本發(fā)明涉及一種生物識別封裝結(jié)構(gòu)與制作方法，屬于半導(dǎo)體器件制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前生物識別技術(shù)主要是通過光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性（如生物、臉象、虹膜等）來進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定。而生物具有終身不變性、唯一性和方便性等特性，通過生物識別系統(tǒng)能夠?qū)⒉杉降纳镞M(jìn)行處理后快速準(zhǔn)確的進(jìn)行身份認(rèn)證，所以其在個(gè)人身份鑒定中的使用重要性愈顯突出。

首先通過生物識別模組采集生物信號，之后將采集到的生物信號輸入生物識別系統(tǒng)中進(jìn)行識別和處理。因此，生物信號的質(zhì)量會直接影響到識別的精度以及生物識別系統(tǒng)的處理速度。從而，生物識別模組是生物識別系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中生物識別模組的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，現(xiàn)有的生物識別模組包括：設(shè)置有通孔的金屬支架1a、位于金屬支架1a通孔中的藍(lán)寶石蓋板2a、生物識別芯片3a、與生物識別芯片3a電連接的焊線4a、填充于金屬支架1a和生物識別芯片3a之間的塑封材料5a、以及通過焊線4a與生物識別芯片3a電連接的基板6a，基板6a與金屬支架1a電連接?，F(xiàn)有的生物識別模組的手指接觸面與生物識別芯片3a的感應(yīng)面之間間隔了藍(lán)寶石蓋板2a和塑封材料5a，生物識別模組的厚度較厚，使得采集到的生物信號衰減，靈敏度降低，識別效率降低。

現(xiàn)有的生物識別模組采用藍(lán)寶石作為生物識別芯片的保護(hù)蓋板，價(jià)格昂貴，且在制作生物識別模組時(shí)，單顆生物識別芯片分別進(jìn)行組裝形成生物識別模組，組裝效率低，生物識別模組成本較高。同時(shí)該供應(yīng)鏈也比較復(fù)雜，同時(shí)包括封裝廠、模組廠、面板廠等相關(guān)公司。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

鑒于上述和/或現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝中存在的生物識別模組厚度較厚，采集到的生物信號衰減，靈敏度低，識別效率降等問題，提出了本發(fā)明。

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種生物識別封裝結(jié)構(gòu)與制作方法，能夠?qū)崿F(xiàn)生物識別模組的保護(hù)蓋板與屏幕蓋板的共用，解決現(xiàn)有的生物識別芯片封裝良率損失嚴(yán)重以及成本較高的問題。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述生物識別封裝結(jié)構(gòu)，包括面板，面板的下表面具有色彩涂層；其特征是：在所述面板具有色彩涂層的一面設(shè)有正面布線層和生物芯片，生物芯片具有TSV結(jié)構(gòu)，生物芯片通過粘結(jié)層與面板連接；所述正面布線層一端的電連接接口通過金屬線路連接至生物芯片背面的TSV結(jié)構(gòu)，正面布線層另一端的電連接接口與外部器件連接。

進(jìn)一步的，在所述生物芯片的下表面覆蓋保護(hù)層。

進(jìn)一步的，所述保護(hù)層覆蓋生物芯片和金屬線路。

進(jìn)一步的，所述生物芯片的TSV結(jié)構(gòu)為實(shí)心的，或者在TSV孔的側(cè)壁設(shè)置金屬層、中間采取空心的結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述面板的材料為玻璃、水晶或藍(lán)寶石。

進(jìn)一步的，所述金屬線路的材料采用銅、鋁、金、錫、銀或者含有其中之一的混合導(dǎo)電材料。

所述生物識別封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征是，包括以下步驟：

（1）在具有色彩涂層的面板上制作正面布線層，正面布線層的一端預(yù)留生物芯片的電連接接口，另一端預(yù)留外部器件的電連接接口；

（2）在生物芯片與面板之間制作粘結(jié)劑，熱壓后進(jìn)行固化；

（3）制作金屬線路，金屬線路連接至生物芯片的背面，將生物芯片的TSV結(jié)構(gòu)與面板的正面布線層實(shí)現(xiàn)電性連接；

（4）將生物芯片、金屬線路及其周圍區(qū)域蓋封保護(hù)層，然后進(jìn)行固化。

進(jìn)一步的，所述正面布線層和金屬線路采用3D打印、濺射或者鍍制的方式制作。

本發(fā)明所述的生物識別模組結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)生物識別模組的保護(hù)蓋板與屏幕蓋板的共用，工藝制程簡單，產(chǎn)品良率極高而且成本低，解決現(xiàn)有的生物識別芯片封裝良率損失嚴(yán)重以及成本較高的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中生物識別模組的結(jié)構(gòu)圖。

圖2～圖5為所述生物識別模組的制作方法示意圖，其中：

圖2為在面板上制作正面布線層的示意圖。

圖3為將生物芯片與面板連接的示意圖。

圖4為制作金屬線路的示意圖。

圖5為制作得到本發(fā)明所述生物識別模組的示意圖。

圖中序號：面板1、色彩涂層2、正面布線層3、生物芯片4、粘結(jié)層5、TSV結(jié)構(gòu)6、金屬線路7、保護(hù)層8。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)施制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。

如圖5所示：所述生物識別封裝結(jié)構(gòu)，包括面板1，面板1的下表面具有色彩涂層2，在面板1具有色彩涂層2的一面設(shè)有正面布線層3和生物芯片4，生物芯片4具有TSV結(jié)構(gòu)6，生物芯片4通過粘結(jié)層5與面板1連接；所述正面布線層3一端的電連接接口通過金屬線路7連接至生物芯片4背面的TSV結(jié)構(gòu)6，正面布線層3另一端的電連接接口與外部器件連接（圖中未示出）；在所述生物芯片4的下表面覆蓋保護(hù)層8，保護(hù)層8覆蓋生物芯片4和金屬線路7。

所述生物芯片4的TSV結(jié)構(gòu)為實(shí)心的，或者在TSV孔的側(cè)壁設(shè)置金屬層、中間采取空心的結(jié)構(gòu)。

所述面板1的材料為玻璃、水晶或藍(lán)寶石。

所述金屬線路7的材料采用銅、鋁、金、錫、銀或者含有其中之一的混合導(dǎo)電材料。

所述生物識別封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，包括以下步驟：

（1）如圖2所示，在具有色彩涂層2的面板1上制作正面布線層3，正面布線層3的一端預(yù)留生物芯片4的電連接接口，另一端預(yù)留外部器件的電連接接口；通過回流工藝將外部器件焊在面板1預(yù)留的電連接接口處；

（2）如圖3所示，在生物芯片4與面板1之間采用噴涂、點(diǎn)膠或打印的方式制作粘結(jié)劑，熱壓后放置在熱烘箱中80-120℃下固化50-60分鐘；

（3）如圖4所示，采用3D打印、濺射或者鍍制的方式制作金屬線路7，金屬線路7連接至生物芯片4的背面，將生物芯片4的TSV結(jié)構(gòu)6與面板1的正面布線層3實(shí)現(xiàn)電性連接；

（4）如圖5所示，將生物芯片4、金屬線路7及其周圍區(qū)域通過噴涂、點(diǎn)膠或者3D打印的工藝蓋封保護(hù)層8，保護(hù)層8的材料為PI或其它具有絕緣性的聚合物材料；然后放置在熱烘箱中140-150℃下固化50-60分鐘，將保護(hù)層8進(jìn)行固化。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)TSV結(jié)構(gòu)的生物芯片直接集成在具有色彩涂層的面板背面，解決TSV結(jié)構(gòu)的生物芯片模組單體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝制作繁瑣以及成本高的問題。

應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。