一種基于局部塑封工藝的指紋設計封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子封裝技術(shù)、傳感器技術(shù)以及芯片互聯(lián)等技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著終端產(chǎn)品的智能化程度不斷提高，各種傳感器芯片層出不窮。傳感芯片擴展了智能手機、平板電腦等產(chǎn)品的應用領(lǐng)域，例如，指紋識別芯片的出現(xiàn)就大大提高了上述產(chǎn)品的安全性。
[0003]目前典型的指紋識別傳感器芯片，包括半導體芯片，其上形成有用于感測的傳感器元件陣列作為感應區(qū)域，其最大的特征在于其芯片表面的感應區(qū)域與用戶手指發(fā)生作用，產(chǎn)生芯片可以感測的電信號。為了保證感測的精確度和靈敏度，該感應區(qū)域與用戶手指的距離要求盡可能小，傳但限于當前的芯片工藝，芯片焊盤一般也位于同一表面，若采用焊線方式將芯片焊盤引出，焊線高度不可避免的抬升了感應區(qū)域與封裝體外界的距離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]對于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于局部塑封工藝的指紋設計封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法，該發(fā)明減小了 SIP設計尺寸，其感應區(qū)域的裸露達到最佳的指紋成像采集效果。
[0005]一種基于局部塑封工藝的指紋設計封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)主要由數(shù)據(jù)存儲晶片、基板、硅材墊塊、粘片膠、功能算法晶片、保護膠、金線、高介電常數(shù)塑封料和感應芯片組成；所述基板連接有數(shù)據(jù)存儲晶片和功能算法晶片，金線連接數(shù)據(jù)存儲晶片和基板，金線還連接功能算法晶片和基板，所述基板上有硅材墊塊；所述硅材墊塊上有粘片膠，保護膠包裹金線和數(shù)據(jù)存儲晶片，保護膠還包裹金線和功能算法晶片；所述粘片膠和保護膠上表面有感應芯片，金線連接感應芯片和基板；所述高介電常數(shù)塑封料包裹感應芯片、金線和保護膠，所述感應芯片的上部空間為裸露。
[0006]所述感應芯片上部的裸露空間有藍寶石、玻璃或者陶瓷蓋片。
[0007]所述粘片膠和保護膠上表面在同一平面。
[0008]所述高介電常數(shù)塑封料的介電常數(shù)大于7，塑封顆粒尺寸均值5_7um，最大顆粒小于20um，可以保證完全填充和指紋采集成像效果。
[0009]一種基于局部塑封工藝的指紋設計封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，具體按照以下步驟進行:
[0010]步驟一:在基板上貼裝數(shù)據(jù)存儲晶片、功能算法晶片以及娃材塾塊，娃材塾塊尚出兩個晶片上最高線弧50um，然后完成打線，即金線連接數(shù)據(jù)存儲晶片和基板，金線還連接功能算法晶片和基板；
[0011]步驟二:使用保護膠點膠包裹金線、數(shù)據(jù)存儲晶片和功能算法晶片，保護膠比硅材墊塊高出20-30um，保護膠不烘烤直接貼裝感應芯片，然后再進行烘烤，保護膠為環(huán)氧樹脂膠水；
[0012]貼裝感應芯片時保護膠被壓平，烘烤后既起到保護金線、數(shù)據(jù)存儲晶片和功能算法晶片的作用，又起到了固定和支撐感應芯片的伸出部分，保證感應芯片伸出部分打線時穩(wěn)固無晃動。
[0013]步驟三:金線連接感應芯片和基板；使用局部塑封技術(shù)即高介電常數(shù)塑封料包裹感應芯片、金線和保護膠，但感應芯片上部的指紋感應區(qū)域裸露。
[0014]所述步驟三的感應芯片上部的裸露區(qū)加蓋藍寶石、玻璃或者陶瓷蓋片，實現(xiàn)更好的指紋采集成像效果。
[0015]該結(jié)構(gòu)可以減小SIP設計尺寸，實現(xiàn)感應區(qū)域的裸露達到最佳的指紋成像采集效果O
【附圖說明】
[0016]圖1為基板圖；
[0017]圖2為貼裝打線圖；
[0018]圖3為點膠圖；
[0019]圖4為貼芯片打線圖；
[0020]圖5為局部塑封圖；
[0021]圖6為貼藍寶石或者玻璃陶瓷蓋片圖。
[0022]圖中，I為數(shù)據(jù)存儲晶片，2為基板，3為硅材墊塊，4為粘片膠，5為功能算法晶片，6為保護膠，7為金線，8為高介電常數(shù)塑封料，9為感應芯片，10為藍寶石。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做一個詳細說明。
[0024]如圖5所示，一種基于局部塑封工藝的指紋設計封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)主要由數(shù)據(jù)存儲晶片1、基板2、硅材墊塊3、粘片膠4、功能算法晶片5、保護膠6、金線7、高介電常數(shù)塑封料8和感應芯片9組成；所述基板2連接有數(shù)據(jù)存儲晶片I和功能算法晶片5，金線7連接數(shù)據(jù)存儲晶片I和基板2，金線7還連接功能算法晶片5和基板2，所述基板2上有硅材墊塊3 ;所述硅材墊塊3上有粘片膠4，保護膠6包裹金線7和數(shù)據(jù)存儲晶片1，保護膠6還包裹金線7和功能算法晶片5 ;所述粘片膠4和保護膠6上表面有感應芯片9，金線7連接感應芯片9和基板2 ;所述高介電常數(shù)塑封料8包裹感應芯片9、金線7和保護膠6，所述感應芯片9的上部空間為裸露。
[0025]所述感應芯片9上部的裸露空間有藍寶石10、玻璃或者陶瓷蓋片。
[0026]所述粘片膠4和保護膠6上表面在同一平面。
[0027]所述高介電常數(shù)塑封料8的介電常數(shù)大于7，塑封顆粒尺寸均值5_7um，最大顆粒小于20um，可以保證完全填充和指紋采集成像效果。
[0028]一種基于局部塑封工藝的指紋設計封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，具體按照以下步驟進行:
[0029]步驟一:在基板2上貼裝數(shù)據(jù)存儲晶片1、功能算法晶片5以及硅材墊塊3，硅材墊塊3高出兩個晶片上最高線弧50um，然后完成打線，即金線7連接數(shù)據(jù)存儲晶片I和基板2，金線7還連接功能算法晶片5和基板2，如圖1和圖2所示；
[0030]步驟二:使用保護膠6點膠包裹金線7、數(shù)據(jù)存儲晶片I和功能算法晶片5，保護膠6比硅材墊塊3高出20-30um，保護膠6不烘烤直接貼裝感應芯片9，然后再進行烘烤，保護膠6為環(huán)氧樹脂膠水，如圖3和圖4所示；
[0031]貼裝感應芯片9時保護膠6被壓平，烘烤后既起到保護金線7、數(shù)據(jù)存儲晶片I和功能算法晶片5的作用，又起到了固定和支撐感應芯片9的伸出部分，保證感應芯片9伸出部分打線時穩(wěn)固無晃動。
[0032]步驟三:金線7連接感應芯片9和基板2 ;使用局部塑封技術(shù)即高介電常數(shù)塑封料8包裹感應芯片9、金線7和保護膠6，但感應芯片9上部的指紋感應區(qū)域裸露，如圖4和圖5所示。
[0033]所述步驟三的感應芯片9上部的裸露區(qū)加蓋藍寶石10、玻璃或者陶瓷蓋片，實現(xiàn)更好的指紋采集成像效果，如圖6所示。
[0034]該結(jié)構(gòu)可以減小SIP設計尺寸，實現(xiàn)感應區(qū)域的裸露達到最佳的指紋成像采集效果O
【主權(quán)項】
1.一種基于局部塑封工藝的指紋設計封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝結(jié)構(gòu)主要由數(shù)據(jù)存儲晶片(1)、基板(2)、硅材墊塊(3)、粘片膠(4)、功能算法晶片(5)、保護膠(6)、金線(7)、高介電常數(shù)塑封料(8)和感應芯片(9)組成；所述基板(2)連接有數(shù)據(jù)存儲晶片(I)和功能算法晶片(5)，金線(7)連接數(shù)據(jù)存儲晶片(I)和基板(2)，金線(7)還連接功能算法晶片(5)和基板(2)，所述基板(2)上有硅材墊塊(3);所述硅材墊塊(3)上有粘片膠(4)，保護膠(6)包裹金線(7)和數(shù)據(jù)存儲晶片(1)，保護膠(6)還包裹金線(7)和功能算法晶片(5);所述粘片膠⑷和保護膠(6)上表面有感應芯片(9)，金線(7)連接感應芯片(9)和基板(2);所述高介電常數(shù)塑封料(8)包裹感應芯片(9)、金線(7)和保護膠(6)，所述感應芯片(9)的上部空間為裸露。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于局部塑封工藝的指紋設計封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述感應芯片(9)上部的裸露空間有藍寶石(10)、玻璃或者陶瓷蓋片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于局部塑封工藝的指紋設計封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘片膠(4)和保護膠(6)上表面在同一平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于局部塑封工藝的指紋設計封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述高介電常數(shù)塑封料(8)的介電常數(shù)大于7，塑封顆粒尺寸均值5-7um，最大顆粒小于20umo
5.—種基于局部塑封工藝的指紋設計封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟進行: 步驟一:在基板(2)上貼裝數(shù)據(jù)存儲晶片(I)、功能算法晶片(5)以及硅材墊塊(3)，硅材墊塊(3)高出兩個晶片上最高線弧50um，然后完成打線，即金線(7)連接數(shù)據(jù)存儲晶片(I)和基板(2)，金線(7)還連接功能算法晶片(5)和基板⑵； 步驟二:使用保護膠(6)點膠包裹金線(7)、數(shù)據(jù)存儲晶片(I)和功能算法晶片(5)，保護膠(6)比硅材墊塊(3)高出20-30um，保護膠(6)不烘烤直接貼裝感應芯片(9)，然后再進行烘烤，保護膠(6)為環(huán)氧樹脂膠水； 步驟三:金線(7)連接感應芯片(9)和基板(2);使用局部塑封技術(shù)即高介電常數(shù)塑封料(8)包裹感應芯片(9)、金線(7)和保護膠(6)，但感應芯片(9)上部的指紋感應區(qū)域裸Mo
6.根據(jù)權(quán)利要求5—種基于局部塑封工藝的指紋設計封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述步驟三的感應芯片(9)上部的裸露區(qū)加蓋藍寶石(10)、玻璃或者陶瓷蓋片。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于局部塑封工藝的指紋設計封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法，所述封裝結(jié)構(gòu)主要由數(shù)據(jù)存儲晶片、基板、硅材墊塊、粘片膠、功能算法晶片、保護膠、金線、高介電常數(shù)塑封料、感應芯片組成；所述基板連接有數(shù)據(jù)存儲晶片、功能算法晶片和硅材墊塊，金線連接數(shù)據(jù)存儲晶片、功能算法晶片和基板；所述硅材墊塊上有粘片膠，保護膠包裹金線、數(shù)據(jù)存儲晶片和功能算法晶片；所述粘片膠和保護膠上表面有感應芯片，金線連接感應芯片和基板；所述高介電常數(shù)塑封料包裹感應芯片、金線和保護膠；所述感應芯片的上部空間為裸露，裸露空間有藍寶石、玻璃或者陶瓷蓋片。該發(fā)明減小了SIP設計尺寸，其感應區(qū)域的裸露達到最佳的指紋成像采集效果。
【IPC分類】H01L21-60, H01L23-498
【公開號】CN104538379
【申請?zhí)枴緾N201410853589
【發(fā)明人】陳興隆, 賈文平, 李濤濤
【申請人】華天科技（西安）有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月31日