一種指紋識(shí)別傳感器件的制作方法
【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(kuò)展了智能手機(jī)、平板電腦等產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，例如，指紋識(shí)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(shí)別傳感器芯片，包括半導(dǎo)體芯片，其上形成有用于感測(cè)的傳感器元件陣列作為感應(yīng)區(qū)域，其最大的特征在于其芯片表面的感應(yīng)區(qū)域與用戶手指發(fā)生作用，產(chǎn)生芯片可以感測(cè)的電信號(hào)。為了保證感測(cè)的精確度和靈敏度，該感應(yīng)區(qū)域與用戶手指的距離要求盡可能小，傳但限于當(dāng)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(yīng)區(qū)域與封裝體外界的距離。
[0004]國內(nèi)的匯頂科技股份有限公司提出了一種在傳感芯片邊緣制作臺(tái)階，將芯片表面焊盤通過導(dǎo)電層引至該臺(tái)階處，然后再進(jìn)行打線(CN201420009042)。該方式避免了焊線對(duì)傳感器元件陣列與封裝體外界的距離的影響，該專利通過引用合并于此。另外，美國的蘋果公司公開了一項(xiàng)傳感器封裝方面的專利(US20140285263A1)，其采用在硅基板上用沉積技術(shù)形成感應(yīng)區(qū)域。上述硅基板邊緣存在斜坡，以便于將感應(yīng)區(qū)域產(chǎn)生的電信號(hào)通過導(dǎo)電層引出。該傳感芯片的打線焊盤位于硅基板所在斜坡的下方，避免了焊線對(duì)感應(yīng)區(qū)域與封裝體外界的距離的影響，該專利也通過引用合并于此。
[0005]為了能實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別傳感器的感測(cè)功能，還需要用于存儲(chǔ)感測(cè)信號(hào)的存儲(chǔ)芯片，如Flash芯片，以及用于處理信號(hào)的專用集成電路芯片，即ASIC芯片。當(dāng)前的指紋識(shí)別傳感器件需要很多分立的組裝步驟，其中指紋識(shí)別傳感器芯片、存儲(chǔ)芯片和專用集成電路芯片各自為單獨(dú)的元件，在傳感器件的組裝或封裝過程中放到一起，也就是說，識(shí)別傳感器芯片、存儲(chǔ)芯片和專用集成電路芯片未被包封到一起。隨著分立元件的數(shù)量的增大，工藝步驟的日益復(fù)雜，制造成本也增大，同時(shí)對(duì)最終產(chǎn)品的良率和可靠性存在不利影響，而且分立元件的組裝或封裝過程耗時(shí)、效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)傳感器件結(jié)構(gòu)，特別是指紋識(shí)別類傳感器件提供了一種低成本、高集成度、高可靠性的封裝與互聯(lián)集成方案，將指紋傳感器芯片、存儲(chǔ)芯片和專用集成電路芯片等芯片通過堆疊方式集成在同一封裝內(nèi)，該方案不但減小了封裝的尺寸，而且使封裝工藝更為簡單，成本更低。
[0007]該指紋識(shí)別傳感器件，包括:基板；至少一芯片配置于所述基板上表面，所述芯片通過金屬導(dǎo)線鍵合至所述基板上表面，所述芯片可以為存儲(chǔ)芯片或者(和)專用集成電路芯片；至少一堤墻配置于所述基板上表面，所述堤墻可構(gòu)成溝槽或者腔體以限定所述芯片的位置，所述堤墻的高度范圍為0.15毫米?0.30毫米，所述堤墻可以為涂覆于所述指紋識(shí)別傳感器芯片背面的濕膜或者干膜形式的光刻膠，經(jīng)曝光、顯影、圖形化工藝形成，也可以為金屬、玻璃、陶瓷、硅、高分子材料等材料；指紋識(shí)別傳感器芯片配置于所述堤墻表面的指紋識(shí)別傳感器芯片，傳感器元件陣列可以被形成在所述指紋識(shí)別傳感器芯片的上表面，所述指紋識(shí)別傳感器芯片的上表面邊緣設(shè)有溝槽，所述溝槽在垂直方向上低于所述指紋識(shí)別傳感器芯片的上表面，所述溝槽內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層一端與所述指紋識(shí)別傳感器芯片的鍵合焊盤連接，另一端延伸至所述溝槽的底部，并通過金屬導(dǎo)線綁定至所述基板；采用塑封材料進(jìn)行包覆密封，所述塑封材料可以是環(huán)氧樹脂等塑封材料，也可以是聚酰亞胺等聚合物介質(zhì)材料。
[0008]利用該結(jié)構(gòu)使得單獨(dú)的指紋識(shí)別傳感器芯片、其他芯片如存儲(chǔ)芯片和專用集成電路芯片集成在同一封裝中，避免了分立芯片器件繁瑣的組裝步驟，簡化了工藝流程，提高了封裝產(chǎn)品良率。同時(shí)，該結(jié)構(gòu)的堆疊方式可使封裝產(chǎn)品的尺寸更小，集成度更高。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例，所述所述指紋識(shí)別傳感器芯片的上表面裸露出所述塑封材料。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施例，所述指紋識(shí)別傳感器芯片的上表面被所述塑封材料薄地覆蓋，所述塑封材料的莫氏硬度大于或等于5H，介電常數(shù)大于或等于7，位于所述指紋識(shí)別傳感器芯片上表面的塑封材料的厚度范圍為20微米?120微米。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的指紋識(shí)別傳感器件的剖面示意圖；
[0012]圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的指紋識(shí)別傳感器件的剖面示意圖。
[0013]圖中，10為基板、11為存儲(chǔ)芯片、12為專用集成電路芯片、13為第一金屬導(dǎo)線、14為堤墻、15為指紋識(shí)別傳感器芯片、16為傳感器元件陣列、17為導(dǎo)電層、18為第二金屬導(dǎo)線、19為塑封材料。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015]第一實(shí)施例:
[0016]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的指紋識(shí)別傳感器件的剖面示意圖。
[0017]請(qǐng)參考圖1，指紋識(shí)別傳感器件包括基板10，其可以是印刷電路板、陶瓷體或類似結(jié)構(gòu)，基板10具有形成于其下表面的焊球互連結(jié)構(gòu)(圖中未示出)。至少一芯片通過粘貼材料(圖中未示出)配置于基板10的上表面。在本實(shí)施例中，至少一芯片可以為存儲(chǔ)芯片11和專用集成電路芯片12，所述粘結(jié)材料可以是常用的高分子粘接材料、硅膠、環(huán)氧樹脂、苯并環(huán)丁烯、焊料等。存儲(chǔ)芯片11和專用集成電路芯片12通過第一金屬導(dǎo)線13鍵合至基板10的上表面。
[0018]至少一堤墻14通過粘貼材料(圖中未示出)配置于基板10的上表面，所述粘結(jié)材料可以是常用的高分子粘接材料、硅膠、環(huán)氧樹脂、苯并環(huán)丁烯、焊料等。堤墻14可構(gòu)