CN106096594A - 一种指纹盖板模组及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种指纹盖板模组，涉及半导体封装技术领域。该指纹盖板模组包括光栅玻璃和指纹芯片，其中光栅玻璃包括玻璃盖板，玻璃盖板的一面设有光栅层，另一面通过胶水层与指纹芯片相贴合；光栅层包括不透光的非金属光栅层，指纹芯片的背面设置有硅通孔和重布线层。本发明同时公开一种上述指纹盖板模组的制作方法，该制作方法包括以下步骤：A、制作整片光栅玻璃；B、贴合整片晶圆；C、整片晶圆压合；D、晶圆封装；E、切割。本发明一方面丰富了光栅层的颜色选择空间，有效提高了指纹盖板模组与手机面板的匹配性；一方面简化了指纹盖板模组的工艺步骤，大大节约了人力物力，提高了生产效率，降低了制造成本。

Description

一种指纹盖板模组及其制作方法

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种指纹盖板模组及该指纹盖板模组的制作方法。

背景技术

随着科技的进步，指纹识别功能越来越受人们的关注，并被广泛应用在手机、摄像头、显示装置等领域。现有指纹盖板模组中的光栅玻璃，一般采用不透光的金属作为光栅挡光层，然后采用光刻工艺蚀刻出小孔。这种方式制得的光栅玻璃颜色比较单一，导致制作出来的指纹盖板颜色选择性少，与手机面板的匹配性差。另外，现有指纹盖板模组的制作方法是：在整片晶圆芯片上做隆起或者保护环，之后将光栅玻璃单颗单颗贴附(或嵌附)在芯片上面。对于此种方式，由于需要在晶圆芯片上做隆起或者保护环，而且需要进行两次切割(第一次将光栅玻璃切割成单颗，第二次将贴好光栅玻璃的整片晶圆切割成单颗模组)，其工艺步骤繁琐，制作成本较高。

发明内容

基于以上所述，本发明的一个目的在于提出一种指纹盖板模组，以解决现有指纹盖板模组颜色单一，与手机匹配性差的问题。

本发明的另一个目的在于提出一种适用于上述指纹盖板模组的制作方法，以解决现有指纹盖板模组加工步骤复杂，工艺成本高的问题。

为达此目的，本发明采用如下技术方案：

一种指纹盖板模组，包括光栅玻璃和指纹芯片，所述光栅玻璃包括玻璃盖板，所述玻璃盖板的一面设有光栅层，另一面通过胶水层与所述指纹芯片相贴合；所述光栅层包括不透光的非金属光栅层，所述指纹芯片的背面设置有硅通孔和重布线层。

作为一种指纹盖板模组的优选方案，所述非金属光栅层为光刻油墨或光刻胶。

作为一种指纹盖板模组的优选方案，所述光栅层还包括金属光栅层，所述金属光栅层设于所述玻璃盖板与所述非金属光栅层之间。

作为一种指纹盖板模组的优选方案，所述非金属光栅层的颜色与手机面板的颜色相适配。

作为一种指纹盖板模组的优选方案，所述光栅层上开设有光栅小孔，所述光栅小孔的形状为圆形、方形或椭圆形。

一种指纹盖板模组的制作方法，包括以下步骤：

A、制作整片光栅玻璃：准备整片玻璃盖板，并在整片玻璃盖板的一面均匀涂覆不透光的非金属层，然后采用光刻工艺将需要透光区域的非金属层刻蚀掉，从而在整片玻璃盖板上做出光栅层；

B、贴合整片晶圆：在整片光栅玻璃的另一面均匀涂覆胶水层，并将整片晶圆对准贴合到整片光栅玻璃上；

C、整片晶圆压合：对上述整片晶圆和整片光栅玻璃进行压合，使整片晶圆与整片光栅玻璃永久键合在一起；

D、晶圆封装：采用硅通孔和重布线工艺对整片晶圆的背面进行封装，形成整片盖板模组；

E、切割：根据客户要求的形状和尺寸，采用激光或者机械切割技术对整片盖板模组进行切割，得到单颗指纹盖板模组。

作为一种指纹盖板模组的制作方法的优选方案，所述步骤A包括以下步骤：

A1、准备整片玻璃盖板，在整片玻璃盖板上溅射一层不透光的金属层；

A2、在所述金属层的表面旋涂一层不透光的非金属层；

A3、采用光刻工艺将需要透光区域的非金属层和金属层刻蚀掉，从而在整片玻璃盖板上做出光栅层。

作为一种指纹盖板模组的制作方法的优选方案，所述步骤E之后还设有以下步骤：

F、对所述单颗指纹盖板模组的边缘进行研磨、整修；

G、对所述单颗指纹盖板模组进行SMT流程。

作为一种指纹盖板模组的制作方法的优选方案，所述SMT流程包括丝印、贴装、回流焊接、清洗、检测和返修。

作为一种指纹盖板模组的制作方法的优选方案，所述单颗盖板模组的形状为圆形、方形或椭圆形。

本发明的有益效果为：

本发明通过在玻璃盖板上设置不透光的非金属光栅层，大大丰富了光栅层的颜色选择空间，有效提高了指纹盖板模组与手机面板的匹配性；通过在整片光栅玻璃上贴合整片晶圆，然后进行切割，简化了指纹盖板模组的工艺步骤，大大节约了人力物力，提高了生产效率，降低了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的指纹盖板模组的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的指纹盖板模组的制作方法流程图。

图中：

1、玻璃盖板；2、指纹芯片；3、非金属光栅层；4、胶水层；5、硅通孔和重布线层；6、金属光栅层。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供了一种优选的指纹盖板模组，以解决现有指纹盖板模组颜色单一、与手机面板匹配性差的问题。如图1所示，该指纹盖板模组包括玻璃盖板1，玻璃盖板1的一面依次设置有金属光栅层6和非金属光栅层3，另一面涂覆有胶水层4，胶水层4上粘贴有指纹芯片2，指纹芯片2的背面设置有硅通孔和重布线层5。此处，不透光的金属光栅层6通过溅射的方法均匀涂覆在玻璃盖板1上，然后不透光的非金属光栅层3通过表面旋涂的工艺涂覆在金属光栅层6上。金属光栅层6与非金属光栅层3上均通过光刻工艺刻蚀有光栅小孔，用于通过光学原理实现指纹盖板模组的识别功能。这里金属光栅层6与非金属光栅层3共同构成了该指纹盖板模组光栅层，其中金属光栅层6不透光性能好、结构强度高、加工方便，有利于提高指纹盖板模组的整体质量；而非金属光栅层3的材料可以为光刻油墨、光刻胶等，由于非金属材料的颜色丰富多样，赋予了指纹盖板模组更大颜色选择空间，大大改善了指纹盖板模组与手机面板颜色的匹配度，使手机的外观更美观、大方。当然，本发明的光栅层也可以只设置非金属光栅层3，而不设置金属光栅层6，这样其结构更简单，同样可以提高指纹盖板模组与手机面板的匹配度，但结构强度较前者略低。

本发明在玻璃盖板1的一面制作好光栅层后便形成了光栅玻璃，然后在光栅玻璃的另一面均匀涂覆透明的胶水层4，并将用于识别指纹的指纹芯片2粘贴至胶水层4上，待胶水干后便制得了该指纹盖板模组。上述指纹芯片2的背部设置有硅通孔和重布线层，以实现指纹芯片2正面焊垫重布线至背面；同时，指纹芯片2的背部还制作有与PCB板焊垫尺寸相匹配的凸点，以便于与PCB板相兼容和连接。

进一步地，上述光栅层上所开的光栅小孔的形状可以为圆形、方形、椭圆形或其它形状，本实施例优选采用圆形的小孔，圆形小孔相对于普通光栅上的方形小孔，具有更好的成像效果，提高了指纹盖板模组的识别能力。

实施例二

如图2所示，本实施例提出一种优选的指纹盖板模组的制作方法，该方法包括以下步骤：

A、制作整片光栅玻璃：准备整片玻璃盖板，并在整片玻璃盖板的一面均匀涂覆不透光的非金属层，然后采用光刻工艺将需要透光区域的非金属层刻蚀掉，从而在整片玻璃盖板上做出光栅层；

优选地，本实施例的光栅层还包括设置于非金属光栅层和玻璃盖板之间的金属光栅层，因此该步骤具体包括以下三个子步骤：

A1、准备整片玻璃盖板，在整片玻璃盖板上溅射或蒸镀一层不透光的金属层；

A2、在金属层的表面旋涂或喷涂一层不透光的非金属层；

这里，旋涂工艺采用的设备为旋涂仪匀胶机，该旋涂仪匀胶机通过机台的高速旋转，可将非金属材料均匀分布在整片玻璃盖板的表面。厚度均匀的非金属层，大大改善了指纹芯片的贴合效果，提高了指纹盖板模组的平整度。

A3、采用光刻工艺将需要透光区域的非金属层和金属层刻蚀掉，从而在整片玻璃盖板上做出光栅层。

B、贴合整片晶圆：在整片光栅玻璃的另一面均匀涂覆胶水层，并将整片晶圆对准贴合到整片光栅玻璃上；

C、整片晶圆压合：对上述整片晶圆和整片光栅玻璃进行压合，使整片晶圆与整片光栅玻璃永久键合在一起；

此处，采用整面压合的方式，大大节省了压合设备，提高了指纹盖板模组的组装效率。

D、晶圆封装：采用硅通孔和重布线工艺对整片晶圆的背面进行封装，形成整片盖板模组；

E、切割：根据客户要求的形状和尺寸，采用激光技术或者机械切割技术对整片盖板模组进行切割，得到单颗指纹盖板模组。优选地，本实施例中单颗盖板模组的形状为圆形，当然其它情况下也可以为方形、椭圆形等。

进一步地，步骤E之后还设有步骤F和步骤G，如下：

F、对单颗指纹盖板模组的边缘进行研磨、整修；

G、对单颗指纹盖板模组进行SMT流程。

这里的SMT流程是指表面组装技术，其包括丝印、贴装、回流焊接、清洗、检测和返修等步骤。

本实施例针对现有指纹盖板模组工艺步骤复杂、成本高而设计，该方法中整片晶圆上无需做隆起或者保护环，而是将整片光栅玻璃和整片晶圆用胶水永久键合在一起，在做完整片晶圆的封装工艺后，只需要一次切割就能得到单颗指纹盖板模组。本实施例操作简单、方便，大大节省了指纹盖板模组的工艺步骤，降低了产品的制作成本，有利于推广应用。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种指纹盖板模组，包括光栅玻璃和指纹芯片(2)，其特征在于，所述光栅玻璃包括玻璃盖板(1)，所述玻璃盖板(1)的一面设有光栅层，另一面通过胶水层(4)与所述指纹芯片(2)相贴合；所述光栅层包括不透光的非金属光栅层(3)，所述指纹芯片(2)的背面设置有硅通孔和重布线层(5)。

2.根据权利要求1所述的指纹盖板模组，其特征在于，所述非金属光栅层(3)为光刻油墨或光刻胶。

3.根据权利要求2所述的指纹盖板模组，其特征在于，所述光栅层还包括金属光栅层(6)，所述金属光栅层(6)设于所述玻璃盖板(1)与所述非金属光栅层(3)之间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的指纹盖板模组，其特征在于，所述非金属光栅层(3)的颜色与手机面板的颜色相适配。

5.根据权利要求1所述的指纹盖板模组，其特征在于，所述光栅层上开设有光栅小孔，所述光栅小孔的形状为圆形、方形或椭圆形。

6.一种指纹盖板模组的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、制作整片光栅玻璃：准备整片玻璃盖板，并在整片玻璃盖板的一面均匀涂覆不透光的非金属层，然后采用光刻工艺将需要透光区域的非金属层刻蚀掉，从而在整片玻璃盖板上做出光栅层；

B、贴合整片晶圆：在整片光栅玻璃的另一面均匀涂覆胶水层，并将整片晶圆对准贴合到整片光栅玻璃上；

C、整片晶圆压合：对上述整片晶圆和整片光栅玻璃进行压合，使整片晶圆与整片光栅玻璃永久键合在一起；

D、晶圆封装：采用硅通孔和重布线工艺对整片晶圆的背面进行封装，形成整片盖板模组；

E、切割：根据客户要求的形状和尺寸，采用激光或者机械切割技术对整片盖板模组进行切割，得到单颗指纹盖板模组。

7.根据权利要求6所述的指纹盖板模组的制作方法，其特征在于，所述步骤A包括以下步骤：

A1、准备整片玻璃盖板，在整片玻璃盖板上溅射一层不透光的金属层；

A2、在所述金属层的表面旋涂一层不透光的非金属层；

A3、采用光刻工艺将需要透光区域的非金属层和金属层刻蚀掉，从而在整片玻璃盖板上做出光栅层。

8.根据权利要求6所述的指纹盖板模组的制作方法，其特征在于，所述步骤E之后还设有以下步骤：

F、对所述单颗指纹盖板模组的边缘进行研磨、整修；

G、对所述单颗指纹盖板模组进行SMT流程。

9.根据权利要求8所述的指纹盖板模组的制作方法，其特征在于，所述SMT流程包括丝印、贴装、回流焊接、清洗、检测和返修。

10.根据权利要求6所述的指纹盖板模组的制作方法，其特征在于，所述单颗盖板模组的形状为圆形、方形或椭圆形。