CN106229269B - 指纹盖板模组的封装工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种指纹盖板模组的封装工艺，涉及半导体封装技术领域。该封装工艺包括以下步骤：A、制作整片油墨盖板；B、制作围堰；C、贴合芯片；D、芯片压合；E、切割。本发明利用整片玻璃盖板进行表面涂墨，然后在该玻璃盖板上贴合多个芯片，从而形成整片盖板模组，最后只需一次切割就能得到所需的指纹盖板模组；该封装工艺与传统的单颗丝网印刷相比，具有工艺简单，自动化程度高，人力及设备投入少，异常发生率低等优点，而且围堰的制作使封装操作更简便，同时能够实现指纹盖板模组更薄的厚度要求。

Description

指纹盖板模组的封装工艺
技术领域
本发明半导体封装技术领域，尤其涉及一种指纹盖板模组的封装工艺。
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。传统指纹盖板模组的组装方式为：首先对芯片部分进行塑封，制作成整片塑封体；然后将整片塑封体切割成单颗塑封体；之后对玻璃盖板进行形状切割，并对单块玻璃盖板进行油墨丝印，做成油墨盖板；然后用胶水将单颗塑封体和单块油墨盖板贴合；最后进行SMT(表面组装技术)流程。该过程中由于玻璃盖板是切割成单颗进行丝印，芯片也是切割成单颗进行贴合，因此该过程需要使用大量的人力和设备，生产成本较高，并且单颗组装的操作也容易产生异常，从而影响指纹模组的质量。
发明内容
针对上述问题，我们需要提供一种操作简单、人力投入少、组装质量好、异常发生率低的指纹盖板模组的封装工艺。
为达此目的，本发明采用如下技术方案：
一种指纹盖板模组的封装工艺，包括以下步骤：
A、制作整片油墨盖板：采用表面涂覆工艺将油墨均匀涂覆在整片玻璃盖板的表面，形成整片油墨盖板；
B、制作围堰：在整片油墨盖板的表面贴合一层补强板，所述补强板上开设有若干与芯片形状尺寸相适配的通孔，所述通孔构成所述芯片的围堰；
C、贴合芯片：向点胶机和取盖机中输入芯片的位置分布图，点胶机根据芯片的位置分布图自动在芯片贴合区点胶，取盖机自动进行定位并准确将芯片放入芯片贴合区，同时进行轻微压合；
D、芯片压合：待所有芯片贴合完成后，将贴着芯片的整片油墨盖板进行整面压合，直至胶水凝固，形成整片盖板模组；
E、切割：根据客户要求的形状和尺寸，采用激光技术对整片盖板模组进行切割，得到单颗盖板模组。
作为一种指纹盖板模组的封装工艺的优选方案，所述步骤A包括以下步骤：
A1：采用油墨混合机对油墨进行混合，得到颜色、粘度符合要求的油墨；
A2：将混合后的油墨添加至整片玻璃盖板上，采用旋涂工艺将油墨均匀涂覆在整片玻璃盖板的表面；
A3：检测所涂油墨的厚度，若其厚度未能达到需求，则返回步骤A2重复进行涂覆，直至油墨厚度满足要求。
作为一种指纹盖板模组的封装工艺的优选方案，所述旋涂工艺采用的设备为旋涂仪匀胶机，所述旋涂仪匀胶机通过机台的高速旋转，将油墨均匀分布在整片玻璃盖板的表面。
作为一种指纹盖板模组的封装工艺的优选方案，所涂油墨的厚度范围为2-15μm，均匀性在±2μm以内。
作为一种指纹盖板模组的封装工艺的优选方案，所述步骤B包括以下步骤：
B1：制作与整片玻璃盖板形状大小相同的补强板；
B2：在所述补强板的一面粘合一层胶层；
B3：根据芯片的分布情况对补强板进行激光镭雕，得到若干与芯片形状尺寸相适配的通孔；
B4：镭雕完成后，将补强板粘胶的一面对位压合在整片油墨盖板的表面，得到所述围堰。
作为一种指纹盖板模组的封装工艺的优选方案，所述补强板的材料为PI(聚酰亚胺)或FR4(玻璃纤维与环氧树脂复合)。
作为一种指纹盖板模组的封装工艺的优选方案，所述芯片的厚度高于所述围堰的厚度。
作为一种指纹盖板模组的封装工艺的优选方案，所述步骤E之后还设有以下步骤：
F：对所述单颗盖板模组的边缘进行研磨、整修；
G：对所述单颗盖板模组进行SMT流程。
作为一种指纹盖板模组的封装工艺的优选方案，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封装工艺的优选方案，所述整片盖板模组的形状为圆形，所述单颗盖板模组的形状为矩形。
本发明的有益效果为：
本发明利用整片玻璃盖板进行表面涂墨，然后在该玻璃盖板上贴合多个芯片，从而形成整片盖板模组，最后只需一次切割就能得到所需的指纹盖板模组；该封装工艺与传统的单颗丝网印刷相比，具有工艺简单，自动化程度高，人力及设备投入少，异常发生率低等优点，而且围堰的制作使封装操作更简便，同时能够实现指纹盖板模组更薄的厚度要求。
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是本发明实施方式提供的指纹盖板模组的封装工艺的流程图。
图2是图1的另一角度示意图。
图3是本发明实施方式提供的芯片的结构示意图。
图4是本发明实施方式提供的单颗盖板模组的俯视图。
图5是本发明实施方式提供的单颗盖板模组的主视图。
图中：
1、玻璃盖板；2、油墨涂层；3、围堰；4、芯片。
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。
如图1和图2所示，本实施方式提供了一种优选的指纹盖板模组的封装工艺，以解决现有指纹盖板模组装配工艺复杂、生产成本高、需要投入大量人力物力的问题。
本实施方式指纹盖板模组的封装工艺包括以下步骤：
A、制作整片油墨盖板：采用表面涂覆工艺将油墨均匀涂覆在整片玻璃盖板的表面，形成整片油墨盖板；
具体地，该步骤包括以下三个子步骤：
A1：采用油墨混合机对油墨进行混合，得到颜色、粘度符合要求的油墨；
由于油墨粘度是阻碍其自身流动的一种属性，若粘度过大则会造成油墨涂覆困难，降低油墨涂层的均匀性；若粘度过小，则不易达到油墨涂层的要求厚度，需经过多次涂覆程序才能完成，严重影响指纹盖板模组的组装效率。因此，本发明优选采用色彩稳定、粘度适中，且不对环境造成污染的油墨来制作涂层。
A2：将混合后的油墨添加至整片玻璃盖板上，采用旋涂工艺将油墨均匀涂覆在整片玻璃盖板的表面；
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，可将油墨均匀分布在整片玻璃盖板的表面。厚度均匀的油墨涂层，大大改善了芯片的贴合效果，提高了指纹盖板模组的平整度。
A3：检测所涂油墨的厚度，若其厚度已达到所需涂层厚度，则继续进行下一步的操作；若其厚度未能达到需求厚度，则返回步骤A2重复进行涂覆，直至油墨厚度满足要求。
经过对油墨粘度和机台转速的大量数据试验，本实施方式中油墨涂层的厚度范围可以达到2-15μm，其均匀性可以达到±2μm以内。
B、制作围堰：在整片油墨盖板的表面贴合一层补强板，补强板上开设有若干与芯片形状尺寸相适配的通孔，这些通孔构成相应芯片的围堰；
具体地，该步骤包括以下子步骤：
B1：制作与整片玻璃盖板形状大小相同的补强板；
由于芯片结构轻薄，机械强度小，为防止其在使用过程中出现打折、伤痕等现象，需要在芯片的周围贴合补强材料，以增强芯片的机械强度并方便在其表面装配其它零件。补强板的类型很多，例如PET(聚对苯二甲酸类塑料)、PI(聚酰亚胺)、背胶、金属或树脂补强板等，具体可根据指纹盖板模组的使用要求而定。优选地，本实施方式的补强板采用性能优良的PI(聚酰亚胺)或FR4(玻璃纤维与环氧树脂复合)材质制成。
B2：在上述补强板的一面粘合一层胶层；
B3：根据芯片的分布情况对补强板进行激光镭雕，得到若干与芯片形状尺寸相适配的通孔；
B4：镭雕完成后，将补强板粘胶的一面对位压合在整片油墨盖板的表面，补强板上的通孔壁即构成各芯片的围堰。
C、贴合芯片：根据上述整片油墨盖板的情况，制定各芯片的分布图，然后向点胶机和取盖机中输入芯片的位置分布图；点胶机根据芯片的位置分布图自动在芯片贴合区点胶，其中点胶量及点胶范围由点胶机自动控制；取盖机自动进行定位并准确将芯片放入芯片贴合区，同时进行轻微压合；
需要说明的是，本发明所涉及的芯片均是指单颗的芯片(如图3所示)，其是由整片晶圆通过切割制得的，芯片的形状可以为圆形、椭圆形、矩形或其它形状。
D、芯片压合：待所有芯片贴合完成后，将贴着芯片的整片油墨盖板进行整面压合，直至胶水凝固，形成整片盖板模组；
此处，采用整面压合的方式，大大节省了压合设备，提高了盖板模组的组装效率。另外，本发明芯片的厚度应高于围堰的厚度(即补强板的厚度)，以保证整面压合过程的顺利进行。
E、切割：根据客户要求的形状和尺寸，采用激光技术对整片盖板模组进行切割，得到单颗盖板模组。
作为优选，本发明整片盖板模组的形状为圆形，单颗盖板模组的形状为矩形。如图4和图5所示，该单颗盖板模组包括玻璃盖板1、油墨涂层2、围堰3和芯片4，其中油墨涂层2涂覆于玻璃盖板1的一面，围堰3粘贴在油墨涂层2上，芯片4贴合于围堰3围成的空间内。
进一步地，本发明步骤E之后还设有以下步骤：
F：对单颗盖板模组的边缘进行研磨、整修，以提高单颗盖板模组的表面整洁度；
G：对所述单颗盖板模组进行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。
本发明利用整片玻璃盖板进行表面涂墨，然后在该玻璃盖板上贴合多个芯片，从而形成整片盖板模组，最后只需一次切割就能得到所需的指纹盖板模组；该封装工艺与传统的单颗丝网印刷相比，具有工艺简单，自动化程度高，人力及设备投入少，异常发生率低等优点，而且围堰的制作使封装操作更简便，同时能够实现指纹盖板模组更薄的厚度要求。
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的封装工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A、制作整片油墨盖板：采用表面涂覆工艺将油墨均匀涂覆在整片玻璃盖板的表面，形成整片油墨盖板；
B、制作围堰：在整片油墨盖板的表面贴合一层补强板，所述补强板上开设有若干与芯片形状尺寸相适配的通孔，所述通孔构成所述芯片的围堰；
C、贴合芯片：向点胶机和取盖机中输入芯片的位置分布图，点胶机根据芯片的位置分布图自动在芯片贴合区点胶，取盖机自动进行定位并准确将芯片放入芯片贴合区，同时进行轻微压合；
D、芯片压合：待所有芯片贴合完成后，将贴着芯片的整片油墨盖板进行整面压合，直至胶水凝固，形成整片盖板模组；
E、切割：根据客户要求的形状和尺寸，采用激光技术对整片盖板模组进行切割，得到单颗盖板模组。
2.根据权利要求1所述的指纹盖板模组的封装工艺，其特征在于，所述步骤A包括以下步骤：
A1：采用油墨混合机对油墨进行混合，得到颜色、粘度符合要求的油墨；
A2：将混合后的油墨添加至整片玻璃盖板上，采用旋涂工艺将油墨均匀涂覆在整片玻璃盖板的表面；
A3：检测所涂油墨的厚度，若其厚度未能达到需求，则返回步骤A2重复进行涂覆，直至油墨厚度满足要求。
3.根据权利要求2所述的指纹盖板模组的封装工艺，其特征在于，所述旋涂工艺采用的设备为旋涂仪匀胶机，所述旋涂仪匀胶机通过机台的高速旋转，将油墨均匀分布在整片玻璃盖板的表面。
4.根据权利要求2所述的指纹盖板模组的封装工艺，其特征在于，所涂油墨的厚度范围为2-15μm，均匀性在±2μm以内。
5.根据权利要求1所述的指纹盖板模组的封装工艺，其特征在于，所述步骤B包括以下步骤：
B1：制作与整片玻璃盖板形状大小相同的补强板；
B2：在所述补强板的一面粘合一层胶层；
B3：根据芯片的分布情况对补强板进行激光镭雕，得到若干与芯片形状尺寸相适配的通孔；
B4：镭雕完成后，将补强板粘胶的一面对位压合在整片油墨盖板的表面，得到所述围堰。
6.根据权利要求5所述的指纹盖板模组的封装工艺，其特征在于，所述补强板的材料为PI或FR4。
7.根据权利要求1所述的指纹盖板模组的封装工艺，其特征在于，所述芯片的厚度高于所述围堰的厚度。
8.根据权利要求1所述的指纹盖板模组的封装工艺，其特征在于，所述步骤E之后还设有以下步骤：
F：对所述单颗盖板模组的边缘进行研磨、整修；
G：对所述单颗盖板模组进行SMT流程。
9.根据权利要求8所述的指纹盖板模组的封装工艺，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1所述的指纹盖板模组的封装工艺，其特征在于，所述整片盖板模组的形状为圆形，所述单颗盖板模组的形状为矩形。
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