CN106505044A - 封装结构及其制法 - Google Patents

Abstract

一种封装结构及其制法，该封装结构包括：基板、设于该基板上且具有感测区的电子元件、设于该基板上且包覆该电子元件的封装层、以及设于该封装层上并覆盖该感测区的盖体，以通过该盖体的设计避免手指直接碰触该感测区，故能避免该感测区损毁而导致电子元件失效的缺点。

Description

封装结构及其制法

技术领域

本发明涉及一种封装结构，特别是涉及一种指纹感测器的封装结构。

背景技术

随着生活水平的提升，消费者对于隐私的注重程度也与日俱增，许多高阶电子产品皆会装载辨识系统，以增加电子产品中资料的安全性，因此辨识系统的研发与设计也随着消费者需求成为电子产业开发的方向。

在科技产业的发展于辨识系统中，是朝生物辨识系统(biometric)发展。在生物辨识系统中，依据辨识标的不同可概括分为辨识生物的生理特征(如，指纹、瞳孔、人脸、声纹)辨识与行为特征(如，签名、语音)两种类型的生物辨识系统，其中，辨识生理特征的生物辨识系统具有单一性、防伪程度高与便利等优点，因此广为消费者所接受。

此外，由于高阶电子产品皆朝往轻、薄、短、小等高集成度方向发展，因此所装载的生物辨识装置多为指纹辨识装置或人脸辨识装置，其中又以指纹辨识装置最广泛被使用，藉以达到使该电子产品达到轻薄短小的目的。现有指纹辨识装置中，依据指纹的扫描方式分为扫描指纹图案的光学指纹辨识装置以及侦测指纹纹路中的微量电荷的硅晶指纹辨识装置。

如图1所示，现有指纹感测器(fingerprint sensor)的封装结构1包括具有第一电性连接垫101的基板10、具有感测区A与第二电性连接垫111的感测芯片11、以及包覆该感测芯片11并外露出该感测区A的封装胶体12，以供使用者触滑(swipe)该感测区A而感测指纹。

具体地，该感测芯片11设置于该基板10上，并以多个条焊线13电性连接该基板10的第一电性连接垫101与该感测芯片11的第二电性连接垫111，且该封装胶体12形成于该基板10上以密封该些焊线13。

然而，硅晶指纹影像感测器因手指需直接触碰该感测芯片11的感测区A，使该感测区A表面易于损坏，遂缩短现有指纹影像感测器的使用寿命。

因此，如何克服上述现有技术的问题，实为业界迫切待开发的方向。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺点，本发明提供一种封装结构及其制法，能避免该感测区损毁而导致电子元件失效的缺点。

本发明的封装结构包括：基板；至少一具有感测区的电子元件，其设于该基板上且电性连接该基板；盖体，其设于该电子元件的感测区上；以及封装层，其形成于该基板与该盖体之间，以令该封装层包覆该电子元件。

本发明还提供一种封装结构的制法，其包括：提供一设有至少一电子元件的一基板，其中，该电子元件具有感测区，且该电子元件电性连接该基板；设置盖体于该电子元件的感测区上；以及形成封装层于该基板与该盖体之间，以令该封装层包覆该电子元件。

前述的制法中，形成该封装层的方法为模压成型或填胶成型。

前述的封装结构及其制法中，该电子元件为感测芯片。

前述的封装结构及其制法中，该电子元件以覆晶方式或打线方式电性连接至该基板。

前述的封装结构及其制法中，形成该盖体的材质为陶瓷、蓝宝石、玻璃或氧化锆。

前述的封装结构及其制法中，该盖体的边缘设有环体，例如，该环体接触该基板。

前述的封装结构及其制法中，该盖体通过结合层设于该电子元件上，例如，该结合层为封装材或粘胶。

前述的封装结构及其制法中，还包括于设置该盖体之前，形成多个柱体于该电子元件的感测区上，以于设置该盖体时，该些柱体接触该盖体。

由上可知，本发明的封装结构及其制法，通过盖体设于该电子元件的感测区上，以避免手指直接碰触该感测区，故相比于现有技术，本发明能避免该感测区损毁而导致电子元件失效的缺点。

附图说明

图1为现有封装结构的剖面示意图；

图2A至图2C为本发明的封装结构的第一实施例的制法的剖面示意图，其中，图2A’为图2A的局部上视图，图2A”为图2A的另一实施例，图2C’为图2C的另一实施例；

图3A至图3B为本发明的封装结构的第二实施例的制法的剖面示意图；其中，图3B’及图3B”为图3B的其它实施例；以及

图4A至图4B为本发明的封装结构的第三实施例的制法的剖面示意图。

附图标记说明

1,2,2’,3,3’,3”,4 封装结构

10,20 基板

101,201 第一电性连接垫

11 感测芯片

111,211,211’ 第二电性连接垫

12 封装胶体

13 焊线

200 粘着层

21,21’ 电子元件

21a 感测面

21b 非感测面

210 焊线

210’ 焊料凸块

212 第三电性连接垫

22 承载件

22’,32 环体

220 凹槽

23 盖体

24,34 封装层

33 结合层

41 柱体

A 感测区

S 切割路径。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明也可通过其他不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

须知，本说明书所附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。本说明书中所引用的如“上”及、“一”等的用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本发明可实施的范畴。

图2A至图2C为显示本发明的封装结构2的第一实施例的制法的示意图。

如图2A及图2A’所示，提供一设有多个电子元件21的基板20与一设有多个盖体23的承载件22。

在本实施例中，该基板20为导线架、线路板、半导体板等，且该电子元件21为感测芯片，例如，用以侦测生物体电荷变化、温度差、压力等的感测芯片，更佳为指纹辨识芯片，该指纹辨识芯片为能通过感测区所接收的电容差进行生物辨识。例如，该电子元件21具有相对的感测面21a与非感测面21b，其中，该感测面21a具有感测区A，而该电子元件21以该非感测面21b结合至该基板20。

此外，该基板20具有第一电性连接垫201，该电子元件21的感测面21a具有第二电性连接垫211，并以打线方式(即焊线210)将该第二电性连接垫211与该第一电性连接垫201电性连接，且该电子元件21通过粘着层200(如环氧树脂膜)固设于该基板20上。

或者，也可利用覆晶方式电性连接该电子元件21’与该基板20，如图2A”所示，该电子元件21’的第二电性连接垫211’通过多个焊料凸块210’电性连接至该第一电性连接垫201。因此，对于该电子元件21,21’电性连接至该基板20的方式并未有特殊限制。

又，该承载件22为金属结构，其具有多个凹槽220，以通过粘着胶(图略)容置该些盖体23。

另外，该盖体23为材质如陶瓷(ceramic)、蓝宝石、玻璃或氧化锆的片状体，以供手指触摸。

如图2B所示，接续图2A的制造过程，进行模压(molding)成型制造过程，利用模具(图略)，使该承载件22位于该基板20上方，以令该些盖体23对应位于该些电子元件21的感测区A上方，再将封装材充填于该模具中，以形成一封装层24于该基板20与该盖体23之间，使该封装层24包覆该些电子元件21与该些焊线210。

如图2C所示，移除该模具，再沿如图2B所示的切割路径S进行切单制造过程。

在本实施例中，于切单制造过程后，完全移除该承载件22。于另一实施例中，调整切割路径，以于切单制造过程后，保留部分该承载件22于该盖体23的边缘，以形成作为强化支撑用的环体22’，如图2C’所示。

图3A至图3B显示本发明的封装结构3的第二实施例的制法的剖面示意图。本实施例与第一实施例的差异在于封装层的制造过程，故有关相同处不再赘述。

如图3A所示，提供一设有电子元件21的基板20，且该盖体23通过一结合层33设于该电子元件21上。

在本实施例中，该结合层33为如环氧树脂(epoxy)的封装材或如薄膜(film)的粘胶。

此外，该盖体23可设置于或不设置于前述承载件22上。

如图3B所示，进行填胶成型制造过程，以将底胶填入该基板20与该盖体23之间而形成一封装层34，使该封装层34包覆该电子元件21与该结合层33。

在本实施例中，该盖体23的边缘也可形成金属环体22’，如图3B’所示。

此外，为了强化支撑该盖体23的效果，金属环体32可向下延伸至接触该基板20，如图3B”所示。

图4A至图4B显示本发明的封装结构4的第三实施例的制法的剖面示意图。本实施例与第二实施例的差异在于新增制造过程，故有关相同处不再赘述。

如图4A所示，形成多个柱体41于该电子元件21的感测区A上。

在本实施例中，形成该柱体41的材质可为绝缘材或导电材。

此外，该电子元件21的感测区A具有多个第三电性连接垫212，以供对应设置该些柱体41。

如图4B所示，将一盖体23通过一结合层33设于该电子元件21上，使该结合层33包覆该些柱体41，再形成一封装层34于该基板20与该盖体23之间，使该封装层34包覆该电子元件21与该结合层33。

在本实施例中，该些柱体41接触该盖体23，以利于将该盖体23所受的信号(如压力)传递至该感测区A。

此外，在图4B中，该盖体23的边缘也可形成如图3B’所示的环体22’或如图3B”所示的环体32。

使用具有本发明封装结构2,2’,3,3’,3”,4的指纹感测器时，以手指的电荷变化、温度差、压力等方式碰触该盖体24表面，该感测区A会扫描其所接收到电容差，以供该电子元件21作辨识。

本发明提供一种封装结构2,2’,3,3’,3”,4，包括：一基板20、一具有感测区A的电子元件21、一盖体23、以及一封装层24。

所述的电子元件21设于该基板20上且电性连接该基板20。

所述的盖体23为一种材质如陶瓷、蓝宝石、玻璃或氧化锆等的片状体，其设于该感测区A上。

所述的封装层24形成于该基板20与该盖体23之间，以令该封装层24包覆该电子元件21。

在一实施例中，该电子元件21为感测芯片。

在一实施例中，该电子元件21,21’以覆晶方式或打线方式电性连接至该基板20。

在一实施例中，该盖体23的边缘设有环体22’,32，例如，该环体32接触该基板20。

在一实施例中，该盖体23通过一结合层33设于该电子元件30上，且该结合层33为封装材或粘胶。

在一实施例中，该封装结构4还包括多个柱体41，设于该电子元件20的感测区A上并接触该盖体23。

综上所述，本发明的封装结构2,2’,3,3’,3”,4及其制法中，通过以盖体23盖设于该电子元件21的感测区A的上方，以避免手指直接碰触该电子元件21的感测区A，故相比于现有技术，本发明能避免该感测区A损毁而导致电子元件21失效的缺点，因而能延长该封装结构2,2’,3,3’,3”,4的寿命。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (19)

1.一种封装结构，其特征为，该封装结构包括：

基板；

至少一具有感测区的电子元件，其设于该基板上且电性连接该基板；

盖体，其设于该电子元件的感测区上；以及

封装层，其形成于该基板与该盖体之间，以令该封装层包覆该电子元件。

2.如根据权利要求1所述的封装结构，其特征为，该电子元件为感测芯片。

3.如根据权利要求1所述的封装结构，其特征为，该电子元件是以覆晶方式或打线方式电性连接至该基板。

4.如根据权利要求1所述的封装结构，其特征为，形成该盖体的材料为陶瓷、蓝宝石、玻璃或氧化锆。

5.如根据权利要求1的所述的封装结构，其特征为，该盖体的边缘设有环体。

6.如根据权利要求5所述的封装结构，其特征为，该环体接触该基板。

7.如根据权利要求1所述的封装结构，其特征为，该盖体通过结合层设于该电子元件上。

8.如根据权利要求7所述的封装结构，其特征为，该结合层为封装材或粘胶。

9.如根据权利要求1所述的封装结构，其特征为，该封装结构还包括多个柱体，其设于该电子元件的感测区上并接触该盖体。

10.一种封装结构的制法，其特征为，该制法包括：

提供一设有至少一电子元件的一基板，其中，该电子元件具有感测区，且该电子元件电性连接该基板；

设置盖体于该电子元件的感测区上；以及

形成封装层于该基板与该盖体之间，以令该封装层包覆该电子元件。

11.如根据权利要求10所述的封装结构的制法，其特征为，该电子元件为感测芯片。

12.如根据权利要求10所述的封装结构的制法，其特征为，该电子元件以覆晶方式或打线方式电性连接至该基板。

13.如根据权利要求10所述的封装结构的制法，其特征为，形成该封装层的方法为模压成型或填胶成型。

14.如根据权利要求10所述的封装结构的制法，其特征为，形成该盖体的材质为陶瓷、蓝宝石、玻璃或氧化锆。

15.如根据权利要求10所述的封装结构的制法，其特征为，该盖体的边缘设有环体。

16.如根据权利要求15所述的封装结构的制法，其特征为，该环体接触该基板。

17.如根据权利要求10所述的封装结构的制法，其特征为，该盖体通过结合层设于该电子元件上。

18.如根据权利要求17所述的封装结构的制法，其特征为，该结合层为封装材或粘胶。

19.如根据权利要求10所述的封装结构的制法，其特征为，该制法还包括于设置该盖体之前，形成多个柱体于该电子元件的感测区上，以于设置该盖体时，令该些柱体接触该盖体。