CN107808853A - 一种指纹芯片封装结构及制作方法、终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种指纹芯片封装结构及制作方法、设备终端。该结构包括指纹芯片和光栅玻璃,光栅玻璃包括第一光玻璃和第二光玻璃,第一光玻璃包括第一表面和与第一表面相对的第二表面,其中,第一表面设有金属光栅层;指纹芯片具有第三表面和与第三表面相对的第四表面,其中,第三表面通过第一连接层与第一光玻璃的第二表面贴合,第四表面具有槽孔结构;槽孔结构暴露出位于第三表面的晶圆焊盘;第二光玻璃具有第五表面,第五表面设有非金属光栅层;非金属光栅层通过第二连接层与金属光栅层贴合。通过采用上述技术方案,能够保护指纹芯片中的光栅结构,提高指纹芯片的良率和可靠性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及半导体器件制造领域,尤其涉及一种指纹芯片封装结构及制作方法、终端设备。
背景技术
随着科技的进步,指纹识别功能越来越受到人们的关注,并被广泛应用到手机、摄像头、显示装置等领域。
现有指纹芯片中的光栅,将金属光栅层制备在与光学指纹晶圆正面键合的光玻璃上,然后在金属光栅层上继续进行油墨的涂布,制备油墨光栅,最后将指纹晶圆分割成单粒的指纹芯片。
然而,现有技术制备指纹盖板中的光栅存在着问题,由于油墨光栅裸露在外,很容易产生便面颗粒和划伤,金属光栅和油墨光栅之间的结合力较低,会影响指纹芯片的良率和可靠性。
发明内容
本发明提供一种指纹芯片封装结构及制作方法,能够应用于使用光学指纹芯片的设备中,能够保护指纹芯片中的光栅结构,增强光栅之间的结合力,提高指纹芯片的良率和可靠性。
为实现上述目的,本发明实施例采用如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供了一种指纹芯片封装结构,包括指纹芯片和光栅玻璃,
所述光栅玻璃包括第一光玻璃和第二光玻璃,所述第一光玻璃包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,其中,所述第一表面设有金属光栅层;
所述指纹芯片包括第三表面和与所述第三表面相对的第四表面,其中,所述第三表面为感应面,且通过第一连接层与所述第一光玻璃的所述第二表面贴合,所述第四表面具有槽孔结构,所述槽孔结构暴露出位于所述指纹芯片的所述第三表面的晶圆焊盘;
所述第二光玻璃具有第五表面,所述第五表面设有非金属光栅层;
所述非金属光栅层通过第二连接层与所述金属光栅层贴合。
第二方面,本发明实施例提供了一种终端设备,包括手机面板,其特征在于,所述终端设备包括如权利要求1-4任一项所述的指纹芯片封装结构;
非金属光栅层的颜色与手机面板颜色适配。
第三方面,本发明实施例提供了一种指纹芯片封装结构的制作方法,该方法包括:
提供指纹晶圆和第一光玻璃,所述第一光玻璃包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,所述指纹晶圆包括第三表面和与所述第三表面相对的第四表面,所述第三表面为感应面,所述第四表面具有槽孔结构,所述槽孔结构暴露出位于所述指纹芯片的所述第三表面的晶圆焊盘;
将所述第一光玻璃的所述第二表面通过第一连接层与所述指纹晶圆的所述第三表面贴合;
在所述第一光玻璃的所述第一表面上制备金属光栅层,得到封装完成的指纹晶圆;
提供第二光玻璃,所述第二光玻璃具有第五表面,所述第五表面设有非金属光栅层;
所述封装完成的指纹晶圆的所述金属光栅层通过第二连接层与所述非金属光栅层贴合,切割所述指纹晶圆,得到单粒指纹芯片。
本发明实施例的技术方案中,指纹芯片封装结构包括指纹芯片和光栅玻璃,光栅玻璃包括第一光玻璃和第二光玻璃,第一光玻璃包括第一表面和第二表面,其中,第一表面设有金属光栅层,指纹芯片具有第三表面和第四表面,其中,第三表面通过第一连接层与第一光玻璃的第二表面贴合,第四表面具有槽孔结构,槽孔结构暴露出位于第三表面的晶圆焊盘,第二光玻璃具有第五表面,第五表面设有非金属光栅层,非金属光栅层通过第二连接层与金属光栅层贴合。通过采用上述技术方案,能够保护指纹芯片中的光栅结构,提高指纹芯片的良率和可靠性。
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为本发明实施例一提供的一种指纹芯片封装结构的示意图;
图2为本发明实施例二提供的一种终端设备的俯视结构框图;
图3为本发明实施例三提供的一种指纹芯片封装结构的制作方法的流程示意图;
图4A-4F为本发明实施例三提供的一种指纹芯片封装结构的制作方法的工艺流程示意图。
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
图1为本发明实施例一提供的一种指纹芯片封装结构的示意图。本发明实施例中的指纹芯片封装结构10可以应用于具有指纹识别功能的电子设备中,该技术方案也可以应用到例如平板或电脑等电子设备的显示屏中。
如图1所示,该指纹芯片封装结构10包括指纹芯片101和光栅玻璃,光栅玻璃包括第一光玻璃104和第二光玻璃110,第一光玻璃104包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,第一表面设有金属光栅层109,指纹芯片101包括第三表面和与第三表面相对的第四表面,其中,第三表面为感应面,且通过第一连接层103与第一光玻璃104的第二表面贴合,第四表面具有槽孔结构106,槽孔结构106暴露出位于指纹芯片101第三表面的晶圆焊盘105,第二光玻璃110具有第五表面,第五表面设有非金属光栅层111,非金属光栅层111通过第二连接层112与金属光栅层109贴合。
其中,指纹芯片101通常是嵌入了指纹识别功能的芯片,从指纹识别技术的原理上可以划分为:光学指纹识别,电容指纹识别和射频指纹识别等。本发明实施例主要以光学指纹芯片为例进行说明。光栅玻璃是指以玻璃为基材,经过表面微刻处理,在玻璃表面形成全息光栅或其他几何光栅,在光源的照射下,发生物理衍射分光。第一光玻璃104和第二光玻璃110就是玻璃光栅的基材,可以是普通的透明玻璃。金属光栅层109和非金属光栅层111分别制备在第一光玻璃104和第二光玻璃110之上,使用的光栅材料不同。金属光栅层109主要是实现指纹芯片101的指纹识别功能,非金属光栅层110主要是实现调色功能,使指纹芯片101最终呈现出不同的颜色,可以与不同颜色的终端设备面板相适配。感应面是指纹芯片101实现指纹识别功能的作用面,感应面中包含有感应区102,以光学指纹芯片为例,感应区102可以识别出指纹图像。槽孔结构106是为了暴露出晶圆焊盘105。槽孔结构106中硅通孔的形状可以是锥形孔,靠近指纹芯片101第三表面的一端孔径小,靠近指纹芯片101第四表面的一端孔径大。除此之外,硅通孔也可以是其它形状,可以根据实际情况进行合理的选择。
示例性的,在本发明实施例中,指纹芯片101与第一光玻璃104之间通过第一连接层103进行贴附,第一连接层103可以是光学透明胶水或胶膜。第一光玻璃104的第一表面制备有金属光栅层109,第二光玻璃110上制备有非金属光栅层111,非金属光栅层111通过第二连接层112与金属光栅层109贴合,第二连接层112可以为高透光度胶水。
需要说明的是,第一连接层103只要可以实现粘结功能,并且透明,不影响屏幕显示即可,对于具体的材料不做限定。指纹芯片101的第四表面还具有锡球107和连接焊盘108,连接焊盘108与晶圆焊盘105之间通过金属层(图中未示出)实现电连接,芯片封装结构10可以通过锡球107与电路板进行电连接。
还需要说明的是,第二连接层112的目的是增加指纹芯片101,金属光栅层109与非金属光栅层111之间的结合力,进而增加产品的可靠性。第二连接层112可以是高透光度胶水,或者其他可以实现相同功能的材料,在此对填充材料的种类不做限定。
本发明实施例提供了一种指纹芯片封装结构10,该结构包括指纹芯片和光栅玻璃,光栅玻璃包括第一光玻璃和第二光玻璃,第一光玻璃包括第一表面和与第一表面相对的第二表面,其中,第一表面设有金属光栅层;指纹芯片具有第三表面和与第三表面相对的第四表面,其中,第三表面通过第一连接层与第一光玻璃的第二表面贴合,第四表面具有槽孔结构;槽孔结构暴露出位于第三表面的晶圆焊盘;第二光玻璃具有第五表面,第五表面设有非金属光栅层;非金属光栅层通过第二连接层与金属光栅层贴合。上述技术方案,金属光栅和非金属光栅置于第一光玻璃和第二光玻璃之间,且使用第二连接层进行粘合,能够保护指纹芯片中的光栅结构,增强光栅之间的结合力,进而提高指纹芯片的良率和可靠性。
可选的,所述非金属光栅层111为光刻油墨。
其中,油墨是由有色体(如颜料、染料等)、连结料、填(充)料、附加料等物质组成的均匀混合物,能进行印刷,并在被印刷体上干燥,是有颜色、具有一定流动度的浆状胶粘体。光刻油墨是能够通过照相复制与化学腐蚀相结合,制取精密、微细和复杂薄层图形的油墨材料。
示例性的,当非金属光栅层111为光刻油墨时,可以根据实际生产的需要,对油墨的颜色进行调节,制备出不同颜色的油墨光栅层,油墨光栅层的主要作用是实现调色功能,使指纹芯片封装结构10最终呈现出不同的颜色,可以与不同颜色的终端设备面板相适配。
可选的,所述第四表面还具有金属重布线层,所述重布线层通过所述槽孔结构106与所述晶圆焊盘105电连接。
其中,金属重布线层(图中未示出),是指在靠近指纹芯片101第四表面处制备出金属层,此金属层被选择性的进行蚀刻,定义出重布线线路层。金属重布线的目的是实现指纹芯片的电路设计方法。连接焊盘108与晶圆焊盘105之间通过金重布线属层(图中未示出)实现了电连接。
可选的,所述非金属光栅层111和所述金属光栅层109上开设有小孔,所述非金属光栅层111和所述金属光栅层109的小孔对应。
示例性的,非金属光栅层111以油墨光栅层为例进行说明,金属光栅层109和油墨光栅层均开设有小孔,小孔可通过金属蚀刻和光刻工艺制备。其中,金属光栅层109更加靠近指纹芯片101,油墨光栅层距离指纹芯片101相对较远,油墨光栅层上的小孔须与金属光栅层109上的小孔一一对应。油墨光栅层中的小孔直径可以大于金属光栅层109中的小孔直径。需要说明的是,油墨光栅层中的小孔直径也可以与金属光栅层109中的小孔直径相等,在实际生产过程中,可以根据实际需要确定,在此不做限定。金属光栅层109和非金属光栅层111中的光栅小孔可以但不限于为圆形或者方形,可以根据实际需要进行设置,在此不做限定。
本发明实施例提供的一种指纹芯片封装结构10,包括指纹芯片和光栅玻璃,光栅玻璃包括第一光玻璃和第二光玻璃,第一光玻璃包括第一表面和与第一表面相对的第二表面,其中,第一表面设有金属光栅层;指纹芯片具有第三表面和与第三表面相对的第四表面,其中,第三表面通过第一连接层与第一光玻璃的第二表面贴合,第四表面具有槽孔结构;槽孔结构暴露出位于第三表面的晶圆焊盘;第二光玻璃具有第五表面,第五表面设有非金属光栅层;非金属光栅层通过第二连接层与金属光栅层贴合,非金属光栅层可以是光刻油墨。上述技术方案,金属光栅和非金属光栅置于第一光玻璃和第二光玻璃之间,且使用第二连接层进行粘合,能够保护指纹芯片中的光栅结构,增强光栅之间的结合力,提高指纹芯片的良率和可靠性,光刻油墨可以使指纹芯片呈现出多种颜色,与更多的手机面板相适配。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种终端设备的俯视结构示意图。如图2所示,该终端设备20包括本发明实施例一提供的指纹识别模组结构10。包括手机面板30,终端设备20包括如上述实施例所述的指纹芯片封装结构10,非金属光栅层111的颜色与手机面板30颜色适配。
其中,终端设备20可以是手机,平板或电脑等可具备指纹识别功能的电子终端设备。
示例性的,本发明实施例以手机为例进行说明,手机具备指纹识别功能。指纹芯片封装结构10置于手机中,并且贴附于手机面板30的下方。
本发明实施例提供了一种终端设备,终端设备包括如上述实施例所述的指纹芯片封装结构。通过采用上述技术方案,解决了现有技术中指纹芯片封装结构中油墨光栅裸露在外,容易产生便面颗粒和划伤,金属光栅和油墨光栅之间的结合力较低,影响指纹芯片的良率和可靠性的技术问题。能够保护指纹芯片中的光栅结构,增强光栅之间的结合力,提高指纹芯片的良率和可靠性,光刻油墨可以使指纹芯片呈现出多种颜色,与更多的手机面板相适配
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种指纹芯片封装结构的制作方法的流程示意图。图4A-4F为本发明实施例三提供的一种指纹芯片封装结构的制作方法的工艺流程示意图。该方法可用来制备上述实施例提供的任一种指纹芯片封装结构。需要说明的是,本发明实施例中的指纹芯片封装结构的制作方法是在指纹晶圆上进行制备,指纹芯片封装结构制作完成之后再分割成单粒的芯片。本发明实施例中提供的附图以两个指纹芯片作为说明,但在制作过程中是对整个指纹晶圆进行的制备,指纹晶圆上包含成千上百个指纹芯片,但在图4A-4F中并未示出。如图3所示,该方法包括:
S110、提供指纹晶圆和第一光玻璃,所述第一光玻璃包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,所述指纹晶圆包括第三表面和与所述第三表面相对的第四表面,所述第三表面为感应面,所述第四表面具有槽孔结构,所述槽孔结构暴露出位于所述指纹芯片的所述第三表面的晶圆焊盘。
参见图4A,指纹晶圆401是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,并且在硅晶片上可加工制作有指纹识别功能电路元件结构的集成电路产品,指纹晶圆401可被分割成多个指纹芯片。指纹晶圆401第三表面的感应区402,即指纹晶圆401中的指纹芯片中的某个区域能够读取指纹数据,以实现指纹识别功能,这个区域称为感应区402,指纹晶圆401第三表面还具有晶圆焊盘405。参见图4B,在指纹晶圆401的第四表面制备槽孔结构406之前还应该先对第四表面进行减薄处理。例如,可以使用研磨机对指纹晶圆404的背面进行研磨处理,减小指纹晶圆404的厚度,进而降低指纹识别模组的厚度。在指纹晶圆401中指纹芯片的背面边缘可以通过光刻工艺和干法刻蚀工艺开出槽孔结构406,槽孔结构406的底部应该暴露出晶圆焊盘405,以便后续工艺的重布线金属和晶圆焊盘405接触。
示例性的,槽孔结构406中孔的形状可以是锥形孔,靠近指纹晶圆401正第三表面一端的孔径小,靠近指纹晶圆401第四表面一端的孔径大。除此之外,孔也可以是其它形状,可以根据实际情况进行合理的选择。
继续参见图4B,示例性的,沟槽与晶圆焊盘405的位置对应。在制备槽孔结构406时,应该先开出沟槽,再开孔,暴露晶圆焊盘405,这样能够减小工艺上的难度,相对于直接在指纹芯片的背面制备硅通孔而言,开出沟槽,再开孔能够减小开孔深度,减少工艺难度,降低工艺成本。
需要说明的是,槽孔结构406可以是单孔结构,可以是槽加孔的双层台阶,也可以是多层台阶的槽加孔结构。只要保证硅通孔能够暴露出指纹芯片正的晶圆焊盘405即可,对于硅通孔的结构和形状不做限定,可以根据实际情况进行合理的选择。
还需要说明的是,继续参见图4B,指纹晶圆401还应当包括锡球407和连接焊盘408,连接焊盘408与晶圆焊盘405之间通过金属层(图中未示出)实现电连接,芯片封装结构可以通过锡球407与电路板进行电连接。
S120、将所述第一光玻璃的所述第二表面通过第一连接层与所述指纹晶圆的所述第三表面贴合。
参见图4A,第一光玻璃404与指纹晶圆401的第三表面通过第一连接层403实现贴合。其中,第一连接层403可以为粘合胶水,且粘合胶水光学透明,不影响屏幕的显示效果。
S130、在所述第一光玻璃的所述第一表面上制备金属光栅层,得到封装完成的指纹晶圆。
参见图4C,示例性的,在第一光玻璃404远离指纹晶圆401的第一表面制备金属光栅层409,得到封装完成的指纹晶圆401。
需要说明的是,制备金属光栅层409的方法可以有多种,金属光栅层409的金属材料也可以为多种,例如,比较常见的是使用金属钛进行金属溅射,金属光栅层409的厚度也没有特定要求,例如厚度可以为0.15μm。上述金属光栅层409的制备方法,制备材料和制备厚度仅为实施例中的一种,本领域技术人员可根据具体的情况进行调节和改变,在此不做限定。
S140、提供第二光玻璃,所述第二光玻璃具有第五表面,所述第五表面设有非金属光栅层。
示例性的,参见图4D和图4E,在第二光玻璃410的第五表面制备非金属光栅层411。其中非金属光栅层411可以是油墨光栅层,当非金属光栅层411为光刻油墨时,可以根据实际生产的需要,对油墨的颜色进行调节,制备出不同颜色的油墨光栅层,油墨光栅层的主要作用是实现调色功能,使指纹芯片封装结构最终呈现出不同的颜色,可以与不同颜色的终端设备面板相适配。
S150、所述封装完成的指纹晶圆的所述金属光栅层通过第二连接层与所述非金属光栅层贴合,切割所述指纹晶圆,得到单粒指纹芯片。
示例性的,参见图4F,其示出了两粒指纹芯片的封装结构。先将金属光栅层409在第一光玻璃404的第一表面制备完成,再在第二光玻璃410上制备非金属光栅层411,最后将金属光栅层409与非金属光栅层411通过第二连接层412进行贴合,最后将指纹晶圆401进行切割,得到单粒的指纹芯片封装结构。
需要说明的是,提供指纹晶圆401并将第一光玻璃404贴附在指纹晶圆401上,在第一光玻璃404上制备金属光栅层409,和在第二光玻璃410上制备非金属光栅层411是两个独立的步骤,这两个步骤可以同时进行,也可以一先一后,先后顺序没有特别的要求。上述实施例只是其中一种情况的说明,两个步骤的实际顺序可以根据实际生产情况确定,在此不做限定。
还需要说明的是,第二连接层412的目的是增加指纹晶圆401,金属光栅层409与非金属光栅层411之间的结合力,进而增加产品的可靠性。第二连接层412可以是高透光度胶水,或者其他可以实现相同功能的材料,在此对填充材料的种类不做限定。
本发明实施例提供了一种指纹芯片封装结构的制作方法,可用于制作上述实施例提供的任一种指纹芯片封装结构。提供指纹晶圆和第一光玻璃,指纹晶圆的第三表面通过第一连接层与第一光玻璃的第二表面贴合,指纹晶圆的第四表面具有槽孔结构且暴露出位于第三表面的晶圆焊盘,第一光玻璃的第一表面设有金属光栅层,第二光玻璃的第五表面设有非金属光栅层,金属光栅层和非金属光栅层通过第二连接层贴合,切割指纹晶圆得到单粒的指纹芯片。通过采用上述技术方案,可以制备出指纹芯片封装结构并应用于具有指纹识别功能的设备中,解决现有技术中指纹识别芯片光栅裸露,金属光栅和非金属光栅之间结合力低的技术问题。达到了保护光栅结构,提高指纹芯片良率和可靠性的有益效果。
可选的,所述在所述第一光玻璃的所述第一表面上制备金属光栅层,得到封装完成的指纹晶圆之前还包括:
对所述指纹晶圆401的所述第四表面进行减薄处理;
在所述第四表面制备槽孔结构406,所述槽孔结构406暴露出位于所述指纹芯片的所述第三表面的晶圆焊盘405,在所述第四表面进行制备金属重布线层。
其中,金属重布线层(图中未示出),是指在靠近指纹晶圆401第四表面处制备出金属层,此金属层被选择性的进行蚀刻,定义出重布线线路层。金属重布线的目的是实现指纹芯片的电路设计方法。连接焊盘408与晶圆焊盘405之间通过金重布线属层(图中未示出)实现电连接。
示例性的,在指纹晶圆401的第四表面制备槽孔结构406之前还应该先对第四表面进行减薄处理。例如,可以使用研磨机对指纹晶圆404的背面进行研磨处理,减小指纹晶圆404的厚度,进而降低指纹识别模组的厚度。在指纹晶圆401中可以通过光刻工艺和干法刻蚀工艺开出槽孔结构406,槽孔结构406的底部应该暴露出晶圆焊盘405,以便后续工艺的重布线金属和晶圆焊盘405接触。
需要说明的是,参见图4B,指纹晶圆401还应当包括锡球407和连接焊盘408,连接焊盘408与晶圆焊盘405之间通过金属层(图中未示出)实现电连接,芯片封装结构4可以通过锡球407与电路板进行电连接。
需要说明的是,上述方法只是制备图案化重布线层406的一种,还可以通过其他方法制备出图案化重布线层406,例如微影光刻,在此不做限定。
可选的,所述在所述第一光玻璃404的所述第一表面上制备金属光栅层409具体包括:
在所述第一光玻璃404的所述第一表面进行溅射金属层;
对所述金属层进行蚀刻,制备所述金属光栅层409,所述金属光栅层409设有小孔。
需要说明的是,制备金属光栅层409的方法可以有多种,金属光栅层409的金属材料也可以为多种,例如,比较常见的是使用金属钛进行金属溅射,金属光栅层409的厚度也没有特定要求,例如厚度可以为0.15μm。上述金属光栅层的制备方法,制备材料和制备厚度仅为实施例中的一种,本领域技术人员可根据具体的情况进行调节和改变,在此不做限定。
可选的,所述提供第二光玻璃410之前还包括:
在所述第二光玻璃410的所述第五表面喷涂非金属层;
对所述非金属层进行蚀刻,制备所述非金属光栅层411。
示例性的,非金属光栅层411的材料为光刻油墨,采用喷涂的方式在第二光玻璃410上涂布油墨层,最后对油墨层进行光刻,得到光栅图形,形成最终的油墨光栅结构。
需要说明的是,在进行油墨光栅涂布的时候采用的涂布方式为喷涂方式。喷涂方式可以克服由于油墨本身粘度较低,在第二光玻璃410上旋涂厚度有限的缺陷,进而可以更好的调整指纹芯片封装结构的最终颜色,不会导致由于油墨过薄,金属光栅层409的颜色透过油墨光栅,影响指纹芯片封装结构颜色的问题出现。且采用喷涂的方式,将油墨涂布在第二光玻璃410之上,还能使油墨层分布更加均匀平整,再加上第二光玻璃410的存在,指纹芯片封装结构会更加美观,应用于具有显示屏的终端设备时,视觉效果更佳。
可选的,所述非金属光栅层411和所述金属光栅层409上开设有小孔,所述非金属光栅层411和所述金属光栅层409的小孔对应。
示例性的,非金属光栅层411以油墨光栅层为例进行说明,金属光栅层409和油墨光栅层均开设有小孔,小孔可通过金属蚀刻和光刻工艺制备。其中,金属光栅层409更加靠近指纹芯片,油墨光栅层距离指纹芯片相对较远,油墨光栅层上的小孔须与金属光栅层409上的小孔一一对应。油墨光栅层中的小孔直径可以大于金属光栅层409中的小孔直径。需要说明的是,油墨光栅层中的小孔直径也可以与金属光栅层409中的小孔直径相等,在实际生产过程中,可以根据实际需要确定,在此不做限定。金属光栅层409和非金属光栅层411中的光栅小孔可以为圆形或者方形,可以根据实际需要进行设置,在此不做限定。
本发明实施例提供了一种指纹芯片封装结构的制作方法,可用于制作上述实施例提供的任一种指纹芯片封装结构。提供指纹晶圆和第一光玻璃,指纹晶圆的第三表面通过第一连接层与第一光玻璃的第二表面贴合,指纹晶圆的第四表面具有槽孔结构且暴露出位于第三表面的晶圆焊盘,第一光玻璃的第一表面设有金属光栅层,第二光玻璃的第五表面设有非金属光栅层,非金属光栅层通过喷涂的方式制备,金属光栅层和非金属光栅层通过第二连接层贴合,切割指纹晶圆得到单粒的指纹芯片。通过采用上述技术方案,可以制备出指纹芯片封装结构并应用于具有指纹识别功能的设备中,解决现有技术中指纹识别芯片光栅裸露,金属光栅和非金属光栅之间结合力低,金属光栅颜色透过非金属光栅显示的技术问题。达到了保护光栅结构,提高指纹芯片良率和可靠性的,合理控制指纹芯片颜色的有益效果。
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)
1.一种指纹芯片封装结构,包括指纹芯片和光栅玻璃,其特征在于,
所述光栅玻璃包括第一光玻璃和第二光玻璃,所述第一光玻璃包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,其中,所述第一表面设有金属光栅层;
所述指纹芯片包括第三表面和与所述第三表面相对的第四表面,其中,所述第三表面为感应面,且通过第一连接层与所述第一光玻璃的所述第二表面贴合,所述第四表面具有槽孔结构,所述槽孔结构暴露出位于所述指纹芯片的所述第三表面的晶圆焊盘;
所述第二光玻璃具有第五表面,所述第五表面设有非金属光栅层;
所述非金属光栅层通过第二连接层与所述金属光栅层贴合。
2.根据权利要求1所述的指纹芯片封装结构,其特征在于,所述非金属光栅层为光刻油墨。
3.根据权利要求1所述的指纹芯片封装结构,其特征在于,所述第四表面还具有金属重布线层,所述重布线层通过所述槽孔结构与所述晶圆焊盘电连接。
4.根据权利要求1所述的指纹芯片封装结构,其特征在于,所述非金属光栅层和所述金属光栅层上开设有小孔,所述非金属光栅层和所述金属光栅层的小孔对应。
5.一种终端设备,包括手机面板,其特征在于,所述终端设备包括如权利要求1-4任一项所述的指纹芯片封装结构;
非金属光栅层的颜色与手机面板颜色适配。
6.一种指纹芯片封装结构的制作方法,其特征在于,包括:
提供指纹晶圆和第一光玻璃,所述第一光玻璃包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,所述指纹晶圆包括第三表面和与所述第三表面相对的第四表面,所述第三表面为感应面,所述第四表面具有槽孔结构,所述槽孔结构暴露出位于所述指纹芯片的所述第三表面的晶圆焊盘;
将所述第一光玻璃的所述第二表面通过第一连接层与所述指纹晶圆的所述第三表面贴合;
在所述第一光玻璃的所述第一表面上制备金属光栅层,得到封装完成的指纹晶圆;
提供第二光玻璃,所述第二光玻璃具有第五表面,所述第五表面设有非金属光栅层;
所述封装完成的指纹晶圆的所述金属光栅层通过第二连接层与所述非金属光栅层贴合,切割所述指纹晶圆,得到单粒指纹芯片。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述在所述第一光玻璃的所述第一表面上制备金属光栅层,得到封装完成的指纹晶圆之前还包括:
对所述指纹晶圆的所述第四表面进行减薄处理;
在所述第四表面制备槽孔结构,所述槽孔结构暴露出位于所述指纹芯片的所述第三表面的晶圆焊盘,在所述第四表面进行制备金属重布线层。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述在所述第一光玻璃的所述第一表面上制备金属光栅层具体包括:
在所述第一光玻璃的所述第一表面进行溅射金属层;
对所述金属层进行蚀刻,制备所述金属光栅层,所述金属光栅层设有小孔。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述提供第二光玻璃之前还包括:
在所述第二光玻璃的所述第五表面喷涂非金属层;
对所述非金属层进行蚀刻,制备所述非金属光栅层。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述非金属光栅层和所述金属光栅层上开设有小孔,所述非金属光栅层和所述金属光栅层的小孔对应。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN109376726A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-02-22 | 苏州科阳光电科技有限公司 | 一种屏下光学指纹芯片封装结构 |
CN111247524A (zh) * | 2019-06-05 | 2020-06-05 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 光学指纹装置、制作方法和电子设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN205003420U (zh) * | 2015-10-10 | 2016-01-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及显示装置 |
CN105654075A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-06-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种指纹识别装置及方法 |
CN106295534A (zh) * | 2016-08-02 | 2017-01-04 | 苏州科阳光电科技有限公司 | 指纹盖板模组及其制作方法 |
US20170004342A1 (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-05 | Fingerprint Cards Ab | Fingerprint sensing device comprising three-dimensional pattern |
-
2017
- 2017-11-14 CN CN201711124132.5A patent/CN107808853B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170004342A1 (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-05 | Fingerprint Cards Ab | Fingerprint sensing device comprising three-dimensional pattern |
CN205003420U (zh) * | 2015-10-10 | 2016-01-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及显示装置 |
CN105654075A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-06-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种指纹识别装置及方法 |
CN106295534A (zh) * | 2016-08-02 | 2017-01-04 | 苏州科阳光电科技有限公司 | 指纹盖板模组及其制作方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109376726A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-02-22 | 苏州科阳光电科技有限公司 | 一种屏下光学指纹芯片封装结构 |
CN109376726B (zh) * | 2018-12-24 | 2024-04-02 | 苏州科阳半导体有限公司 | 一种屏下光学指纹芯片封装结构 |
CN111247524A (zh) * | 2019-06-05 | 2020-06-05 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 光学指纹装置、制作方法和电子设备 |
CN111247524B (zh) * | 2019-06-05 | 2023-08-22 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 光学指纹装置、制作方法和电子设备 |
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