CN107919332B - 一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法 - Google Patents

一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法 Download PDF

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Abstract

本发明技公开了一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法，本发明技术方案中，设置与光学指纹芯片的正面相对的基板，所述基板具有与感光区域相对应的光导区域，所述光导区域包括多个盲孔，所述盲孔的深度小于所述基板的厚度；所述光导区域与所述感光区域。一方面，所述基板为透红外光材料，通过所述未贯穿所述基板的盲孔，可以复用所述基板作为滤光片，用于滤除红外光之外的其他杂光，另一方面，通过所述盲孔的小孔成像作用，可以对入射的红外光进行光路的调节控制，使得特定入射角度的红外光照射相应的感光像素，避免不同感光像素之间的串扰问题，提高指纹识别的准确性。

Description

一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法
技术领域
本发明涉及芯片封装技术领域，更具体的说，涉及一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法。
背景技术
随着科学技术的不断进步，越来越多的电子设备广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。而随着电子设备功能的不断增加，电子设备存储的重要信息也越来越多，电子设备的身份验证技术成为目前电子设备研发的一个主要方向。
由于指纹具有唯一性和不变性，使得指纹识别技术具有安全性好、可靠性高以及使用简单等诸多优点。因此，指纹识别技术成为当下各种电子设备进行身份验证的主流技术。
目前，光学指纹芯片是现有电子设备常用的指纹识别芯片之一，其通过指纹识别区域的大量的感光像素(pixel)来采集使用者的指纹信息，每个感光像素作为一个检测点。具体的，进行指纹识别时，光线照射至使用者的指纹面并经过指纹面反射至感光像素，感光像素将指纹的光信号转换为电信号，根据所有感光像素转换的电信号可以获取指纹信息。
光学指纹芯片需要通过封装形成相应的封装结构，以便于对光学指纹芯片进行保护以及以便于与电子设备的电路互联。现有的光学指纹芯片的封装结构指纹识别的准确度较低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明技术方案提供了一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法，解决了感光像素之间的串扰问题，提高了指纹识别的准确性。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光学指纹芯片的封装结构，所述封装结构包括：
光学指纹芯片，所述光学指纹芯片具有相对的正面以及背面；所述光学指纹芯片用于感应红外光；所述正面具有感光区域以及包围所述感光区域的非感光区域，所述感光区域具有多个阵列排布的感光像素，所述非感光区域具有与所述感光像素电性连接的焊垫；
与所述光学指纹芯片的正面相对设置的基板；所述基板为透红外光材料；所述基板具有光导区域，所述光导区域包括多个盲孔，所述盲孔的深度小于所述基板的厚度；所述光导区域与所述感光区域位置相对应。
优选的，在上述封装结构中，所述光导区域中，一个所述盲孔对应一个所述感光像素。
优选的，在上述封装结构中，所述基板为单晶硅基板。
优选的，在上述封装结构中，还包括：设置在所述基板背离所述光学指纹芯片一侧的触控面板。
优选的，在上述封装结构中，所述触控面板与所述基板通过胶层粘结固定，所述胶层为透红外光材料。
优选的，在上述封装结构中，所述基板设置有所述盲孔的一侧表面朝向所述光学指纹芯片设置；
或，所述基板设置有所述盲孔的一侧表面背离所述光学指纹芯片设置。
优选的，在上述封装结构中，还包括：封装电路板，所述封装电路板具有通光口；
所述基板固定在所述通光口的一侧，且所述光导区域与所述通光口相对设置；
所述光学指纹芯片固定在所述通光口的另一侧，且所述感光区域与所述通光口相对设置。
优选的，在上述封装结构中，所述封装电路板用于固定所述光学指纹芯片的表面具有第一互联电路以及与所述第一互联电路连接的第一焊接凸起以及第一焊盘；
所述第一焊接凸起用于连接外部电路；
所述第一焊盘用于和所述焊垫连接，所述焊垫与所述感光像素电性连接。
优选的，在上述封装结构中，所述封装电路板用于固定所述基板的表面具有第二互联电路以及与所述第二互联电路连接的第二焊盘；
其中，所述第二焊盘用于连接外挂元件。
优选的，在上述封装结构中，所述外挂元件包括：电容、电阻以及存储器中的一个或是多个。
优选的，在上述封装结构中，所述光学指纹芯片的背面具有互联结构，所述互联结构与位于所述焊垫连接，所述互联结构包括用于和外部电路连接的第二焊接凸起。
优选的，在上述封装结构中，所述互联结构还包括再布线层；
所述光学指纹芯片的背面具有通孔，所述通孔用于露出所述焊垫；
所述通孔的侧壁覆盖有绝缘层，所述绝缘层延伸至所述通孔外部；
所述再布线层覆盖所述绝缘层，所述再布线层在所述通孔底部与所述焊垫连接；
所述再布线层覆盖所述有阻焊层，所述阻焊层设置有开口，所述开口用于露出阻焊层，所述第二焊接凸起位于所述开口，与所述阻焊层连接。
本发明还提供了一种光学指纹芯片的封装方法，所述封装方法包括：
提供光学指纹芯片，所述光学指纹芯片具有相对的正面以及背面；所述光学指纹芯片用于感应红外光；所述正面具有感光区域以及包围所述感光区域的非感光区域，所述感光区域具有多个阵列排布的感光像素，所述非感光区域具有与所述感光像素电性连接的焊垫；
在所述光学指纹芯片的正面一侧相对设置一基板，所述基板为透红外光材料；所述基板具有光导区域，所述光导区域包括多个盲孔，所述盲孔的深度小于所述基板的厚度；所述光导区域与所述感光区域位置相对应。
优选的，在上述封装方法中，所述光导区域中，一个所述盲孔对应一个所述感光像素。
优选的，在上述封装方法中，所述基板为单晶硅基板。
优选的，在上述封装方法中，还包括：
在所述基板背离所述光学指纹芯片的一侧表面固定触控面板。
优选的，在上述封装方法中，所述在所述基板背离所述光学指纹芯片的一侧表面固定触控面板包括：
通过胶层粘结固定所述基板以及所述触控面板，所述胶层为透红外光材料。
优选的，在上述封装方法中，所述在所述光学指纹芯片的正面一侧相对设置一基板包括：
将所述基板设置有所述盲孔的一侧表面朝向所述光学指纹芯片设置；
或，将所述基板设置有所述盲孔的一侧表面背离所述光学指纹芯片设置。
优选的，在上述封装方法中，所述在所述光学指纹芯片的正面一侧相对设置一基板包括：
提供一封装电路板，所述封装电路板具有通光口；
将所述基板固定在所述通光口的一侧，将所述光学指纹芯片固定在所述通光口的另一侧；所述光导区域与所述通光口相对设置；所述感光区域与所述通光口相对设置。
优选的，在上述封装方法中，所述封装电路板用于固定所述光学指纹芯片的表面具有第一互联电路以及与所述第一互联电路连接的第一焊接凸起以及第一焊盘；
所述第一焊接凸起用于连接外部电路；
所述第一焊盘用于和所述焊垫连接，所述焊垫与所述感光像素电性连接。
优选的，在上述封装方法中，所述封装电路板用于固定所述光学指纹芯片的表面具有第一互联电路以及与所述第一互联电路连接的第一焊接凸起以及第一焊盘；
所述第一焊接凸起用于连接外部电路；
所述第一焊盘用于和所述焊垫连接，所述焊垫与所述感光像素电性连接。
优选的，在上述封装方法中，所述外挂元件包括：电容、电阻以及存储器中的一个或是多个。
优选的，在上述封装方法中，所述光学指纹芯片的背面具有互联结构，所述互联结构与位于所述焊垫连接，所述互联结构包括用于和外部电路连接的第二焊接凸起。
优选的，在上述封装方法中，所述互联结构还包括再布线层；
所述光学指纹芯片的背面具有通孔，所述通孔用于露出所述焊垫；
所述通孔的侧壁覆盖有绝缘层，所述绝缘层延伸至所述通孔外部；
所述再布线层覆盖所述绝缘层，所述再布线层在所述通孔底部与所述焊垫连接；
所述再布线层覆盖所述有阻焊层，所述阻焊层设置有开口，所述开口用于露出阻焊层，所述第二焊接凸起位于所述开口，与所述阻焊层连接。
优选的，在上述封装方法中，所述基板的制作方法包括：
提供一基底，所述基底具有相对的第一表面以及第二表面；
在所述第一表面形成多个盲孔，所述盲孔的深度小于所述基底的初始厚度；
通过研磨工艺，对所述第二表面进行第一次减薄处理，降低所述盲孔的底部到所述第二表面的厚度；
通过刻蚀工艺对经过第一次减薄处理后的所述第二表面进行第二次减薄处理，降低所述盲孔的底部到所述第二表面的厚度。
通过上述描述可知，本发明技术方案提供的光学指纹芯片的封装结构以及封装方法中，设置与光学指纹芯片的正面相对的基板，所述基板具有与感光区域相对应的光导区域，所述光导区域包括多个盲孔，所述盲孔的深度小于所述基板的厚度；所述光导区域与所述感光区域。一方面，所述基板为透红外光材料，通过所述未贯穿所述基板的盲孔，可以复用所述基板作为滤光片，用于滤除红外光之外的其他杂光，另一方面，通过所述盲孔的小孔成像作用，可以对入射的红外光进行光路的调节控制，使得特定入射角度的红外光照射相应的感光像素，避免不同感光像素之间的串扰问题，提高指纹识别的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图5-图7为本发明实施例提供的一种光学指纹芯片的封装方法的流程示意图；
图8-图11为本发明实施例提供的一种基板的制作方法的流程示意图；
图12-图19为本发明实施例提供的一种光学指纹芯片的制作方法的流程示意图；
图20-图23为本发明实施例提供的一种基板和光学指纹芯片的贴合固定的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。
目前，对光学指纹芯片进行封装时，一般是直接在光学指纹芯片正面一侧设置透明盖板，对其正面的感光像素单进行封装保护，透明盖板与感光芯片之间具有滤光片，用于滤除杂光。但是，该方法无法避免不同感光像素之间的串扰问题。
为了解决不同感光像素的串扰问题，一种做法是采用非透明盖板，所述非透明盖板对应光学指纹芯片的感光区域具有多个贯穿所述非透明盖板的通孔，通过所述通孔对入射光线进行光路的调节控制，使得特定入射角度的照射对应的感光像素，以降低不同像素点的串扰问题，提高指纹识别的准确性。
上述方式，虽然可以避免不同的感光像素之间的串扰问题，在一定程度上提高指纹识别的准确性，但是由于非透明盖板上设置通孔，在对光学指纹芯片封装过程中通过所述通孔容易对光学指纹芯片的感光区造成杂物污染，且封装过程中用于粘胶或是封装料容易堵塞所述通孔，进而影响光学指纹芯片的成像质量，降低指纹识别的准确性。而且为了避免杂光干扰，需要单独在非透明盖板与光学指纹芯片之间设置滤光片，用于滤除杂光。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1，图1为本发明实施例提供的一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，所述封装结构包括：光学指纹芯片11，所述光学指纹芯片11具有相对的正面111以及背面112；所述光学指纹芯片11用于感应红外光；所述正面111具有感光区域以及包围所述感光区域的非感光区域，所述感光区域具有多个阵列排布的感光像素113，所述非感光区域具有与所述感光像素电性连接的焊垫114；与所述光学指纹芯片11的正面111相对设置的基板12；所述基板12具有光导区域，所述光导区域包括多个盲孔121，所述盲孔121的深度小于所述基板12的厚度；所述光导区域与所述感光区域位置相对应。
为了对光学指纹芯片11的正面111的感光像素113进行保护，同时保证光学指纹芯片11的感光面的平整，以便于光学指纹芯片11与其他结构件贴合固定，光学指纹芯片11的正面111覆盖有保护层300。保护层300覆盖所述感光像素113。
具体，在第一方向上，所述光导区域与所述感光区域正对设置。所述第一方向为垂直于所述指纹芯片11的正面111的方向。所述光导区域内，一个所述盲孔121至少与一个所述感光像素113。一个感光像素在第一方向上至少正对一个所述光导区域内的所述盲孔121。对于所述基板12，所述光导区域之外的区域可以设置所述盲孔121，也可以不设置盲孔121。在图1所示方式中，所述光导区域之外的区域设置有所述盲孔121。可选的，所述光导区域中，一个所述盲孔121对应一个所述感光像素113。
本发明实施例所述封装结构中，通过所述盲孔121可以对入射光线的路径进行调节控制，使得特定入射角度的管线照射对应的感光像素113，避免不同感光像素113之间的串扰问题，提高指纹识别的准确性。所述盲孔121的尺寸和感光像素112的尺寸同数量级，其孔径较小，具有小孔成像功能，通过小孔成像功能对光线的路径进行调节控制。
所述光学指纹芯片11用于感应红外光，根据手指触摸时反射的红外光生成指纹图像。为了避免可见光对指纹图像的干扰，可以在所述光学指纹芯片11与所述基板12之间设置滤光片，用于滤除可见光。
设置滤光片一方面会增加封装结构的厚度，另一方面，会增加制作成本。本发明实施例中，设置所述基板12为透红外光材料，可以滤除红外光波段之外的杂光。由于所述基板12设置的是非贯穿的盲孔，这样通过所述基板12可以滤除红外光波段之外的杂光，复用所述基板12为滤光片，无需单独设置滤光片，封装结构的厚度较薄，且制作成本较低。可选的，所述基板12为单晶硅基板，单晶硅为透红外光的材料，且可以阻挡可见光，有效避免可见光对指纹图像的干扰。
可选的，所述光学指纹芯片11的背面具有互联结构，所述互联结构与位于所述焊垫114连接，所述互联结构包括用于和外部电路连接的第二焊接凸起24。
如图1所示，所述互联结构还包括再布线层22；所述光学指纹芯片11的背面112具有通孔206，所述通孔206用于露出所述焊垫114；所述通孔206的侧壁覆盖有绝缘层21，所述绝缘层21延伸至所述通孔206外部；所述再布线层22覆盖所述绝缘层21，所述再布线层22在所述通孔206底部与所述焊垫114连接；所述再布线层22覆盖所述有阻焊层23，所述阻焊层23设置有开口，所述开口用于露出阻焊层22，所述第二焊接凸起24位于所述开口，与所述阻焊层22连接。可以通过湿法刻蚀、干法刻蚀或是激光刻蚀形成所述通孔206。
图1所示实施方式中，所述通孔206为双台阶通孔，在所述第一方向上，所述双台阶通孔位于所述光学指纹芯片11的背面112的凹槽以及位于所述凹槽内的贯穿孔。需要通过两次刻蚀工艺形成所述双台阶通孔，第一次刻蚀工艺在所述第二表面形成凹槽，第二次刻蚀工艺在所述凹槽内形成贯穿孔，以露出所述焊垫114。
在其他实施方式中，所述通孔206还可以为梯形孔，所述梯形孔的孔径在由所述正面111指向所述背面112的方向上逐渐增大。通过一次刻蚀直接在所述背面112形成露出所述焊垫114的梯形孔。
在其他实施方式中，所述通孔206还可以为直孔，所述直孔的孔径在由所述正面111指向所述背面112的方向上不变，所述直孔可以为圆孔或是方孔。通过一次刻蚀直接在所述背面112形成露出所述焊垫114的直孔。
参考图2，图2为本发明实施例提供的另一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，基于图1所示封装结构，图2所示封装结构进一步包括设置在所述基板12背离所述光学指纹芯片11一侧的触控面板14。所述触控面板14与所述基板12通过胶层粘结固定，所述胶层为透红外光材料。图2中未示出所述胶层。在图2所示实施方式中，所述基板12设置有所述盲孔121的一侧表面朝向所述光学指纹芯片11设置，这样，在通过胶层贴合所述基板12和所述触控面板时，不会对所述盲孔121造成堵塞。其他实施方式中，也可以将所述基板12设置有所述盲孔121的一侧表面背离所述光学指纹芯片11设置。
在图1和图2所示方式中，基板12和光学指纹芯片11通过支撑件13进行固定，为了保证小孔成像的距离，以保证小孔成像范围，避免不同感光像素113之间的串扰，需要设定后的支撑件13调节像距。同时，还需要在光学指纹芯片11的背面设置互联结构。
参考图3，图3为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，图3所示封装结构包括：光学指纹芯片11，所述光学指纹芯片11具有相对的正面111以及背面112；所述光学指纹芯片11用于感应红外光；所述正面111具有感光区域以及包围所述感光区域的非感光区域，所述感光区域具有多个阵列排布的感光像素113，所述非感光区域具有与所述感光像素电性连接的焊垫114；与所述光学指纹芯片11的正面111相对设置的基板12；所述基板12为透红外光材料，所述基板12具有光导区域，所述光导区域包括多个盲孔121，所述盲孔121的深度小于所述基板12的厚度；所述光导区域与所述感光区域位置相对应。
所述封装结构还包括：封装电路板31，所述封装电路21板具有通光口311；所述基板12固定在所述通光口311的一侧，且所述光导区域与所述通光口311相对设置；所述光学指纹芯片11固定在所述通光口311的另一侧，且所述感光区域与所述通光口311相对设置。
图3所示方式中，光学指纹芯片11通过所述封装电路板31与外部电路连接，无需在光学指纹芯片11的背面112设置互联结构。同时，还可以通过调节所述封装电路板31的厚度调节小孔成像的像距，所述封装电路板31兼具支撑以及电路互联的功能，降低封装结构的厚度，简化了光学指纹芯片11结构以及制作工艺。所述光学指纹芯片11通过焊接工艺绑定在所述封装电路板31的表面。
可选的，所述封装电路板31用于固定所述光学指纹芯片11的表面具有第一互联电路(图3中未示出)以及与所述第一互联电路连接的第一焊接凸起32以及第一焊盘34；所述第一焊接凸起32用于连接外部电路；所述第一焊盘34用于和所述焊垫114连接，所述焊垫114与所述感光像素113电性连接。
可选的，所述封装电路板31用于固定所述基板12的表面具有第二互联电路(图3中未示出)以及与所述第二互联电路连接的第二焊盘(图3中未示出)；其中，所述第二焊盘用于连接外挂元件33。所述第二互联电路可以通过所述封装电路板31的金属布线层与封装电路板31另一表面的焊接凸起32连接，以便于与外部电路连接。所述第二互联电路与第一电路连接不同的焊接凸起32。所述外挂元件33包括：电容、电阻以及存储器中的一个或是多个。所述焊接凸起32可以为锡球，所述锡球的高度超出所述光学指纹芯片11的背面112，以便于焊接。所述焊接凸起32也可以为焊盘，或者是金属凸块等。
参考图4，图4为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，基于图3所示方式，图4所示封装结构进一步包括设置在所述基板12背离所述光学指纹芯片11一侧的触控面板14。
通过上述描述可知，本发明实施例提供的封装结构中，设置与光学指纹芯片11的正面11相对的基板12，所述基板12具有与感光区域相对应的光导区域，所述光导区域包括多个盲孔121，所述盲孔121的深度小于所述基板12的厚度；所述光导区域与所述感光区域。一方面，所述基板12为透红外光材料，通过所述未贯穿所述基板的盲孔121，可以复用所述基板12作为滤光片，用于滤除红外光之外的其他杂光，另一方面，通过所述盲孔121的小孔成像作用，可以对入射的红外光进行光路的调节控制，使得特定入射角度的红外光照射相应的感光像素113，避免不同感光像素113之间的串扰问题，提高指纹识别的准确性。
基于上述封装结构实施例，本发明另一实施例还提供了一种封装方法，所述封装方法用于制作上述实施例所述的封装结构，所述封装方法如图5-图7所示，图5-图7为本发明实施例提供的一种光学指纹芯片的封装方法的流程示意图，该封装方法包括：
步骤S11:如图5所示，提供光学指纹芯片11。
所述光学指纹芯片11具有相对的正面111以及背面12；所述光学指纹芯片11用于感应红外光；所述正面111具有感光区域以及包围所述感光区域的非感光区域，所述感光区域具有多个阵列排布的感光像素113，所述非感光区域具有与所述感光像素电性连接的焊垫114。
步骤S12：如图6所示，在所述光学指纹芯片11的正面111一侧相对设置一基板12。可以通过支撑件13将所述光学指纹芯片11和所述基板12固定。
所述基板12为透红外光材料；所述基板12具有光导区域，所述光导区域包括多个盲孔121，所述盲孔121的深度小于所述基板12的厚度；所述光导区域与所述感光区域位置相对应。
当形成如图1所示封装结构时，可以设置所述光学指纹芯片11的背面具有互联结构，所述互联结构与位于所述焊垫114连接，所述互联结构包括用于和外部电路连接的第二焊接凸起24。所述互联结构还包括再布线层22；所述光学指纹芯片11的背面112具有通孔206，所述通孔206用于露出所述焊垫114；所述通孔206的侧壁覆盖有绝缘层21，所述绝缘层21延伸至所述通孔206外部；所述再布线层22覆盖所述绝缘层21，所述再布线层22在所述通孔206底部与所述焊垫114连接；所述再布线层22覆盖所述有阻焊层23，所述阻焊层23设置有开口，所述开口用于露出阻焊层22，所述第二焊接凸起24位于所述开口，与所述阻焊层22连接。
如用于制作如图2所示的封装结构，在上述封装方法的基础上还包括：
步骤S13：如图7所示，在所述基板12背离所述光学指纹芯片11的一侧表面固定触控面板14。可以通过胶层粘结固定所述基板12与所述触控面板14，所述胶层为透红外光材料。最终，形成如图2所示的封装结构。
参考图8-图11，图8-图11为本发明实施例提供的一种基板的制作方法的流程示意图，该制作方法包括：
步骤S21：如图8所示，提供一基底12’。
所述基底12’具有相对的第一表面以及第二表面。所述基底12’的初始厚度为H0。
步骤S22：如图9所示，在所述第一表面形成多个盲孔121。
所述盲孔121的深度H1小于所述基底12’的初始厚度H0。所述盲孔121的底部到所述第二表面的厚度为H2，H2+H1＝H0。
步骤S23：如图10所示，通过研磨工艺，对所述第二表面进行第一次减薄处理，降低所述盲孔121的底部到所述第二表面的厚度。
经过第一次减薄处理后，所述盲孔121的底部到所述第二表面的厚度为H3，H3＜H2。
步骤S24：如图11所示，通过刻蚀工艺对经过第一次减薄处理后的所述第二表面进行第二次减薄处理，降低所述盲孔121的底部到所述第二表面的厚度。
经过第二次减薄处理后，所述盲孔121的底部到所述第二表面的厚度为H4，H4＜H3＜H2。
在上述制作方法中通过两侧减薄工艺，形成基板12。第一次减薄处理通过研磨工艺实现，可以快速大幅度降低基底12’的厚度。第二次减薄处理通过刻蚀工艺实现，进一步降低基底12’的厚度，避免由于单纯采用机械研磨工艺导致的裂片或是碎片问题，也可以避免单纯采用刻蚀减薄的速度慢的问题。因此，所述制作方法可以最大幅度降低基底12’的厚度，制作厚度较薄的基板12，同时，还可以提高成品率以及制作速度。
参考图12-图19，图12-图19为本发明实施例提供的一种光学指纹芯片的制作方法的流程示意图，该制作方法包括：
步骤31：如图12和图13所示，提供一晶圆200，所述晶圆200具有多个光学指纹芯片11。
图12为所述晶圆200的正面俯视图，图13为图12在QQ’方向的切面图。相邻的光学指纹芯片11之间具有切割沟道100。晶圆200的正面包括光学指纹芯片11的正面111。光学指纹芯片11的正面111设置有焊垫114以及感光像素113，光学指纹芯片11的正面111覆盖有保护层300。
步骤32：如图14所示，将晶圆200倒置在承载63表面，晶圆200的正面朝下设置，晶圆200通过粘结薄膜62粘结固定。
步骤33：如图15所示，在所述光学指纹芯片11的背面形成通孔206。
图15中以双台阶通孔为例进行示意说明，其他实施方式中，也可以为梯形孔或是直孔，形成方法如上述实施例所述，在此不再赘述。
步骤34：如图16所示，形成覆盖所述通孔206的绝缘层21。绝缘层21对应所述通孔206底部具有露出焊垫114的开口。
步骤S35：如图17所示，形成覆盖所述绝缘层21的再布线层22。
步骤S36：如图18所示，形成覆盖所述再布线层22阻焊层23，所述阻焊层23设置有开口，所述开口用于露出阻焊层22，在所述开口形成所述焊接凸起24，与所述阻焊层22连接。
步骤S37：如图19所示，沿着所述切割沟道100切割所述晶圆，形成多个单粒的如图5所示的光学指纹芯片11。
在上述封装方法中，基板12直接贴合固定在光学指纹芯片11的正面，形成如图1或是图2所示结构的封装结构。
如果用于形成如图3所示封结构，在步骤S12中，在所述光学指纹芯片11的正面111一侧相对设置一基板12，如图20-图23所示，图20-图23为本发明实施例提供的一种基板和光学指纹芯片的贴合固定的方法流程图，该方法包括：
步骤S41：如图20和图21所示，提供一封装电路板31，所述封装电路板31具有通光口311。
步骤S42：如图22和图23所示，将所述基板12固定在所述通光口311的一侧，将所述光学指纹芯片11固定在所述通光口311的另一侧；所述光导区域与所述通光口311相对设置；所述感光区域与所述通光口311相对设置。
可以先固定所述基板12，或者先固定所述光学指纹芯片11固。本发明优选先固定所述基板12。
可选的，该方法还包括在所述封装电路板31表面形成第一焊接凸起32。所述封装电路板31用于固定所述光学指纹芯片11的表面具有第一互联电路以及与所述第一互联电路连接的第一焊接凸起32以及第一焊盘34；所述第一焊接凸起32用于连接外部电路；所述第一焊盘34用于和所述焊垫114连接，所述焊垫114与所述感光像素113电性连接。
可选的，该方法还包括在所述封装电路板31表面绑定外挂元件。所述封装电路板31用于固定所述基板12的表面具有第二互联电路以及与所述第二互联电路连接的第二焊盘；其中，所述第二焊盘用于连接外挂元件33。所述外挂元件33包括：电容、电阻以及存储器中的一个或是多个。
通过上述方法，形成如图3所示封装结构。进一步的，可以在所述基板12背离所述封装电路板31的一侧设置触控面板14形成如图4所示的封装结构。可以在固定所述基板12再固定所述触控面板14，也可以先将基板12和所述触控面板14固定，在将二者一起固定在所述封装电路板31表面。
可选的，一个所述盲孔121至少与一个所述感光像素113。所述基板12为单晶硅基板。所述基板12设置有所述盲孔121的一侧表面朝向所述光学指纹芯片11设置，也可以将所述基板12设置有所述盲孔121的一侧表面背离所述光学指纹芯片11设置。
本发明实施例所述封装方法用于制作上述实施所述封装结构，工艺简单，制作成本低，且形成的封装结构具有较薄的厚度以及指纹识别的准确性较好。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的封装方法而言，由于其与实施例公开的封装结构相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见封装结构相关部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (24)

1.一种光学指纹芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：
光学指纹芯片，所述光学指纹芯片具有相对的正面以及背面；所述光学指纹芯片用于感应红外光；所述正面具有感光区域以及包围所述感光区域的非感光区域，所述感光区域具有多个阵列排布的感光像素，所述非感光区域具有与所述感光像素电性连接的焊垫；
与所述光学指纹芯片的正面相对设置的基板；所述基板为透红外光材料，复用所述基板作为滤光片，滤除红外波段之外的杂光；所述基板具有光导区域，所述光导区域包括多个盲孔，所述基板为单晶硅基板，所述盲孔的深度小于所述基板的厚度；所述光导区域与所述感光区域位置相对应。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述光导区域中，一个所述盲孔对应一个所述感光像素。
3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括：设置在所述基板背离所述光学指纹芯片一侧的触控面板。
4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述触控面板与所述基板通过胶层粘结固定，所述胶层为透红外光材料。
5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述基板设置有所述盲孔的一侧表面朝向所述光学指纹芯片设置；
或，所述基板设置有所述盲孔的一侧表面背离所述光学指纹芯片设置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的封装结构，其特征在于，还包括：封装电路板，所述封装电路板具有通光口；
所述基板固定在所述通光口的一侧，且所述光导区域与所述通光口相对设置；
所述光学指纹芯片固定在所述通光口的另一侧，且所述感光区域与所述通光口相对设置。
7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述封装电路板用于固定所述光学指纹芯片的表面具有第一互联电路以及与所述第一互联电路连接的第一焊接凸起以及第一焊盘；
所述第一焊接凸起用于连接外部电路；
所述第一焊盘用于和所述焊垫连接，所述焊垫与所述感光像素电性连接。
8.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述封装电路板用于固定所述基板的表面具有第二互联电路以及与所述第二互联电路连接的第二焊盘；
其中，所述第二焊盘用于连接外挂元件。
9.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述外挂元件包括：电容、电阻以及存储器中的一个或是多个。
10.根据权利要求1-5任一项所述的封装结构，其特征在于，所述光学指纹芯片的背面具有互联结构，所述互联结构与位于所述焊垫连接，所述互联结构包括用于和外部电路连接的第二焊接凸起。
11.根据权利要求10所述的封装结构，其特征在于，所述互联结构还包括再布线层；
所述光学指纹芯片的背面具有通孔，所述通孔用于露出所述焊垫；
所述通孔的侧壁覆盖有绝缘层，所述绝缘层延伸至所述通孔外部；
所述再布线层覆盖所述绝缘层，所述再布线层在所述通孔底部与所述焊垫连接；
所述再布线层覆盖有阻焊层，所述阻焊层设置有开口，所述开口用于露出阻焊层，所述第二焊接凸起位于所述开口，与所述阻焊层连接。
12.一种光学指纹芯片的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括：
提供光学指纹芯片，所述光学指纹芯片具有相对的正面以及背面；所述光学指纹芯片用于感应红外光；所述正面具有感光区域以及包围所述感光区域的非感光区域，所述感光区域具有多个阵列排布的感光像素，所述非感光区域具有与所述感光像素电性连接的焊垫；
在所述光学指纹芯片的正面一侧相对设置一基板，所述基板为透红外光材料，复用所述基板作为滤光片，滤除红外波段之外的杂光；所述基板具有光导区域，所述光导区域包括多个盲孔，所述基板为单晶硅基板，所述盲孔的深度小于所述基板的厚度；所述光导区域与所述感光区域位置相对应。
13.根据权利要求12所述的封装方法，其特征在于，所述光导区域中，一个所述盲孔对应一个所述感光像素。
14.根据权利要求12所述的封装方法，其特征在于，还包括：
在所述基板背离所述光学指纹芯片的一侧表面固定触控面板。
15.根据权利要求14所述的封装方法，其特征在于，所述在所述基板背离所述光学指纹芯片的一侧表面固定触控面板包括：
通过胶层粘结固定所述基板以及所述触控面板，所述胶层为透红外光材料。
16.根据权利要求12所述的封装方法，其特征在于，所述在所述光学指纹芯片的正面一侧相对设置一基板包括：
将所述基板设置有所述盲孔的一侧表面朝向所述光学指纹芯片设置；
或，将所述基板设置有所述盲孔的一侧表面背离所述光学指纹芯片设置。
17.根据权利要求12所述的封装方法，其特征在于，所述在所述光学指纹芯片的正面一侧相对设置一基板包括：
提供一封装电路板，所述封装电路板具有通光口；
将所述基板固定在所述通光口的一侧，将所述光学指纹芯片固定在所述通光口的另一侧；所述光导区域与所述通光口相对设置；所述感光区域与所述通光口相对设置。
18.根据权利要求17所述的封装方法，其特征在于，所述封装电路板用于固定所述光学指纹芯片的表面具有第一互联电路以及与所述第一互联电路连接的第一焊接凸起以及第一焊盘；
所述第一焊接凸起用于连接外部电路；
所述第一焊盘用于和所述焊垫连接，所述焊垫与所述感光像素电性连接。
19.根据权利要求17所述的封装方法，其特征在于，所述封装电路板用于固定所述光学指纹芯片的表面具有第一互联电路以及与所述第一互联电路连接的第一焊接凸起以及第一焊盘；
所述第一焊接凸起用于连接外部电路；
所述第一焊盘用于和所述焊垫连接，所述焊垫与所述感光像素电性连接。
20.根据权利要求17所述的封装方法，其特征在于，所述封装电路板用于固定所述基板的表面具有第二互联电路以及与所述第二互联电路连接的第二焊盘；
其中，所述第二焊盘用于连接外挂元件。
21.根据权利要求20所述的封装方法，其特征在于，所述外挂元件包括：电容、电阻以及存储器中的一个或是多个。
22.根据权利要求12所述的封装方法，其特征在于，所述光学指纹芯片的背面具有互联结构，所述互联结构与位于所述焊垫连接，所述互联结构包括用于和外部电路连接的第二焊接凸起。
23.根据权利要求22所述的封装方法，其特征在于，所述互联结构还包括再布线层；
所述光学指纹芯片的背面具有通孔，所述通孔用于露出所述焊垫；
所述通孔的侧壁覆盖有绝缘层，所述绝缘层延伸至所述通孔外部；
所述再布线层覆盖所述绝缘层，所述再布线层在所述通孔底部与所述焊垫连接；
所述再布线层覆盖有阻焊层，所述阻焊层设置有开口，所述开口用于露出阻焊层，所述第二焊接凸起位于所述开口，与所述阻焊层连接。
24.根据权利要求12所述的封装方法，其特征在于，所述基板的制作方法包括：
提供一基底，所述基底具有相对的第一表面以及第二表面；
在所述第一表面形成多个盲孔，所述盲孔的深度小于所述基底的初始厚度；
通过研磨工艺，对所述第二表面进行第一次减薄处理，降低所述盲孔的底部到所述第二表面的厚度；
通过刻蚀工艺对经过第一次减薄处理后的所述第二表面进行第二次减薄处理，降低所述盲孔的底部到所述第二表面的厚度。
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