CN204067348U - 晶片的正、背面间电性连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种晶片的正、背面间电性连接结构，包含一晶片及一软性电路板，该晶片的正面上设有多个晶垫及至少一作用区如指纹辨识感应作用区；该软性电路板具有一第一表面及一第二表面，该第一表面上设有多个对应于该多个晶垫的第一连接垫；该第二表面上设有多个分别与第一表面上各第一连接垫对应连接的第二连接垫，该多个第二连接垫用以与一印刷电路板上所预设电路的各接点对应连接以使该晶片能凭借这些第二连接垫而安装在一印刷电路板上并达成电性连接；使该晶片的正面上所设的作用区能配合该印刷电路板使用而达成作用区的使用功能，并达成制程简化及成本效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种晶片的正、背面间电性连接结构，尤指一种利用一软性电路板由一晶片的正面弯曲延伸并绕过该晶片一侧边缘而粘着贴覆在该晶片的背面，以使晶片正面上所设各晶垫(die pad)能凭借该软性电路板的电路连通而移位至晶片的背面供可电性连结并安装在一印刷电路板上，以使该晶片正面上所设的作用区能配合该印刷电路板而达成作用区的使用功能。
背景技术
利用表面粘着技术(SMT)将一晶片以覆晶(flip-chip)方式电性连结并安装在一印刷电路板(PCB)上，乃为目前晶片常见的使用组态及现有技术，此时该晶片的正面上所设的多个晶垫(die pad)即面对该印刷电路板(PCB)且能对应电性连接于该印刷电路板表面上所设电路层的各预设接点上。
但当一晶片的正面上除了多个晶垫(die pad)之外，还设有其他作用区(activearea)时，即无法以覆晶(flip-chip)方式电性连接并安装在一印刷电路板(PCB)上。在此以一指纹辨识晶片如图2所示的晶片10为例说明但非用以限制本实用新型，该晶片10的正面11上设有多个晶垫(die pad)110及一作用区(active area)111如指纹辨识感应作用区(sensor active area)，该感应作用区111用以对外感应一指纹影像(如将手指按压在作用区111表面上)并转换成电子信号，再通过该多个晶垫(die pad)110将电子信号传输至所电性连接的印刷电路板供进行辨识功能或相关作业。由于该作用区111如指纹辨识感应作用区是对外感应，故该作用区111的表面须朝向该印刷电路板的相对侧，否则会被该印刷电路板遮住，因此该晶片10的正面11上的多个晶垫(die pad)110无法以覆晶(flip-chip)方式电性连接并安装在印刷电路板(PCB)上。
虽然，该晶片10的正面11上多个晶垫(die pad)110与印刷电路板(PCB)之间可采用其他接合方式来进行电性连结，如采用导线连结(wire bond)方式，但所使用的导线是从晶垫(die pad)110表面呈弧状拉引至位于该晶片10的背面12处的印刷电路板(PCB)，因此导线的最高点相对会高出该晶片10的正面11或其上的晶垫(die pad)110一段距离，又这些导线(wire)外围一般会再施作一绝缘外护层用以盖住并保护这些导线(wire)，以致这些导线(wire)或其外护层相对于该作用区(active area)111的感应面之间的落差加大，以图1为例说明，该落差就像是图1中第二表面22与该作用区111的感应面(如晶片10的正面11)之间的落差，但实际落差会比图1中所示的50μm大，造成作用区111的表面与周遭表面之间的落差及不平整，相对影响该作用区111如指纹辨识感应作用区的感应功能及使用效果。另，如在晶片10的封装中在正面11及背面12之间安排电性导通用导通孔，此类导通孔的设计常见于晶片封装及相关背景技术中，但制程相对麻烦且复杂，不符合成本效益。
由上可知，对一正面上同时设有多个晶垫(die pad)及其他作用区(activearea)如指纹辨识晶片的指纹辨识感应作用区(sensor active area)的晶片而言，本领域的背景技术的结构及/或制程实难以符合实际使用时的需求，因此在本相关领域中，仍存在进一步改进的需要性。
发明内容
本实用新型主要目的乃在于提供一种晶片的正、背面间电性连接结构，其利用一软性电路板由一晶片的正面弯曲延伸并绕过该晶片一侧边缘而粘着贴覆在该晶片的背面，以使晶片正面上所设各晶垫(die pad)能凭借该软性电路板的电路连通而移位至晶片的背面供可电性连接并安装在一印刷电路板上，以使该晶片正面上所设的作用区能配合该印刷电路板而达成作用区的使用功能。
为达成上述目的，本实用新型的晶片的正、背面间电性连接结构包含一晶片及一软性电路板(FPC，Flexible Printed Circuit)，该晶片的正面上设有多个晶垫(die pad)及至少一作用区(active area)如指纹辨识感应作用区(sensor activearea)；该软性电路板具有一第一表面及一第二表面，该第一表面上设有多个第一连接垫供分别对应于该晶片正面上所设的各晶垫(die pad)；该第二表面上设有多个第二连接垫供分别与第一表面上各第一连接垫对应电性连接，又该多个第二连接垫用以与一相配合使用的印刷电路板上所预设的连接电路的各外露接点对应连接，以使该晶片能凭借该软性电路板所设该多个第二连接垫而安装在一印刷电路板上并达成电性连接。
所述的晶片的正、背面间电性连接结构，其中：该晶片为一指纹辨识晶片且其正面上设有一指纹辨识感应作用区。
所述的晶片的正、背面间电性连接结构，其中：该晶片的正面上所设各晶垫的表面上设有一化学镍金层。
所述的晶片的正、背面间电性连接结构，其中：该软性电路板的第一表面上设有一粘胶层，以使该软性电路板由该晶片的正面弯曲并绕过该晶片一侧边缘而延伸至该晶片的背面时能凭借该粘胶层以粘着贴覆在该背面上。
所述的晶片的正、背面间电性连接结构，其中：该晶片正面所设的作用区的上表面进一步设置一高透光度介质层。
所述的晶片的正、背面间电性连接结构，其中：该高透光度介质层设置在该晶片的正面上并完全遮护该作用区但露出各晶垫。
所述的晶片的正、背面间电性连接结构，其中：该作用区上所设置的高透光度介质层的高度进一步与该软性电路板落在该晶片的正面上的高度齐平，以使该晶片的正面形成同一平面。
与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于：其利用一软性电路板由一晶片的正面弯曲延伸并绕过该晶片一侧边缘而粘着贴覆在该晶片的背面，以使晶片正面上所设各晶垫(die pad)能凭借该软性电路板的电路连通而移位至晶片的背面供可电性连接并安装在一印刷电路板上，以使该晶片正面上所设的作用区能配合该印刷电路板而达成作用区的使用功能。
附图说明
图1是本实用新型晶片的正、背面间电性连接结构一实施例的剖视示意图；
图2是本实用新型的晶片一实施例的上视示意图；
图3A～图3E是本实用新型晶片的正、背面间电性连接结构的制造方法的流程示意图；
图4是图1中本实用新型晶片的正面上所设感应作用区的上面设置一高透光度的介质层的剖视示意图；
图5是图4中该高透光度介质层的高度与该软性电路板的高度齐平的剖视示意图。
附图标记说明：10-晶片；11-正面；12-背面；110晶垫；111作用区；20-软性电路板；21-第一表面；210第一连接垫；22-第二表面；220第二连接垫；30-化学镍金层(ENIG)；40-粘胶层；50-高透光度介质层。
具体实施方式
为使本实用新型更加明确详实，兹列举较佳实施例并配合下列图示，将本实用新型的结构及其技术特征详述如后：
参考图1，本实用新型的晶片的正、背面间电性连接结构包含一晶片10及一软性电路板(FPC，Flexible Printed Circuit)20，该晶片10可为一指纹辨识晶片而该作用区(active area)可为一指纹辨识感应作用区(sensor active area)但非用以限制本实用新型。该晶片10的正面11上设有多个晶垫(die pad)110及至少一作用区(sensor active area)111(如指纹辨识感应作用区)如图2所示。在图2中，该晶片10的正面11上设有四个晶垫(die pad)110并排列成一排但非用以限制本实用新型，因此在图1中只显示一晶垫(die pad)110但非用以限制本实用新型。又以图2的晶片10为例说明，该晶片10是一指纹辨识晶片，该作用区111为一指纹辨识感应作用区(sensor active area)，其占有该晶片10的正面11上较大面积，其用以对外感应一指纹影像如将手指按压在该作用区111的表面上，并转换成电子信号，再通过该多个晶垫(die pad)110以将电子信号传输至所连结的印刷电路板(图未示)供进行辨识功能相关作业。
再以图2的晶片10及软性电路板20为例说明，但图2所示的尺寸及比例并非用以限制本实用新型，该软性电路板20可设计形成一长矩形软性电路板，并依使用需要而具有预定的电路设计，其具有一第一表面21及一第二表面22；该软性电路板20的一部分是落在该晶片10的正面11上，再由该晶片10的正面11弯曲并延伸绕过该晶片10一侧边缘而延伸至并粘着贴覆在该晶片10的背面12上，其中该软性电路板20得盖住该晶片10的背面12的全部如图1所示，但非用以限制本实用新型，也就是，该软性电路板20也可视设计需要而盖住该晶片10的背面12的一部分(图未示)。该第一表面21上设有多个第一连接垫210供分别对应于该晶片10的正面11上所设的多个晶垫(die pad)110；该第二表面22上设有多个第二连接垫220供凭借软性电路板20的电路而分别与该第一表面21上所设的各第一连接垫210对应连接，至于该多个第二连接垫220与该多个第一连接垫210之间的对应连接关系，乃是建立在该软性电路板20的电路设计上，对本实用新型而言乃是利用现有的电路板线路设计技术可达成者，故在此不再赘述。
以图2的晶片10及软性电路板20为例说明，该第一表面21上所设的多个第一连接垫210与该第二表面22上所设的多个第二连接垫220分开一段距离而分别位在靠近该长矩形软性电路板20的长度向二相对端处但非用以限制本实用新型，如此可使该软性电路板20的一部分落在该晶片10的正面11上，并使该软性电路板20能由该晶片10的正面11弯曲并绕过该晶片10一侧边缘而延伸至该晶片10的背面12以使其第二表面22能粘着贴覆在该背面12上。该多个第二连接垫220用以与一相配合使用的印刷电路板(图未示)上所预设的连接电路的各外露接点对应连接如图1中箭头A所示，该多个第二连接垫220即是依箭头A所示方向对应连接至一印刷电路板(图未示)上所预设的连接线路的各外露接点上，以使该晶片10能凭借该软性电路板20所设的该多个第二连接垫220而安装在一印刷电路板上(图未示)并达成电性连接。至于该印刷电路板的设计或所采用的对应连接工法如覆晶方式，在本实用新型中视为现有技术，故不另再说明。
此外，以图2所示结构为例说明，在该软性电路板20的第一表面21上所设的多个第一连接垫210与该晶片10的正面11上所设的多个晶垫(die pad)110对应连接的前，各晶垫(die pad)110的表面上可先设一化学镍金层(ENIG，electroless nickel/immersion gold)30，但非用以限制本实用新型；该化学镍金层(ENIG)30得防止各晶垫(die pad)110氧化，并可增进该第一连接垫210与晶垫(die pad)110之间的焊结连接效率。
此外，以图2所示结构为例说明，在该软性电路板20的第一表面21上可预设一粘胶层40如双面背胶但非用以限制本实用新型，以使该软性电路板20由该晶片10的正面11弯曲绕过该晶片10一侧边缘而延伸至该晶片10的背面12时，该软性电路板20的第一表面21即能凭借该粘胶层40而粘着贴覆在该背面12上。
本实用新型的晶片的正、背面间电性连接结构的制造方法包含下列步骤：
步骤1：提供一晶片10如图3A所示，该晶片10的正面11上设有多个晶垫(die pad)110及至少一作用区(active area)111；又各晶垫110可预设一化学镍金层(ENIG，electroless nickel/immersion gold)30如图3B所示。
步骤2：提供一软性电路板20如图3C所示，该软性电路板20具有一第一表面21及一第二表面22，该第一表面21上设有多个第一连接垫210供分别对应于该多个晶垫(die pad)110，该第二表面22上设有多个第二连接垫220供可凭借软性电路板20的电路而分别与第一表面21上各第一连接垫210对应连接，又该多个第二连接垫220用以与一配合使用的印刷电路板上所预设的连接电路的各外露接点对应连接；其中，该软性电路板20的第二表面22上可预贴一双面背胶层40如图3D所示。
步骤3：将该软性电路板20的第一表面21上所设各第一连接垫210对应电性连接在该晶片10的正面11上的各晶垫110或其化学镍金层(ENIG)30上如图3C、3D所示。
步骤4：如图3E所示，使该软性电路板20弯曲并绕过该晶片10一侧边缘以延伸至该晶片10的背面12上并粘着贴覆(如利用该粘胶层40)在该背面12上；如此，使该软性电路板20的第二表面22上所设各第二连接垫220能面向外(如图1中箭头A所示)，供可凭借后续作业以电性连接并安装在一相配合印刷电路板(图未示)上，以使该晶片10的正面11上所设的作用区111能配合该印刷电路板使用而达成该晶片10的使用功能如指纹辨识晶片的指纹辨识功能。
此外，如图4所示，该作用区111的表面上进一步设置一高透光度介质层50，用以保护该作用区111且不影响其使用功能；如图4所示，该高透光度介质层50设置在该晶片10的正面11上，用以全面遮护该作用区111但露出各晶垫(die pad)110及/或各晶垫(die pad)110上所设的化学镍金层(ENIG)30。
此外，在图4中该感应作用区111上所设置的高透光度介质层50的高度进一步与该软性电路板20落在该晶片10的正面11上的高度(即图4、5中该软性电路板20的第二表面22的表面)齐平如图5所示，以使该晶片10的正面11形成同一平面，以符合该晶片10如指纹辨识晶片在实际应用上的组装需要。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种晶片的正、背面间电性连接结构，其特征在于，其包含：
一晶片，其正面上设有多个晶垫及至少一作用区；以及
一软性电路板，其具有一第一表面及一第二表面，该第一表面上设有多个第一连接垫供分别对应于该晶片正面所设的各晶垫，该第二表面上设有多个第二连接垫供分别与该第一表面上各第一连接垫对应连接，其中该多个第二连接垫用以与一相配合使用的印刷电路板上所预设的连接电线路的各外露接点对应连接，以使该晶片能凭借该软性电路板所设该多个第二连接垫而安装在该印刷电路板上并达成电性连接；
其中该软性电路板由该晶片的正面弯曲并绕过该晶片一侧边缘而延伸至该晶片的背面并粘着贴覆在该背面上，以使晶片正面上所设各晶垫能凭借该软性电路板的电路连通而移位至晶片的背面并面向外以供电性连接并安装在该印刷电路板上。
2.如权利要求1所述的晶片的正、背面间电性连接结构，其特征在于：该晶片为一指纹辨识晶片且其正面上设有一指纹辨识感应作用区。
3.如权利要求1所述的晶片的正、背面间电性连接结构，其特征在于：该晶片的正面上所设各晶垫的表面上设有一化学镍金层。
4.如权利要求2所述的晶片的正、背面间电性连接结构，其特征在于：该软性电路板的第一表面上设有一粘胶层，以使该软性电路板由该晶片的正面弯曲并绕过该晶片一侧边缘而延伸至该晶片的背面时能凭借该粘胶层以粘着贴覆在该背面上。
5.如权利要求1所述的晶片的正、背面间电性连接结构，其特征在于：该晶片正面所设的作用区的上表面进一步设置一高透光度介质层。
6.如权利要求5所述的晶片的正、背面间电性连接结构，其特征在于：该高透光度介质层设置在该晶片的正面上并完全遮护该作用区但露出各晶垫。
7.如权利要求5所述的晶片的正、背面间电性连接结构，其特征在于：该作用区上所设置的高透光度介质层的高度进一步与该软性电路板落在该晶片的正面上的高度齐平，以使该晶片的正面形成同一平面。
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