CN204809209U - 指纹识别芯片的封装结构 - Google Patents

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Abstract

一种指纹识别芯片的封装结构，包括：提供基板；在所述基板表面耦合感应芯片，所述感应芯片具有第一表面、以及与第一表面相对的第二表面，所述感应芯片的第二表面位于基板表面，所述感应芯片的第一表面包括感应区以及包围所述感应区的外围区，所述外围区内形成凹槽，所述凹槽的侧壁和底部表面以及外围区表面具有再布线层，所述感应芯片的侧壁暴露出所述凹槽；在所述基板表面形成塑封层，所述塑封层包围所述感应芯片，所述塑封层填充于所述凹槽内，且所述塑封层暴露出所述感应区表面。所述封装结构中的感应芯片灵敏度提高，封装结构的尺寸缩小。

Description

指纹识别芯片的封装结构
技术领域
本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种指纹识别芯片的封装结构。
背景技术
随着现代社会的进步，个人身份识别以及个人信息安全的重要性逐步受到人们的关注。由于人体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，使用简单方便的特点，使得指纹识别技术被广泛应用于保护个人信息安全的各种领域。而随着科学技术的不断发展，各类电子产品的信息安全问题始终是技术发展的关注要点之一。尤其是对于移动终端，例如手机、笔记本电脑、平板的电脑、数码相机等，对于信息安全性的需求更为突出。
现有的指纹识别器件的感测方式包括电容式(电场式)和电感式，指纹识别器件通过提取用户指纹，并将用户指纹转换为电信号输出，从而获取用户的指纹信息。具体的，如图1所示，图1是现有技术的一种指纹识别器件的剖面结构示意图，包括：基板100；耦合于基板100表面的指纹识别芯片101；覆盖于所述指纹识别芯片101表面的玻璃基板102。
以电容式指纹识别芯片为例，所述指纹识别芯片101内具有一个或多个电容极板。由于用户手指的表皮或皮下层具有凸起的脊和凹陷的谷，当用户手指103接触所述玻璃基板102表面时，所述脊与谷到指纹识别芯片101的距离不同，因此，用户手指103脊或谷与电容极板之间的电容值不同，而指纹识别芯片101能够获取所述不同的电容值，并将其转化为相应的电信号输出，而指纹识别器件汇总所受到的电信号之后，能够获取用户的指纹信息。
然而，在现有的指纹识别器件中，对指纹识别芯片的灵敏度要求较高，使得指纹识别器件的制造及应用受到限制。
实用新型内容
本实用新型解决的问题是提供一种指纹识别芯片的封装结构，提高感应芯片的灵敏度。
为解决上述问题，本实用新型提供一种指纹识别芯片的封装结构，包括：
基板；
耦合于所述基板表面的感应芯片，所述感应芯片具有第一表面、以及与第一表面相对的第二表面，所述感应芯片的第二表面位于基板表面，所述感应芯片的第一表面包括感应区以及包围所述感应区的外围区，所述外围区内具有凹槽，所述凹槽的侧壁和底部表面以及外围区表面具有再布线层，所述感应芯片的侧壁暴露出所述凹槽；
位于所述基板表面的塑封层，所述塑封层包围所述感应芯片，所述塑封层填充于所述凹槽内，且所述塑封层暴露出所述感应区表面。
可选的，还包括：位于所述凹槽底部的第一焊垫，所述第一焊垫与所述再布线层电连接。
可选的，所述基板具有第一表面，所述感应芯片耦合于基板的第一表面，所述基板的第一表面具有第二焊垫。
可选的，还包括：导电线，所述导电线两端分别与第一焊垫与第二焊垫连接，使感应芯片与基板电连接。
可选的，所述导电线上到基板第一表面距离最大的点为顶点，所述顶点低于所述感应区表面。
可选的，所述凹槽为包围所述感应区的连续凹槽。
可选的，所述凹槽为包围感应区的若干分立凹槽。
可选的，所述塑封层表面与所述感应区表面齐平。
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：
本实用新型的结构中，耦合于基板表面的感应芯片具有位于外围区内的凹槽，而所述外围区包围感应区；所述凹槽的侧壁和底部表面具有用于与基板电连接的再布线层，且所述感应芯片的侧壁暴露出所述凹槽；从而能够使所述塑封层包围并固定所述感应芯片时，能够填充所述凹槽以保护所述再布线层，同时能够暴露出所述感应区。由于所述感应区表面不被塑封层覆盖，使得用户手指能够直接与感应区相接触，从而使感应芯片的感应能力得到最大限度的应用，提高了感应芯片的灵敏度。因此，所述指纹识别芯片的封装结构的灵敏度得到提升，而且所述封装结构的厚度减小，尺寸缩减。
进一步，所述感应芯片通过导电线实现与基板的电连接。所述导电线两端分别与感应芯片外围区的第一焊垫、以及基板表面的第二焊垫连接，因此，所述导电线弯曲，所述导电线上具有到基板第一表面距离最大的顶点；由于所述感应芯片的外围区内具有凹槽，所述外围区表面低于感应区表面，因此所述顶点能够低于所述感应区表面，当所述塑封层填充所述凹槽之后，所述塑封层能够完全高位所述导电线，同时还能够保证所述感应区被暴露，实现塑封层与感应区表面的齐平。从而，有利于使所形成的封装结构的厚度减薄，有利于封装结构的进一步微型化，同时提高了封装结构内感应芯片的灵敏度。
附图说明
图1是现有技术的一种指纹识别器件的剖面结构示意图；
图2是一种指纹识别芯片结构实施例的剖面结构示意图；
图3至图10是本实用新型实施例的指纹识别芯片的形成过程的剖面结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所述，指纹识别芯片需要具有更高的灵敏度。
经过研究发现，请继续参考图1，指纹识别芯片101表面覆盖有玻璃基板102，所述玻璃基板102用于保护指纹识别芯片101，而用户的手指103直接与所述玻璃基板102相接触，因此，为了保证所述玻璃基板102具有足够的保护能力，所述玻璃基板102的厚度较厚。然而，由于所述玻璃基板102的厚度较厚，对指纹识别芯片101的灵敏度要求较高，以此保证能够精确提取到用户指纹。然而，高灵敏度的指纹识别芯片制造难度较大、制造成本较高，继而造成指纹识别芯片的应用和推广受到限制。
为了降低对指纹识别芯片灵敏度的要求，提出了另一种指纹识别芯片结构，请参考图2，包括：基板200，所述基板200具有第一表面230，所述基板200的第一表面230具有若干第一焊垫层205；位于基板200第一表面230的感应芯片201，所述感应芯片201具有第一表面210、以及与第一表面210相对的第二表面220，所述感应芯片201的第二表面220位于基板200的第一表面210，所述感应芯片201的第一表面210具有感应区211、以及包围所述感应区211的外围区212，所述外围区212的感应芯片201表面具有若干第二焊垫层207，且所述第二焊垫层207与第一焊垫层205的位置和数量一一对应；两端分别与所述第一焊垫层205和第二焊垫层207电连接的若干导线208，其中，位于所述导线208上且距离基板200第一表面210距离最大的电为顶点A，所述顶点到感应芯片第一表面210为第一距离；位于基板200和感应芯片201表面的塑封层203，所述塑封层203的材料为聚合物，所述塑封层203包围所述导线208和感应芯片201，所述感应区201上的塑封层203表面平坦，所述塑封层203表面到感应芯片201第一表面210具有第二距离，所述第二距离大于第一距离。
其中，由位于感应区211表面的塑封层替代传统的玻璃基板，用于直接与用户手指接触。由于去除了玻璃基板，有利于提高感应芯片201的感应能力。然而，由于所述感应芯片201与基板200之间通过导线208实现电连接，而所述导线208具有高于感应芯片201第一表面210的顶点A，为了使所述塑封层203完全包围所述导线208，所述塑封层203的表面到感应芯片201第一表面210的第二距离需要大于导线208顶点A到感应芯片201第一表面210的第一距离，位于感应芯片201第一表面210的塑封层203厚度依旧较厚。而且，由于所述塑封层203还覆盖感应芯片201的感应区211，因此，位于感应区211表面的塑封层203厚度较厚，则所述塑封层203依旧不利于提高感应芯片201的感应灵敏度，则所形成的封装结构的感应能力较差。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种指纹识别芯片的封装结构。其中，耦合于基板表面的感应芯片具有位于外围区内的凹槽，而所述外围区包围感应区；所述凹槽的侧壁和底部表面具有用于与基板电连接的再布线层，且所述感应芯片的侧壁暴露出所述凹槽；从而能够使所述塑封层包围并固定所述感应芯片时，能够填充所述凹槽以保护所述再布线层，同时能够暴露出所述感应区。由于所述感应区表面不被塑封层覆盖，使得用户手指能够直接与感应区相接触，从而使感应芯片的感应能力得到最大限度的应用，提高了感应芯片的灵敏度。而且，还能够使所形成的降低封装结构的厚度减薄。因此，所形成的指纹识别芯片的封装结构的灵敏度得到提升，且封装结构的尺寸缩小。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
图3至图10是本实用新型实施例的指纹识别芯片的封装过程的剖面结构示意图。
请参考图3，提供芯片衬底350，所述芯片衬底350包括若干芯片区351以及位于相邻芯片区351之间的切割区352，所述芯片衬底350包括相对的第一表面310和第二表面320，所述芯片区351的第一表面310包括感应区311和包围所述感应区311的外围区312。
所述芯片衬底350为硅衬底、硅锗衬底、碳化硅衬底、绝缘体上硅(SOI)衬底、绝缘体上锗(GOI)衬底硅衬底、硅锗衬底、碳化硅衬底、绝缘体上硅(SOI)衬底、绝缘体上锗(GOI)衬底；而且，所述芯片衬底350为整片的晶圆。
所述芯片区351用于形成感应芯片，后续通过切割所述芯片衬底350，能够使若干芯片区351相互独立，以形成独立的感应芯片。在本实施例中，所述芯片区351呈阵列排列，而且相邻的芯片区351之间还具有切割区352，通过对所述切割区352进行切割，即能够使各芯片区351相互分立。
在本实施例中，所述感应区311内形成有用于获取用户指纹信息的感应器件；所述感应器件包括电容结构或者电感结构，使所述感应区311能够检测和接收用户的指纹信息。
此外，在所述感应区311、以及包围所述感应区311的外围区312内，还形成有芯片电路，所述芯片电路与感应区311内的感应器件电连接，用于感应器件输出的电信号进行处理。
在本实施例中，在所述感应区311内形成至少一个电容极板，当用户手指置于感应区311表面时，所述电容极板和用户手指构成电容结构；而且，所述感应区311能够获取用户手指表面脊与谷与电容极板之间的电容值差异，并将所述电容值差异通过芯片电路进行处理之后输出，以此获取用户指纹数据。
在本实施例中，由于后续形成的塑封层暴露出所述感应区311，用户的手指能够直接与感应区311表面相接触，因此，为了保证用户手指与感应区311内电容极板之间相互隔离，所述感应芯片301感应区311的表面还形成有钝化层，所述钝化层的材料为绝缘材料。所述钝化层用于作为用户手指与电容极板之间的介质层，以构成能够获取用户指纹信息的电容结构；而且，所述钝化层还能够用于避免感应区311内的芯片电路和感应器件受到磨损，并且使芯片电路和感应器件与外部环境电绝缘。
请参考图4，在所述切割区352内形成凹槽313，所述凹槽313的侧壁位于所述切割区352周围的外围区312内。
形成所述凹槽313用于使外围区312的表面低于感应区311表面，从而在后续切割所述芯片衬底350以形成感应芯片之后，采用塑封层包围所述感应芯片时，能够使所述塑封层在覆盖所述外围区的同时，暴露出感应区311表面，从而能够使用户的手指在接触感应区311的同时，不会接触到外围区312。不仅能够使感应芯片的灵敏度提高，而且有利于减薄所形成的封装结构的厚度，以缩小封装结构的尺寸。
所述凹槽313的形成步骤包括：芯片衬底350的第一表面310形成图形化的光刻胶层353，所述光刻胶层353暴露出外围区312和切割区352；以所述光刻胶层353为掩膜，刻蚀所述芯片衬底350，在所述芯片衬底350内形成凹槽313。其中，所述光刻胶层353采用涂布工艺和光刻显影工艺形成；刻蚀所述芯片衬底350的工艺为各向异性的干法刻蚀工艺。
在本实施例中，所形成的凹槽313侧壁相对于芯片衬底350表面倾斜，所述凹槽313的侧壁与底部表面之间呈钝角，所述凹槽313的底部尺寸小于顶部尺寸。由于所述凹槽313的侧壁倾斜，有利于后续通过沉积和刻蚀工艺在所述凹槽的侧壁表面形成再布线层，便于对所述再布线层进行图形化。
在一实施例中，所述凹槽313为包围感应区311的连续凹槽，所述连续凹槽底部后续能够形成一个或若干个第一焊垫。在另一实施例中，所述凹槽313为包围感应区311的若干分立凹槽，每一个凹槽313底部能够在后续形成一个或若干个第一焊垫。通过所述第一焊垫能够实现切割形成的感应芯片与基板之间的电连接。
所形成的凹槽313的深度需要大于后续形成的导电线上的顶点到凹槽313底部的距离，避免后续形成的导电线顶点高于感应区311表面，从而能够保证后续形成的塑封层能够完全包围所述导电线，同时能够使塑封层的表面与感应区311的表面齐平。
请参考图5，在所述外围区312表面以及凹槽313的侧壁和底部表面形成再布线层314。
在本实施例中，在形成所述在布线层314之后，去除光刻胶层353(如图4所示)；去除所述光刻胶层353的工艺为湿法去胶工艺或干法去胶工艺。
所述再布线层314用于与芯片电路电连接，且所述再布线层后续用于与基板电连接，从而实现感应区311的感应器件和芯片电路能够与基板电连接。
所述再布线层314的材料为金属；所述再布线层的形成步骤包括：在所述芯片衬底350的第一表面310以及凹槽313的侧壁和底部表面沉积导电层；在所述导电层表面形成图形化层，所述图形化层定义出所述再布线层的形状和位置；以所述图形化层为掩膜，刻蚀所述导电层，形成所述再布线层。其中，所述图形化层能够为图形化的光刻胶层；刻蚀所述导电层的工艺为各向异性的干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺。
在本实施例中，还包括在所述凹槽313底部形成第一焊垫315，所述第一焊垫315与所述再布线层314电连接；所述第一焊垫315作为所述再布线层的接出点，后续能够通过打线工艺用于与基板表面的第二焊盘电连接。所述第一焊盘的材料为金属；所述第一焊盘能够在形成再布线层314之后形成，或者在形成再布线层314的同时形成。
而且，所述第一焊盘315形成于凹槽313底部，后续用于打线的导电线一端与所述第一焊盘315连接时，能够确保所述导电线也位于所述凹槽313内，则所述导电线的顶点不易高于所述感应区311表面，因此在后续形成塑封层之后，能够确保所述塑封层包围所述导电线，同时能够使所述塑封层的表面与感应区311表面齐平。
请参考图6，在所述切割区352(如图5所示)对所述再布线层314和芯片衬底350(如图5所示)进行切割，使若干芯片区351(如图5所示)相互独立以形成感应芯片301。
经过切割之后，所形成的感应芯片301用于与后续提供的基板耦合，以形成封装结构。
所形成的感应芯片301具有第一表面310、以及与第一表面310相对的第二表面320，所述感应芯片301的第二表面320位于后续提供的基板表面，所述感应芯片301的第一表面310包括感应区311以及包围所述感应区311的外围区312，所述外围区312内形成凹槽313，所述凹槽313的侧壁和底部表面以及外围区312表面具有再布线层314，所述感应芯片301的侧壁暴露出所述凹槽313。
由于所述切割区352内具有凹槽313，且所述凹槽313延伸至切割区352周围的外围区312内，因此，在所述切割区352进行切割之后，能够使所形成的感应芯片301侧壁暴露出所述凹槽313的底部，从而使所形成的感应芯片301的外围区312表面低于所述感应区311表面，则后续在所述外围区连接导电线时，能够使所述导电线的顶点低于所述感应区311表面，以便后续形成的塑封层能够完全覆盖包围所述导电线。
在所述感应区311内形成用于获取用户指纹信息的电容结构、或者电感结构，使所述感应区311能够检测和接收用户的指纹信息；所述感应区311内形成有芯片电路和感应器件，且所述芯片电路与所述感应器件电连接，而所述再布线层与所述芯片电路电连接，用于处理所述感应器件输出的电信号，并通过再布线层314输出。
请参考图7，提供基板300。
所述基板300为硬性基板或软性基板。在本实施例中，所述基板200为硬性基板，所述硬性基板为PCB基板、玻璃基板、金属基板、半导体基板或聚合物基板。
本实施例中，所述基板300具有第一表面330，所述基板300的第一表面330后续用于耦合感应芯片。所述基板300的第一表面330具有布线层(未示出)和第二焊垫331，所述布线层与所述第二焊垫331连接，而所述第二焊垫331用于与感应芯片301(如图7所示)表面的芯片电路连接。
在一实施例中，在所述基板300的一端形成连接部，所述连接部用于使感应芯片与外部电路电连接。所述连接部的材料包括导电材料，所述连接部与所述布线层电连接，使所述感应芯片上的芯片电路能够通过基板300第三表面330的布线层和连接部与外部电路或器件实现电连接，以此传递电信号。
之后，在所述基板300表面耦合所述感应芯片301，以下将结合附图对在基板300表面耦合感应芯片301进行说明。
请参考图8，将所述感应芯片301固定于基板300表面。
所述感应芯片301与基板300之间通过第一粘结层相互固定，所述第一粘结层为表面具有粘性的材料。
在本实施例中，在所述感应芯片301的第二表面320粘附第一粘结层，并将所述第一粘附层粘贴于所述基板300的第三表面330，从而使所述感应芯片301固定于基板300的第一表面350。后续通过打线工艺，能够使所述感应芯片301表面的再布线层与所述基板300表面的布线层之间实现电连接，即所述感应芯片301与基板300之间耦合。
在另一实施例中，还能够在所述基板300的第一表面330形成第一粘附层，将感应芯片301粘贴于所述第一粘附层表面，使感应芯片301固定于基板300表面。
请参考图9，在所述感应芯片301与基板300之间进行电连接。
使所述感应芯片301与基板300电连接即是使所述感应芯片301与所述基板300耦合。
在本实施例中，通过打线工艺形成导电线302，所述导电线302两端分别与第一焊垫315与第二焊垫331连接，使所述感应芯片301与基板300之间电互连。所述导电线302能够使芯片电路与基板300表面的布线层电连接，而所述布线层与连接部电连接，从而使感应芯片301表面的芯片电路和感应器件能够与外部电路或器件进行电信号的传输。所述导电线302的材料为金属，所述金属为铜、钨、铝、金或银。采用打线工艺实现感应芯片301与基板300电连接的工艺简单，且工艺成本低廉。
所述打线工艺包括：提供导电线302；将所述导电线302两端通过焊接工艺分别与第一焊垫315与第二焊垫331连接。所述导电线302的材料为金属，所述金属为铜、钨、铝、金或银。
由于所述导电线315连接于第一焊垫315与第二焊垫331之间，因此所述导电线315弯曲，所述导电线315上到基板300第一表面330距离最大的点为顶点；所述顶点高于所述凹槽313的底部表面，且所述顶点低于所述感应芯片301的第一表面310；由于后续形成的塑封层的表面与所述感应芯片301的第一表面310齐平，因此，所述顶点能够低于后续形成的塑封层表面，则后续形成的塑封层能够完全包裹所述导电线302，使导电线302能够与感应芯片301之间电隔离，并且避免所述导电线302裸露。
请参考图10，在所述基板300表面形成塑封层303，所述塑封层303包围所述感应芯片301，所述塑封层300填充于所述凹槽313内，且所述塑封层303暴露出所述感应区311表面。
所述塑封层303用于保护并固定所述基板300、感应芯片301和导电线302，并且使所述导电线302与感应芯片301之间或与外部环境之间电隔离。
在本实施例中，由于所述感应芯片301的外围区312内还具有凹槽313，所述塑封层303填充于所述凹槽313内，且所述塑封层303低于或齐平于感应芯片201的感应区211表面；使得所述塑封层能够保护位于外围区312的再布线层314、第一焊盘315和导电线302。
在本实施例中，所述导电线302的顶点低于所述感应区311的表面，而所述塑封层202的表面低于或齐平于所述感应区311表面，因此所述塑封层303能够完全包围所述导电线302。
在本实施例中，由于所述塑封层303的表面与感应区311表面齐平，使得用户手指能够直接与感应区311的表面相接触，能够提高感应芯片的感应灵敏度；而且，由于所述塑封层303表面与感应区311表面齐平，有利于减薄所形成的封装结构的厚度，由此缩小所形成的封装结构的尺寸。
所述塑封层303的材料为聚合物材料，所述聚合物材料具有良好的柔韧性、延展性以及覆盖能力，所述聚合物材料为环氧树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃、聚酰胺、聚亚氨酯，所述塑封层303还可以采用其它合适的塑封材料。
在本实施例中，所述塑封层303的形成工艺为流体塑封工艺；在所述流体塑封工艺中，用于塑封的塑封材料以液态或流动态的形式提供到基底300和感应芯片301表面，并且当所述塑封材料的厚度达到高于导电线302的顶点并能够暴露出感应区311表面之后，对塑封材料进行固化，以形成所述塑封层303。采用所述流体塑封工艺，能够对所形成的塑封层303厚度进行严格控制，以保证塑封层303在完全包裹导电线302的同时，使所述塑封层303的表面能够低于或齐平于所述感应区311表面。所述塑封层303的流体塑封工艺包括滴灌工艺(potting)。
在一实施例中，所述塑封层303的形成工艺为滴灌工艺，包括：采用布液器将低粘度的塑封材料滴灌在基底300和感应芯片301表面，当塑封材料的厚度达到预设厚度之后，对塑封材料进行加热固化，以形成塑封层303。
在一实施例中，还包括在基板300表面形成保护环，所述保护环包围所述感应芯片301和塑封层303。所述保护环的材料为金属，且所述保护环通过所述基板300接地，所述保护环固定于基板300的第一表面330。
所述保护环位于所述感应芯片301和塑封层303周围，且部分保护环还延伸至所述塑封层303上方、并暴露出所述感应区311表面。在另一实施例中，保护环仅位于感应芯片301和塑封层303的周围，且暴露出塑封层303和感应区311表面。
所述保护环的材料为金属，所述金属为铜、钨、铝、银或金。所述保护环用于对所述感应芯片301进行静电防护；由于所述保护环为金属，所述保护环能够导电，当用户手指在接触感应区311表面时产生静电，则静电电荷会首先自所述保护环传至基板300，从而避免感应区311内的感应器件被过大的静电电压击穿，以此保护感应芯片301，提高指纹检测的精确度，消除感应芯片301输出的信号噪声，使感应芯片输出的信号更精确。
在另一实施例中，还包括形成包围所述塑封层303、感应芯片301和保护环的外壳，所述外壳暴露出感应区301表面。所述外壳能够是需要设置指纹识别芯片的器件或终端的外壳，还能够是所述指纹识别芯片的封装结构的外壳。
在另一实施例中，还包括形成包围所述塑封层303和感应芯片301的外壳，所述外壳暴露出感应区311表面。
综上，本实施例中，感应芯片具有位于外围区内的凹槽，而所述外围区包围感应区；所述凹槽的侧壁和底部表面具有用于与基板电连接的再布线层，且所述感应芯片的侧壁暴露出所述凹槽。将感应芯片耦合于基板表面之后，在基板表面形成包围感应芯片的塑封层，所述塑封层用于包围并固定所述感应芯片，而且能够在填充所述凹槽以保护所述再布线层的同时，暴露出所述感应区。由于所述感应区表面不被塑封层覆盖，使得用户手指能够直接与感应区相接触，从而使感应芯片的感应能力得到最大限度的应用，提高了感应芯片的灵敏度。因此，所形成的指纹识别芯片的封装结构的灵敏度得到提升，而且所形成的封装结构的厚度减小，尺寸缩减。
相应的，本实用新型实施例还提供一种采用上述方法所形成的指纹识别芯片的封装结构，请继续参考图10，包括：
基板300；
耦合于所述基板300表面的感应芯片301，所述感应芯片301具有第一表面310、以及与第一表面310相对的第二表面320，所述感应芯片301的第二表面320位于基板300表面，所述感应芯片300的第一表面310包括感应区311以及包围所述感应区311的外围区312，所述外围区312内具有凹槽313，所述凹槽313的侧壁和底部表面以及外围区312表面具有再布线层314，所述感应芯片301的侧壁暴露出所述凹槽313；
位于所述基板300表面的塑封层303，所述塑封层303包围所述感应芯片301，所述塑封层303填充于所述凹槽313内，且所述塑封层313暴露出所述感应区311表面。
以下将对上述结构进行说明。
在本实施例中，所述感应区311内具有用于获取用户指纹信息的感应器件；所述感应器件包括电容结构或者电感结构，使所述感应区311能够检测和接收用户的指纹信息。
此外，在所述感应区311、以及包围所述感应区311的外围区312内，还具有芯片电路，所述芯片电路与感应区311内的感应器件电连接，用于感应器件输出的电信号进行处理。
在本实施例中，在所述感应区311内具有至少一个电容极板，当用户手指置于感应区311表面时，所述电容极板和用户手指构成电容结构；而且，所述感应区311能够获取用户手指表面脊与谷与电容极板之间的电容值差异，并将所述电容值差异通过芯片电路进行处理之后输出，以此获取用户指纹数据。
在本实施例中，所述感应芯片301感应区311的表面还具有钝化层，所述钝化层的材料为绝缘材料，用于保证用户手指与感应区311内电容极板之间相互隔离；所述钝化层用于作为用户手指与电容极板之间的介质层，以构成能够获取用户指纹信息的电容结构；而且，所述钝化层还能够用于避免感应区311内的芯片电路和感应器件受到磨损，并且使芯片电路和感应器件与外部环境电绝缘。
所述凹槽313用于使外围区312的表面低于感应区311表面，从而所述塑封层303包围所述感应芯片201时，能够使所述塑封层303在覆盖所述外围区312的同时，暴露出感应区311表面，从而能够使用户的手指在接触感应区311的同时，不会接触到外围区312。不仅能够使感应芯片的灵敏度提高，而且有利于减薄所述的封装结构的厚度，以缩小封装结构的尺寸。
在本实施例中，所述凹槽313侧壁相对于芯片衬底350表面倾斜，所述凹槽313的侧壁与底部表面之间呈钝角，所述凹槽313的底部尺寸小于顶部尺寸。
在一实施例中，所述凹槽313为包围感应区311的连续凹槽，所述连续凹槽底部后续能够具有一个或若干个第一焊垫。在另一实施例中，所述凹槽313为包围感应区311的若干分立凹槽，每一个凹槽313底部能够具有一个或若干个第一焊垫。通过所述第一焊垫能够实现感应芯片201与基板之间的电连接。
所述凹槽313的深度需要大于导电线302上的顶点到凹槽313底部的距离，避免所述导电线302顶点高于感应区311表面，从而能够保证所述塑封层303能够完全包围所述导电线302，同时能够使塑封层303的表面与感应区311的表面齐平。
所述再布线层314用于与芯片电路电连接，且所述再布线层后续用于与基板电连接，从而实现感应区311的感应器件和芯片电路能够与基板电连接。
在本实施例中，还包括位于所述凹槽313底部的第一焊垫315，所述第一焊垫315与所述再布线层314电连接。
所述基板300为硬性基板或软性基板。在本实施例中，所述基板200为硬性基板，所述硬性基板为PCB基板、玻璃基板、金属基板、半导体基板或聚合物基板。
所述基板300具有第一表面330，所述基板300的第一表面330用于耦合感应芯片。所述基板300的第一表面330具有布线层(未示出)和第二焊垫331，所述布线层与所述第二焊垫331连接，而所述第二焊垫331用于与感应芯片301表面的芯片电路连接。
在一实施例中，在所述基板300的一端具有连接部，所述连接部用于使感应芯片301与外部电路电连接。所述连接部的材料包括导电材料，所述连接部与所述布线层电连接，使所述感应芯片301上的芯片电路能够通过基板300第三表面330的布线层和连接部与外部电路或器件实现电连接，以此传递电信号。
所述感应芯片301与基板300之间通过第一粘结层相互固定，所述第一粘结层为表面具有粘性的材料。
在本实施例中，所述封装结构还包括导电线302，所述导电线302两端分别与第一焊垫315与第二焊垫331连接，使所述感应芯片301与基板300之间电互连。所述导电线302能够使芯片电路与基板300表面的布线层电连接，而所述布线层与连接部电连接，从而使感应芯片301表面的芯片电路和感应器件能够与外部电路或器件进行电信号的传输。所述导电线302的材料为金属，所述金属为铜、钨、铝、金或银。
所述塑封层303用于保护并固定所述基板300、感应芯片301和导电线302，并且使所述导电线302与感应芯片301之间或与外部环境之间电隔离。由于所述感应芯片301的外围区312内还具有凹槽313，所述塑封层303填充于所述凹槽313内，且所述塑封层303低于或齐平于感应芯片201的感应区211表面；使得所述塑封层能够保护位于外围区312的再布线层314、第一焊盘315和导电线302。
所述塑封层303的材料为聚合物材料，所述聚合物材料具有良好的柔韧性、延展性以及覆盖能力，所述聚合物材料为环氧树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃、聚酰胺、聚亚氨酯，所述塑封层303还可以采用其它合适的塑封材料。
在一实施例中，还包括位于所述基板300表面的保护环，所述保护环包围所述感应芯片301和塑封层303。所述保护环的材料为金属，且所述保护环通过所述基板300接地，所述保护环固定于基板300的第一表面330。
在另一实施例中，还包括包围所述塑封层303、感应芯片301和保护环的外壳，所述外壳暴露出感应区301表面。所述外壳能够是需要设置指纹识别芯片的器件或终端的外壳，还能够是所述指纹识别芯片的封装结构的外壳。
在另一实施例中，还包括包围所述塑封层303和感应芯片301的外壳，所述外壳暴露出感应区311表面。
综上，本实施例中，耦合于基板表面的感应芯片具有位于外围区内的凹槽，而所述外围区包围感应区；所述凹槽的侧壁和底部表面具有用于与基板电连接的再布线层，且所述感应芯片的侧壁暴露出所述凹槽；从而能够使所述塑封层包围并固定所述感应芯片时，能够填充所述凹槽以保护所述再布线层，同时能够暴露出所述感应区。由于所述感应区表面不被塑封层覆盖，使得用户手指能够直接与感应区相接触，从而使感应芯片的感应能力得到最大限度的应用，提高了感应芯片的灵敏度。因此，所述指纹识别芯片的封装结构的灵敏度得到提升，而且所述封装结构的厚度减小，尺寸缩减。
虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种指纹识别芯片的封装结构，其特征在于，包括：
基板；
耦合于所述基板表面的感应芯片，所述感应芯片具有第一表面、以及与第一表面相对的第二表面，所述感应芯片的第二表面位于基板表面，所述感应芯片的第一表面包括感应区以及包围所述感应区的外围区，所述外围区内具有凹槽，所述凹槽的侧壁和底部表面以及外围区表面具有再布线层，所述感应芯片的侧壁暴露出所述凹槽；
位于所述基板表面的塑封层，所述塑封层包围所述感应芯片，所述塑封层填充于所述凹槽内，且所述塑封层暴露出所述感应区表面。
2.如权利要求1所述的指纹识别芯片的封装结构，其特征在于，还包括：位于所述凹槽底部的第一焊垫，所述第一焊垫与所述再布线层电连接。
3.如权利要求2所述的指纹识别芯片的封装结构，其特征在于，所述基板具有第一表面，所述感应芯片耦合于基板的第一表面，所述基板的第一表面具有第二焊垫。
4.如权利要求1所述的指纹识别芯片的封装结构，其特征在于，还包括：导电线，所述导电线两端分别与第一焊垫与第二焊垫连接，使感应芯片与基板电连接。
5.如权利要求4所述的指纹识别芯片的封装结构，其特征在于，所述导电线上到基板第一表面距离最大的点为顶点，所述顶点低于所述感应区表面。
6.如权利要求1所述的指纹识别芯片的封装结构，其特征在于，所述凹槽为包围所述感应区的连续凹槽。
7.如权利要求1所述的指纹识别芯片的封装结构，其特征在于，所述凹槽为包围感应区的若干分立凹槽。
8.如权利要求1所述的指纹识别芯片的封装结构，其特征在于，所述塑封层表面与所述感应区表面齐平。
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