CN207398119U - 一种指纹识别模组结构及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种指纹识别模组结构及终端设备。所述指纹识别模组结构包括:指纹识别芯片、滤光层和图案化重布线层,其中所述指纹识别芯片具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面;所述滤光层位于所述指纹识别芯片的所述第一表面的感应区上方;所述指纹识别芯片的所述第二表面上具有硅通孔,所述硅通孔暴露出位于所述第一表面的晶圆焊盘;所述图案化重布线层设置在所述第二表面上,且延伸至所述硅通孔中,以与所述晶圆焊盘电连接。通过采用上述技术方案,在实现指纹解锁的同时不影响屏幕显示效果,降低了指纹识别芯片的厚度,提高了解锁成功率和屏幕面积占比。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及半导体器件制造领域,尤其涉及一种指纹识别模组结构及终端设备。
背景技术
指纹识别是目前身份认证的一种主要方式,在安防、智能考勤,尤其是手机等领域应用十分广泛。
目前指纹识别已经成为手机的基本配置,目前指纹识别的解决方案主要分手机背面Coating(镀膜)方式和前置盖板方式两种方案,即将指纹识别区域设置在手机背部或者手机屏幕的下方区域。背部指纹识别采用的是按压式指纹识别技术,需要手指平压在设备上以便识别器获取指纹印痕。位于手机屏幕下方的整面指纹识别技术也被成为盖板方案,盖板方案是将指纹识别芯片做薄做窄,并置于手机屏幕的玻璃盖板之下,并且需要在盖板玻璃下挖盲孔。
然而,现有技术中的指纹识别方式存在着问题。背面镀膜指纹识别方式设置在手机背面会增加指纹解锁的时间,用户体验不佳。前置盖板方式中,盖板玻璃过厚,会对指纹识别信号产生影响,降低解锁成功率;盖板玻璃在挖盲孔时,在工艺上良率低,屏幕易碎;还无法在试问识别区域集成显示模组,无法进一步提高屏幕面积占比。
实用新型内容
本实用新型提供一种指纹识别模组结构及终端设备,能够应用于全面屏手机中,在实现全面屏设备的指纹识别功能的同时不影响屏幕显示效果,降低了指纹识别芯片的厚度,缩短了指纹识别的时间,提高了解锁成功率和屏幕面积占比。
为实现上述目的,本实用新型实施例采用如下技术方案:
第一方面,本实用新型实施例提供了一种指纹模组结构,该结构包括:指纹识别芯片、滤光层和图案化重布线层;其中
所述指纹识别芯片具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面;
所述滤光层位于所述指纹识别芯片的所述第一表面的感应区上方;
所述指纹识别芯片的所述第二表面的边缘具有硅通孔,所述硅通孔暴露出位于所述第一表面的晶圆焊盘;
所述图案化重布线层设置在所述第二表面上,且延伸至所述硅通孔中,以与所述晶圆焊盘电连接。
第二方面,本实用新型实施例提供了一种终端设备,所述终端设备包括如上述第一方面所述的指纹识别模组结构。
本实用新型实施例的技术方案中,指纹识别芯片具有第一表面和与第一表面相对的第二表面,滤光层位于指纹识别芯片第一表面的感应区上方,指纹识别芯片的第二表面的边缘具有硅通孔并且暴露出位于第一表面的晶圆焊盘,图案化重布线层设置在指纹识别芯片的第二表面上,并且延伸至硅通孔中与晶圆焊盘电连接。指纹识别模组芯片厚度较小,可置于全面屏手机的显示屏下方,能够实现指纹识别功能,同时不影响屏幕的显示效果,提高了屏幕面积占比。不再需要在盖板玻璃上挖盲孔,提高了工艺良率,滤光层能够提升指纹的成像品质,提高指纹解锁的成功率。实现了降低指纹识别芯片厚度,缩短了指纹识别的时间,提高了解锁成功率和屏幕面积占比的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对本实用新型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实用新型的一些实施例,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,还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1A为本实用新型实施例一提供的一种指纹识别芯片结构的示意图;
图1B为本实用新型实施例一提供的又一种指纹识别芯片结构的示意图;
图1C为本实用新型实施例一提供的一种指纹识别模组结构的示意图;
图1D为本实用新型实施例一提供的又一种指纹识别模组结构的示意图;
图2A为本实用新型实施例二提供的一种终端设备的俯视结构框图;
图2B为本实用新型实施例二提供的一种终端设备的剖面结构示意图;
图2C为本实用新型实施例二提供的又一种终端设备的剖面结构示意图;
图3为本实用新型实施例三提供的一种指纹识别模组结构的制作方法的流程示意图;
图4A-4O为本实用新型实施例三提供的一种指纹识别模组结构的制作方法的工艺流程示意图;
图5为本实用新型实施例四提供的一种指纹识别模组结构的制作方法的流程示意图;
图6A-6P为本实用新型实施例四提供的一种指纹识别模组结构的制作方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、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实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
图1A为本实用新型实施例一提供的一种指纹识别芯片结构的示意图;图1B为本实用新型实施例一提供的又一种指纹识别芯片结构的示意图;图1C为本实用新型实施例一提供的一种指纹识别模组结构的示意图;图1D为本实用新型实施例一提供的又一种指纹识别模组结构的示意图。本实用新型实施例中的指纹识别模组优选为全面屏手机中的指纹识别模组,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1A所示,该指纹识别芯片结构包括指纹识别芯片104,滤光层101和图案化重布线层106。其中,指纹识别芯片104具有第一表面和与第一表面相对的第二表面,滤光层101位于指纹识别芯片104的第一表面的感应区上方,指纹识别芯片104的第二表面的边缘具有硅通孔,硅通孔暴露出位于第一表面的晶圆焊盘103,图案化重布线层106设置在指纹识别芯片104的第二表面上,且延伸至硅通孔中,与晶圆焊盘103实现电连接。
其中,指纹识别芯片104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。本实用新型实施例主要以光学指纹识别芯片为例进行说明。指纹识别芯片104具有两个表面,第一表面上具有感应区和晶圆焊盘,滤光层101贴附在指纹识别芯片104的第一表面,第二表面主要用于暴露晶圆焊盘103和制备图案化重布线层106。滤光层101能够起到截止某一波段光线作用的结构,比如可以通过滤光膜层来实现。本实用新型实施例中,以红外线(Infrared,IR)截止滤光膜为例进行说明,制备该膜层的工艺可参照业界现有技术,与手机摄像头模组中的IR膜层类似,可以通过调整IR膜层的结构和厚度,过滤掉不同波长的红外线。图案化重布线层106是指在指纹识别芯片104的第二表面沉积金属层,对指纹识别芯片104的I/O端口进行重新布局。硅通孔的形状可以是锥形孔,靠近指纹识别芯片104第一表面的一端孔径小,靠近指纹识别芯片104第二表面的一端孔径大。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,在本实用新型实施例中,指纹识别芯片结构还应当包括第一连接层102,绝缘层105,阻焊层107和焊点108。指纹识别芯片104与滤光层101之间通过第一连接层102进行贴附,第一连接层102可以是光学透明胶水或胶膜。指纹识别芯片104和图案化重布线层106还应该具有绝缘层105,以实现指纹识别芯片104和图案化重布线层106的电绝缘,同时暴露出指纹识别芯片104的第一表面上的晶圆焊盘103。阻焊层107的目的是保护图案化重布线层并定义出焊点108区域,实现焊锡焊接。
可选的,滤光层101可以为镀有滤光膜的滤光玻璃,滤光玻璃贴附于指纹识别芯片104的第一表面;或者滤光层101涂覆于指纹识别芯片104的第一表面。
示例性的,当滤光层101为镀有滤光膜的滤光玻璃时,指纹识别芯片结构参见图1A,仍然以IR膜为例进行说明。IR玻璃上的IR膜可以为单面,也可以为双面。需要说明的是,当IR膜为单面时,一般将IR膜镀在IR玻璃中远离指纹识别芯片104第一表面的一面。IR膜与指纹识别芯片104第一表面的感应区相对应。
示例性的,当滤光层101涂覆于指纹识别芯片104的第一表面时,指纹识别芯片结构参见图1B,以IR膜为例进行说明。IR膜可以直接制作在指纹识别芯片104的第一表面,而且IR膜涂覆在指纹识别芯片104第一表面的感应区上方,与感应区相对应。
可选的,指纹识别芯片104的第二表面的边缘还可以具有与晶圆焊盘103相对应的沟槽,沟槽底部具有与晶圆焊盘103对应的硅通孔。
继续参见图1A和图1B,示例性的,沟槽位于指纹识别芯片104的第二表面的边缘,并且与晶圆焊盘103的位置对应。开出沟槽,再开孔,暴露晶圆焊盘103,能够减小工艺上的难度,相对于直接在指纹识别芯片104的第二表面制备硅通孔而言,开出沟槽,再开孔能够减小开孔深度,降低工艺成本。需要说明的是,硅通孔的结构可以是单孔结构,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识别芯片104第一表面的晶圆焊盘103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。
可选的,指纹识别模组结构10还可包括:阻焊层107和柔性电路板109,其中,所述阻焊层107设置于所述图案化重布线层106上方并暴露出部分重布线层,所述暴露出部分重布线层的上方设置有多个焊点108。
其中,阻焊层107的作用是保护重布线路并定义出焊点108的位置。
可选的,所述柔性电路板109通过所述多个焊点108与所述图案化重布线层106电连接。
参见图1C和图1D,其中,柔性电路板109是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路板。
示例性的,柔性电路板109与图案化重布线层106电连接,即柔性电路板109与指纹识别芯片104电连接,并且在指纹芯片104和柔性电路板109之间填充有第二连接层110。
需要说明的是,第二连接层110的目的是增加指纹识别芯片104与柔性电路板109之间的结合力,进而增加产品的可靠性。第二连接层110可以是底部填充胶水,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。
本实用新型实施例提供了一种指纹识别模组结构10,指纹识别芯片104具有第一表面和与第一表面相对的第二表面,滤光层101位于指纹识别芯片104第一表面的感应区上方,指纹识别芯片104的第二表面的边缘具有硅通孔并且暴露出位于第一表面的晶圆焊盘103,图案化重布线层106设置在指纹识别芯片104的第二表面上,并且延伸至硅通孔中与晶圆焊盘103电连接。指纹识别模组10芯片厚度较小,可置于全面屏手机的显示屏下方,能够实现指纹识别功能,同时不影响屏幕的显示效果,提高了屏幕面积占比。不再需要在盖板玻璃上挖盲孔,提高了工艺良率,滤光层能够提升指纹的成像品质,提高指纹解锁的成功率。实现了降低指纹识别芯片厚度,缩短了指纹识别的时间,提高了解锁成功率和屏幕面积占比的有益效果。
实施例二
图2A为本实用新型实施例二提供的一种终端设备的俯视结构框图。图2B为本实用新型实施例二提供的一种终端设备的剖面结构示意图。图2C为本实用新型实施例二提供的又一种终端设备的剖面结构示意图。如图2A所示,该终端设备20包括本实用新型实施例一提供的指纹识别模组结构10。
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。
可选的,所述终端设备20还包括显示屏30,所述指纹识别模组10贴附于显示屏30的下方。
示例性的,本实用新型实施例以手机为例进行说明,手机具备指纹识别功能。指纹识别模块10置于手机中,并且贴附于显示屏30的下方。
图2B为本实用新型实施例二提供的一种终端设备的剖面结构示意图。参见图2B,显示屏30通过第三连接层111贴附于指纹识别模组10的上方,指纹识别模组10中的滤光层101为IR玻璃。因此,显示屏30实际上是通过第三连接层201与IR玻璃进行粘接,进而实现了与指纹显示模组10的贴附。其中,第三连接层111可以是光学粘贴胶水或胶膜。参见图2C,显示屏30通过第三连接层111贴附于指纹识别模组10的上方,指纹识别模组10中的滤光层101涂覆于指纹识别芯片104的第一表面。因此显示屏30实际上是通过第三连接层111与指纹识别芯片104的第一表面进行粘接,进而实现了与指纹识别模组10的贴附,其中,第三连接层111可以是光学粘贴胶水或胶膜。需要说明的是,对于第三连接层111的选择,在此不做限定,只要能够实现粘接功能,且不影响显示屏的显示效果即可。
本实用新型实施例二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识别模组结构。通过采用上述技术方案,解决了现有技术中指纹识别模组在全面屏手机中指纹解锁成功率低,速度慢,工艺良率低,屏幕易碎,需要占用屏幕空间的技术问题。在实现全面屏手机的指纹识别功能的同时不影响屏幕显示效果,降低了指纹识别芯片的厚度,提高了解锁成功率和屏幕面积占比。
实施例三
图3为本实用新型实施例三提供的一种指纹识别模组结构的制作方法的流程示意图。图4A-4O为本实用新型实施例三提供的一种指纹识别模组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识别模组结构。需要说明的是,本实用新型实施例中的指纹识别模组结构的制作方法是在指纹晶圆上进行制备,指纹识别芯片结构制作完成之后再分割成单粒的芯片,与柔性电路板进行贴合。本实用新型实施例中提供的附图以单个指纹识别芯片作为说明,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识别芯片,但在图4A-4O中并未示出。如图3所示,该方法包括:
S310、提供滤光玻璃401;
其中,滤光玻璃401是指具有滤光膜层的玻璃,该滤光膜层可以截止某一波段的光线。本实用新型实施例中,以镀有IR膜层的IR玻璃为例进行说明。IR膜层可以镀在玻璃的单面,也可以镀在玻璃的双面。
S320、提供指纹晶圆404,并将所述滤光玻璃401背面贴附于所述指纹晶圆404正面,所述滤光玻璃401正面镀有滤光膜层,所述滤光膜层位于所述指纹晶圆404正面的感应区上方;
其中,指纹晶圆404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,指纹晶圆可被分割成多个指纹识别芯片。指纹晶圆404正面的感应区,即指纹晶圆404中的指纹识别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。
参见图4A至4C,IR玻璃通过第一连接层402贴附于指纹晶圆404的正面。需要说明的是,当IR膜为单面时,一般将IR膜镀在IR玻璃中靠近指纹晶圆404背面的一面,必须涂覆于与指纹晶圆404正面的感应区相对应的区域。我们可以通过调整IR膜层的结构和厚度,实现过滤掉不同波长红外线的目的。
S330、在所述指纹晶圆404中指纹识别芯片的背面边缘制备硅通孔,所述硅通孔暴露出位于所述指纹晶圆404中所述指纹识别芯片的正面晶圆焊盘403;
其中,晶圆焊盘403是指纹晶圆404上用来固定电子器件的穿孔或者镀金表面,特点是有电气导通性能,可以焊接。本实用新型实施例中的晶圆焊盘403以金属焊垫为例进行说明。硅通孔是在指纹晶圆404的背面进行开孔,目的是暴露出指纹晶圆404正面的晶圆焊盘403。
参见图4D,示例性的,在指纹晶圆404中指纹识别芯片的背面边缘制备硅通孔之前,应先对指纹晶圆404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。因为指纹晶圆404的正面设置有晶圆焊盘403,且晶圆焊盘403一般设置在单个指纹识别芯片的边缘。参见图4E和图4F,在指纹晶圆404中指纹识别芯片的背面边缘通过光刻工艺和干法刻蚀工艺开出硅通孔。硅通孔的底部应该暴露出晶圆焊盘403,以便后续工艺的重布线金属和晶圆焊盘403接触。
示例性的,硅通孔的形状可以是锥形孔,靠近指纹晶圆404正面的一端孔径小,靠近指纹晶圆404背面的一端孔径大。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。指纹晶圆404中指纹识别芯片背面的边缘还可以具有与晶圆焊盘403相对应的沟槽,沟槽底部具有与晶圆焊盘403对应的硅通孔。继续参见图4E和图4F,示例性的,沟槽位于指纹识别芯片的背面边缘,并且与晶圆焊盘403的位置对应。开出沟槽,再开孔,暴露晶圆焊盘403,能够减小工艺上的难度,相对于直接在指纹识别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,硅通孔的结构可以是单孔结构,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识别芯片正的晶圆焊盘403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,在指纹晶圆404中指纹识别芯片的背面制备出硅通孔之后,还需要在指纹晶圆404中指纹识别芯片的背面喷涂一层绝缘材料,形成绝缘层405,参见图4G,绝缘层405的作用是让后续图案化重布线层406和指纹晶圆404中的指纹识别芯片绝缘开来。绝缘层405喷涂在指纹晶圆404中指纹识别芯片的背面会将之前的硅通孔覆盖,参见图4H,需要再对绝缘层405开孔。
需要说明的是,绝缘层405的开孔方式有多种,例如可采用激光钻孔设备打出小孔,激光会烧毁绝缘层405,并打穿到晶圆金属中,暴露出指晶圆焊盘403的金属焊垫。或者采用其它方式进行替代,例如,可以对绝缘层405进行微影光刻,再使用介质层蚀刻工艺暴露出晶圆焊盘403的金属焊垫。只要能够开孔并暴露出晶圆焊盘403,对于开孔方式可以根据实际情况进行选择,在此不做限定。
S340、制备图案化重布线层406,所述图案化重布线层406设置在所述指纹晶圆404中指纹识别芯片背面,且延伸至所述硅通孔中,实现与所述晶圆焊盘403的电连接。
其中,图案化重布线层406,是指在绝缘层405上方制备出的金属层,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识别芯片的电路设计方法。
示例性的,参见图4I和图4J,在绝缘层405的上方通过磁控溅射的方法,在绝缘层405表面溅射一层种子金属,然后再通过化学镀的方法制备出金属层。通过光刻和湿法腐蚀工艺经金属层有选择性的进行蚀刻,定义出图案化的金属重布线区域。图案化重布线层406延伸到了硅通孔中,与指纹晶圆404中指纹识别芯片的晶圆焊盘403上的金属焊垫相连,实现了电连接。
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。
S350、制备阻焊层407,所述阻焊层407设置于所述图案化重布线层406上方并暴露出部分重布线层,所述暴露出部分重布线层的上方设置有多个焊点408。
其中,阻焊层407是一层阻焊材料,用来保护图案化重布线层406,防止不应该被焊接的部分被焊锡连接。同样的,阻焊层407上同时定义出了焊点408区域,在焊点408区域可以设置焊球实现与柔性电路板409的连接。
示例性的,参见图4K和图4L,在图案化重布线层406的表面涂布一层阻焊材料,形成阻焊层407,并且通过光刻工艺定义出焊点408区域。在焊点408区域可以进行置球工艺,制作焊球。当然,也可以不放焊锡,采取其他方式实现焊锡焊接。
可选的,所述方法还包括:将封装好的指纹晶圆404切割成单个指纹识别芯片;提供柔性电路板409,将所述指纹识别芯片的背面与所述柔性电路板409贴附。
示例性的,参见图4M和图4N,将封装好的指纹晶圆404通过切割机切割成单粒指纹识别芯片4041,然后将单粒的指纹识别芯片4041贴至柔性电路板409上,以实现指纹芯片4041信号到柔性电路板409信号的转换。贴合完成之后,还需要在指纹识别芯片4041和柔性电路板409的结合处填充第二连接层410,以增加指纹识别芯片4041与柔性电路板409之间的结合力,增强产品的可靠性。
其中,贴合方式可以采用表面贴装技术焊接,也可以采用其它贴装技术,只要能够实现指纹识别芯片4041与柔性电路板409的贴合即可。第二连接层410可以是底部填充胶水,或者是其它可实现相同功能的填充材料,在此不做限定。
参见图4O,在指纹识别模组封装完成之后,可以应用于具体的终端设备中,可以通过第三连接层411与显示屏30进行贴合,形成屏下指纹识别模块。需要说明的是,第三连接层411可以为光学粘贴胶水或胶膜,只要能实现粘结功能,且不影响显示效果即可,在此对第三连接层411的种类不做限定。
本实用新型实施例提供了一种指纹识别模组结构的制作方法,可用于制作上述实施例提供的任一种指纹识别模组结构。在指纹晶圆背面边缘制备硅通孔,暴露出位于指纹晶圆正面的晶圆焊盘,将正面镀有滤光膜层且与指纹晶圆正面的感应区对应的滤光玻璃,背面贴附于指纹晶圆正面,在指纹晶圆背面制备图案化重布线层,且延伸至所述硅通孔中,在图案化重布线层上方制备阻焊层并暴露出部分重布线层,设置多个焊点。通过采用上述技术方案,可以制备出指纹识别模组结构并应用于全面屏设备中,解决现有技术中指纹识别模组在全面屏设备中指纹解锁成功率低,速度慢,工艺良率低,屏幕易碎,需要占用屏幕空间的技术问题。在实现全面屏设备的指纹识别功能的同时不影响屏幕显示效果,降低了指纹识别芯片的厚度,提高了解锁成功率和屏幕面积占比。
实施例四
图5为本实用新型实施例四提供的一种指纹识别模组结构的制作方法的流程示意图。图6A-6P为本实用新型实施例四提供的一种指纹识别模组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识别模组结构。需要说明的是,本实用新型实施例中的指纹识别模组结构的制作方法是在指纹晶圆上进行制备,指纹识别芯片结构制作完成之后再分割成单粒的芯片,与柔性电路板进行贴合。本实用新型实施例中提供的附图以单个指纹识别芯片作为说明,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识别芯片,但在图6A-6P中并未示出。如图5所示,该方法包括:
S410、提供指纹晶圆604,所述指纹晶圆604正面制备有滤光膜层601,所述滤光膜层601与所述指纹晶圆604正面的感应区对应。
示例性的,滤光膜层601能够截止某一波段的光线,以IR膜层为例进行说明。IR膜层可以通过镀膜,喷涂,旋涂或其他方式涂覆在指纹晶圆604正面的感应区表面。
S420、提供支撑玻璃600,将所述支撑玻璃600贴附于所述指纹晶圆604正面。
其中,支撑玻璃600起临时支撑作用,为后续封装指纹识别晶圆604提供支撑。
示例性的,参见图6A至图6C,支撑玻璃600与指纹晶圆604的正面通过第一连接层602进行贴附。其中第一连接层602可以为临时键合胶水,且临时键合胶水光学透明,且具有粘结作用。
S430、在所述指纹晶圆604中指纹识别芯片的背面边缘制备所述硅通孔,所述硅通孔暴露出位于所述指纹晶圆604中所述指纹识别芯片正面的晶圆焊盘603。
参见图6D,示例性的,在指纹晶圆604的背面边缘制备硅通孔之前,应先对指纹晶圆604进行减薄处理,例如,可以使用研磨机对指纹晶圆604的背面进行研磨处理,减小指纹晶圆604的厚度,进而降低指纹识别模组的厚度。参见图6E和图6F,在指纹晶圆604的背面边缘通过光刻工艺和干法刻蚀工艺开出硅通孔。硅通孔的底部应该暴露出晶圆焊盘603,以便后续工艺的重布线金属和晶圆焊盘603接触,硅通孔的制备可参照实施例三。
需要说明的是,在指纹晶圆604的背面制备出硅通孔之后,还需要在指纹晶圆604的背面喷涂一层绝缘材料,形成绝缘层605,参见图6G,绝缘层605的作用是让后续图案化重布线层和指纹晶圆604绝缘开来。绝缘层605喷涂在指纹晶圆604的背面会将之前的硅通孔覆盖,参见图6H,需要再对绝缘层605开孔,例如可采用激光钻孔设备打出小孔,激光会烧毁绝缘层605,并打穿到晶圆金属中,暴露出指晶圆焊盘603的金属焊垫。
S440、制备图案化重布线层606,所述图案化重布线层606设置在所述指纹晶圆604中所述指纹识别芯片背面,且延伸至所述硅通孔中,实现与所述晶圆焊盘603的电连接。
示例性的,参见图6I和图6J,在绝缘层605的上方通过磁控溅射的方法,在绝缘层605表面溅射一层种子金属,然后再通过化学镀的方法制备出金属层。通过光刻和湿法腐蚀工艺经金属层有选择性的进行蚀刻,定义出图案化的金属重布线区域。图案化重布线层606延伸到了硅通孔中,与指纹晶圆604的晶圆焊盘603上的金属焊垫相连,实现了电连接。
需要说明的是,上述方法只是制备图案化重布线层606的一种,还可以通过其他方法制备出图案化重布线层606,例如微影光刻,在此不做限定。
S450、制备阻焊层407,所述阻焊层407设置于所述图案化重布线层406上方并暴露出部分重布线层,所述暴露出部分重布线层的上方设置有多个焊点408。
示例性的,参见图6K和图6L,在图案化重布线层606的表面涂布一层阻焊材料,形成阻焊层607,并且通过光刻工艺定义出焊点608区域。在焊点608区域可以进行置球工艺,制作焊球。当然,也可以不放焊锡,采取其他方式实现焊锡焊接。
可选的,所述方法还包括:去除支撑玻璃600,将封装好的指纹晶圆604切割成单个指纹识别芯片;提供柔性电路板609,并将所述指纹识别芯片的背面与所述柔性电路板609贴附。
示例性的,参见图6M至图6O,去除临时键合的支撑玻璃600,并将封装好的指纹晶圆604通过切割机切割成单粒指纹识别芯片6041,然后将单粒的指纹识别芯片6041贴至柔性电路板609上,以实现指纹芯片6041信号到柔性电路板609信号的转换。贴合完成之后,还需要在指纹识别芯片6041和柔性电路板609的结合处填充第二连接层610,以增加指纹识别芯片6041与柔性电路板609之间的结合力,增强产品的可靠性。其中,贴合方式可以采用表面贴装技术焊接,也可以采用其它贴装技术,只要能够实现指纹识别芯片6041与柔性电路板609的贴合即可。第二连接层610可以是底部填充胶水,或者是其它可实现相同功能的填充材料,在此不做限定。
参见图6P,在指纹识别模组封装完成之后,可以应用于具体的终端设备中,可以通过第三连接层611与显示屏30进行贴合,形成屏下指纹识别模块。需要说明的是,第三连接层611可以为光学粘贴胶水或胶膜,只要能实现粘结功能,且不影响显示效果即可,在此对第三连接层611的种类不做限定。
本实用新型实施例提供了一种指纹识别模组结构的制作方法,可用于制作上述实施例提供的任一种指纹识别模组结构。在指纹晶圆正面的制备滤光膜层且与感应区对应,将支撑玻璃与指纹晶圆的正面进行贴附,在指纹晶圆的背面边缘制备硅通孔,暴露出位于指纹晶圆正面的晶圆焊盘,在指纹晶圆背面制备图案化重布线层,且延伸至所述硅通孔中,在图案化重布线层上方制备阻焊层并暴露出部分重布线层,设置多个焊点。通过采用上述技术方案,可以制备出指纹识别模组结构并应用于全面屏设备中,解决现有技术中指纹识别模组在全面屏设备中指纹解锁成功率低,速度慢,工艺良率低,屏幕易碎,需要占用屏幕空间的技术问题。在实现全面屏设备的指纹识别功能的同时不影响屏幕显示效果,降低了指纹识别芯片的厚度,提高了解锁成功率和屏幕面积占比。
注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型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实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (7)
1.一种指纹识别模组结构,其特征在于,包括:指纹识别芯片、滤光层和图案化重布线层;其中
所述指纹识别芯片具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面;
所述滤光层位于所述指纹识别芯片的所述第一表面的感应区上方;
所述指纹识别芯片的所述第二表面的边缘具有硅通孔,所述硅通孔暴露出位于所述第一表面的晶圆焊盘;
所述图案化重布线层设置在所述第二表面上,且延伸至所述硅通孔中,以与所述晶圆焊盘电连接。
2.根据权利要求1所述的指纹识别模组结构,其特征在于,所述滤光层为镀有滤光膜的滤光玻璃,所述滤光玻璃贴附于所述指纹识别芯片的所述第一表面;或者所述滤光层涂覆于所述指纹识别芯片的所述第一表面。
3.根据权利要求1所述的指纹识别模组结构,其特征在于,所述第二表面的边缘还可以具有与所述晶圆焊盘相对应的沟槽,所述沟槽底部具有与所述晶圆焊盘对应的所述硅通孔。
4.根据权利要求1所述的指纹识别模组结构,其特征在于,还包括:
阻焊层和柔性电路板;其中,所述阻焊层设置于所述图案化重布线层上方并暴露出部分重布线层,所述暴露出部分重布线层的上方设置有多个焊点。
5.根据权利要求4所述的指纹识别模组结构,其特征在于,所述柔性电路板通过所述多个焊点与所述图案化重布线层电连接。
6.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括如权利要求1-5任一项所述的指纹识别模组结构。
7.根据权利要求6所述的终端设备,其特征在于,还包括显示屏,所述指纹识别模组结构贴附在显示屏的下方。
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