CN208589448U - 芯片封装结构和终端设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种芯片封装结构和终端设备。该芯片封装结构包括：基板，该基板的上表面形成有凹槽结构；指纹识别芯片，该指纹识别芯片位于该凹槽结构内，该指纹识别芯片设置有第一焊盘；导电层，该导电层位于该基板的上方，该第一焊盘通过该导电层电连接至该芯片封装结构的用于与外界电连接的连接端。本申请实施例中，通过凹槽结构将指纹识别芯片内嵌在基板中，使得封装后的芯片的上表面可以为平整表面，有效减少了指纹识别芯片和基板的形变量和像距公差，达到了优化光学指纹成像的清晰度、提升识别速度和使用体验的目的。

Description

芯片封装结构和终端设备

技术领域

本实用新型实施例涉及芯片封装领域，并且更具体地，涉及芯片封装结构和终端设备。

背景技术

随着手机行业的发展，传统的电容型指纹识别技术因其穿透能力有限，芯片结构复杂、模组尺寸偏厚、摆放位置受限等弊端，已经逐渐不能满足新兴手机市场的需求，光学指纹识别技术因其穿透能力强、支持全屏摆放等特点，将逐渐成为指纹识别技术的主流。

但是，光学指纹识别技术对物距、像距等关键光路参数有着极高的要求，允许的公差范围极小。现有的光学指纹识别产品，因设计叠层过多、累计公差较大，导致其成像效果较模糊，极大影响其识别速度和使用体验，从而限制其大范围推广应用。例如，板上芯片封装(Chips on Board，COB)或者一体封装方案，其叠层设计均为将搭载镜头的支架粘贴在搭载芯片的基板上，受支架、基板、贴合胶、芯片的形变量和公差值的影响，像距公差很大且不稳定。

因此，如何减小像距公差，进而达到优化光学指纹成像的清晰度、提升识别速度和使用体验是芯片封装领域中一项亟需解决的问题。

实用新型内容

提供了一种芯片封装结构和终端设备，能够有效减小像距公差，进而达到优化光学指纹成像的清晰度、提升识别速度和使用体验。

第一方面，提供了一种芯片封装结构，包括：基板，所述基板的上表面形成有凹槽结构；指纹识别芯片，所述指纹识别芯片位于所述凹槽结构内，所述指纹识别芯片设置有第一焊盘；导电层，所述导电层位于所述基板的上方，所述第一焊盘通过所述导电层电连接至所述芯片封装结构的用于与外界电连接的连接端。

本申请实施例中，通过凹槽结构将指纹识别芯片内嵌在基板中，使得封装后的芯片的上表面可以为平整表面，进而搭载镜头的支架可以直接粘贴在平整表面上，有效减去了基板、芯片、贴合胶对像距公差的影响，达到了优化光学指纹成像的清晰度、提升识别速度和使用体验的目的。进一步地，通过导电层将所述指纹识别芯片的第一焊盘通过导电层牵引至所述基板的边缘位置，到达封装所述指纹识别芯片的目的。

在一些可能的实现方式中，所述指纹识别芯片设置有多个所述第一焊盘，所述芯片封装结构设置有多个所述连接端，所述导电层在所述指纹识别芯片的正上方形成有开口，使得所述导电层划分为多个导电单元，每一个或多个所述第一焊盘通过一个或多个所述导电单元连接至一个或多个所述连接端。

在一些可能的实现方式中，所述芯片封装结构还包括：保护层，形成于所述导电层的上表面，所述保护层形成有开窗，所述连接端设置于所述导电层上的所述开窗内。

在一些可能的实现方式中，所述保护层在所述指纹识别芯片的正上方形成有开口，以便经过手指反射而形成的反射光穿过所述保护层的开口并被所述指纹识别芯片接收。

在一些可能的实现方式中，所述导电层和所述基板的下表面之间形成有硅通孔TSV，所述连接端设置于所述基板的下表面的TSV孔口处，所述导电层通过所述TSV电连接至所述连接端。

在一些可能的实现方式中，所述芯片封装结构还包括：绝缘层，所述绝缘层设置在所述基板和所述导电层之间，所述指纹识别芯片的正上方形成有开口，以便经过手指反射而形成的反射光穿过所述绝缘层的开口并被所述指纹识别芯片接收。

在一些可能的实现方式中，所述指纹识别芯片通过液态或固态胶固定在所述凹槽结构内，所述凹槽结构的深度为所述指纹识别芯片的厚度和所述胶水的厚度的总和。

在一些可能的实现方式中，所述芯片封装结构还包括：滤光片，所述滤光片与所述指纹识别芯片的上表面贴合。

在一些可能的实现方式中，所述连接端为第二焊盘或锡球。

在一些可能的实现方式中，所述指纹识别芯片包括沿所述基板的上表面的平行方向和/或垂直方向排列的多个芯片。

在一些可能的实现方式中，所述芯片封装结构还包括：支架和镜头；所述镜头通过所述支架固定在所述指纹识别芯片的上方，且所述镜头与所述指纹识别芯片对准设置。

在一些可能的实现方式中，所述镜头和所述支架一体设置或分离设置。

第二方面，提供了一种芯片封装结构，包括：

指纹识别芯片，所述指纹识别芯片的上表面设置有第一焊盘，所述指纹识别芯片的上表面和下表面之间设置有硅通孔TSV，所述指纹识别芯片的下表面设置有导电层，所述第一焊盘通过所述硅通孔TSV电连接至所述导电层的一端，所述导电层的另一端与所述芯片封装结构的用于与外界电连接的连接端电连接。

本申请实施例中，通过TSV将指纹识别芯片的第一焊盘牵引至所述指纹识别相片的下表面，使得封装后的芯片的上表面可以为平整表面，进而搭载镜头的支架可以直接粘贴在平整表面上，有效减去了基板、芯片、贴合胶对像距公差的影响，达到了优化光学指纹成像的清晰度、提升识别速度和使用体验的目的。并进一步地，通过导电层将所述指纹识别芯片的下表面的TSV孔口处通过导电层牵引至所述指纹识别芯片201的边缘位置，到达封装所述指纹识别芯片的目的。

在一些可能的实现方式中，所述指纹识别芯片设置有多个所述第一焊盘，所述芯片封装结构设置有多个所述连接端，所述指纹识别芯片的上表面和下表面之间设置有多个TSV，所述导电层形成有开口，使得所述导电层划分为多个导电单元，每个或多个所述第一焊盘通过一个或多个所述TSV和一个或多个所述导电单元电连接至一个所述连接端。

在一些可能的实现方式中，所述指纹识别芯片的下表面为倒梯形或多台阶倒梯形，所述连接端设置于所述倒梯形或所述多台阶倒梯形的下表面。

在一些可能的实现方式中，所述芯片封装结构还包括：滤光片，所述滤光片与所述指纹识别芯片的上表面贴合。

第三方面，提供了一种终端设备，包括：第一方面或第二方面所述的芯片封装结构。

在一些可能的实现方式中，所述终端设备还包括屏幕，所述芯片封装结构设置于所述屏幕的下方。

本申请实施例中，指纹识别芯片避免采用传统的打线方式进行封装，而是通过金属层和/或TSV将指纹识别芯片的第一焊盘牵引至所述芯片封装结构的边缘位置，使得封装后的芯片的上表面可以为平整表面，减小了像距公差。并进一步地将搭载镜头的支架可以直接粘贴在平整表面上，有效减去了基板、芯片、贴合胶对像距公差的影响，极大优化了光学指纹成像的清晰度，提升识别速度和使用体验。

附图说明

图1是本申请实施例的芯片封装结构的示意性结构图。

图2是集成有保护层和绝缘层的芯片封装结构的示意性框图。

图3是集成有滤光片的芯片封装结构的示意性框图。

图4是连接端置于芯片封装结构的下表面的示意性结构图。

图5是集成有镜头和支架的芯片封装结构的示意性框图。

图6是本申请的实施例的芯片封装结构的另一示意性结构图。

图7是集成有滤光片的芯片封装结构的另一示意性框图。

图8是集成有镜头和支架的芯片封装结构的另一示意性框图。

图9是本申请实施例的终端设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述。

以下，结合图1至图8，详细介绍本申请实施例的芯片封装结构。

需要说明的是，为便于说明，在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。

应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及芯片封装结构的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。

图1是本申请的一个实施例的芯片封装结构100的示意性结构图。如图1所示，所述芯片封装结构100包括：指纹识别芯片101、基板102以及导电层104，其中，基板102的上表面形成有凹槽结构；指纹识别芯片101位于凹槽结构内，指纹识别芯片101设置有第一焊盘106；导电层104位于基板102的上方。

本申请实施例中，通过凹槽结构将指纹识别芯片101内嵌在基板102中，使得封装后的芯片的上表面可以为平整表面，进而搭载镜头的支架可以直接粘贴在平整表面上，有效减去了基板102、指纹识别芯片101以及贴合胶对像距公差的影响，达到了优化光学指纹成像的清晰度、提升识别速度和使用体验的目的。并进一步地，通过导电层104将所述指纹识别芯片的第一焊盘106通过导电层104牵引至所述基板102的表面位置，到达封装所述指纹识别芯片101的目的。

需要说明的是，在指纹识别芯片101在进入封装工厂之前已经在其一表面制备有焊盘(Pad)，例如，如图1所示的第一焊盘106，所述第一焊盘106通过导电层104电连接至芯片封装结构的用于与外界电连接的连接端107。所述第一焊盘106可以理解为指纹识别芯片101与外界连接的管脚。在本申请实施例中，指纹识别芯片101的上表面即为进入封装工厂之前表面已制备有焊盘的一面，与所述指纹识别芯片101相对的一面即为指纹识别芯片101的下表面，所述指纹识别芯片101的下表面在进入封装工厂之前未制备焊盘，用于与基板102中凹槽的上表面贴合。

所述指纹识别芯片101例如可以为光学指纹识别芯片，可以具体包括具有光学感应阵列的光学生物特征传感器，比如光学指纹传感器；所述光学感应阵列可以包括多个光学感应单元，用于实现生物特征感应操作。所述指纹识别芯片101的光学感应阵列具体也可以为光探测器(Photo detector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器，所述光探测器可以作为如上所述的光学感应单元。

以屏下指纹识别技术为例，所述光学感应阵列的所在区域为所述指纹识别芯片101的感应区域。所述感应区域可以位于显示屏的显示区域的下方，由此，用户在需要对所述终端设备进行解锁或者其他生物特征验证的时候，只需要将手指按压在位于所述显示屏上，位于所述感应区域的光学感应阵列就可以进行指纹感应操作。

应理解，所述指纹识别芯片101为光学指纹传感器仅为示例，在其他可替代实施例中，所述指纹识别芯片101也可以采用超声波或者其他类型的指纹识别模组，例如，所述光学生物特征传感器可以采用超声波指纹传感器或者其他类型的指纹传感器代替。本申请对指纹识别芯片101的类型和具体结构不作特殊限制，只要上述指纹识别芯片101可以满足进行指纹识别的性能要求便可。

所述指纹识别芯片101还可以是包括沿基板102的上表面的平行方向和/或垂直方向排列的多个芯片。即可以将沿基板102的上表面的平行方向和/或垂直方向排列的多个芯片封装在一个封装结构中，所述多个芯片之间可以通过电连接的方式实现信号的传输。

所述连接端107可以是第二焊盘或锡球，或者用于实现与外界的电连接的其他连接件，本申请实施例对此不作限定。比如所述连接端107可以是用于与软性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)电连接的焊点或者焊盘或者任何形式的连接端，所述指纹识别芯片101可以通过连接端107电连接到所述FPC。比如，所述连接端107为第二焊盘时，所述指纹识别芯片101可以通过所述第二焊盘焊接到所述FPC。由此，所述指纹识别芯片101可以通过所述FPC实现与其他外围电路或者所述指纹识别芯片101所属设备的其他元件的电性互连和信号传输。比如，所述指纹识别芯片101可以通过所述FPC接收所述指纹识别芯片101所属设备的处理单来的控制信号，并且还可以通过所述FPC将所述指纹图像输出给所述指纹识别芯片101所属设备的处理单元或者控制单元等。

所述指纹识别芯片101可以通过液态或固态胶固定在凹槽结构内，以胶水为例，所述凹槽结构的深度可以为指纹识别芯片101的厚度和胶水的厚度的总和。但本申请实施例不限于此，例如，在其他实施例中，凹槽结构的深度可以大于或者小于指纹识别芯片101的厚度和胶水的厚度的总和。所述胶水可以实现为例如水胶。所述水胶可以包括单组份或者多组份。在其具体实现中，可以基于水胶的物理过程和/或化学过程将所述指纹识别芯片101的下表面和所述凹槽结构内的上表面进行固定连接。

应理解，图1所示的芯片封装结构中的第一焊盘106的数量和位置仅为示例而非限定。

例如，所述指纹识别芯片101的上表面可以包括多个第一焊盘106，第一焊盘106可以均匀地或者不均匀地分布在指纹识别芯片101的上表面。相应的，所述芯片封装结构100可以包括多个连接端107，所述导电层104可以被配置为将所述多个第一焊盘106中的一个或多个第一焊盘106与所述多个连接端107中的一个或多个连接端107进行电连接。

又例如，图1所示的第一焊盘106直接从指纹识别芯片101表面凸出与导电层104相同的厚度，且位于导电层104的边缘，并且第一焊盘106的侧面是暴露在外。但本申请实施例不限于此。例如，在其他可替代实施例中，所述第一焊盘106设置在所述指纹识别芯片101上，并且所述指纹识别芯片101的上表面是平整表面。

以所述指纹识别芯片101设置有多个第一焊盘106，且所述芯片封装结构100设置有多个连接端107为例。在一种实现中，所述导电层104可以在指纹识别芯片101的正上方可以形成有开口，以使得导电层104可以被划分为多个导电单元，其中，一个或多个第一焊盘106通过一个或多个导电单元连接至一个或多个连接端107，由此，即可确保将多个第一焊盘106分别与所述芯片封装结构100的多个连接端107进行电连接。在另一种实现中，所述导电层104可以设计为重布线层(Redistribution Layer，RDL)，由此，不仅能够实现将所述指纹识别芯片101上的第一焊盘106重新分配到所述基板的边缘位置，也不会改变所述指纹识别芯片101的第一焊盘106的布局结构。相应的，在所述指纹识别芯片101包括多个芯片时，每个芯片的所述第一焊盘可以通过各自的导电单元与所述芯片封装结构100的连接端107进行电连接。

图2是集成有保护层105和绝缘层103的芯片封装结构100的示意性框图。如图2所示，所述芯片封装结构101还可以包括保护层105，所述保护层105形成于导电层104的上表面，用于避免搬运安装过程中所述指纹识别芯片101发生损坏，采用本申请实施例的芯片封装结构100进行屏下指纹识别时，手指按压显示屏，由所述显示屏发出的并经由手指反射而形成的反射光需要穿过所述保护层105才能到达指纹识别芯片101，即所述指纹识别芯片101实际接收的光信号是经由手指反射的并且穿过所述保护层105的光信号。因此，为了避免经由手指反射的光信号在穿过所述保护层105时产生过多的消耗，本申请实施例中，针对所述保护层105，还可以在指纹识别芯片101的正上方形成开口，以便经过手指反射而形成的反射光穿过保护层105的开口并被指纹识别芯片101接收。

由于保护层可以使用任何保护类型材料，例如，绝缘材料。为了保证所述芯片封装结构100的连接端107能够实现与外界进行电连接，本申请实施例中，还可以在所述保护层105还可以形成有开窗，所述连接端107可以设置于所述导电层104上的开窗内。

请参见图2，所述芯片封装结构101还可以包括绝缘层103，所述绝缘层103设置在基板102和导电层104之间，所述绝缘层103能够降低基板102对导电层104中电信号的影响，比如，指纹识别芯片101和连接端107进行信号交互时，避免导电层104电流流向基板102，保证了指纹识别芯片101和连接端107在进行信号传输时的可靠度。相应的，为了避免经由手指反射的光信号在穿过所述绝缘层103时产生过多的消耗，本申请实施例中，类似保护层105，针对绝缘层103，在所述指纹识别芯片101的正上方也可以形成开口，以便经过手指反射而形成的反射光穿过绝缘层103的开口并被指纹识别芯片101接收。

应当理解，图2所示的结构仅为示例，本申请实施例不限于此。

例如，在其他可替代实施例中，所述芯片封装结构101可以不包括绝缘层103。

又例如，图2所示的导电层104与指纹识别芯片101的第一焊盘的连接方式仅为示例，本申请实施例不限于此。

例如，在其他可替代实施例中，所述第一焊盘106设置在所述指纹识别芯片101上，并且所述指纹识别芯片101的上表面是平整表面。这种情况下，绝缘层103可以在第一焊盘106的相对位置留有导电孔，其中，导电层104可以通过绝缘层103的导电孔与所述指纹识别芯片101上的第一焊盘106连接。

图3是集成有滤光片109的芯片封装结构100的示意性框图。如图3所示，所述芯片封装结构100还可以包括滤光片109，所述滤光片109与指纹识别芯片101的上表面贴合，用于来减少指纹感应中的不期望的背景光，以提高指纹识别芯片101对接收到的光的光学感应。所述滤光片109具体可以用于过滤掉环境光波长，例如，近红外光和部分的红光等。例如，人类手指吸收波长低于～580nm的光的能量中的大部分，如果一个或多个光学过滤器或光学过滤涂层可以设计为过滤波长从580nm至红外的光，则可以大大减少环境光对指纹感应中的光学检测的影响。

所述滤光片109具体地可以包括一个或多个光学过滤器，该一个或多个光学过滤器可以配置为例如带通过滤器，以允许OLED像素发射的光的传输，同时阻挡太阳光中的红外光等其他光组分。当在室外使用该设备时，这种光学过滤可以有效地减少由太阳光造成的背景光。该一个或多个光学过滤器可以实现为例如光学过滤涂层，该光学过滤涂层形成在一个或多个连续界面上，或可以实现为一个或多个离散的界面上。应理解，所述滤光片109可以制作在任何光学部件的表面上，或者沿着到经由手指反射形成的反射光至指纹识别芯片101的光学路径上。本申请实施例仅以所述滤光片109的上表面上为例，但本申请不限于此。例如，所述滤光片109可以贴合在包括显示器底面、棱镜表面或所述指纹识别芯片101的内部等。

应理解，图2所示的保护层105和绝缘层103以及图3所示的滤光片109的数量、位置以及具体结构仅为示例性描述，本申请实施例对此不做限定。例如，可以根据所述指纹识别芯片101的实际需求确定是否添加一个或者多个所述保护层105、绝缘层103以及所述滤光片109。

还应理解，图1至图3所示的连接端107位于芯片封装结构100的上表面仅为示例，本申请实施例不限于此。例如，所述连接端107还可以设于所述芯片封装结构的下表面。下面结合扇出式(Fan-out)先进封装工艺和扇入式(Fan-in)先进封装工艺对本申请实施例的连接端的设置方式进行简单的说明，本申请实施例中，所谓的Fan-out就是将所述指纹识别芯片101的引脚(即所述第一焊盘106)通过硅通孔(Through Silicon Via，TSV)牵引至过孔焊盘，具体地，可以通过导电层104将所述第一焊盘106牵引出一段距离，并在所述第一焊盘106的牵引位置打一个TSV，这个TSV可以将所述导电层104电连接到所述基板102的下表面。由此，实现将所述指纹识别芯片101上表面的第一焊盘106牵引至所述基板102的下表面，并形成连接端107。所谓的Fan-in就是将所述指纹识别芯片101的引脚(即所述第一焊盘106)通过硅通孔(Through Silicon Via，TSV)牵引至所述指纹识别芯片101的边缘位置，具体地，可以直接在所述第一焊盘106的位置打一个TSV，这个TSV可以将所述第一焊盘106电连接到所述指纹识别芯片101的下表面。由此，实现将所述指纹识别芯片101上表面的第一焊盘106牵引至所述指纹识别芯片101的下表面，并形成连接端107。

图4是连接端107置于芯片封装结构100的下表面(即Fan-out先进封装工艺)的示意性结构图。如图4所示，导电层104和基板102的下表面之间形成有硅通孔(ThroughSilicon Via，TSV)，连接端107设置于基板102的下表面的TSV孔口处，导电层104通过TSV电连接至连接端107。在一些实现中，如图4所示，所述硅通孔中可以设置有导电材料，所述导电层104可以通过所述硅通孔中的导电材料电连接至所述TSV孔口处的第三焊盘110，所述第三焊盘110上可以生成类似锡球形式的连接端107。

应理解，本申请实施例旨在说明导电层104可以通过硅通孔电连接至设置在基板102下表面的连接端107，图4所示的硅通孔的数量、位置以及具体实现仅为示例而非限定。例如，所述指纹识别芯片101的上表面可以包括多个第一焊盘106，相应的，所述芯片封装结构100(即所述基板102的下表面)可以包括多个连接端107，所述硅通孔可以被配置为将所述多个第一焊盘106中的一个或多个第一焊盘106与所述多个连接端107中的一个或多个连接端107进行电连接。

以所述芯片封装结构100设置有多个连接端107为例，在一种实现中，所述芯片封装结构设置有多个TSV，使得一个或多个第一焊盘106能够通过一个TSV与一个或多个连接端107进行电连接。在另一种实现中，所述芯片封装结构可以将TSV设置在每一个焊盘106背部，并且所述硅通孔中的导电材料可以设计为RDL，由此，不仅能够实现将所述指纹识别芯片101上的第一焊盘106重新分配到所述基板102的下表面上，也不会改变所述指纹识别芯片101上的第一焊盘106的布局结构。

还应理解，图4所示的Fan-out先进封装工艺仅为将所述指纹识别芯片101上的第一焊盘106牵引至所述基板102的下表面的示例，但本申请实施例并不限于这种封装工艺以及图4所示的具体结构。

图5是集成有镜头201和支架202的芯片封装结构100的示意性框图。如图5所示，所述芯片封装结构100还可以包括支架202和镜头201；镜头201通过支架202固定在指纹识别芯片101的上方，且镜头201与指纹识别芯片101对准设置。

本申请实施例中，镜头201和支架202可以一体设置也可以分离设置。所谓一体设置就是镜头201和支架202是一个整体。比如，镜头201通过不可拆卸的方式固定在所述支架202上。所谓分离设置就是镜头201和支架202通过可拆卸的方式固定在所述支架202上。一体设置可以使加工和组装变得简单，优化模组良率。而分离设置可以使原本受多叠层影响的像距公差，只受镜头本身的形变量和公差值影响，进一步减小了像距公差，优化了光学指纹成像的清晰度，提升识别速度和使用体验，同时也降低了镜头201的更换难度，能够有效降低成本。

所述镜头201可以是任何用于进行光路调制的器件或元件，例如1P或者多P镜头的球面或者非球面镜头。具体地也可以是透射型或反射型透镜。所述镜头201用于实现期望的高成像分辨率。在实践中，所述芯片封装结构100应用于屏下指纹识别时，所述镜头201将接收到的经由手指反射形成的反射光，并将所述反射光反射到所述指纹识别芯片101上。以所述镜头201为透镜为例，所述镜头201的有效孔径可以被设计为大于OLED显示层中的孔的孔径，后者允许光透射穿过OLED显示层来进行光学指纹感应。这种设计可以减少OLED显示模块中的布线结构和其他散射物体的所造成不期望的影响。

所述支架202可以是用于支撑或固定所述镜头201的器件或元件，例如，所述支架202可以是用于将所述镜头201固定在所述芯片封装结构100所属的终端设备的其他元件或器件上，例如，所述芯片封装结构100安装到可以进行屏下指纹识别的手机时，该支架202可以与所述手机的部分器件或元件固定连接，例如，所述支架202可以固定到所述手机的中框、后盖、主板以及电池等易拆卸的器件。甚至，该支架202还可以固定到所述手机的显示屏的下表面。

图6是本申请的另一个实施例的芯片封装结构300(即采用Fan-in先进封装工艺将连接端307设在指纹识别芯片301的下表面)的示意性结构图。如图6所示，所述芯片封装结构300包括指纹识别芯片301，指纹识别芯片301的上表面设置有第一焊盘306，指纹识别芯片301的上表面和下表面之间设置有TSV，指纹识别芯片301的下表面设置有导电层304，第一焊盘306通过TSV电连接至导电层304的一端，导电层304的另一端与芯片封装结构300的用于与外界电连接的连接端307电连接。在一些实现中，图6所示的硅通孔中可以设置有导电材料，所述第一焊盘306可以通过所述硅通孔中的导电材料电连接至所述TSV孔口处的第三焊盘310，所述第三焊盘310上可以生成类似锡球形式的连接端307。

本申请实施例中，通过TSV将指纹识别芯片301的第一焊盘306牵引至所述指纹识别相片301的下表面，使得封装后的芯片的上表面可以为平整表面，使得搭载镜头的支架可以直接粘贴在平整表面上，有效减去了基板、芯片、贴合胶对像距公差的影响，达到了优化光学指纹成像的清晰度、提升识别速度和使用体验的目的。并进一步地，通过导电层304将所述指纹识别芯片301的下表面的TSV孔口处通过导电层304牵引至所述指纹识别芯片201的边缘位置，到达封装所述指纹识别芯片301的目的。

需要说明的是，本申请实施例中，所述第一焊盘306可以理解为在指纹识别芯片301在进入封装工厂之前已经在其一表面制备的焊盘(Pad)，例如，如图1所示的第一焊盘106，所述第一焊盘306通过TSV电连接至芯片封装结构300的用于与外界电连接的连接端307。在本申请实施例中，指纹识别芯片301的上表面即为进入封装工厂之前表面已制备有焊盘的一面，与所述指纹识别芯片301相对的一面即为指纹识别芯片301的下表面，所述指纹识别芯片301的下表面在进入封装工厂之前未制备连接端307。换句话说，所述指纹识别芯片301的连接端307是所述指纹识别芯片301进入封装工厂之后制备的。具体的，可以首先采用TSV工艺使所述第一焊盘306从所述指纹识别芯片301的下表面露出，然后在所述指纹识别芯片301的下表面露出的位置生成所述连接端307，或者也可以将所述第一焊盘306引导至所述指纹识别芯片301的下表面的特定位置，在所述特定位置生成所述连接端307，本申请实施例并不特别限定所述连接端307在指纹识别芯片301的下表面上的具体位置，只要将所述指纹识别芯片301的上表面上的第一焊盘306电连接至所述指纹识别芯片301的下表面都落入本申请实施例的保护范围。

请参见图6，所述指纹识别芯片301的下表面可以为倒梯形或多台阶倒梯形，连接端307可以设置在倒梯形或多台阶倒梯形的下表面。但本身实施例不限于此。例如，在其他可替代实施例中，所述所述指纹识别芯片301的下表面还可以呈现为多个台阶，或者凸台，还可以为多边形的一部分或者圆形的一部分等等。

应当理解，图6所示的硅通孔的数量、位置以及具体实现仅为示例而非限定。例如，所述指纹识别芯片301的上表面可以包括多个第一焊盘306，第一焊盘306可以均匀地或者不均匀地分布在指纹识别芯片301的上表面。相应的，所述芯片封装结构300(即所述指纹识别芯片301的下表面)可以包括多个连接端307，所述硅通孔可以被配置为将所述多个第一焊盘306中的一个或多个第一焊盘306与所述多个连接端307中的一个或多个连接端307进行电连接。又例如，本申请实施例中的连接端可以是如图6所示在第三焊盘310上生成的锡球，也可以直接为所述第三焊盘310。本申请实施例不做具体限定。

以所述指纹识别芯片301设置有多个第一焊盘306，且所述芯片封装结构300设置有多个连接端307为例。在一种实现中，所述指纹识别芯片301的上表面和下表面之间设置有多个TSV，所述导电层304形成有开口，使得所述导电层304划分为多个导电单元，一个或多个所述第一焊盘306通过一个或多个所述TSV和一个或多个所述导电单元电连接至一个或多个所述连接端307，由此，即可确保将多个第一焊盘306分别与多个连接端307进行电连接。

还应理解，图6所示的Fan-in先进封装工艺仅为将所述指纹识别芯片101上的第一焊盘106牵引至所述指纹识别芯片101的下表面的示例，但本申请实施例并不限于这种封装工艺以及图6所示的具体结构。

图7是集成有滤光片309的芯片封装结构300的示意性框图。如图7所示，如图7所示，所述芯片封装结构300还可以包括滤光片309，所述滤光片309与指纹识别芯片301的上表面贴合。如图7所示，所述滤光片309与指纹识别芯片301的上表面通过胶水308贴合。图8是集成有镜头401和支架402的芯片封装结构300的示意性框图。如图8所示，所述镜头401固定在所述支架402上，所述支架贴合在所述滤光片309的上表面。

应当理解，图6至图8中所示的指纹识别芯片301、导电层304、第一焊盘306、第三焊盘310、连接端307、滤光片309镜头401和支架402可以分别参见图1至图5所示的指纹识别芯片101、导电层104、第一焊盘106、第三焊盘110、连接端107、滤光片109镜头201和支架202对应的说明，为避免重复，此处不再赘述。

综上所述，本申请实施例的指纹识别芯片避免采用传统的打线方式进行封装，而是通过金属层和/或TSV将指纹识别芯片的第一焊盘牵引至所述芯片封装结构的边缘位置，使得封装后的芯片的上表面可以为平整表面，减小了像距公差。并进一步地将搭载镜头的支架集成到所述芯片封装结构，使原本受多叠层影响的像距公差，只受支架本身的形变量和公差值影响，从而减小了像距公差，极大优化了光学指纹成像的清晰度，提升识别速度和使用体验。

本申请实施例还提供了一种终端设备，图9为本申请实施例的终端设备700的侧视图，如图9所示，该终端设备可以包括芯片封装结构701和屏幕702，所述芯片封装结构701设置于屏幕702的下方，所述芯片封装结构701可以为上文所述的芯片封装结构100或者300。

在一些实现中，所述终端设备700可以为手机、平板电脑、电子书等终端设备。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的结构、装置和设备，可以通过其它的方式实现。例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

例如，多个器件或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不包括。又例如，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或器件的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：

基板，所述基板的上表面形成有凹槽结构；

指纹识别芯片，所述指纹识别芯片位于所述凹槽结构内，所述指纹识别芯片设置有第一焊盘；

导电层，所述导电层位于所述基板的上方，所述第一焊盘通过所述导电层电连接至所述芯片封装结构的用于与外界电连接的连接端。

2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述指纹识别芯片设置有多个所述第一焊盘，所述芯片封装结构设置有多个所述连接端，所述导电层在所述指纹识别芯片的正上方形成有开口，使得所述导电层划分为多个导电单元，每一个或多个所述第一焊盘通过一个或多个所述导电单元连接至一个或多个所述连接端。

3.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：

保护层，形成于所述导电层的上表面，所述保护层形成有开窗，所述连接端设置于所述导电层上的所述开窗内。

4.根据权利要求3所述的芯片封装结构，其特征在于，所述保护层在所述指纹识别芯片的正上方形成有开口，以便经过手指反射而形成的反射光穿过所述保护层的开口并被所述指纹识别芯片接收。

5.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述导电层和所述基板的下表面之间形成有硅通孔TSV，所述连接端设置于所述基板的下表面的TSV孔口处，所述导电层通过所述TSV电连接至所述连接端。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：

绝缘层，所述绝缘层设置在所述基板和所述导电层之间，所述指纹识别芯片的正上方形成有开口，以便经过手指反射而形成的反射光穿过所述绝缘层的开口并被所述指纹识别芯片接收。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述指纹识别芯片通过液态或固态胶固定在所述凹槽结构内，所述凹槽结构的深度为所述指纹识别芯片的厚度和所述液态或固态胶的厚度的总和。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：

滤光片，所述滤光片与所述指纹识别芯片的上表面贴合。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述连接端为第二焊盘或锡球。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述指纹识别芯片包括沿所述基板的上表面的平行方向和/或垂直方向排列的多个芯片。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：

支架和镜头；

所述镜头通过所述支架固定在所述指纹识别芯片的上方，且所述镜头与所述指纹识别芯片对准设置。

12.根据权利要求11所述的芯片封装结构，其特征在于，所述镜头和所述支架一体设置或分离设置。

13.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：

指纹识别芯片，所述指纹识别芯片的上表面设置有第一焊盘，所述指纹识别芯片的上表面和下表面之间设置有硅通孔TSV，所述指纹识别芯片的下表面设置有导电层，所述第一焊盘通过所述硅通孔TSV电连接至所述导电层的一端，所述导电层的另一端与所述芯片封装结构的用于与外界电连接的连接端电连接。

14.根据权利要求13所述的芯片封装结构，其特征在于，所述指纹识别芯片设置有多个所述第一焊盘，所述芯片封装结构设置有多个所述连接端，所述指纹识别芯片的上表面和下表面之间设置有多个TSV，所述导电层形成有开口，使得所述导电层划分为多个导电单元，每个或多个所述第一焊盘通过一个或多个所述TSV和一个或多个所述导电单元电连接至一个或多个所述连接端。

15.根据权利要求13或14所述的芯片封装结构，其特征在于，所述指纹识别芯片的下表面为倒梯形或多台阶倒梯形，所述连接端设置于所述倒梯形或所述多台阶倒梯形的下表面。

16.根据权利要求13或14所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：

滤光片，所述滤光片与所述指纹识别芯片的上表面贴合。

17.一种终端设备，其特征在于，包括：

权利要求1至16中任一项所述的芯片封装结构。

18.根据权利要求17所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括屏幕，所述芯片封装结构设置于所述屏幕的下方。