CN215416697U - 一种生物信息感应芯片的封装结构及电子产品 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种生物信息感应芯片的封装结构及电子产品，本实施例中，所述封装结构包括生物信息感应芯片、对生物信息感应芯片进行封装形成的封装层、重布线层、以及封装结构连接部。中，所述生物信息感应芯片包括基底层以及位于基底层上的芯片引脚，所述封装层在所述生物信息感应芯片的周侧开设有通孔，所述重布线层从所述芯片引脚的位置从所述封装层上方延伸至所述通孔的对应位置，所述封装结构连接部从所述封装层远离所述重布线层的一侧通过所述通孔与所述重布线层电连接。如此，通过在封装层上开设通孔实现芯片电连接关系的引出，充分使用了封装层自身的占用空间，缩小了芯片封装结构的外形尺寸，有利于电子产品的小型化及薄型化设计。

Description

一种生物信息感应芯片的封装结构及电子产品

技术领域

本申请涉及芯片封装技术领域，具体而言，涉及一种生物信息感应芯片的封装结构及电子产品。

背景技术

随着电子技术的不断发展，智能手机、平板电脑、智能手表等电子产品上会设置生物信息感应芯片，以实现智能感应功能。例如，在上述各种电子产品上设置指纹识别芯片(Fingerprint Sensor，FPS)实现电子产品的指纹识别功能，以通过指纹识别实现电子产品的智能化控制。以指纹识别芯片为例，针对所述指纹识别芯片的一种常见的芯片封装方式为FC-LGA(Flip Chip Land Grid Array，倒装芯片栅格阵列封装)。这种芯片封装方式存在接线引脚大、生物信息感应芯片的封装结构外形尺寸大的确定，不利于电子产品的小型化及薄型化设计。

实用新型内容

基于上述内容，为解决上述问题，一方面，本申请提供一种生物信息感应芯片的封装结构，所述封装结构包括生物信息感应芯片、对所述生物信息感应芯片进行封装形成的封装层、重布线层、以及封装结构连接部；

其中，所述生物信息感应芯片包括基底层以及位于基底层上的芯片引脚，所述封装层在所述生物信息感应芯片的周侧开设有通孔，所述重布线层从所述芯片引脚的位置从所述封装层上方延伸至所述通孔的对应位置，所述封装结构连接部从所述封装层远离所述重布线层的一侧通过所述通孔与所述重布线层电连接。

基于上述方面的一种可能的实现方式，所述封装结构还包括位于所述重布线层与所述芯片引脚之间的导电凸块，所述重布线层通过所述导电凸块与所述芯片引脚电性连接。

基于上述方面的一种可能的实现方式，所述导电凸块为铜柱凸块。

基于上述方面的一种可能的实现方式，所述封装结构还包括位于所述通孔内的通孔连接结构，所述重布线层通过所述通孔连接结构与所述封装结构连接部的电性连接。

基于上述方面的一种可能的实现方式，所述通孔连接结构与所述封装结构连接部为一体结构；或者，所述通孔连接结构与所述重布线层为一体结构，所述封装结构连接部为与所述通孔连接结构接触的导电焊球。

基于上述方面的一种可能的实现方式，所述封装结构连接部为焊球，所述焊球贯穿所述通孔与所述重布线层电性连接。

基于上述方面的一种可能的实现方式，所述生物信息感应芯片还包括感应区，所述感应区包括用于实现所述生物信息感应芯片的感应功能所需的功能组件。

基于上述方面的一种可能的实现方式，所述封装结构还包括位于所述生物信息感应芯片上的平坦化层，所述平坦化层在所述芯片引脚的对应位置处开设有平坦化层通孔，所述重布线层位于所述平坦化层之上并通过所述平坦化层通孔与所述芯片引脚电性连接。

基于上述方面的一种可能的实现方式，所述生物信息感应芯片为指纹识别芯片。

另一方面，本申请实施例还提供一种电子产品，所述电子产品包括上述的生物信息感应芯片的封装结构。

相较于现有技术，本申请实施例提供的生物信息感应芯片的封装结构及电子产品，通过在封装层上开设通孔实现芯片电连接关系的引出，充分使用了封装层自身的占用空间，相较于常规的引线键合等电连接关系引出方式，缩小了芯片封装结构的外形尺寸，有利于电子产品的小型化及薄型化设计。由于，减小了芯片封装结构的外形尺寸，在一定程度上还可以增强生物信息感应芯片的感应灵敏度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是一种正面开孔的生物信息感应芯片的封装结构示意图。

图2是本申请第一实施例提供的生物信息感应芯片的封装结构的示意图。

图3是本申请第二实施例提供的生物信息感应芯片的封装结构的示意图。

图4是本申请第三实施例提供的生物信息感应芯片的封装结构的示意图。

图5是本申请第四实施例提供的生物信息感应芯片的封装结构的示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

基于前述背景技术提及的技术问题，如图1所示，是现有技术中的一种主流的正面开孔的生物信息感应芯片的封装结构示意图。本实施例中，为方便说明，以所述生物信息感应芯片为指纹识别芯片为例进行说明。

如图1所示，所述指纹识别芯片的封装结构包括指纹识别芯片100、芯片载板200以及盖板300，所述指纹识别芯片100通过封装材料(封装胶体)被封装于所述盖板300与所述芯片载板200之间。所述盖板300可以是蓝宝石盖板、玻璃盖板、透明树脂盖板等透明盖板，以便于指纹识别芯片100可透过所述盖板300进行指纹识别。进一步地，在这种封装结构中，需要通过键合引线400将指纹识别芯片100的引脚与芯片载板200一侧的信号键合点(如带状线缆)进行键合连接。如此，需要在封装结构内部考虑键合引线400的走线空间，同时键合引线400不可避免的需要走出一定的弧度，例如在垂直方向上的弧度，最终会导致整个芯片封装结构的外形尺寸较大(尤其是在厚度上的尺寸较大)，而不利于电子产品的小型化和薄型化的设计。

所应说明的是，以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述技术问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在发明创造过程中对本申请做出的贡献，而不应当理解为本领域技术人员所公知的技术内容。

有鉴于此，为了改善上述问题，本申请实施例创新性的设计一种生物信息感应芯片的封装结构，利用封装结构中的芯片封装层自身的空间开设芯片引脚与其他电连接对象之间的电连接路径，无需采用键合引线的方式，从而减小封装结构的整体外形尺寸，以利于电子产品的小型化和薄型化设计。下面结合附图，对本申请中用于实现上述方案的具体实施方式进行详细说明。

为了解决前述背景技术中的技术问题，请结合参阅图2所示，图2是本申请第一实施例提供的一种生物信息感应芯片的封装结构的示意图。

本实施例中，所述生物信息感应芯片可以是，但不限于，指纹识别芯片、心率监测芯片、血氧监测芯片等，其可用于智能手机、智能手环等电子产品上。本实施例中，所述生物信息感应芯片优选为指纹识别芯片。

其中，本实施例中，所述封装结构包括生物信息感应芯片100以及对所述生物信息感应芯片100进行封装形成的封装层140。其中，所述生物信息感应芯片100包括基底层101以及位于基底层101上的芯片引脚102。其中，所述基底层101可以是硅基底层(silicon)，在其他实施例中，所述基底层101也可以是其他种类的芯片基底层，本实施例对此具体不进行限定。

进一步地，本实施例中，所述封装层140在所述生物信息感应芯片100的周侧开设有至少一个通孔141。其中，所述封装层140可以是采用塑封材料对所述生物信息感应芯片100进行塑封而形成的塑封体。所述通孔141是指贯穿封装层140的通孔，又可以被称为TMV(through molding via，模塑通孔)。

所述封装结构还包括与所述芯片引脚102电连接的重布线层(redistributionlayer，RDL)120，所述重布线层120从所述芯片引脚102的位置从所述封装层140上方延伸至所述通孔141的对应位置。基于此，所述封装结构还包括封装结构连接部150，所述封装结构连接部150从所述封装层140远离所述重布线层120的一侧通过所述通孔141与所述重布线层120电连接，所述封装结构连接部150用于实现所述生物信息感应芯片100与外部电子元件的电性连接，以实现所述生物信息感应芯片100的芯片功能。

在本实施例的一种可替代的实现方式中，所述封装结构连接部150可以为焊球，所述焊球通过植球工艺从所述封装层140远离所述重布线层120的一侧形成且所述焊球的材料贯穿所述通孔后与所述重布线层120接触。

此外，本实施例中，所述生物信息感应芯片100还包括感应区103，所述感应区103用于制作为实现所述生物信息感应芯片100的感应功能所需的功能组件，例如感应电极等。

其中，所述封装结构还可以包括位于所述生物信息感应芯片100上的平坦化层110，所述平坦化层110在所述芯片引脚102的对应位置处开设有平坦化层通孔，所述重布线层120位于所述平坦化层110之上并通过所述平坦化层通孔与所述芯片引脚102电性连接。

进一步地，所述封装结构还可以包括位于所述重布线层120上方的介电层130。其中，所述重布线层120可以为多层结构，在这种情况下，相邻两层重布线层120之间的重布线结构可以通过该相邻两层重布线层120之间的介电层通孔实现电性连接。

如图3所示，图3是本申请第二实施例提供的一种生物信息感应芯片的封装结构的示意图。第二实施例与第一实施例基本相同，区别在于，在第二实施例中，所述封装结构还包括位于所述重布线层120与所述芯片引脚102之间的导电凸块121，所述重布线层120通过所述导电凸块121与所述芯片引脚102电性连接。优选地，本实施例中，所述导电凸块121与所述重布线层120可以有相同的导电材料制作形成。作为一种示例，所述导电凸块121可以是一种铜柱凸块(Cu Pillar)。

如图4所示，图4是本申请第三实施例提供的一种生物信息感应芯片的封装结构的示意图。第三实施例与第一实施例基本相同，区别在于，在第三实施例中，所述封装结构还可以包括位于所述通孔141内的通孔连接结构151，所述通孔连接结构151可以采用与所述重布线层120相同的材料制作于所述通孔141内，以实现所述重布线层120与所述封装结构连接部150之间的电性连接。例如，作为一种示例，所述通孔连接结构151可以通过在所述通孔141电镀或印刷金属导电材料(如锡膏、铜膏、银浆等)的方式而形成，相应地，所述封装结构连接部150也可以通过电镀或印刷金属材料的方式形成于所述封装层140与所述通孔141的对应位置处，并与所述通孔连接结构151电性连接。

如图5所示，图5是本申请第四实施例提供的一种生物信息感应芯片的封装结构的示意图。第四施例与第二实施例基本相同，区别在于，在第四施例中，所述封装结构还可以包括位于所述通孔141内的通孔连接结构151，所述通孔连接结构151可以采用与所述重布线层120相同的材料制作于所述通孔141内，以实现所述重布线层120与所述封装结构连接部150之间的电性连接。例如，作为一种示例，所述通孔连接结构151可以通过电镀或印刷金属导电材料的方式形成于所述通孔141内，相应地，所述封装结构连接部150也可以通过电镀或印刷的方式形成于所述封装层140与所述通孔141的对应位置处，并与所述通孔连接结构151电性连接。换种角度来看，在第四实施例中，同时包含了第二实施例的所述导电凸块121以及第三实施例的所述通孔连接结构151。在这种实施方式中，所述通孔连接结构151与所述封装结构连接部150可以为采用相同材料在同一制作过程中而形成的一体结构。或者，所述通孔连接结构151与所述重布线层120也可以为采用相同材料在同一制作过程中而形成的一体结构，而所述封装结构连接部150为与所述通孔连接结构151接触的导电焊球。

进一步地，本申请实施例还提供一种电子产品，所述电子产品可以包括上述任意一种实施方式所提供的生物信息感应芯片的封装结构。本实施例中，所述电子产品可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表等，但不限于此。所述封装结构可以安装在所述电子产品的电路板上，以实现所述电子产品所需的相应功能。

综上所述，本申请实施例提供的生物信息感应芯片的封装结构及具有所述封装结构的电子产品，通过在封装层上开设通孔实现芯片电连接关系的引出，充分使用了封装层自身的占用空间，相较于常规的引线键合等电连接关系引出方式，缩小了芯片封装结构的外形尺寸，有利于电子产品的小型化及薄型化设计。由于，减小了芯片封装结构的外形尺寸，在一定程度上还可以增强生物信息感应芯片的感应灵敏度。

出于说明目的，前面的描述是参考具体实施例而进行的。但是，上述说明性论述并不打算穷举或将本申请局限于所公开的精确形式。根据上述教导，众多修改和变化都是可行的。选择并描述这些实施例是为了最佳地说明本申请的原理及其实际应用，从而使本领域技术人员最佳地利用本申请，并利用具有不同修改的各种实施例以适于预期的特定应用。出于说明目的，前面的描述是参考具体实施例而进行的。但是，上述说明性论述并不打算穷举或将本申请局限于所公开的精确形式。根据上述教导，众多修改和变化都是可行的。选择并描述这些实施例是为了最佳地说明本申请的原理及其实际应用，从而使本领域技术人员最佳地利用本申请，并利用具有不同修改的各种实施例以适于预期的特定应用。

Claims (10)

1.一种生物信息感应芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括生物信息感应芯片、对所述生物信息感应芯片进行封装形成的封装层、重布线层、以及封装结构连接部；

其中，所述生物信息感应芯片包括基底层以及位于基底层上的芯片引脚，所述封装层在所述生物信息感应芯片的周侧开设有通孔，所述重布线层从所述芯片引脚的位置从所述封装层上方延伸至所述通孔的对应位置，所述封装结构连接部从所述封装层远离所述重布线层的一侧通过所述通孔与所述重布线层电连接。

2.根据权利要求1所述的生物信息感应芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括位于所述重布线层与所述芯片引脚之间的导电凸块，所述重布线层通过所述导电凸块与所述芯片引脚电性连接。

3.根据权利要求2所述的生物信息感应芯片的封装结构，其特征在于，所述导电凸块为铜柱凸块。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的生物信息感应芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括位于所述通孔内的通孔连接结构，所述重布线层通过所述通孔连接结构与所述封装结构连接部的电性连接。

5.根据权利要求4所述的生物信息感应芯片的封装结构，其特征在于，所述通孔连接结构与所述封装结构连接部为一体结构；

或者，所述通孔连接结构与所述重布线层为一体结构，所述封装结构连接部为与所述通孔连接结构接触的导电焊球。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的生物信息感应芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构连接部为焊球，所述焊球贯穿所述通孔后与所述重布线层电性连接。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的生物信息感应芯片的封装结构，其特征在于，所述生物信息感应芯片还包括感应区，所述感应区包括用于实现所述生物信息感应芯片的感应功能所需的功能组件。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的生物信息感应芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括位于所述生物信息感应芯片上的平坦化层，所述平坦化层在所述芯片引脚的对应位置处开设有平坦化层通孔，所述重布线层位于所述平坦化层之上并通过所述平坦化层通孔与所述芯片引脚电性连接。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的生物信息感应芯片的封装结构，其特征在于，所述生物信息感应芯片为指纹识别芯片。

10.一种电子产品，其特征在于，所述电子产品包括权利要求1-9任意一项所述的生物信息感应芯片的封装结构。

Images