TW201732675A - 指紋辨識封裝結構及其製作方法 - Google Patents

Abstract

一種指紋辨識封裝結構，其包括線路載板、指紋辨識晶片、膠膜、保護層以及封裝膠體。指紋辨識晶片電性連接於線路載板。膠膜配置於指紋辨識晶片的主動表面上，其中指紋辨識晶片位於膠膜與線路載板之間。保護層配置於膠膜，其中膠膜位於指紋辨識晶片與保護層之間。封裝膠體配置於線路載板上，其中封裝膠體包覆指紋辨識晶片、膠膜以及保護層，且封裝膠體暴露出該保護層的表面。另提出一種指紋辨識封裝結構的製作方法。

Description

指紋辨識封裝結構及其製作方法

本發明是有關於一種封裝結構及其製作方法，且特別是有關於一種指紋辨識封裝結構及其製作方法。

指紋辨識晶片封裝結構能夠裝設於各類的電子產品，例如智慧型手機、行動電話、平板電腦、筆記型電腦以及個人數位助理(PDA)等，用以辨認使用者的指紋。現有的指紋辨識晶片封裝大致可分成以軟性電路板或硬式電路板作為承載件的封裝方式。軟性電路板的指紋辨識晶片封裝結構通常是將用以辨識使用者的指紋的感測線路設置於軟性電路板上，而使用者透過接觸軟性電路板上的感測線路來進行指紋辨識。然而此種封裝方式是透過軟性電路板上的感測線路傳送訊號至指紋辨識晶片，相較於直接於指紋辨識晶片上進行指紋感測的方式，其反應速度較慢。

另一種常見的指紋辨識晶片封裝結構主要包含線路載板、指紋辨識晶片、多個導線以及封裝膠體，其中用以辨識使用者的指紋的感測區域大多是位於指紋辨識晶片的主動表面。指紋辨識晶片通常是以其背面貼合於線路載板上，並透過打線接合的方式使導線電性連接指紋辨識晶片的主動表面與線路載板。在形成封裝膠體於線路載板上，以包覆導線與指紋辨識晶片時，導線可能受到模流的影響而偏移或塌陷，而包覆於指紋辨識晶片的主動表面正上方的封裝膠體的厚度容易產生變異，使得指紋辨識晶片封裝結構的感測靈敏度不佳。

本發明提供一種指紋辨識封裝結構的製作方法，其能製作得到具有良好的感測靈敏度的指紋辨識封裝結構。

本發明提供一種指紋辨識封裝結構，其具有良好的感測靈敏度。

本發明提出一種指紋辨識封裝結構的製作方法，其包括以下步驟。配置指紋辨識晶片於線路載板上。使指紋辨識晶片與線路載板電性連接。配置膠膜於保護層上，並使保護層透過膠膜連接至指紋辨識晶片的主動表面，其中指紋辨識晶片位於膠膜與線路載板之間，且膠膜位於指紋辨識晶片與保護層之間。形成封裝膠體於線路載板上，並使封裝膠體包覆指紋辨識晶片、膠膜以及保護層，且暴露出保護層的表面。

在本發明的一實施例中，上述的指紋辨識封裝結構的製作方法更包括透過至少一導線電性連接指紋辨識晶片的主動表面與線路載板。

在本發明的一實施例中，上述的部分導線被膠膜所包覆。

在本發明的一實施例中，上述的指紋辨識封裝結構的製作方法更包括在使保護層透過膠膜連接至指紋辨識晶片的主動表面之後，固化膠膜。

在本發明的一實施例中，上述的膠膜包括B階膠材(B-stage adhesive)。

在本發明的一實施例中，上述的指紋辨識封裝結構的製作方法更包括在配置膠膜於保護層上之前，形成油墨層於保護層上，以使膠膜透過油墨層連接至保護層。

本發明另提出一種指紋辨識封裝結構，其包括線路載板、指紋辨識晶片、膠膜、保護層以及封裝膠體。指紋辨識晶片配置於線路載板上並與缐路載板電性連接。膠膜配置於指紋辨識晶片的主動表面上，其中指紋辨識晶片位於膠膜與線路載板之間。保護層配置於膠膜，其中膠膜位於指紋辨識晶片與保護層之間。封裝膠體配置於線路載板上，其中封裝膠體包覆指紋辨識晶片、膠膜以及保護層，且封裝膠體暴露出該保護層的表面。在本發明的一實施例中，上述的指紋辨識封裝結構更包括至少一導線。導線電性連接指紋辨識晶片的主動表面與線路載板。

在本發明的一實施例中，上述的指紋辨識封裝結構更包括油墨層。油墨層位於膠膜與保護層之間。

基於上述，本發明的指紋辨識封裝結構的製作方法係透過膠層使保護層連接至指紋辨識晶片的主動表面。由於膠層的厚度一致且不易變形，使得保護層與指紋辨識晶片的主動表面維持平行，因此有助於提升指紋辨識封裝結構的感測靈敏度。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A至圖1E是本發明一實施例的指紋辨識封裝結構的製作流程的剖面示意圖。請參考圖1A，首先，提供線路載板110，並配置指紋辨識晶片120於介電層111上。線路載板110可為硬式電路板或可撓性電路板，其包括介電層111、第一圖案化線路層112以及的第二圖案化線路層113，且相第一圖案化線路層112與第二圖案化線路層113分別位於介電層111的相對兩側。指紋辨識晶片120係透過黏晶(die attach)製程固定於介電層111上，且指紋辨識晶片120與第一圖案化線路層112位於介電層111的同一側。詳細而言，指紋辨識晶片120具有主動表面121與相對於主動表面121的背表面122，在進行黏晶製程時，需先形成膠層130於背表面122上，再使指紋辨識晶片120透過背表面122上的膠層130黏貼固定於線路載板110。膠層130可為環氧樹脂、銀膠、黏晶膠膜(DAF)或其他適用者。

接著，請參考圖1B，透過打線接合的方式使至少一導線140電性連接指紋辨識晶片120的主動表面121與線路載板110的第一圖案化線路層112。圖1B繪示出單邊打線的實施態樣以作說明，於其他實施例中，雙邊打線的實施態樣亦可為之。導線140可透過正向打線或逆向打線等方式而電性連接於缐路載板110。接著，請參考圖1C與圖1D，配置膠膜150於保護層160上，並使保護層160透過膠膜150連接至指紋辨識晶片120的主動表面121。在本實施例中，保護層160可為高介電常數材料所構成，例如：玻璃、陶瓷、石英、壓克力或塑膠等。另一方面，保護層160的硬度較高，故具有防刮的特性。膠膜150例如是B階膠材或FOW (Film-over-wire)材質，其黏滯係數較低，且固化時所需的溫度較低。因此，在保護層160透過膠膜150連接至指紋辨識晶片120的主動表面121之後，膠膜150不易變形，得使保護層160與指紋辨識晶片120的主動表面121維持平行。換言之，位於指紋辨識晶片120的主動表面121上的膠膜150的厚度可維持一致，其中膠膜150的厚度約介於40~50微米。

如圖1D所示，指紋辨識晶片120位於膠膜150與線路載板110之間，且膠膜150位於指紋辨識晶片120與保護層160之間。另一方面，當膠膜150貼附至紋辨識晶片120的主動表面121上時，導線140中電性連接於指紋辨識晶片120的主動表面121的部分會穿入膠膜150，而被膠膜150所包覆。之後，透過低溫烘烤的步驟使膠膜150固化，使得保護層160可透過固化後的膠膜150固定於指紋辨識晶片120的主動表面121的上方，且提高導線140與指紋辨識晶片120的主動表面121之間的接合強度。在一實施例中，保護層160可選用透明材質，此時的膠膜150可摻入色料，以遮蔽位於指紋辨識晶片120的主動表面121上的線路。於另一實施例中，保護層160可選用不透明材質(例如：玻璃或陶瓷等)，此時的膠膜150是否摻入色料則可依實際運用狀況而決定。

之後，請參考圖1E，進行封膠製程(molding process)，形成封裝膠體170於線路載板110上，並使封裝膠體170包覆部分介電層111、部分第一圖案化線路層112、指紋辨識晶片120、膠層130、導線140、膠膜150以及保護層160，且暴露出至少部分保護層160，以形成供手指抵觸之表面161。至此，指紋辨識封裝結構100已大致製作完成。

由於導線140中電性連接於指紋辨識晶片120的主動表面121的部分被膠膜150所包覆，因此在進行封膠製程時，導線140不易受到模流的影響而偏移或塌陷。另一方面，當使用者以其手指抵觸保護層160的表面161時，手指指紋的凹凸與指紋辨識晶片120的主動表面121之間的距離差異會造成電容值變化，其中感測所得的電容值變化便可轉換成指紋畫像以供辨識。由於膠膜150的厚度一致且不易變形，得使保護層160與指紋辨識晶片120的主動表面121維持平行，且保護層160為高介電常數材料所構成，因此有助於提升指紋辨識封裝結構100的感測靈敏度。

以下將列舉其他實施例以作為說明。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

圖2A至圖2C是本發明另一實施例的指紋辨識封裝結構的製作流程的剖面示意圖。需說明的是，本實施例的半導體封裝結構100A(繪示於圖2C)的部分製作步驟大致與圖1A及圖1B所示的製作步驟相同或相似，於此不再重複贅述。首先，請參考圖2A，在如圖1B所示的使導線140電性連接指紋辨識晶片120的主動表面121與線路載板110之後，先透過印刷或塗佈等方式均勻地形成油墨層180於保護層160上，並照光或加熱使油墨層180固化，再將膠膜150配置於固化後的油墨層180上。換言之，油墨層180是位於膠膜150與保護層160之間。

接著，使保護層160及油墨層180透過膠膜150連接至指紋辨識晶片120的主動表面121，導線140中電性連接於指紋辨識晶片120的主動表面121的部分會穿入膠膜150，而被膠膜150所包覆。由於膠膜150的黏滯係數較低、不易變形，因此能使保護層160及油墨層180與指紋辨識晶片120的主動表面121維持平行。換言之，位於指紋辨識晶片120的主動表面121上的膠膜150的厚度可維持一致。之後，透過低溫烘烤的步驟使膠膜150固化，使得保護層160及油墨層180可透過固化後的膠膜150固定於指紋辨識晶片120的主動表面121的上方，並提高導線140與指紋辨識晶片120的主動表面121之間的接合強度。

如圖2B所示，指紋辨識晶片120位於膠膜150與線路載板110之間，膠膜150位於指紋辨識晶片120與油墨層180之間，且油墨層180位於膠膜150與保護層160之間。油墨層180可用以遮蔽位於指紋辨識晶片120的主動表面121上的線路。

之後，請參考圖2C，進行封膠製程，形成封裝膠體170於線路載板110上，並使封裝膠體170包覆部分介電層111、部分第一圖案化線路層112、指紋辨識晶片120、膠層130、導線140、膠膜150、油墨層180以及保護層160，且暴露出保護層160的表面161。至此，指紋辨識封裝結構100A已大致製作完成。由於膠膜150的厚度一致且不易變形，得使保護層160及油墨層180與指紋辨識晶片120的主動表面121維持平行，且保護層160為高介電常數材料所構成，因此有助於提升指紋辨識封裝結構100A的感測靈敏度。

綜上所述，本發明的指紋辨識封裝結構的製作方法係透過膠層使保護層連接至指紋辨識晶片的主動表面，或者是透過膠層使保護層及油墨層連接至指紋辨識晶片的主動表面。由於膠膜的厚度一致且不易變形，得使保護層與指紋辨識晶片的主動表面或保護層及油墨層與指紋辨識晶片的主動表面維持平行，且保護層為高介電常數材料所構成，因此有助於提升指紋辨識封裝結構的感測靈敏度。另一方面，由於導線中電性連接於指紋辨識晶片的主動表面的部分被膠膜所包覆，因此在進行封膠製程時，導線不易受到模流的影響而偏移或塌陷。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、100A‧‧‧指紋辨識封裝結構
110‧‧‧線路載板
111‧‧‧介電層
112‧‧‧第一圖案化線路層
113‧‧‧第二圖案化線路層
120‧‧‧指紋辨識晶片
121‧‧‧主動表面
122‧‧‧背表面
130‧‧‧膠層
140‧‧‧導線
150‧‧‧膠膜
160‧‧‧保護層
161‧‧‧表面
170‧‧‧封裝膠體
180‧‧‧油墨層

圖1A至圖1E是本發明一實施例的指紋辨識封裝結構的製作流程的剖面示意圖。 圖2A至圖2C是本發明另一實施例的指紋辨識封裝結構的製作流程的剖面示意圖。

100‧‧‧指紋辨識封裝結構

110‧‧‧線路載板

111‧‧‧介電層

112‧‧‧第一圖案化線路層

113‧‧‧第二圖案化線路層

120‧‧‧指紋辨識晶片

121‧‧‧主動表面

122‧‧‧背表面

130‧‧‧膠層

140‧‧‧導線

150‧‧‧膠膜

160‧‧‧保護層

161‧‧‧表面

170‧‧‧封裝膠體

Claims (10)

1. 一種指紋辨識封裝結構的製作方法，包括： 配置一指紋辨識晶片一線路載板上； 使該指紋辨識晶片與該線路載板電性連接； 配置一膠膜於一保護層上，並使該保護層透過該膠膜連接至該指紋辨識晶片的一主動表面，其中該指紋辨識晶片位於該膠膜與該線路載板之間，且該膠膜位於該指紋辨識晶片與該保護層之間；以及 形成一封裝膠體於該線路載板上，並使該封裝膠體包覆該指紋辨識晶片、該膠膜以及該保護層，且暴露出該保護層的一表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的指紋辨識封裝結構的製作方法，更包括： 透過至少一導線電性連接該指紋辨識晶片的該主動表面與該線路載板。
3. 如申請專利範圍第2項所述的指紋辨識封裝結構的製作方法，其中部分該導線被該膠膜所包覆。
4. 如申請專利範圍第1項所述的指紋辨識封裝結構的製作方法，更包括： 在使該保護層透過該膠膜連接至該指紋辨識晶片的該主動表面之後，固化該膠膜。
5. 如申請專利範圍第1項所述的指紋辨識封裝結構的製作方法，其中該膠膜包括B階膠材。
6. 如申請專利範圍第1項所述的指紋辨識封裝結構的製作方法，更包括： 在配置該膠膜於該保護層上之前，形成一油墨層於該保護層上，以使該膠膜透過該油墨層連接至該保護層。
7. 一種指紋辨識封裝結構，包括： 一線路載板； 一指紋辨識晶片，配置於該線路載板上並與該缐路載板電性連接； 一膠膜，配置於該指紋辨識晶片的一主動表面上，其中該指紋辨識晶片位於該膠膜與該線路載板之間； 一保護層，配置於該膠膜，其中該膠膜位於該指紋辨識晶片與該保護層之間；以及 一封裝膠體，配置於該線路載板上，其中該封裝膠體包覆該指紋辨識晶片、該膠膜以及該保護層，且該封裝膠體暴露出該保護層的一表面。
8. 如申請專利範圍第7項所述的指紋辨識封裝結構，更包括： 至少一導線，電性連接該指紋辨識晶片的該主動表面與該線路載板。
9. 如申請專利範圍第8項所述的指紋辨識封裝結構，其中部分該導線被該膠膜所包覆。
10. 如申請專利範圍第9項所述的指紋辨識封裝結構，更包括： 一油墨層，位於該膠膜與該保護層之間。