TW201732676A - 指紋辨識晶片封裝結構的製作方法及製作設備 - Google Patents
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Abstract
一種指紋辨識晶片封裝結構的製作方法及製作設備，其包括以下步驟。提供具有多個晶片設置區的線路載板。於各個晶片設置區內分別設置指紋辨識晶片。使這些指紋辨識晶片電性連接於線路載板。形成封裝膠體於線路載板上，並使封裝膠體包覆這些指紋辨識晶片。使離型膜與油墨層貼合於封裝膠體，其中油墨層位於離型膜與封裝膠體之間。移除離型膜。形成硬塗層於油墨層上，其中油墨層位於封裝膠體與硬塗層之間。沿著任兩相鄰的這些晶片設置區之間切割硬塗層、油墨層、封裝膠體以及線路載板，以得到多個指紋辨識晶片封裝結構。
Description
本發明是有關於一種晶片封裝結構的製作方法及製作設備 ，且特別是有關於一種指紋辨識晶片封裝結構的製作方法及製作設備。
常見的指紋辨識晶片封裝體的製作步驟大致如下：首先，設置指紋辨識晶片於線路載板上，並使指紋辨識晶片電性連接於線路載板。接著，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。接著，形成油墨層於封裝膠體上，以遮蔽指紋辨識晶片以及線路載板上的線路或其他電子元件。之後，形成硬塗層於油墨層上，以防止油墨層磨損或剝落。
在使指紋辨識晶片電性連接於線路載板之後，形成封裝膠體、形成油墨層以及形成硬塗層等製作程序需多道製程逐一完成。因此，現有製程存在著製作程序繁複以及生產工時較長等缺點。
本發明提供一種指紋辨識晶片封裝結構的製作方法及製作設備，有助於節省生產工時與生產成本。
本發明提出一種指紋辨識晶片封裝結構的製作方法，其包括以下步驟。提供線路載板。線路載板具有多個晶片設置區。於各個晶片設置區內分別設置指紋辨識晶片。使這些指紋辨識晶片電性連接於線路載板。形成封裝膠體於線路載板上，並使封裝膠體包覆這些指紋辨識晶片。在形成封裝膠體的同時，使離型膜以及與離型膜相連接的油墨層貼合於封裝膠體，其中油墨層位於離型膜與封裝膠體之間。移除離型膜。形成硬塗層於油墨層上，其中油墨層位於封裝膠體與硬塗層之間。沿著任兩相鄰的這些晶片設置區之間切割硬塗層、油墨層、封裝膠體以及線路載板，以得到多個指紋辨識晶片封裝結構。
在本發明的一實施例中，上述的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法更包括以下步驟。在使這些指紋辨識晶片電性連接於線路載板之後，將模具固定於線路載板，且這些指紋辨識晶片位於模具的模穴內。將離型膜與油墨層配置於模具上，其中離型膜與油墨層位於模穴內，且離型膜與模具相抵觸。設置封裝膠體於模穴內，以使封裝膠體填充於油墨層與線路載板之間，進而包覆這些指紋辨識晶片。
在本發明的一實施例中，上述的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法更包括以下步驟。在移除模具的同時，移除離型膜，且油墨層貼合於封裝膠體。
在本發明的一實施例中，上述的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法更包括以下步驟。在移除模具之後，移除離型膜，且油墨層貼合於封裝膠體。
在本發明的一實施例中，上述的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法更包括以下步驟。在使油墨層貼合於封裝膠體之後，對封裝膠體進行烘烤程序。
在本發明的一實施例中，上述的離型膜平貼於模具，且使離型膜平貼於模具的方法包括對模穴進行抽真空程序。
在本發明的一實施例中，上述的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法更包括以下步驟。在形成硬塗層於油墨層上之後，對硬塗層進行加熱烘烤程序。
在本發明的一實施例中，上述的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法更包括以下步驟。形成多個外部連接端子於線路載板上，其中這些外部連接端子與這些指紋辨識晶片分別位於線路載板的兩相對側。
本發明提出一種指紋辨識晶片封裝結構的製作設備，其包括模具、捲軸、輸送元件、封膠單元、塗佈單元以及切割單元。模具具有模穴。捲軸用以釋放出離型膜以及與離型膜相連接的油墨層。輸送元件用以在這些指紋辨識晶片與線路載板電性連接之後，將這些指紋辨識晶片與線路載板輸送至模穴內，其中離型膜設置於模具之模穴中。封膠單元設置封裝膠體至模穴內，以使封裝膠體填充於油墨層與線路載板之間，且包覆這些指紋辨識晶片。塗佈單元用以在將線路載板、這些指紋辨識晶片、封裝膠體、油墨層以及離型膜移出模穴，且移除離型膜之後，形成硬塗層於油墨層上。切割單元用以沿著任兩相鄰的這些晶片設置區之間切割硬塗層、油墨層、封裝膠體以及線路載板，以得到多個指紋辨識晶片封裝結構。
在本發明的一實施例中，上述的模具包括模座與模板。在模座與模板相結合之前，輸送單元將這些指紋辨識晶片、線路載板、離型膜以及與離型膜相連接的油墨層輸送至模座與模板之間，並使模座與線路載板相抵觸，以及使離型膜與模板相抵觸。
基於上述，本發明的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法及製作設備可將形成封裝膠體於線路載板上以包覆指紋辨識晶片以及形成油墨層於封裝膠體上等兩個製作程序整合為一，藉以節省生產工時與生產成本。
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1L是本發明一實施例的指紋辨識晶片封裝結構的製作流程的局部剖面示意圖。首先，請參考圖1A，提供一線路載板110。線路載板110可為硬式印刷電路板或可撓性印刷電路板，且包括第一圖案化線路層111以及相對於第一圖案化線路層111的第二圖案化線路層112。另一方面，線路載板110具有多個晶片設置區113。接著，透過取放元件210(例如：真空吸取頭)自供料端取出指紋辨識晶片120，並將指紋辨識晶片120置放於線路載板110上。詳細而言，各個晶片設置區113內分別設置有一個指紋辨識晶片120，其中這些指紋辨識晶片120與第一圖案化線路層111位於線路載板110的同一側，且這些指紋辨識晶片120可透過背表面122上的膠層123固定於對應的晶片設置區113內。
接著，請參考圖1B，透過打線器220使導線130的其中一端接合於任一個指紋辨識晶片120的指紋辨識表面121，並使導線130的另一端接合於前述指紋辨識晶片120所在的晶片設置區113內的第一圖案化線路層111。如此針對各個指紋辨識晶片120與對應的晶片設置區113內的第一圖案化線路層111進行打線接合，其中打線的方式可選用正打線或逆打線，以使這些指紋辨識晶片120電性連接於線路載板110。接著，透過輸送元件230將線路載板110以及電性連接於線路載板110的這些指紋辨識晶片120輸送至下一個工作站位，如圖1C所示。在本實施例中，輸送元件230可為輸送滾輪，並與線路載板110中第二圖案化線路層112的所在側相接觸，故不會對這些指紋辨識晶片120與線路載板110之間的電性連接關係造成損壞。在其他實施例中，輸送元件可為輸送帶、輸送帶與輸送滾輪的組合或其他適用者。
前述工作站位配設有模具240以及位於模具240的旁側的捲軸250，其中模具240包括模座241與模板242，且模座241與模板242可合模或離模。如圖1C所示，模座241與模板242離模後，透過輸送元件230將線路載板110以及電性連接於線路載板110的這些指紋辨識晶片120輸送至模座241與模板242之間。第二圖案化線路層112面向模座241，而第一圖案化線路層111與這些指紋辨識晶片120面向模板242。另一方面，模具240的模穴243實質上是由模板242的凹穴所定義，而這些指紋辨識晶片120會與模板242的凹穴相對應。在本實施例中，捲軸250可釋放出離型膜140以及與離型膜140相連接的油墨層141，並使離型膜140與油墨層141移動通過這些指紋辨識晶片120與模板242之間。接著，請參考圖1D，使離型膜140與模板242相接觸。在使離型膜140罩覆於模穴243之後，對模穴243進行抽真空程序，以使離型膜140移入模穴243內，且平貼於模板242用以定義出模穴243的內壁面244。此時，離型膜140與油墨層141皆位於模穴243內，並與內壁面244共形，其中離型膜140位於油墨層141與內壁面244之間。
接著，請參考圖1E，透過封膠單元260設置封裝膠體150至模穴243內。在本實施例中，封膠單元260可提供將粉末狀或顆粒狀的封膠材料(例如：環氧樹脂)至模穴243內，且位於油墨層141上。後續對粉末狀或顆粒狀的封膠材料加熱，以使粉末狀或顆粒狀的封膠材料在油墨層141上熔化成液態膠體。在其他實施例中，封膠單元亦可直接提供液態膠體至模穴內，且位於油墨層上。接著，請參考圖1F，使模座241與模板242並分別位於線路載板110的相對兩側，其中模座241與線路載板110中第二圖案化線路層112的所在側相抵觸，且離型膜140與模板242相抵觸。此時，這些指紋辨識晶片120皆位於模穴243內，且封裝膠體150填充於油墨層141與線路載板110中第一圖案化線路層111的所在側之間。換言之，這些指紋辨識晶片120會浸置於封裝膠體150中。待封裝膠體150固化成型後，這些指紋辨識晶片120皆會被封裝膠體150所包覆，其中離型膜140可透過油墨層141貼合於封裝膠體150，即油墨層141位於離型膜140與封裝膠體150之間。換言之，在使封裝膠體150固化成型於線路載板110上以包覆這些指紋辨識晶片120的同時，油墨層141也會貼合定型於封裝膠體150之表面上。
接著，請參考圖1G，單獨移除離型膜140，以使油墨層141貼合於封裝膠體150上。在本實施例中，移除離型膜140的步驟可接續在從線路載板110移除模具240(即使模座241與模板242分離開模)之後。在其他實施例中，移除離型膜的步驟可與從線路載板移除模具(即使模座與模板分離開模)的步驟同時完成。在移除離型膜140之後，將線路載板110、電性連接於線路載板110的這些指紋辨識晶片120、包覆這些指紋辨識晶片120的封裝膠體150以及貼合於封裝膠體150的油墨層141輸送至烤箱270內，以對封裝膠體150進行烘烤程序，使得封裝膠體150完全固化，並同時去除這些指紋辨識晶片120內部的水氣。
接著，請參考圖1H，在封裝膠體150完全固化，並且去除這些指紋辨識晶片120內部的水氣之後，透過塗佈單元280例如以印刷、網印、轉印、噴塗、刷塗、滾輪塗佈、含浸塗佈或霧化塗佈等方式形成硬塗層160於油墨層141上，其中油墨層141位於封裝膠體150與硬塗層160之間。在形成硬塗層160於油墨層141上之後，將線路載板110、電性連接於線路載板110的這些指紋辨識晶片120、包覆這些指紋辨識晶片120的封裝膠體150、貼合於封裝膠體150的油墨層141以及位於油墨層141上的硬塗層160輸送至加熱腔體290，以對硬塗層160進行加熱烘烤程序，使硬塗層160完全固化，並且與油墨層141緊密地結合在一起，形成一層保護層，如圖1I所示。
接著，請參考圖1J，在使硬塗層160完全固化，並且與油墨層141緊密地結合在一起之後，形成多個外部連接端子170於線路載板110的第二圖案化線路層112上。這些外部連接端子170可為焊球，以於線路載板110上形成球柵陣列(BGA)，其中這些外部連接端子170與這些指紋辨識晶片110分別位於線路載板110的兩相對側。然而，外部連接端子不限於焊球，在其他實施例中，外部連接端子可於線路載板上形成平面柵格陣列(LGA)或針柵陣列(PGA)。最後，請參考圖1K與圖1L，透過切割單元291(例如：切割滾刀)沿著任兩相鄰的這些晶片設置區113之間切割硬塗層160、油墨層141、封裝膠體150以及線路載板110，並且以不破壞到指紋辨識晶片120、導線130與外部連接端子170原則，進而得到多個指紋辨識晶片封裝結構100(圖1L示意地繪示出一個，其形狀可為矩形、圓形或多角形)。
承接上述，製作出指紋辨識晶片封裝結構100所用的製作設備至少包括輸送元件230、模具240、捲軸250、封膠單元260、塗佈單元280以及切割單元291，且可進一步包括取放元件210、打線器220、烤箱270以及加熱腔體290，藉由前述製作設備與前述製作方法可將形成封裝膠體150於線路載板110上以包覆指紋辨識晶片120以及形成油墨層141於封裝膠體150上等兩個製作程序整合為一，藉以節省生產工時與生產成本。在本實施例中，油墨層141的材料可為非金屬材料，且可呈白色、金色、綠色、紅色、黑色或其他不透明的顏色，用以遮蔽指紋辨識晶片120、導線130以及線路載板110上的線路或其他電子元件。另一方面，硬塗層160的材料可包括三氧化二鋁、氧化鋁、氧化鈦、碳化鈦、氧化鉻、碳化鉻、氧化鋯、碳化鋯或前述材料的組合，用以防止使用者的手指直接接觸油墨層141而造成油墨層141磨損或剝落。
綜上所述，本發明的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法及製作設備可在形成封裝膠體於線路載板上以包覆指紋辨識晶片的同時，使油墨層貼合於封裝膠體。之後，形成硬塗層於油墨層上。相較於現有製程中的形成封裝膠體、形成油墨層以及形成硬塗層等製作程序皆需逐一完成而言，本發明的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法及製作設備可將形成封裝膠體於線路載板上以包覆指紋辨識晶片以及形成油墨層於封裝膠體上等兩個製作程序整合為一，藉以節省生產工時與生產成本。
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‧‧‧晶片封裝結構
110‧‧‧線路載板
111‧‧‧第一圖案化線路層
112‧‧‧第二圖案化線路層
113‧‧‧晶片設置區
120‧‧‧指紋辨識晶片
121‧‧‧指紋辨識表面
122‧‧‧背表面
123‧‧‧膠層
130‧‧‧導線
140‧‧‧離型膜
141‧‧‧油墨層
150‧‧‧封裝膠體
160‧‧‧硬塗層
170‧‧‧外部連接端子
210‧‧‧取放元件
220‧‧‧打線器
230‧‧‧輸送元件
240‧‧‧模具
241‧‧‧模座
242‧‧‧模板
243‧‧‧模穴
244‧‧‧內壁面
250‧‧‧捲軸
260‧‧‧封膠單元
270‧‧‧烤箱
280‧‧‧塗佈單元
290‧‧‧加熱腔體
291‧‧‧切割單元
110‧‧‧線路載板
111‧‧‧第一圖案化線路層
112‧‧‧第二圖案化線路層
113‧‧‧晶片設置區
120‧‧‧指紋辨識晶片
121‧‧‧指紋辨識表面
122‧‧‧背表面
123‧‧‧膠層
130‧‧‧導線
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141‧‧‧油墨層
150‧‧‧封裝膠體
160‧‧‧硬塗層
170‧‧‧外部連接端子
210‧‧‧取放元件
220‧‧‧打線器
230‧‧‧輸送元件
240‧‧‧模具
241‧‧‧模座
242‧‧‧模板
243‧‧‧模穴
244‧‧‧內壁面
250‧‧‧捲軸
260‧‧‧封膠單元
270‧‧‧烤箱
280‧‧‧塗佈單元
290‧‧‧加熱腔體
291‧‧‧切割單元
圖1A至圖1L是本發明一實施例的指紋辨識晶片封裝結構的製作流程的局部剖面示意圖。
110‧‧‧線路載板
111‧‧‧第一圖案化線路層
112‧‧‧第二圖案化線路層
113‧‧‧晶片設置區
120‧‧‧指紋辨識晶片
121‧‧‧指紋辨識表面
122‧‧‧背表面
123‧‧‧膠層
130‧‧‧導線
140‧‧‧離型膜
141‧‧‧油墨層
150‧‧‧封裝膠體
230‧‧‧輸送元件
240‧‧‧模具
241‧‧‧模座
242‧‧‧模板
243‧‧‧模穴
244‧‧‧內壁面
250‧‧‧捲軸
Claims (10)
- 一種指紋辨識晶片封裝結構的製作方法，包括： 提供一線路載板，其中該線路載板具有多個晶片設置區； 於各該晶片設置區內分別設置一指紋辨識晶片； 使該些指紋辨識晶片電性連接於該線路載板； 形成一封裝膠體於該線路載板上，並使該封裝膠體包覆該些指紋辨識晶片，在形成該封裝膠體的同時，使一離型膜以及與該離型膜相連接的一油墨層貼合於該封裝膠體，其中該油墨層位於該離型膜與該封裝膠體之間； 移除該離型膜； 形成一硬塗層於該油墨層上，其中該油墨層位於該封裝膠體與該硬塗層之間；以及 沿著任兩相鄰的該些晶片設置區之間切割該硬塗層、該油墨層、該封裝膠體以及該線路載板，以得到多個指紋辨識晶片封裝結構。
- 如申請專利範圍第1項所述的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法，更包括： 在使該些指紋辨識晶片電性連接於該線路載板之後，將一模具固定於該線路載板，且該些指紋辨識晶片位於該模具的一模穴內； 將該離型膜與該油墨層配置於該模具上，其中該離型膜與該油墨層位於該模穴內，且該離型膜與該模具相抵觸；以及 設置該封裝膠體於該模穴內，以使該封裝膠體填充於該油墨層與該線路載板之間，進而包覆該些指紋辨識晶片。
- 如申請專利範圍第2項所述的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法，更包括： 在移除該模具的同時，移除該離型膜，且該油墨層貼合於該封裝膠體。
- 如申請專利範圍第2項所述的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法，更包括： 在移除該模具之後，移除該離型膜，且該油墨層貼合於該封裝膠體。
- 如申請專利範圍第4項所述的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法，更包括： 在使該油墨層貼合於該封裝膠體之後，對該封裝膠體進行一烘烤程序。
- 如申請專利範圍第2項所述的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法，其中該離型膜平貼於該模具，且使該離型膜平貼於該模具的方法包括對該模穴進行一抽真空程序。
- 如申請專利範圍第1項所述的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法，更包括： 在形成該硬塗層於該油墨層上之後，對該硬塗層進行一加熱烘烤程序。
- 如申請專利範圍第1項所述的指紋辨識晶片封裝結構的製作方法，更包括： 形成多個外部連接端子於該線路載板上，其中該些外部連接端子與該些指紋辨識晶片分別位於該線路載板的兩相對側。
- 一種指紋辨識晶片封裝結構的製作設備，包括： 一模具，具有一模穴； 一捲軸，用以釋放出一離型膜以及與該離型膜相連接的一油墨層； 一輸送元件，用以在該些指紋辨識晶片與該線路載板電性連接之後，將該些指紋辨識晶片與該線路載板輸送至該模穴內，其中該離型膜設置於該模具之模穴中； 一封膠單元，設置一封裝膠體至該模穴內，以使該封裝膠體填充於該油墨層與該線路載板之間，且包覆該些指紋辨識晶片； 一塗佈單元，用以在將該線路載板、該些指紋辨識晶片、該封裝膠體、該油墨層以及該離型膜移出該模穴，且移除該離型膜之後，形成一硬塗層於該油墨層上；以及 一切割單元，用以沿著任兩相鄰的該些晶片設置區之間切割該硬塗層、該油墨層、該封裝膠體以及該線路載板，以得到多個指紋辨識晶片封裝結構。
- 如申請專利範圍第9項所述的指紋辨識晶片封裝結構的製作設備，其中該模具包括一模座與一模板，在該模座與該模板相結合之前，該輸送單元將該些指紋辨識晶片、該線路載板、該離型膜以及與該離型膜相連接的該油墨層輸送至該模座與該模板之間，並使該模座與該線路載板相抵觸，以及使該離型膜與該模板相抵觸。
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