TWI485821B - 指紋辨識晶片封裝模組及其製造方法 - Google Patents

指紋辨識晶片封裝模組及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI485821B
TWI485821B TW103106027A TW103106027A TWI485821B TW I485821 B TWI485821 B TW I485821B TW 103106027 A TW103106027 A TW 103106027A TW 103106027 A TW103106027 A TW 103106027A TW I485821 B TWI485821 B TW I485821B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
fingerprint identification
substrate
package module
identification chip
Prior art date
Application number
TW103106027A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201533859A (zh
Inventor
Pai Ching Tsai
Nian Horng Hwang
Original Assignee
Dynacard Co Ltd
Egis Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dynacard Co Ltd, Egis Technology Inc filed Critical Dynacard Co Ltd
Priority to TW103106027A priority Critical patent/TWI485821B/zh
Priority to CN201410075002.7A priority patent/CN104867883A/zh
Priority to KR1020140043177A priority patent/KR20150100449A/ko
Priority to JP2014094767A priority patent/JP5819475B2/ja
Priority to US14/279,279 priority patent/US9252064B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI485821B publication Critical patent/TWI485821B/zh
Publication of TW201533859A publication Critical patent/TW201533859A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H01L23/041—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction having no base used as a mounting for the semiconductor body
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1329—Protecting the fingerprint sensor against damage caused by the finger
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1306—Sensors therefor non-optical, e.g. ultrasonic or capacitive sensing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52—Mounting semiconductor bodies in containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/563—Encapsulation of active face of flip-chip device, e.g. underfilling or underencapsulation of flip-chip, encapsulation preform on chip or mounting substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3114—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed the device being a chip scale package, e.g. CSP
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/561—Batch processing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3135—Double encapsulation or coating and encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

指紋辨識晶片封裝模組及其製造方法
本發明有關於一種晶片封裝模組及其製造方法，且特別是一種指紋辨識晶片封裝模組及其製造方法。
目前常見的指紋辨識晶片封裝模組主要包括基板、晶片以及封膠體。晶片設置於基板上並電性連接基板，而封膠體覆蓋於基板的表面以及部分晶片上，用以固定該晶片並保護導線。另外，封膠體會裸露出晶片的感測區。
一般來說，當手指接觸晶片的感測區時，晶片將承受來自於手指的力量。依此，晶片容易因為反覆承受應力，而導致晶片產生裂縫。另外，晶片是暴露在空氣中任由手指觸碰，外在環境中的粉塵顆粒或者是手指上的油汙或水痕可能會造成晶片辨識度失真。
本發明實施例提供一種指紋辨識晶片封裝模組，可用以保護指紋辨識晶片。
本發明實施例提供一種指紋辨識晶片封裝模組的製造方法，用以製造上述指紋辨識晶片封裝模組。
本發明實施例提供一種指紋辨識晶片封裝模組，所述指紋辨識晶片封裝模組包括基板、指紋辨識晶片、模封層、彩色層以及保護層。基板具有一對表面以及多個接墊，此對表面分別位於基板的相對兩側，而接墊裸露於其中一表面。指紋辨識晶片藉由一 導線電性連接基板。模封層位於基板上，並且覆蓋指紋辨識晶片以及導線。彩色層位於模封層上，而保護層位於彩色層上。
本發明實施例提供一種指紋辨識晶片封裝模組的製造方法。首先，提供一基板，基板具有一對表面以及多個接墊，此對表面分別位於基板的兩側，而接墊裸露於其中一表面。接著，設置一指紋辨識晶片於該基板上。再來，將一導線利用反向打線的方式電性連接基板以及指紋辨識晶片。在完成打線之後，形成一模封層於基板上，模封層會覆蓋指紋辨識晶片以及導線。在形成模封層之後，形成一彩色層於模封層上。形成彩色層之後，形成一保護層於彩色層上。
綜上所述，本發明實施例提供一種指紋辨識晶片封裝模組及其製造方法。指紋辨識晶片封裝模組包括基板、指紋辨識晶片、模封層、彩色層以及保護層。模封層、彩色層以及保護層覆蓋指紋辨識晶片。而製造方法包括利用反向打線的方式電性連接指紋辨識晶片以及基板，可降低導線以及所需模封層的高度。當手指接觸指紋辨識晶片封裝模組的保護層時，指紋辨識晶片可以對使用者的指紋進行辨識，且指紋辨識晶片封裝模組可固定指紋辨識晶片以及導線，並且對指紋辨識晶片以及導線進行保護。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
100’‧‧‧指紋辨識晶片封裝連板
100、200、300‧‧‧指紋辨識晶片封裝模組
110‧‧‧基板
110a、110b‧‧‧表面
112‧‧‧接墊
120‧‧‧指紋辨識晶片
130‧‧‧模封層
140‧‧‧彩色層
150‧‧‧保護層
160‧‧‧保護框
161‧‧‧開槽
170‧‧‧電子元件
W1‧‧‧導線
L‧‧‧切割線
h1、h2‧‧‧距離
圖1A至1E是本發明第一實施例的指紋辨識晶片封裝模組的製造流程示意圖。
圖2A是本發明第二實施例的指紋辨識晶片封裝模組的結構示意圖。
圖2B是本發明第二實施例的指紋辨識晶片封裝模組的剖面示意圖。
圖3是本發明第三實施例的指紋辨識晶片封裝模組結構示意圖。
圖1A至1E是本發明第一實施例的指紋辨識晶片封裝模組100的製造流程示意圖，而圖1E是指紋辨識晶片封裝模組100的剖面示意圖。請先參閱圖1E，指紋辨識晶片封裝模組100包括基板110、指紋辨識晶片120、模封層130、彩色層140以及保護層150。
基板110用以作為指紋辨識晶片120所配置的載板。基板110具有一對表面110a、110b以及多個接墊112。表面110a、110b分別位於基板110的兩側，而接墊112則裸露於表面110a上。須說明的是，基板110可以是電路板(Printed circuit board，PCB)或者是軟性電路板(flexible printed circuit board，FPCB)，而這些接墊112可依指紋辨識晶片120的配置需求而設置。另外，在本實施例中，基板110可以為方形板，然而本發明不以此為限。在其他實施例中，基板110的形狀也可以是圓形板、橢圓形板、正方形板、長方形板或者是三角形板，基板110的形狀可以根據實際使用需求而進行調整。
指紋辨識晶片120透過導線W1以打線方式(Wire bonding)與基板110上的接墊112電性連接。在其他實施例中，指紋辨識晶片也可以是以覆晶接合方式(Flip chip)或其他封裝方法與基板電性連接。本發明不限制指紋辨識晶片120電性連接基板110的方式。而導線W1相對於表面110a的最高點至指紋辨識晶片120頂層之間的最短距離h1，也就是垂直距離，介於20至30μm之間。
另外，模封層130配置於表面110a上，模封層130覆蓋位於表面110a上的指紋辨識晶片120以及導線W1。在本實施例中，模封層130的材質可以例如是三氧化二鋁。模封層130的表面到指紋辨識晶片120的最短距離h2，也就是垂直距離，介於25至50μm之間。模封層130會包覆整個指紋辨識晶片120，可以提供指紋辨識晶片120保護。
請再次參閱圖1E，指紋辨識封裝模組100還包括一彩色層140以及一保護層150。彩色層140設置於模封層130的上方，而保護 層150則設置在彩色層140的上方。詳細而言，在本實施例中，彩色層140的材質例如是三氧化二鋁和非金屬材料的組合，例如是在三氧化二鋁的模封層130表面形成一層彩色非金屬層。非金屬材料包括矽、石墨等。所述非金屬材料，可以使得三氧化二鋁的表面呈現出多種顏色，例如是白色、金色、紫色、橙色、綠色、紅色或者是黑色，以形成彩色層140。換句話說，彩色層140可以提供指紋辨識晶片封裝模組100的顏色，且彩色層140的顏色可以根據實際需求而做調整，本發明不以此為限。
在本實施例中，保護層150的材質包括三氧化二鋁，且保護層150是呈現透明無色的。保護層150可用以保護彩色層140，在實際操作中，保護層150可以減少使用者的手指因為刮、磨或者是其他不當的使用方式破壞彩色層140的表面，進而造成落漆的機會。且由於保護層150是呈現透明無色的，因此可以顯現出位於保護層150下方，彩色層140的顏色。
另外，須說明的是，在本實施例中，模封層130、彩色層140以及保護層150的材質為三氧化二鋁。然而，在其他實施例中，模封層130、彩色層140以及保護層150還可以是鋁、鈦、鉻、鋯的氧化物或碳化物，例如是氧化鋁、氧化鈦、碳化鈦、氧化鉻、碳化鉻、氧化鋯、碳化鋯，或其組合。然而，本發明不以此為限。除此之外，模封層130、彩色層140以及保護層150的介電係數介於15至45之間。此外，模封層130、彩色層140以及保護層150皆可以承受250至300度的溫度，而不會變質或者是在表面產生裂化的情形。
接下來，將介紹指紋辨識晶片封裝模組100的製造流程。圖1A至1E是本發明第一實施例的指紋辨識晶片封裝模組100的製造流程示意圖，請參閱圖1A。首先，提供一基板110，基板110具有一對表面110a、110b以及多個接墊112。表面110a、110b分別位於基板110的兩側，而接墊112則裸露於表面110a上。
接著，設置多個指紋辨識晶片120於基板110上。詳細而言，每一個指紋辨識晶片120是配置在表面110a上，且是利用導線W1以打線的方式電性連接指紋辨識晶片120以及接墊112。導線W1相對於表面110a的最高點至指紋辨識晶片120頂層之間的最短距離h1，介於20至30μm之間。
須說明的是，在本實施例中，導線W1是利用反向打線的方式電性連接指紋辨識晶片120以及接墊112。導線W1的一端先接到基板110的接墊112上，導線W1的另一端再向上拉至指紋辨識晶片120上。相較於一般正向打線的方式，反向打線可以降低導線W1的高度。也就是說，導線W1相對於表面110a的最高點至指紋辨識晶片120頂層之間的距離h1，較正向打線時來得低。
請接著參閱圖1B，形成一模封層130於基板110上。模封層130覆蓋指紋辨識晶片120以及接墊112。在本實施例中，是利用高壓注入成型的方式形成模封層130，然而本發明不以此為限。另外，在本實施例中，模封層130的材質包括三氧化二鋁，且模封層130材質顆粒的直徑大約為65至75μm，而此時模封層130的頂端到指紋辨識晶片120的最短距離大約介於100至150μm之間。
另外，在形成模封層130之後，還包括磨薄(Grind)模封層130的步驟。在本實施例中，可以是利用機械研磨的方式來磨薄模封層130，然本發明不以此為限。磨薄之後，模封層130的頂端到指紋辨識晶片120的最短距離h2大約介於25至50μm之間。須說明的是，一般而言，模封層130材質顆粒的直徑大約介於65至75μm之間。而在本實施例中，模封層130的頂端與指紋辨識晶片120的距離h2是設計在25至50μm之間。換句話說，模封層130材質顆粒的直徑大於模封層130與指紋辨識晶片120的設計距離h2。因此在形成模封層130之後，還需要對模封層130進行磨薄的動作，以使得模封層130與指紋辨識晶片120的距離h2介於25至50μm之間。
請參閱圖1C，形成一層彩色層140於模封層130之上，彩色層140會貼附於模封層130的表面。在本實施例中，彩色層140是利用濺鍍技術形成於模封層130的表面。在濺鍍完成之後，彩色層140可以使得三氧化二鋁的表面呈現出多種顏色。另外，彩色層140的厚度介於0.1至1.5μm之間。須說明的是，在其他實施例中，也可以是利用電鍍、蒸鍍、真空濺鍍等方法來形成彩色層，本發明不以此為限。另外，在其他實施例中，若沒有特殊的彩色需求，指紋辨識晶片封裝模組也可以不具有彩色層。
接著，請參閱圖1D，形成一保護層150於彩色層140之上，以形成一指紋辨識晶片封裝連板100’。保護層150實際上可以是利用塗佈、印刷或者是濺鍍的方式形成於彩色層140上。須說明的是，保護層150的材質具有疏水以及疏油的特性。另外，保護層150是透明無色，且保護層150的厚度介於0.1至1.5μm之間。
實際上，保護層150是透明無色的，可以顯示出位於下方的彩色層140的顏色。另外，保護層150的材質是疏水且疏油的，可用以作為指紋辨識晶片封裝模組100的保護層150，且保護層150為。當使用者的手指觸碰時，保護層150可以減少指紋辨識晶片120受到手指上的油汙或者是水痕以及外在環境中的粉塵顆粒或者是水氣，造成指紋辨識晶片120辨識度失真的機會。
請同時參閱圖1D以及1E，接著會對指紋辨識晶片封裝連板100’進行切割以形成多個指紋辨識晶片封裝模組100。詳細而言，指紋辨識晶片封裝連板100’包括多條切割線L，切割線L可以依照實際需求進行設計。例如，在本實施例中，切割線L可以將指紋辨識晶片封裝連板100’劃分成多個方形的結構。然而本發明不以此為限。在其他實施例中，切割線L也可以將指紋辨識晶片封裝連板100’劃分成其他形狀，例如可以是圓形、橢圓形、正方形、長方形或者是三角形。
須說明的是，指紋辨識晶片封裝連板100’可以是利用沖壓或者 是機械裁切的方式切割，以形成指紋辨識晶片封裝模組100。須說明的是，指紋辨識晶片封裝模組100的形狀會根據切割線L的設計而定。在本實施例中，切割線L將指紋辨識晶片封裝連板100’劃分成多個方形，經過切割之後，指紋辨識晶片封裝連板100’會切割形成方形的指紋辨識晶片封裝模組100。然而，在其他實施例中，指紋辨識晶片封裝連板100’還可能切割成圓形、橢圓形、正方形、長方形或者是三角形的指紋辨識晶片封裝模組100。指紋辨識晶片封裝模組100的形狀可以根據實際使用需求而進行調整，本發明不以此為限。另外，值得說明的是，在本實施例中，模封層130的表面到指紋辨識晶片120的最短距離h2介於25至50μm之間、彩色層140的厚度介於0.1至1.5μm之間，而保護層150的厚度介於0.1至1.5μm之間。另外，模封層130、彩色層140以及保護層150的介電係數介於15至45之間。換句話說，從保護層150頂端至指紋辨識晶片120的高度只有幾十個微米，且介電係數很高。因此，模封層130、彩色層140以及保護層150不會影響到指紋辨識晶片120的辨識功能。換句話說，當使用者的手指觸碰保護層150的表面時，指紋辨識晶片120可以對使用者的指紋進行辨識。另外，由於本實施例是利用反向打線的方式電性連接指紋辨識晶片120以及接墊112，而反向打線可以降低導線W1的高度。因此，相較於一般正向打線的方式，當模封層130覆蓋指紋辨識晶片120以及打線W1時，模封層130所需的高度較低。換句話說，利用反向打線的方式可以降低指紋辨識晶片封裝模組100的高度。
另外，在本實施例中，模封層130、彩色層140以及保護層150的材質為三氧化二鋁。然而，在其他實施例中，模封層130、彩色層140以及保護層150還可以是鋁、鈦、鉻、鋯的氧化物或碳化物，例如是氧化鋁、氧化鈦、碳化鈦、氧化鉻、碳化鉻、氧化鋯、碳化鋯，或其組合。且模封層130、彩色層140以及保護層150的介電系數介於15至45之間，然而本發明不以此為限。另外，模封 層130、彩色層140以及保護層150皆可以承受250至300度的溫度，而不會變質或者是在表面產生裂化的情形。
在實際操作上，切割完指紋辨識晶片封裝連板100’之後，還可以將指紋辨識晶片封裝模組100電性連接在線路基板或者是其他的產品上，以做為後續指紋辨識操作使用。在本實施例中，可以是利用焊接的技術將指紋辨識晶片封裝模組100電性連接在線路基板上。例如是在指紋辨識晶片封裝模組100的底部設置錫球，並對錫球進行加熱，以將指紋辨識晶片封裝模組100固定在線路基板上。
須說明的是，利用焊接的技術通常要將溫度升溫至200度以上。由於模封層130、彩色層140以及保護層150皆可以承受250至300度的溫度，因此當將指紋辨識晶片封裝模組100電性連接在基板上時，而指紋辨識晶片模組100不會因為高溫而變質或者是在表面產生裂化的情形。圖2A是本發明第二實施例的指紋辨識晶片封裝模組200的結構示意圖。圖2B是本發明第二實施例的指紋辨識晶片封裝模組200的剖面示意圖。本實施例的指紋辨識晶片封裝模組200和前一實施例的結構類似，也包括基板110、指紋辨識晶片120、模封層130、彩色層140以及保護層150。而各元件的相對應關係大致相同，在此不多做贅述。
然而，不同於前一實施例的是，指紋辨識晶片封裝模組200更包括一保護框160。請參閱圖2A以及2B，保護框160為一中空結構，且包括一開槽161。另外，基板110、指紋辨識晶片120、模封層130、彩色層140以及保護層150則設置於開槽161之中，以形成指紋辨識晶片封裝模組200。而基板110、指紋辨識晶片120、模封層130、彩色層140以及保護層150的排列方法以及順序和前一實施例相同，在此不多做贅述。
如圖2B所示，詳細而言，在本實施例中，保護層150的頂層會底靠在保護框160的頂部，而基板110的表面110b實際上會和 保護框160的底部位在同一水平面上。在實際操作中，當利用焊接技術將指紋辨識晶片封裝模組100電性連接在線路基板上時，由於保護框160的底部會和表面110b位於相同的水平面上，錫球也可以設置在保護框160的底部，因此可以增加錫球設置的面積。
另外，值得一提的是，當手指或其他物體接觸指紋辨識晶片120時，保護框160可以承擔部分手指或其他物體所施加的力量，從而保護框160可用以加強指紋辨識晶片封裝模組200的整體結構強度。此外，保護框160還可以將手指或其他物體帶來的靜電傳遞而出，從而保護框160能夠提供指紋辨識晶片120靜電放電防護之用途。
圖3是本發明第三實施例的指紋辨識晶片封裝模組300結構示意圖。請參閱圖3，和第一實施例的指紋辨識晶片封裝模組100相同的是，指紋辨識晶片封裝模組300也包括基板110、指紋辨識晶片120、模封層130、彩色層140以及保護層150。而各元件的相對應關係大致相同，在此不多做贅述。
然而，不同於前一實施例的是，指紋辨識晶片封裝模組300更包括多個電子元件170。如圖3所示，電子元件170會設置於基板110的表面110a以及110b上，並且會電性連接基板110。而模封層130除了包覆表面110a上的指紋辨識晶片120以及導線W1之外，還包覆表面110a上的電子元件170。此外，指紋辨識晶片封裝模組300還包括另一模封層130，覆蓋表面110b，並且包覆位於表面110b上的電子元件170。
詳細而言，模封層130會包覆整個指紋辨識晶片120以及電子元件170，以提供指紋辨識晶片120以及電子元件170保護。換句話說，模封層130可以減少指紋辨識晶片120或者是電子元件170，受到手指上的油汙以及外在環境中的粉塵顆粒，而造成指紋辨識晶片120辨識度失真的機會。另外，模封層130可用以避免電子元件170之間產生不必要的電性連接或是短路等情形。
值得說明的是，電子元件170可以是主動元件或者是被動元件，例如電子元件170可以是晶片、電晶體、二極體、電容、電感或其他高頻、射頻(Radio frequency，RF)元件等。增加了電子元件170，指紋辨識晶片封裝模組300可以有更多元的應用及設計。
綜上所述，本發明實施例提供一種指紋辨識晶片封裝模組及其製造方法。指紋辨識晶片封裝模組包括基板、指紋辨識晶片、模封層、彩色層以及保護層。模封層、彩色層以及保護層覆蓋指紋辨識晶片，且從保護層頂端至指紋辨識晶片的高度只有幾十個微米。模封層、彩色層以及保護層的材質皆具有較高的介電係數。此外，本發明實施例的製造方法包括利用反向打線的方式電性連接指紋辨識晶片以及基板，可以降低導線以及所需模封層的高度。當手指接觸指紋辨識晶片封裝模組的保護層時，指紋辨識晶片可以對使用者的指紋進行辨識，且指紋辨識晶片封裝模組可提供指紋辨識晶片保護。
以上所述僅為本發明的實施例，其並非用以限定本發明的專利保護範圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明的精神與範圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍為本發明的專利保護範圍內。
100‧‧‧指紋辨識晶片封裝模組
110‧‧‧基板
110a、110b‧‧‧表面
112‧‧‧接墊
120‧‧‧指紋辨識晶片
130‧‧‧模封層
140‧‧‧彩色層
150‧‧‧保護層
W1‧‧‧導線
h1、h2‧‧‧距離

Claims (12)

  1. 一種指紋辨識晶片封裝模組，包括：一基板，該基板具有一對表面以及多個接墊，該對表面分別位於該基板的兩側，而該些接墊裸露於其中一該表面；一指紋辨識晶片，該指紋辨識晶片藉由至少一導線電性連接該基板；一模封層，該模封層位於該基板上，並且覆蓋該指紋辨識晶片以及該導線，其中該模封層具有一研磨表面；一彩色層，該彩色層位於該模封層上且該彩色層覆蓋該模封層的該研磨表面；以及一保護層，該保護層位於該彩色層上，其中該保護層呈透明無色。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之封裝模組，其中該封裝模組更包括一保護框，該保護框設置於該基板上，並且包括一開槽，該指紋辨識晶片配置於該開槽內。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之封裝模組，其中該模封層、該彩色層以及該保護層的材質包括三氧化二鋁、氧化鋁、氧化鈦、碳化鈦、氧化鉻、碳化鉻、氧化鋯、碳化鋯，或者是其組合。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之封裝模組，其中該模封層、該彩色層以及該保護層的介電係數介於15至50之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之封裝模組，其中該模封層的表面到該指紋辨識晶片的最短距離介於25至50μm之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之封裝模組，其中該模封層的數量為兩個，而該封裝模組更包括至少兩個電子元件，該些電子元件分別設置於該些表面上，而該些模封層分別覆蓋該些表面以及該些電子元件。
  7. 一種指紋辨識晶片封裝模組的製造方法，包括： 提供一基板，該基板具有一對表面以及多個接墊，該對表面分別位於該基板的兩側，而該些接墊裸露於其中一該表面；設置一指紋辨識晶片於該基板上；將至少一導線利用反向打線的方式電性連接其中至少一該接墊以及該指紋辨識晶片；在完成打線之後，形成一模封層於該基板上，該模封層覆蓋該指紋辨識晶片以及該導線；在形成該模封層之後，磨薄該模封層；在磨薄該模封層之後，形成一彩色層於該模封層上；以及在形成該彩色層之後，形成一保護層於該彩色層上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中在提供該基板之後，設置一保護框於該基板上，該保護框包括一開槽，而該指紋辨識晶片配置於該開槽內。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中該模封層、該彩色層以及該保護層的材質包括三氧化二鋁、氧化鋁、氧化鈦、碳化鈦、氧化鉻、碳化鉻、氧化鋯、碳化鋯，或者是其組合。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之製造方法，其中該模封層、該彩色層以及該保護層的介電係數介於15至45之間。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中該模封層的表面到指紋辨識晶片的最短距離介於25至50μm之間。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中在提供該基板之後以及形成該模封層之前，更包括形成至少兩個電子元件，該些電子元件分別設置於該些表面上，其中該模封層的數量為兩個，而該些模封層分別覆蓋該些表面以及該些電子元件。
TW103106027A 2014-02-24 2014-02-24 指紋辨識晶片封裝模組及其製造方法 TWI485821B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103106027A TWI485821B (zh) 2014-02-24 2014-02-24 指紋辨識晶片封裝模組及其製造方法
CN201410075002.7A CN104867883A (zh) 2014-02-24 2014-03-03 指纹辨识芯片封装模块及其制造方法
KR1020140043177A KR20150100449A (ko) 2014-02-24 2014-04-10 지문인식 칩의 패키지 모듈 및 그 제조 방법
JP2014094767A JP5819475B2 (ja) 2014-02-24 2014-05-01 指紋認証チップ実装モジュール及びその製造方法
US14/279,279 US9252064B2 (en) 2014-02-24 2014-05-15 Fingerprint module and manufacturing method for same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103106027A TWI485821B (zh) 2014-02-24 2014-02-24 指紋辨識晶片封裝模組及其製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI485821B true TWI485821B (zh) 2015-05-21
TW201533859A TW201533859A (zh) 2015-09-01

Family

ID=53723516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103106027A TWI485821B (zh) 2014-02-24 2014-02-24 指紋辨識晶片封裝模組及其製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9252064B2 (zh)
JP (1) JP5819475B2 (zh)
KR (1) KR20150100449A (zh)
CN (1) CN104867883A (zh)
TW (1) TWI485821B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106206471A (zh) * 2015-06-01 2016-12-07 立虹光电股份有限公司 用于触控集成电路模块的组合层结构及其制造方法
CN107133556A (zh) * 2016-02-26 2017-09-05 台湾积体电路制造股份有限公司 制造半导体装置的方法和半导体装置
TWI741998B (zh) * 2016-08-22 2021-10-11 速碼波科技股份有限公司 天線裝置

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104051367A (zh) * 2014-07-01 2014-09-17 苏州晶方半导体科技股份有限公司 指纹识别芯片封装结构和封装方法
US10152146B2 (en) * 2015-09-16 2018-12-11 Microsoft Technology Licensing, Llc Cosmetically hidden electrostatic discharge protection structures
KR20170035581A (ko) * 2015-09-23 2017-03-31 (주)파트론 센서 패키지
TWI588756B (zh) 2015-09-25 2017-06-21 茂丞科技股份有限公司 指紋感測封裝模組及其製造方法
CN106558572A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 茂丞科技股份有限公司 指纹感测封装模块及其制造方法
CN105304575B (zh) * 2015-10-23 2019-04-23 华天科技（西安）有限公司 采用垫块预防指纹传感芯片倾斜的封装结构及制造方法
CN106686888A (zh) * 2015-11-11 2017-05-17 旭景科技股份有限公司 形成增强型生物传感模块的印刷电路板元件及其制造方法
US10068936B2 (en) * 2015-11-16 2018-09-04 Sunasic Technologies, Inc. Printed circuit board assembly forming enhanced biometric module and manufacturing method thereof
KR20170061297A (ko) * 2015-11-26 2017-06-05 (주)파트론 센서 패키지 및 그 제조 방법
KR101995375B1 (ko) * 2016-02-17 2019-07-02 하나 마이크론(주) 지문 인식을 위하여 센서 ｐｃｂ를 이용하는 유연 센서 반도체 패키지 및 그 제조 방법
KR102008816B1 (ko) * 2016-02-17 2019-08-07 하나 마이크론(주) 스마트 기기의 지문 인식용 유연 센서 반도체 패키지 및 그 제조 방법
TWI604388B (zh) * 2016-02-19 2017-11-01 致伸科技股份有限公司 指紋辨識模組及其製造方法
TWI560619B (en) * 2016-03-01 2016-12-01 Chipmos Technologies Inc Manufacturing method and manufacturing apparatus of fingerprint identification chip package structure
CN105631444A (zh) * 2016-03-17 2016-06-01 南昌欧菲生物识别技术有限公司 指纹识别模组及指纹识别模组组装方法
TWI578414B (zh) * 2016-05-26 2017-04-11 旭景科技股份有限公司 指紋感測晶片封裝方法及利用該方法製成之指紋感測模組
CN107526996A (zh) * 2016-06-21 2017-12-29 旭景科技股份有限公司 指纹感测芯片封装方法及利用其制成的指纹感测模块
TWI622937B (zh) * 2016-06-22 2018-05-01 致伸科技股份有限公司 電容式指紋辨識模組
CN106169077A (zh) * 2016-08-19 2016-11-30 石狮市科达电器有限公司 低电阻手机指纹识别键装饰圈及其的制造工艺
TWI631632B (zh) * 2016-08-31 2018-08-01 矽品精密工業股份有限公司 封裝結構及其製法
WO2018066857A1 (ko) * 2016-10-07 2018-04-12 하나 마이크론(주) 지문 센서 패키지 및 이를 포함하는 지문 센서 카드 및 지문 센서 모듈
CN108701208B (zh) 2016-11-07 2022-05-06 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别模组及指纹识别芯片封装结构
CN106972007A (zh) * 2016-12-23 2017-07-21 创智能科技股份有限公司 具有抗静电结构的指纹感测辨识装置
JP6593369B2 (ja) * 2017-02-21 2019-10-23 株式会社村田製作所 半導体チップが実装されたモジュール、及び半導体チップ実装方法
KR101958925B1 (ko) * 2017-04-24 2019-03-19 이엘케이 주식회사 지문인식센서 모듈의 제조방법 및 이로부터 제조된 지문인식센서 모듈
CN107153830A (zh) * 2017-06-20 2017-09-12 昆山丘钛微电子科技有限公司 装饰圈、防水型指纹识别模组及移动终端
TWI646020B (zh) * 2018-01-26 2019-01-01 致伸科技股份有限公司 指紋辨識模組包裝方法
CN110298215B (zh) * 2018-03-23 2023-01-03 致伸科技股份有限公司 组装指纹辨识模块的方法
TWI663551B (zh) * 2018-03-23 2019-06-21 致伸科技股份有限公司 組裝指紋辨識模組之方法
CN108875598B (zh) * 2018-05-30 2021-08-17 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别组件及其制作方法、电子设备
CN113035795B (zh) 2019-06-14 2022-11-08 深圳市汇顶科技股份有限公司 芯片封装结构和电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011175505A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Egis Technology Inc 平面式半導体指紋検出装置
WO2013172604A1 (ko) * 2012-05-15 2013-11-21 크루셜텍(주) 지문센서 패키지 및 그 제조방법
WO2014015840A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co., Ltd. Laminated glass for mobile electronic device

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9615278D0 (en) 1996-07-20 1996-09-04 Philips Electronics Nv Capacitive sensing array device
US6440814B1 (en) 1998-12-30 2002-08-27 Stmicroelectronics, Inc. Electrostatic discharge protection for sensors
SG106050A1 (en) * 2000-03-13 2004-09-30 Megic Corp Method of manufacture and identification of semiconductor chip marked for identification with internal marking indicia and protection thereof by non-black layer and device produced thereby
JP4702586B2 (ja) 2001-09-10 2011-06-15 日本電気株式会社 指紋センサ及び指紋センサ実装構造並びに該指紋センサを備えた指紋検出器
US20030104693A1 (en) 2001-11-30 2003-06-05 Siegel Harry M. Use of fluoropolymer coating for planarizing and passivating integrated circuit devices
US6653723B2 (en) * 2002-03-09 2003-11-25 Fujitsu Limited System for providing an open-cavity low profile encapsulated semiconductor package
WO2005059995A2 (en) * 2003-12-18 2005-06-30 Rf Module And Optical Design Limited Semiconductor package with integrated heatsink and electromagnetic shield
DE102004016155B3 (de) * 2004-04-01 2006-05-24 Infineon Technologies Ag Kraftsensor mit organischen Feldeffekttransistoren, darauf beruhender Drucksensor, Positionssensor und Fingerabdrucksensor
ITMI20041343A1 (it) 2004-07-05 2004-10-05 Camozzi S P A Attuatore a corsa variabile
JP2006229056A (ja) 2005-02-18 2006-08-31 Renesas Technology Corp 半導体装置の製造方法
JP2008146217A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Canon Inc 被写体検出装置
JP2008300656A (ja) 2007-05-31 2008-12-11 Fujitsu Microelectronics Ltd 表面形状センサとその製造方法
US7777351B1 (en) * 2007-10-01 2010-08-17 Amkor Technology, Inc. Thin stacked interposer package
US9235747B2 (en) 2008-11-27 2016-01-12 Apple Inc. Integrated leadframe and bezel structure and device formed from same
US8717775B1 (en) * 2010-08-02 2014-05-06 Amkor Technology, Inc. Fingerprint sensor package and method
CN201881604U (zh) * 2010-11-09 2011-06-29 金鹏科技有限公司 指纹传感器、用于指纹传感器的薄膜
JP5712627B2 (ja) * 2011-01-18 2015-05-07 ミツミ電機株式会社 指紋検出装置及び指紋検出装置の製造方法
KR101301063B1 (ko) 2013-07-05 2013-08-28 (주)드림텍 고유전율 재료를 이용한 지문인식 홈키 제조방법 및 지문인식 홈키 구조
KR101368264B1 (ko) 2013-08-14 2014-02-28 (주)드림텍 에폭시 몰딩을 이용한 지문인식 홈키 제조방법 및 이를 통해 제조된 지문인식 홈키

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011175505A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Egis Technology Inc 平面式半導体指紋検出装置
WO2013172604A1 (ko) * 2012-05-15 2013-11-21 크루셜텍(주) 지문센서 패키지 및 그 제조방법
WO2014015840A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co., Ltd. Laminated glass for mobile electronic device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106206471A (zh) * 2015-06-01 2016-12-07 立虹光电股份有限公司 用于触控集成电路模块的组合层结构及其制造方法
CN107133556A (zh) * 2016-02-26 2017-09-05 台湾积体电路制造股份有限公司 制造半导体装置的方法和半导体装置
CN107133556B (zh) * 2016-02-26 2021-02-05 台湾积体电路制造股份有限公司 制造半导体装置的方法和半导体装置
TWI741998B (zh) * 2016-08-22 2021-10-11 速碼波科技股份有限公司 天線裝置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015159263A (ja) 2015-09-03
US9252064B2 (en) 2016-02-02
TW201533859A (zh) 2015-09-01
JP5819475B2 (ja) 2015-11-24
KR20150100449A (ko) 2015-09-02
CN104867883A (zh) 2015-08-26
US20150243571A1 (en) 2015-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI485821B (zh) 指紋辨識晶片封裝模組及其製造方法
CN203910778U (zh) 指纹辨识芯片封装模块
TWI462193B (zh) 指紋感測晶片封裝方法及其封裝結構
TWI596722B (zh) 晶片堆疊封裝體及其製造方法
TWI522931B (zh) 具增強靜電放電保護的指紋辨識晶片、系統與製造方法
TWI567834B (zh) 指紋辨識晶片封裝模組的製造方法
US20170243046A1 (en) Fingerprint identification module and manufacturing method thereof
JP2015519663A (ja) 指紋センサパッケージ及びその製造方法
US9642231B2 (en) ESD protection for fingerprint sensor
TWI570857B (zh) 封裝結構及其製法
US20170243045A1 (en) Fingerprint identification module and manufacturing method thereof
KR20150020313A (ko) 반도체 장치
US10689249B2 (en) Semiconductor device package including a wall and a grounding ring exposed from the wall
TWM548357U (zh) 具有抗靜電結構的封裝結構
CN108701208A (zh) 指纹识别模组及指纹识别芯片封装结构
CN107799476B (zh) 具有挡止件的封装基板及感测器封装结构
US11211302B2 (en) Semiconductor device package
TWI566343B (zh) 保護片服貼於晶片感應面之晶片封裝構造
TW201742207A (zh) 指紋感測器封裝結構及其製作方法
JP2017063163A (ja) 指紋センサー用配線基板
TWM504287U (zh) 具有指紋辨識功能的觸控面板
CN106815549B (zh) 封装结构及其制法
CN108962868B (zh) 封装结构及其制法
JP6005805B2 (ja) 半導体装置及び電子装置
TWI696280B (zh) 光學式影像辨識裝置及其製作方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees