TWI523171B - 晶片封裝體及其製造方法 - Google Patents

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黃玉龍
林超彥
孫唯倫
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Description

晶片封裝體及其製造方法
本發明係有關於一種晶片封裝技術，特別為有關於一種晶片封裝體及其製造方法。
晶片封裝製程是形成電子產品過程中之重要步驟。晶片封裝體除了將晶片保護於其中，使其免受外界環境污染外，還提供晶片內部電子元件與外界之電性連接通路。
傳統具有感測功能之晶片封裝體，如第4圖所揭示之指紋辨識晶片封裝體，係將指紋辨識晶片520置於印刷電路板510上，並透過多條接線530自晶片520上表面之接墊區焊接至印刷電路板510上，之後再以封裝層540覆蓋指紋辨識晶片520。由於接線530突出的高度使得封裝層540之厚度無法降低，為了避免因封裝層540太厚而影響感測區523之敏感度，封裝後的指紋辨識晶片520之周圍側邊高度係設計成高於中央的感測區523，因此無法形成平坦表面。此外，由於接線530鄰近於指紋辨識晶片520之邊緣，因此容易於焊接過程中因碰觸晶片邊緣而造成短路或斷線，致使良率下降。
因此，有必要尋求一種新穎的晶片封裝體及其製造方法，以降低封裝層的厚度，進而提升晶片封裝體的感測靈敏度，並提供一種具有扁平化接觸表面的晶片封裝體。
本發明實施例係提供一種晶片封裝體，包括一晶片，具有上表面、下表面及側壁，其中上表面處包括感測區及信號接墊區。一淺凹槽結構，位於信號接墊區外側，並沿著側壁自上表面朝下表面延伸。淺凹槽結構至少具有一第一凹口及一第二凹口，且第二凹口位於第一凹口下方。一重佈線層電性連接信號接墊區且延伸至淺凹槽結構。一接線，具有第一端點及第二端點，其中第一端點於淺凹槽結構內電性連接重佈線層，第二端點用於外部電性連接。
本發明實施例係提供一種晶片封裝體的製造方法，包括提供一晶圓，具有多個晶片，每個晶片具有上表面及下表面，其中晶片於上表面處包括一感測區及一信號接墊區。於各晶片形成一淺凹槽結構，位於信號接墊區外側，並自上表面朝下表面延伸。淺凹槽結構至少具有一第一凹口及一第二凹口，且第二凹口位於第一凹口下方。於各晶片形成一重佈線層，電性連接信號接墊區且延伸至淺凹槽結構。切割晶圓以分離該些晶片，使得每一晶片具有一側壁，且淺凹槽結構沿著側壁延伸。於各晶片焊接一接線，接線具有一第一端點及一第二端點，其中第一端點於淺凹槽結構內電性連接重佈線層，第二端點用於外部電性連接。
本發明實施例係提供一種晶片封裝體，包括一晶片，具有一上表面、一下表面及一側壁，其中晶片於上表面包括一感測區或元件區及一信號接墊區。一淺凹槽結構位於信號接墊區外側，並沿著側壁自上表面朝下表面延伸。淺凹槽結構 至少具有一第一凹口及一第二凹口，且第二凹口位於第一凹口下方。一重佈線層電性連接信號接墊區且延伸至淺凹槽結構。一接線具有一第一端點及一第二端點，第一端點於淺凹槽結構內電性連接重佈線層，第二端點用於外部電性連接。晶片包括一半導體基底及一絕緣層，第一凹口之側壁鄰接絕緣層，第二凹口之側壁鄰接半導體基底，且第一凹口之底部係暴露出半導體基底之表面。一封裝層至少覆蓋接線。
本發明實施例係提供一種晶片封裝體，包括一晶片，具有一上表面、一下表面及一側壁，其中晶片於上表面包括一感測區或元件區及一信號接墊區。一淺凹槽結構位於信號接墊區外側，並沿著側壁自上表面朝下表面延伸。淺凹槽結構至少具有一第一凹口及一第二凹口，且第二凹口位於第一凹口下方。一重佈線層電性連接信號接墊區且延伸至第一凹口及第二凹口之側壁及底部。一接線具有一第一端點及一第二端點，其中第一端點於第二凹口之底部電性連接重佈線層，第二端點用於外部電性連接，且其中第一凹口之底部的橫向寬度窄於第二凹口之底部的橫向寬度。一封裝層至少覆蓋接線。
本發明實施例係提供一種晶片封裝體，包括一晶片，具有一上表面、一下表面及一側壁，其中晶片於上表面包括一感測區或元件區及一信號接墊區。一淺凹槽結構位於信號接墊區外側，並沿著側壁自上表面朝下表面延伸。淺凹槽結構至少具有一第一凹口及一第二凹口，且第二凹口位於第一凹口下方。一重佈線層電性連接信號接墊區且延伸至淺凹槽結構。一接線具有一第一端點及一第二端點，第一端點於淺凹槽結構 內電性連接重佈線層，第二端點用於外部電性連接，其中接線之一部份係高於晶片之上表面。一封裝層至少覆蓋接線。
100‧‧‧晶片
100a‧‧‧上表面
100b‧‧‧下表面
120‧‧‧晶片區
140、260‧‧‧絕緣層
150‧‧‧基底
160‧‧‧信號接墊區
180、320、340‧‧‧開口
200、523‧‧‧感測區/元件區
220‧‧‧第一凹口
220a‧‧‧第一側壁
220b‧‧‧第一底部
230‧‧‧第二凹口
230a‧‧‧第二側壁
230b‧‧‧第二底部
280‧‧‧重佈線層
300‧‧‧保護層
360‧‧‧黏著層
380‧‧‧外部元件
400‧‧‧接墊區
440、530‧‧‧接線
440a‧‧‧第一端點
440b‧‧‧第二端點
440c‧‧‧最高部分
460、540‧‧‧封裝層
480‧‧‧裝飾層
500‧‧‧保護層
510‧‧‧印刷電路板
520‧‧‧指紋辨識晶片
D1、D2‧‧‧深度
H1‧‧‧距離
H2‧‧‧深度
H3‧‧‧覆蓋厚度
第1A至1F圖係繪示出根據本發明一實施例之晶片封裝體的製造方法的剖面示意圖。
第2至3圖係繪示出根據本發明各種實施例之晶片封裝體的剖面示意圖。
第4圖係繪示傳統晶片封裝體之剖面示意圖。
以下將詳細說明本發明實施例之製作與使用方式。然應注意的是，本發明提供許多可供應用的發明概念，其可以多種特定型式實施。文中所舉例討論之特定實施例僅為製造與使用本發明之特定方式，非用以限制本發明之範圍。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複僅為了簡單清楚地敘述本發明，不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。再者，當述及一第一材料層位於一第二材料層上或之上時，包括第一材料層與第二材料層直接接觸或間隔有一或更多其他材料層之情形。
本發明一實施例之晶片封裝體可用以封裝感測晶片，例如指紋辨識器等生物辨識晶片。然其應用不限於此，例如在本發明之晶片封裝體的實施例中，其可應用於各種包含主動元件或被動元件(active or passive elements)、數位電路或類比電路(digital or analog circuits)等積體電路的電子元件 (electronic components)，例如是有關於光電元件(opto electronic devices)、微機電系統(Micro Electro Mechanical System，MEMS)、微流體系統(micro fluidic systems)、或利用熱、光線、電容及壓力等物理量變化來測量的物理感測器(Physical Sensor)。特別是可選擇使用晶圓級封裝(wafer scale package，WSP)的部分或全部製程對影像感測元件、發光二極體(light-emitting diodes，LEDs)、太陽能電池(solar cells)、射頻元件(RF circuits)、加速計(accelerators)、陀螺儀(gyroscopes)、微制動器(micro actuators)、表面聲波元件(surface acoustic wave devices)、壓力感測器(process sensors)或噴墨頭(ink printer heads)等半導體晶片進行封裝。
其中上述晶圓級封裝製程主要係指在晶圓階段完成封裝步驟後，再予以切割成獨立的封裝體，然而，在一特定實施例中，例如將已分離之半導體晶片重新分布在一承載晶圓上，再進行封裝製程，亦可稱之為晶圓級封裝製程。另外，上述晶圓級封裝製程亦適用於藉堆疊(stack)方式安排具有積體電路之多片晶圓，以形成多層積體電路(multi-layer integrated circuit devices)之晶片封裝體。
請參照第1F圖，其繪示出根據本發明一實施例之晶片封裝體的剖面示意圖。在本實施例中，晶片封裝體包括一晶片100、一淺凹槽結構、一外部元件380及一接線(wire)440。晶片100具有一上表面100a及一下表面100b。在一實施例中，晶片100包括鄰近於上表面100a的一絕緣層140以及其下方的基底150，一般而言，絕緣層140可由層間介電層(interlayer dielectric，ILD)、金屬間介電層(inter-metal dielectric，IMD)及覆蓋之鈍化層(passivation)組成。在本實施例中，絕緣層140可包括無機材料，例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、金屬氧化物或前述之組合或其他適合的絕緣材料。在本實施例中，基底150可包括矽或其他半導體材料。
在本實施例中，晶片100包括一信號接墊區160以及一感測區/元件區200，其可鄰近於上表面100a。在一實施例中，信號接墊區160包括多個導電墊，可為單層導電層或具有多層之導電層結構。為簡化圖式，此處僅以單層導電層作為範例說明，且僅繪示出絕緣層140內的一個導電墊作為範例說明。在本實施例中，絕緣層140內可包括一個或一個以上的開口180，暴露出對應的導電墊。
在一實施例中，晶片100之感測區/元件區200內含一感測元件。例如一生物感測晶片，其感測元件可用以感測生物特徵。在另一實施例中，晶片100係用以感測環境特徵，例如可包括一溫度感測元件、一溼度感測元件、一壓力感測元件、一電容感測元件或其他適合的感測元件。又一實施例中，感測晶片100可包括一影像感測元件。在一實施例中，感測晶片100內的感測元件可透過絕緣層140內的內連線結構而與導電墊電性連接。
在一實施例中，淺凹槽結構由一第一凹口220組成，位於信號接墊區160外側，並沿晶片100側壁自上表面100a朝下表面100b延伸，第一凹口220包括一第一側壁220a及一第一底部220b。在一實施例中，第一凹口220之第一側壁220a鄰 接絕緣層140而暴露出其下方的基底150。在本實施例中，第一凹口220的深度D1(標示於第1B圖中)不大於15微米。在一實施例中，藉由蝕刻絕緣層140所形成之第一凹口220，其側壁220a大致上垂直於上表面100a，舉例來說，第一凹口220的第一側壁220a與上表面100a之間的夾角可大約為84°至90°的範圍。此外，在另一實施例中，藉由切割絕緣層140所形成之第一凹口220，第一凹口220的第一側壁220a與上表面100a之間的夾角可大約為55°至90°的範圍。
在一實施例中，可選擇設置一絕緣層260以順應性設置於晶片100的上表面100a上，且延伸至第一凹口220內之第一側壁220a及第一底部220b，並暴露出部分的信號接墊區160。在本實施例中，絕緣層260可包括無機材料，例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、金屬氧化物或前述之組合，或其他適合的絕緣材料。
一圖案化的重佈線層(redistribution layer，RDL)280，順應性延伸至開口180及第一凹口220的第一側壁220a及第一底部220b上。重佈線層280可經由開口180電性連接至信號接墊區160。在一實施例中，重佈線層280設置於絕緣層260上，因此可避免與基底150電性接觸。在一實施例中，重佈線層280可包括銅、鋁、金、鉑、鎳、錫、前述之組合、導電高分子材料、導電陶瓷材料(例如，氧化銦錫或氧化銦鋅)或其他適合的導電材料。
一保護(protection)層300順應性設置於重佈線層280及絕緣層260上，且延伸至第一凹口220內。保護層300內包 括一個或一個以上的開口，暴露出重佈線層280的一部分。在本實施例中，保護層300內包括開口320及340，分別暴露出信號接墊區160及第一凹口220內的重佈線層280。在其他實施例中，保護層300內可僅包括開口340，例如將信號接墊區160之開口320覆蓋。在本實施例中，保護層300可包括無機材料，例如，氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、金屬氧化物或前述之組合，或其他適合的絕緣材料。
外部元件380可為一基底，透過一黏著層(例如，黏著膠(glue))360貼附於晶片100的下表面100b上。在本實施例中，外部元件380可為電路板、晶片(例如，處理器)或中介層(interposer)。以電路板為例，其表面可具有一個或一個以上的接墊區400。
接線440具有第一端點440a及第二端點440b，其中，第一端點440a於淺凹槽結構內電性連接重佈線層，第二端點440b則用於外部元件之電性連接，且接線440之一部分突出於晶片上表面100a。舉例而言，接線440可透過第二端點440b電性連接電路板380之接墊區400，及透過第一端點440a電性連接第一凹口220之第一底部220b上之重佈線層280，其中接線440之最高部分440c突出於晶片上表面100a。本實施例雖以接線440之一部分突出於晶片上表面100a為例，但其並不以此為限，在各實施例中藉由淺凹槽結構亦可使接線440低於上表面100a。
在本實施例中，晶片封裝體可更包括一封裝層(encapsulant)460，其可選擇性(optionally)覆蓋接線440、淺凹 槽結構或延伸至晶片上表面100a上，以於感測區/元件區200上方形成一扁平化接觸表面。封裝層460一般由形塑材料(molding material)或密封材料(sealing material)構成。
在一實施例中，可另外設置裝飾層480於封裝層460上，且可依據設計需求而具有色彩，以顯示具有感測功能的區域。保護層(例如，藍寶石基底或硬塑膠(hard rubber))500則可另外設置於裝飾層480上，以進一步提供耐磨、防刮及高可靠度的表面，進而避免在使用晶片封裝體之感測功能的過程中感測裝置受到汙染或破壞。
根據本發明的上述實施例，接線440之最高部分440c與淺凹槽結構之底部(亦即，第一凹口220的第一底部220b)之間具有一距離H1，且淺凹槽結構具有一深度H2(亦即，第一凹口220的深度D1)。封裝層460於感測區/元件區200之覆蓋厚度H3係決定於接線440之最高部分440c與淺凹槽結構之底部之間的距離H1與淺凹槽結構的深度H2之差值(H1-H2)。因此藉由調整淺凹槽結構之深度H2，可以降低封裝層460之覆蓋厚度，增加感測區之敏感度，同時形成扁平化之接觸表面。此外，由於此種淺凹槽結構不需要除去過多基底材料，因此可以維持基底之結構強度。
請參照第2至3圖，其繪示出根據本發明各種實施例之晶片封裝體的剖面示意圖，其中相同於第1F圖中的部件係使用相同的標號並省略其說明。第2圖中的晶片封裝體之結構類似於第1F圖中的晶片封裝體之結構，差異在於第2圖中晶片封裝體更包括一第二凹口230，自第一凹口220之第一底部220b 朝下表面延伸，第二凹口230具有一第二側壁230a及一第二底部230b，其中第二凹口230之第二側壁230a係鄰接基底150。在下層之第二凹口230之橫向寬度係窄於上層之第一凹口220。在一實施例中，絕緣層260延伸至第二凹口230之第二側壁230a及第二底部230b。
在本實施例中，接線440之最高部分440c與第一凹口220的第一底部220b之間具有一距離H1。封裝層460於感測區/元件區200之覆蓋厚度H3係決定於接線440之最高部分440c與淺凹槽結構之底部之間的距離H1與第一凹口220的深度D1之差值(H1-D1)。
在本實施例中，接線440之第一端點440a電性接觸上層第一凹口220之第一底部220b上之重佈線層280，因此除能夠進一步降低接線440的最高高度外，更由於第二凹口230增加了接線440與第一凹口220之第一底部220b之間距，因此可減少接線因碰觸第一凹口220邊緣而短路或斷線的機率。
第3圖中的晶片封裝體之結構類似於第2圖中的晶片封裝體之結構，差異在於第3圖中在下層之第二凹口230之橫向寬度係寬於上層之第一凹口220，同時，重佈線層280進一步延伸至下層之第二凹口230之第二側壁230a及第二底部230b，接線440之第一端點440a則自開口340電性接觸下層之第二凹口230之第二底部230b上之重佈線層280。另外，上層之第一凹口220貫穿絕緣層140之外，可更延伸至其下方的基底150內。
在本實施例中，接線440之最高部分440c與淺凹槽結構之底部(亦即，第二凹口230的第二底部230b)之間具有一距 離H1，且淺凹槽結構具有一深度H2(亦即，第一凹口220的深度D1加上第二凹口230的深度D2)。封裝層460於感測區/元件區200之覆蓋厚度H3係決定於接線440之最高部分440c與淺凹槽結構之底部之間的距離H1與淺凹槽結構的深度H2之差值(H1-H2)。
在本實施例中，利用第二凹口230進一步延伸至基底150內，因此能夠進一步降低接線440的最高高度，但較不影響基底之結構強度，且可避免直接以第一凹口220向下延伸所致之過度蝕刻而造成絕緣層140與基底150介面之底切現象。
在其他實施例中，接線440係以第二端點440b為起點焊接至重佈線層280上形成第一端點440a。
以下配合第1A至1F圖說明本發明一實施例之晶片封裝體的製造方法，其中第1A至1F圖係繪示出根據本發明一實施例之晶片封裝體的製造方法的剖面示意圖。
請參照第1A圖，提供一具有晶片區120之晶圓，晶片區120包括多個晶片100，每個晶片100具有一上表面100a及一下表面100b。在一實施例中，晶片包括基底150及鄰近於上表面100a的絕緣層140，一般而言，絕緣層140可由層間介電層(ILD)、金屬間介電層(IMD)及覆蓋之鈍化層組成。在本實施例中，絕緣層140可包括無機材料例如，氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、金屬氧化物或前述之組合或其他適合的絕緣材料。在本實施例中，基底150可包括矽或其他半導體材料。
在本實施例中，每一晶片內包括一個或一個以上的信號接墊區160，其可鄰近於上表面100a且包括多個導電 墊。為簡化圖式，此處僅繪示出單一晶片區120以及位於絕緣層140內的一個導電墊。在一實施例中，導電墊可為單層導電層或具有多層之導電層結構。此處，僅以單層導電層作為範例說明。在本實施例中，絕緣層140內可包括一個或一個以上的開口180，暴露出對應的導電墊。
在本實施例中，每一晶片100內具有一感測區/元件區200，其可鄰近於上表面100a。在一實施例中，感測區/元件區200用以感測生物特徵，例如可包括一指紋辨識元件。在另一實施例中，感測區/元件區200用以感測環境特徵，且可包括一溫度感測元件、一溼度感測元件、一壓力感測元件、一電容感測元件或其他適合的感測元件。又一實施例中，感測區/元件區200可包括一影像感測元件。在一實施例中，感測區/元件區200內的感測元件可透過絕緣層140內的內連線結構而與導電墊電性連接。
請參照第1B圖，可透過微影製程及蝕刻製程(例如，乾蝕刻製程、濕蝕刻製程、電漿蝕刻製程、反應性離子蝕刻製程或其他適合的製程)，在每一晶片100的側壁形成淺凹槽結構，例如自絕緣層140內形成第一凹口220，其沿著切割道(未繪示)自上表面100a朝下表面100b延伸，並貫穿絕緣層140而暴露出其下方的基底150，亦即，第一凹口220的深度約等於絕緣層140的厚度或更深一些。在本實施例中，第一凹口220的深度D1不大於15微米。在一實施例中，以蝕刻製程形成之第一凹口220的第一側壁220a大致上垂直於上表面100a。舉例來說，第一凹口220的側壁與上表面100a之間的夾角可大約為84°至90° 的範圍。在另一實施例中，以切割製程形成之第一凹口220的側壁大致上傾斜於上表面100a。舉例來說，第一凹口220的側壁與上表面100a之間的夾角可大約為55°至90°的範圍。
請參照第1C圖，可透過沉積製程(例如，塗佈製程、物理氣相沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程)，在晶片100的上表面100a上順應性形成一絕緣層260，其延伸至絕緣層140的開口180及第一凹口220內。在本實施例中，絕緣層260可包括無機材料例如，氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、金屬氧化物或前述之組合或其他適合的絕緣材料。
接著，可透過微影製程及蝕刻製程(例如，乾蝕刻製程、濕蝕刻製程、電漿蝕刻製程、反應性離子蝕刻製程或其他適合的製程)，去除開口180內的絕緣層260，以暴露出部分的信號接墊區160。接著，可透過沉積製程(例如，塗佈製程、物理氣相沉積製程、化學氣相沉積製程、電鍍製程、無電鍍製程或其他適合的製程)、微影製程及蝕刻製程，在絕緣層260上形成一圖案化的重佈線層280。
重佈線層280順應性延伸至開口180及第一凹口220的第一側壁220a及第一底部220b上，且可經由開口180電性連接暴露出的接墊區160。在一實施例中，重佈線層280係未延伸至第一凹口220的第一底部220b之邊緣。再者，當基底150包括半導體材料時，重佈線層280可透過絕緣層260電性隔離。在一實施例中，重佈線層280可包括銅、鋁、金、鉑、鎳、錫、前述之組合、導電高分子材料、導電陶瓷材料(例如，氧化銦錫或氧化銦鋅)或其他適合的導電材料。
請參照第1D圖，可透過沉積製程(例如，塗佈製程、物理氣相沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程)，在重佈線層280及絕緣層260上順應性形成一保護層300，其延伸至第一凹口220內。在本實施例中，保護層300可包括無機材料例如，氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、金屬氧化物或前述之組合或其他適合的絕緣材料。
接著，可透過微影製程及蝕刻製程(例如，乾蝕刻製程、濕蝕刻製程、電漿蝕刻製程、反應性離子蝕刻製程或其他適合的製程)，在保護層300內形成一個或一個以上的開口，暴露出重佈線層280的一部分。在本實施例中，開口320及340形成於保護層300內，以分別暴露出開口180及第一凹口220內的重佈線層280。
在其他實施例中，保護層300內可僅形成開口340。可以理解的是，保護層300內的開口的數量及位置係取決於設計需求而不限定於此。
接著，沿著切割道(未繪示)，對晶圓進行切割製程，以形成複數獨立的晶片100。在進行切割製程之後，每一晶片的第一凹口220係沿著側壁自上表面100a朝下表面100b延伸。
請參照第1E圖，可透過一黏著層(例如，黏著膠)360，將一外部元件380貼附於獨立的晶片中基底150的下表面100b上。在本實施例中，外部元件380可為電路板、晶片或中介層。以電路板為例，外部元件380內可具有一個或一個以上的接墊區400。相似地，接墊區400可包括多個導電墊，且導電 墊可為單層導電層或具有多層之導電層結構。為簡化圖式，此處僅以單層導電層作為範例說明，且僅繪示出一個接墊區400的一個導電墊作為範例說明。
接著，可透過焊接(Wire Bonding)製程，以外部元件380的接墊區400為起始的第二端點440b，形成一接線440並以第一端點440a電性連接第一凹口220之第一底部220b上之重佈線層280。在本實施例中，接線440具有一最高部分440c，其與第一凹口220之第一底部220b之距離為H1。在本實施例中，接線440可包括金或其他適合的導電材料。
在另一實施例中，如第2圖所示，其差異在於藉由蝕刻或切割製程移除部分基底形成一第二凹口230，其自第一凹口220之第一底部220b朝下表面延伸，第二凹口230具有第二側壁230a及第二底部230b，其中第二凹口230之第二側壁230a係鄰接基底150，且在下層之第二凹口230之橫向寬度係窄於上層之第一凹口220。在一實施例中，絕緣層260延伸至第二凹口230之第二側壁230a及第二底部230b。
在本實施例中，接線440之第一端點440a電性接觸上層第一凹口220底部上之重佈線層280，因此除能夠進一步降低接線440的最高高度外，更由於第二凹口230增加了接線440與第一凹口220之第一底部220b之間距，因此可減少接線因碰觸第一凹口220邊緣而短路或斷線的機率。
又另一實施例中，第3圖中的晶片封裝體之結構類似於第2圖中的晶片封裝體之結構，差異在於藉由蝕刻或切割製程使在下層之第二凹口230之橫向寬度寬於上層之第一凹口 220，同時，重佈線層280進一步延伸至下層之第二凹口230之第二側壁230a及第二底部230b，但未延伸至第二底部230b之邊緣。而接線440之第一端點440a則自開口340電性接觸下層之第二凹口230之第二底部230b上之重佈線層280。
在本實施例中，由於第二凹口230進一步延伸至基底150內，因此能夠進一步降低接線440的最高高度，但較不影響基底之結構強度，且可避免直接蝕刻上層之第一凹口220而因過度蝕刻造成絕緣層140與基底150介面之底切現象。
請參照第1F圖，可透過模塑成型(molding)製程或其他適合的製程，在晶片上表面100a上形成一封裝層460，其可選擇性覆蓋第一凹口220、外部元件380及接線440或延伸至晶片上表面100a，於感測區/元件區200上方形成一扁平化接觸表面。
接著，可透過沉積製程(例如，塗佈製程或其他適合的製程)，在封裝層460上形成一裝飾層480，其可依據設計需求而具有色彩，以顯示具有感測功能的區域。接著，可透過沉積製程(例如，塗佈製程、物理氣相沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程)，在裝飾層480上形成一保護層(例如，藍寶石基底或硬塑膠)500，以進一步提供耐磨、防刮及高可靠度的表面。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可更動與組合上述各種實施例。
100‧‧‧晶片
100a‧‧‧上表面
100b‧‧‧下表面
140、260‧‧‧絕緣層
150‧‧‧基底
160‧‧‧信號接墊區
180、320、340‧‧‧開口
200‧‧‧感測區/元件區
220‧‧‧第一凹口
220a‧‧‧第一側壁
220b‧‧‧第一底部
230‧‧‧第二凹口
230a‧‧‧第二側壁
230b‧‧‧第二底部
280‧‧‧重佈線層
300‧‧‧保護層
360‧‧‧黏著層
380‧‧‧外部元件
400‧‧‧接墊區
440‧‧‧接線
440a‧‧‧第一端點
440b‧‧‧第二端點
440c‧‧‧最高部分
460‧‧‧封裝層
480‧‧‧裝飾層
500‧‧‧保護層
D1、D2‧‧‧深度
H1‧‧‧距離
H2‧‧‧深度
H3‧‧‧覆蓋厚度

Claims (34)

  1. 一種晶片封裝體，包括：一晶片，具有一上表面、一下表面及一側壁，其中該晶片於該上表面包括一感測區或元件區及一信號接墊區；一淺凹槽結構，位於該信號接墊區外側，並沿著該側壁自該上表面朝該下表面延伸，其中該淺凹槽結構至少具有一第一凹口及一第二凹口，且該第二凹口位於該第一凹口下方；一重佈線層，電性連接該信號接墊區且延伸至該淺凹槽結構；以及一接線，具有一第一端點及一第二端點，其中該第一端點於該淺凹槽結構內電性連接該重佈線層，該第二端點用於外部電性連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝體，其中該第一凹口具有一第一側壁及一第一底部，且該重佈線層延伸至該第一凹口之該第一側壁及該第一底部。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之晶片封裝體，其中該第二凹口自該第一凹口之該第一底部朝該下表面延伸，其中該第二凹口具有一第二側壁及一第二底部。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之晶片封裝體，其中該第一底部之橫向寬度寬於該第二底部，該接線之該第一端點電性連接至位於該第一底部之該重佈線層上。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之晶片封裝體，其中該重佈線層自該上表面延伸至該第二凹口之該第二側壁及該第二底 部。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之晶片封裝體，其中該第一底部之橫向寬度窄於該第二底部，其中該接線之該第一端點電性連接至位於該第二底部之該重佈線層上。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之晶片封裝體，其中該晶片包括一基底及一絕緣層，其中該第一凹口之該第一側壁鄰接該絕緣層及部分之該基底，該第二凹口之該第二側壁鄰接該基底。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之晶片封裝體，更包括一封裝層，該封裝層覆蓋該接線及該上表面，於該感測區或元件區上方形成一扁平化接觸表面，其中該第一底部之橫向寬度寬於該第二底部，且該接線之該第一端點電性連接至位於該第一底部之該重佈線層上，該接線之一最高部分突出於該晶片之該上表面，且該封裝層於該感測區或元件區上之覆蓋厚度係決定於該接線之該最高部分與該第一凹口之該第一底部之間的距離與該第一凹口的深度之差值。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之晶片封裝體，其中該晶片為一生物辨識晶片。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之晶片封裝體，更包括一封裝層，該封裝層覆蓋該接線及該上表面，於該感測區或元件區上方形成一扁平化接觸表面，其中該第一底部之橫向寬度窄於該第二底部，該重佈線層更延伸至該第二凹口之該第二側壁及該第二底部，且該接線之該第一端點電性連接至位於該第二底部之該重佈線層上，該接線之一最高部分 突出於該晶片之該上表面，且該封裝層於該感測區或元件區上之覆蓋厚度係決定於該接線之該最高部分與該第二凹口之該第二底部之間的距離與該淺凹槽結構的深度之差值。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之晶片封裝體，其中該晶片為一指紋辨識晶片。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之晶片封裝體，其中該重佈線層未延伸至該第二凹口之邊緣。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝體，更包括一保護層，該封裝層覆蓋該重佈線層，並於該淺凹槽結構內形成一開口，供該接線之該第一端點電性連接該重佈線層。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之晶片封裝體，其中該信號接墊區係由該保護層覆蓋。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝體，其中該接線之該第二端點為焊接之起始點。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝體，其中該重佈線層未延伸至該淺凹槽結構之邊緣。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝體，其中該接線之該第一端點及該第二端點低於該晶片之該上表面，該接線之一最高部分突出於該晶片之該上表面。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之晶片封裝體，更包括一封裝層，該封裝層覆蓋該接線及該上表面，於該感測區或元件區上方形成一扁平化接觸表面，其中該封裝層於該感測區或元件區上之覆蓋厚度係決定於該接線之該最高部分與該 淺凹槽結構之底部之間的距離與該淺凹槽結構的深度之差值。
  19. 一種晶片封裝體的製造方法，包括：提供一晶圓，包括多個晶片，每一晶片具有一上表面及一下表面，其中該每一晶片於該上表面包括一感測區或元件區及一信號接墊區；於該每一晶片形成一淺凹槽結構，位於該信號接墊區外側，並自該上表面朝該下表面延伸，其中該淺凹槽結構至少具有一第一凹口及一第二凹口，且該第二凹口位於該第一凹口下方；於該每一晶片形成一重佈線層，電性連接該信號接墊區且延伸至該淺凹槽結構；切割該晶圓以分離該些晶片，使得該每一晶片具有一側壁，且該淺凹槽結構沿著該側壁延伸；以及於該每一晶片焊接一接線，具有一第一端點及一第二端點，其中該第一端點於該淺凹槽結構內電性連接該重佈線層，該第二端點用於外部電性連接。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之晶片封裝體的製造方法，其中該第一凹口具有一第一側壁及一第一底部，其中該重佈線層延伸至該第一凹口之該第一側壁及該第一底部。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之晶片封裝體的製造方法，其中該第二凹口自該第一凹口之該第一底部朝該下表面延伸，其中該第二凹口具有一第二側壁及一第二底部。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之晶片封裝體的製造方法，其 中該第一底部之橫向寬度寬於該第二底部，該接線之該第一端點電性連接至位於該第一底部之該重佈線層上。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之晶片封裝體的製造方法，更包括形成一封裝層，覆蓋該接線及該上表面，以於該感測區或元件區上方形成一扁平化接觸表面，其中該晶片包括一基底及一絕緣層，其中該第一凹口之該第一側壁鄰接該絕緣層，該第二凹口之該第二側壁鄰接該基底，且該封裝層於該感測區或元件區上之覆蓋厚度係決定於該接線之一最高部分與該第一凹口之該第一底部之間的距離與該第一凹口的深度之差值。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之晶片封裝體的製造方法，其中該第一底部之橫向寬度窄於該第二底部，該重佈線層更延伸至該第二凹口之該第二側壁及該第二底部，且該接線之該第一端點電性連接至位於該第二底部之該重佈線層上。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之晶片封裝體的製造方法，更包括形成一封裝層，至少覆蓋該接線，其中該晶片包括一基底及一絕緣層，其中該第一凹口之該第一側壁鄰接該絕緣層及部分之該基底，該第二凹口之該第二側壁鄰接該基底，且該封裝層之覆蓋厚度係決定於該接線之該最高部分與該第二凹口之該第二底部之間的距離與該淺凹槽結構的深度之差值。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之晶片封裝體的製造方法，其中該晶片為一指紋辨識晶片。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之晶片封裝體的製造方法，更包括形成一保護層，覆蓋該重佈線層，並於該第二凹口內形成一開口，供該接線之該第一端點電性連接該重佈線層。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之晶片封裝體的製造方法，其中該信號接墊區係由該保護層覆蓋。
  29. 如申請專利範圍第27項所述之晶片封裝體的製造方法，其中該接線之該第二端點為焊接之起始點。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之晶片封裝體的製造方法，其中該重佈線層未延伸至該第二凹口之邊緣。
  31. 如申請專利範圍第19項所述之晶片封裝體的製造方法，更包括形成一封裝層，覆蓋該接線及該上表面，以於該感測區或元件區上方形成一扁平化接觸表面，其中該接線之該第一端點及該第二端點低於該晶片之該上表面，該接線之一最高部分突出於該晶片之該上表面，且該封裝層於該感測區或元件區上之覆蓋厚度係決定於該接線之該最高部分與該淺凹槽結構之底部之間的距離與該淺凹槽結構的深度之差值。
  32. 一種晶片封裝體，包括：一晶片，具有一上表面、一下表面及一側壁，其中該晶片於該上表面包括一感測區或元件區及一信號接墊區；一淺凹槽結構，位於該信號接墊區外側，並沿著該側壁自該上表面朝該下表面延伸，其中該淺凹槽結構至少具有一第一凹口及一第二凹口，且該第二凹口位於該第一凹口下方； 一重佈線層，電性連接該信號接墊區且延伸至該淺凹槽結構；一接線，具有一第一端點及一第二端點，該第一端點於該淺凹槽結構內電性連接該重佈線層，該第二端點用於外部電性連接，其中該晶片包括一半導體基底及一絕緣層，該第一凹口之側壁鄰接該絕緣層，該第二凹口之側壁鄰接該半導體基底，且該第一凹口之底部係暴露出該半導體基底之表面；以及一封裝層，至少覆蓋該接線。
  33. 一種晶片封裝體，包括：一晶片，具有一上表面、一下表面及一側壁，其中該晶片於該上表面包括一感測區或元件區及一信號接墊區；一淺凹槽結構，位於該信號接墊區外側，並沿著該側壁自該上表面朝該下表面延伸，其中該淺凹槽結構至少具有一第一凹口及一第二凹口，且該第二凹口位於該第一凹口下方；一重佈線層，電性連接該信號接墊區且延伸至該第一凹口及該第二凹口之側壁及底部；一接線，具有一第一端點及一第二端點，其中該第一端點於該第二凹口之底部電性連接該重佈線層，該第二端點用於外部電性連接，且其中該第一凹口之底部的橫向寬度窄於該第二凹口之底部的橫向寬度；以及一封裝層，至少覆蓋該接線。
  34. 一種晶片封裝體，包括： 一晶片，具有一上表面、一下表面及一側壁，其中該晶片於該上表面包括一感測區或元件區及一信號接墊區；一淺凹槽結構，位於該信號接墊區外側，並沿著該側壁自該上表面朝該下表面延伸，其中該淺凹槽結構至少具有一第一凹口及一第二凹口，且該第二凹口位於該第一凹口下方；一重佈線層，電性連接該信號接墊區且延伸至該淺凹槽結構；一接線，具有一第一端點及一第二端點，該第一端點於該淺凹槽結構內電性連接該重佈線層，該第二端點用於外部電性連接，其中該接線之一部份係高於該晶片之該上表面；以及一封裝層，至少覆蓋該接線。
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