TWI591768B - 封裝結構及其製法 - Google Patents

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Description

封裝結構及其製法
本發明係有關一種封裝結構，尤指一種指紋感測器之封裝結構及其製法。
隨著生活水平的提升，消費者對於隱私的注重程度也與日俱增，許多高階電子產品皆會裝載辨識系統，以增加電子產品中資料的安全性，因此辨識系統的研發與設計亦隨著消費者需求成為電子產業開發的方向。
現今辨識系統主要係朝生物辨識系統(biometric)發展。於生物辨識系統中，依據辨識標的的不同可概括分為辨識生物的生理特徵(如，指紋、瞳孔、人臉、聲紋)與行為特徵(如，簽名、語音)兩種類型的生物辨識系統，其中，辨識生理特徵的生物辨識系統具有具有單一性、防偽程度高與便利等優點，因此廣為消費者所接受。
此外，由於高階電子產品皆朝往輕、薄、短、小等高集積度方向發展，因此所裝載的生物辨識裝置多為指紋辨識裝置或人臉辨識裝置，其中又以指紋辨識裝置最廣泛被使用，藉以達到使該電子產品達到輕薄短小之目的。現有 指紋辨識裝置中，依據指紋的掃描方式分為掃描指紋圖案的光學指紋辨識裝置以及偵測指紋紋路中的微量電荷的矽晶指紋辨識裝置。
如第1圖所示，習知具指紋影像感測器(fingerprint sensor)之封裝結構1包括具有第一電性接觸墊101之基板10、具有感測區110與第二電性接觸墊111之感測晶片11、以及包覆該感測晶片11並外露出該感測區110之封裝膠體12，以供使用者觸滑(swipe)該感測區110而感測指紋。
具體地，該感測晶片11係設置於該基板10上，並以複數條銲線13電性連接該基板10之第一電性接觸墊101與該感測晶片11之第二電性接觸墊111，且該封裝膠體12係形成於該基板10上以密封該些銲線13。
然而，矽晶指紋影像感測器因手指需直接觸碰該感測晶片11的感測區110，使該感測區110表面易於損壞，遂縮短習知指紋影像感測器的使用壽命。
因此，如何克服上述習知技術的問題，增加指紋影像感測器的使用壽命，又能滿足封裝結構多彩化的期待，實為業界迫切待開發之方向。
鑒於上述習知技術之缺失，本發明提供一種封裝結構，係包括：基板，係具有相對之第一表面與第二表面；電子元件，係嵌埋於該基板中且具有相對之感測面及非感測面並電性連接該基板；以及絕緣層，係形成於該基板之第一表面與該電子元件之感測面上。
本發明復提供一種封裝結構之製法，係包括：提供一嵌埋有電子元件之基板，其中，該基板具有相對之第一表面與第二表面，且該電子元件係具有相對之感測面及非感測面，以令該電子元件之感測面外露於該基板之第一表面，並使該電子元件電性連接該基板；以及形成絕緣層於該基板之第一表面與該電子元件之感測面上。
前述之封裝結構及其製法中，該基板係具有連通該第一與第二表面之開口，以供置放該電子元件於該開口中，故可於形成該絕緣層之前，於該開口中形成封裝體，以包覆該電子元件，其中，形成該封裝體之方法係為模壓成型或轉注成型。
前述之封裝結構及其製法中，該電子元件係為指紋感測晶片。
前述之封裝結構及其製法中，該電子元件之感測面係以打線方式(銲線)電性連接該基板。
前述之封裝結構及其製法中，該絕緣層係以噴塗方式形成。
前述之封裝結構及其製法中，形成該絕緣層之材質係為油漆、陶瓷、藍寶石、玻璃或氧化鋯之其中一者。
由上可知，本發明之封裝結構及其製法，藉由該絕緣層覆蓋該電子元件之感測面，以避免手指直接碰觸該感測面，故相較於習知技術，本發明能避免該感測面損毀而導致電子元件失效之缺點。
1,2‧‧‧封裝結構
10,20‧‧‧基板
101,201‧‧‧第一電性接觸墊
11‧‧‧感測晶片
110‧‧‧感測區
12‧‧‧封裝膠體
13,23‧‧‧銲線
111,202‧‧‧第二電性接觸墊
20a‧‧‧第一表面
20b‧‧‧第二表面
200‧‧‧開口
21‧‧‧電子元件
21a‧‧‧感測面
21b‧‧‧非感測面
210‧‧‧電極墊
22‧‧‧封裝體
24‧‧‧絕緣層
25‧‧‧導電元件
9‧‧‧結合層
第1圖係為習知封裝結構之剖面示意圖；以及第2A至2F圖係為本發明之封裝結構之製法之剖面示意圖。
以下係藉由特定的具體實例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本創作可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本創作所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本創作所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。本文所使用之術語「感測面」係意指，但非限於，具有電子元件中具有感測區的表面，同理，不具有感測區之表面即為「非感測面」。同時，本說明書中所引用之如「上」、「第一」、「第二」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本創作可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本創作可實施之範疇。
第2A及2F圖係顯示本發明之封裝結構2之製法之剖 面示意圖。
如第2A圖所示，將一基板20設於一如薄膜(film)或貼布(tape)之結合層9上，且該基板20係具有相對之第一表面20a與第二表面20b，並以其第一表面20a結合至該結合層9。
於本實施例中，該基板20係具有連通該第一與第二表面20a,20b之複數開口200。
再者，該基板20係為線路板，其分別於該第一表面20a與第二表面20b上具有一第一電性接觸墊201與複數第二電性接觸墊202。
如第2B圖所示，分別置放複數電子元件21於各該開口200中。
於本實施例中，該電子元件21係具有相對之感測面21a及非感測面21b，該感測面21a上具有一感測區(圖略)與一電極墊210，且該電子元件21係以其感測面21a結合至該結合層9。
再者，該電子元件21係為感測晶片，亦即，一種用以偵測生物體電荷變化、溫度差、壓力等的感測晶片，更佳為指紋辨識晶片，該指紋辨識晶片係為能藉由該感測面21a所接收的電容差進行生物辨識。
如第2C圖所示，於各該開口200中形成封裝體22，以包覆各該電子元件21，使各該電子元件21嵌埋於該基板20中。接著，移除該結合層9，以令該電子元件21之感測面21a外露於該基板20之第一表面20a。
於本實施例中，形成該封裝體22之方法係為模壓成型或轉注成型。
如第2D圖所示，藉由打線方式將複數銲線23分別連接於各該第一電性接觸墊201與各該電極墊210上，使各該電子元件21電性連接該基板20。
如第2E圖所示，形成一絕緣層24於該基板20之第一表面20a與該電子元件21之感測面21a上，使該絕緣層24完全包覆該銲線23及完全覆蓋該感測面21a。
於本實施例中，形成該絕緣層24之方法係噴塗方式，且形成該絕緣層24之材質係為油漆(油墨型或壓克力型)、陶瓷、藍寶石、玻璃或氧化鋯。
如第2F圖所示，沿如第2E圖所示之切割路徑S進行切單製程，以形成本發明之封裝結構2，且形成複數如銲球之導電元件25於該基板20之第二表面20b之第二電性接觸墊202上，以令該封裝結構2藉由複數導電元件25結合至電子裝置(圖略)上。
當使用具有本發明封裝結構2之指紋感測器時，以手指碰觸該絕緣層24之表面，俾透過電荷變化、溫度差、壓力等方式，該感測面21a會掃描其所接收到電容差，以供該電子元件21作辨識。
本發明提供一種封裝結構2，係包括一基板20、一電子元件21、一封裝體22以及一絕緣層24。
所述之基板20係具有相對之第一表面20a與第二表面20b、及連通該第一與第二表面20a,20b之一開口200。
所述之電子元件21係置放該開口200中且具有相對之感測面21a及非感測面21b，以令該電子元件21之感測面21a外露於該基板20之第一表面20a，並使該電子元件21電性連接該基板20。
所述之封裝體22係形成於該開口200中，以包覆該電子元件21。
所述之絕緣層24係形成於該基板20之第一表面20a與該電子元件21之感測面21a上。
於一實施例中，該電子元件21係為指紋感測晶片。
於一實施例中，該電子元件21之感測面21a係透過至少一銲線23電性連接該基板20之第一表面20a。
於一實施例中，形成該絕緣層24之材質係為油漆、陶瓷、藍寶石、玻璃或氧化鋯。
綜上所述，本發明之封裝結構2及其製法中，藉由該絕緣層24覆蓋該電子元件21之感測面21a，以避免手指直接碰觸該電子元件21的感測面21a，故相較於習知技術，本發明能避免該感測面21a損毀而導致電子元件21失效之缺點，因而能延長該封裝結構2之壽命。
再者，該電子元件21置放該開口200中，不僅可薄化該封裝結構2之整體高度，且能縮減感測面21a至該基板20之第一表面20a的距離，以提高該感測面21a之感測靈敏度。
上述實施例僅例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違 背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
2‧‧‧封裝結構
20‧‧‧基板
20a‧‧‧第一表面
20b‧‧‧第二表面
202‧‧‧第二電性接觸墊
21‧‧‧電子元件
21a‧‧‧感測面
21b‧‧‧非感測面
22‧‧‧封裝體
23‧‧‧銲線
24‧‧‧絕緣層
25‧‧‧導電元件

Claims (13)

  1. 一種封裝結構，係包括：基板，係具有相對之第一表面與第二表面；電子元件，係嵌埋於該基板中且具有相對之感測面及非感測面並電性連接該基板；以及絕緣層，係形成於該基板之第一表面與該電子元件之感測面上；其中，該基板係具有連通該第一與第二表面之開口，以供置放該電子元件於該開口中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之封裝結構，復包括封裝體，係形成於該開口中以包覆該電子元件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之封裝結構，其中，該電子元件係為指紋感測晶片。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之封裝結構，其中，該電子元件之感測面係以銲線電性連接該基板。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之封裝結構，其中，形成該絕緣層之材質係為油漆、陶瓷、藍寶石、玻璃或氧化鋯之其中一者。
  6. 一種封裝結構之製法，係包括：提供一嵌埋有電子元件之基板，其中，該基板具有相對之第一表面與第二表面，且該電子元件係具有相對之感測面及非感測面，以令該電子元件之感測面外露於該基板之第一表面，並使該電子元件電性連接該基板；以及 形成絕緣層於該基板之第一表面與該電子元件之感測面上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之封裝結構之製法，其中，該基板係具有連通該第一與第二表面之開口，以供置放該電子元件於該開口中。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之封裝結構之製法，復包括於形成該絕緣層之前，於該開口中形成封裝體，以包覆該電子元件。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之封裝結構之製法，其中，形成該封裝體之方法係為模壓成型或轉注成型。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之封裝結構之製法，其中，該電子元件係為指紋感測晶片。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之封裝結構之製法，其中，該電子元件之感測面係以打線方式電性連接該基板。
  12. 如申請專利範圍第6項所述之封裝結構之製法，其中，該絕緣層係以噴塗方式形成。
  13. 如申請專利範圍第6項所述之封裝結構之製法，其中，形成該絕緣層之材質係為油漆、陶瓷、藍寶石、玻璃或氧化鋯之其中一者。
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