指纹感测识别芯片封装结构的制作方法

本实用新型属于芯片封装技术领域，更具体地说，是涉及一种指纹感测识别芯片封装结构。

背景技术：

随着科学技术的发展，指纹识别技术在各行各业应用非常广泛，如应用于手机、平板等智能终端，门锁等智能家居，甚至应用于刑侦工具中。而指纹识别技术依托于指纹感测识别芯片，通常指纹感测识别芯片都包含有传感器芯片和处理器芯片，传感器芯片接收外部的指纹信息，处理器芯片对所接收的指纹信息进行分析处理。

目前，指纹感测识别芯片传统的封装方式如图1所示，传感器芯片12和处理器芯片13均放置于基板11上，再利用打线技术将芯片的顶部与基板11相连通。由于打线技术的限制，打出的金线14在高度方向和长度方向都占用了较大的面积，使得封装后的识别芯片的顶部和传感器顶部的距离大，影响传感器芯片12的灵敏度，而且使用打线技术的芯片封装体积大，金线的强度也较低，不能承受弯折力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种指纹感测识别芯片封装结构，以解决现有技术中存在的传感器芯片灵敏度低、指纹感测识别芯片整体体积大、强度低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种指纹感测识别芯片封装结构，包括基板、指纹传感器芯片以及指纹处理器芯片，所述基板上具有分别与所述指纹传感器芯片及所述指纹处理器芯片电连接的多个电连接点，所述指纹传感器芯片的正面设有第一焊接凸块，所述指纹传感器芯片的背面为指纹感应区域，所述指纹处理器芯片的正面设有第二焊接凸块，所述第一焊接凸块和所述第二焊接凸块分别焊接于与之对应的所述电连接点。

进一步地，所述基板上还设有第三焊接凸块，所述电连接点和所述第三焊接凸块分别设于所述基板的相对两侧。

进一步地，所述第一焊接凸块、所述第二焊接凸块、所述第三焊接凸块均为锡铅块。

进一步地，所述指纹传感器芯片具有贯穿其正面和背面的导电孔，使所述指纹传感器芯片的指纹感应区域背向所述基板且与所述第一焊接凸块电连接。

进一步地，所述指纹传感器芯片包括依次层叠设置的金属层、器件层以及芯片基底，所述第一焊接凸块焊接于所述金属层的表面。

进一步地，还包括覆盖于所述指纹传感器芯片及所述指纹处理器芯片上的保护层。

进一步地，所述保护层为胶体层或者玻璃层。

进一步地，所述第一焊接凸块、所述第二焊接凸块通过金锡合金压合于所述基板。

本实用新型提供的指纹感测识别芯片封装结构的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型指纹感测识别芯片封装结构中，指纹传感器芯片的正面设有第一焊接凸块、指纹处理器芯片的正面设有第二焊接凸块，且指纹感应区域设于指纹处理器芯片的背面，第一焊接凸块、第二焊接凸块焊接于基板对应的电连接点，使指纹传感器芯片和指纹处理器芯片均倒装于基板上，不需要从芯片的正面打线至基板。如此，指纹感应区域与封装后的芯片的表面距离缩短，指纹传感器芯片的灵敏度增强，且封装后芯片的整体体积缩小，焊接的芯片强度也远远大于打线的芯片强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中指纹感测识别芯片封装结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的指纹感测识别芯片封装结构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的指纹传感器芯片的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

21-第三焊接凸块；22-基板；23-第一焊接凸块；24-指纹传感器芯片；241-金属层；242-器件层；243-芯片基底；25-指纹处理器芯片；26-第二焊接凸块；3-线路板。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图2及图3，现对本实用新型提供的指纹感测识别芯片封装结构进行说明。该指纹感测识别芯片封装结构，包括基板22、指纹传感器芯片24以及指纹处理器芯片25。基板22上具有多个电连接点，其中一个或多个电连接点与指纹传感器芯片24连接，其他的电连接点与指纹处理器芯片25连接。指纹传感器芯片24的正面设有第一焊接凸块23，指纹传感器芯片24的背面为指纹感应区域，第一焊接凸块23焊接于与指纹传感器芯片24对应的电连接点，指纹处理器芯片25的正面设有第二焊接凸块26，第二焊接凸块26焊接于与指纹处理器芯片25对应的电连接点，使指纹传感器芯片24和指纹处理器芯片25均倒装(覆晶封装)于基板22上，可采用金锡共晶将上述两个芯片直接压合于基板22上，省略封装制程，使覆晶封装后的指纹感测识别芯片具有片电阻较低、热阻低、免打线等优点。其中，片电阻较低能够达到更好的传导效率，并且适用于大电流，热阻低的芯片散热性能较强，适合高功率工作，免打线大大降低了指纹感测识别芯片的体积，而且增加了其强度。指纹传感器芯片24可将收集到的指纹信息转变为电信号，常见的有半导体指纹传感器，手指贴于传感器时，与其构成了电容或者电感，由于指纹处凹凸不平，凸点、凹点与传感器的试剂距离大小不同，形成的电容或者电感数值也不同，利用上述远离将采集上的数值汇总，就将指纹信息转变成了对应的电信号，指纹传感器芯片24为现有技术。指纹处理器芯片25实际上是指纹识别算法的载体，将指纹信息对应的电信号通过指纹识别算法分析和处理，得到是否符合预设指纹信息等一系列的结果，指纹处理器芯片25也属于现有技术。

本实用新型提供的指纹感测识别芯片封装结构，与现有技术相比，本实用新型指纹感测识别芯片封装结构中，指纹传感器芯片24的正面设有第一焊接凸块23、指纹处理器芯片25的正面设有第二焊接凸块26，且指纹感应区域设于指纹处理器芯片25的背面，第一焊接凸块23、第二焊接凸块26焊接于基板22对应的电连接点，使指纹传感器芯片24和指纹处理器芯片25均倒装于基板22上，不需要从芯片的正面打线至基板22。如此，指纹感应区域与封装后的芯片的表面距离缩短，指纹传感器芯片24的灵敏度增强，且封装后芯片的整体体积缩小，焊接的芯片强度也远远大于打线的芯片强度。

请参阅图2及图3，作为本实用新型提供的指纹感测识别芯片封装结构的一种具体实施方式，基板22上还设有第三焊接凸块21，电连接点和所述第三焊接凸块21分别设于所述基板22的相对两侧，基板22通过第三焊接凸块21可焊接于线路板3上，实现指纹传感器芯片24、指纹处理器芯片25与线路板3的电连接。指纹传感器芯片24、指纹处理器芯片25倒装于基板22上后，通过第三焊接凸块21可将整个指纹感测识别芯片焊接于线路板3上，也可采用金锡共晶的焊接贴合方式，此处不作限定。基板22可为由一般CCI覆铜箔层压板,BT(树脂)、FR-4(环氧玻璃布层压板)、等材料制成的PCB(印刷线路板)基板。第一焊接凸块23、第二焊接凸块26、第三焊接凸块21均为锡铅块、金锡块等。

请参阅图2及图3，作为本实用新型提供的指纹感测识别芯片封装结构的一种具体实施方式，指纹传感器芯片24具有贯穿其正面和背面的导电孔，使指纹传感器芯片24的指纹感应区域与第一焊接凸块23电连接，即为硅穿孔(Trough Silicon Vias，简称TSV)。硅穿孔技术具体为，在芯片上设置导电孔是利用短的垂直电连接通过芯片的通孔，建立从芯片的一面到另一面的电连接，提供最短的互连路径。TSV通过将多层晶圆堆栈在一起，通过金属性孔洞的通道进行垂直性的接线互连，为芯片倒装提供了可能性。TSV能够提高效能表现，为垂直互连提供更短的信号路径，也能增加互连频宽，以更短的信号路径改善信号效率，还可以缩小尺寸，采用区域数组式垂直互连的方式，相较于打线接合或者是导线封装都更省空间。在其他实施例中，指纹处理器芯片25也可设置与指纹传感器类似的导电孔之其他处理技术如扇出(fan out)技术，具体可为硅基板扇出式分装、金凸块基板扇出式封装等，而使指纹传感器芯片24的指纹感应区域和第一焊接凸块23电连接。使指纹处理器芯片25的背面和正面电连接，然后倒装于基板22上。而使完成后使纹传感器芯片指纹感应区域在正面和而背面为的焊接凸块。

请参阅图2及图3，作为本实用新型提供的指纹感测识别芯片封装结构的一种具体实施方式，指纹传感器芯片24包括依次层叠设置的金属层241、器件层242以及芯片基底243，第一焊接凸块23焊接于金属层241的表面，指纹感应区域位于芯片基底243，在指纹传感器芯片24倒装于基板22上后，在指纹传感器芯片24中，金属层241与基板22之间的距离最近，芯片基底243与基板22之间的距离最远，芯片基底243的顶部无打线，使得封装后的指纹感测识别芯片，其指纹感应区域离手指按压区域较近，提高指纹传感器芯片24的灵敏度。指纹处理器芯片25的结构与指纹传感器芯片24的结构相同。

请参阅图2及图3，作为本实用新型提供的指纹感测识别芯片封装结构的一种具体实施方式，该指纹感测识别芯片封装结构还包括覆盖于指纹传感器芯片24及指纹处理器芯片25上的保护层，保护层用于保护指纹传感器芯片24、指纹处理器芯片25及其与基板22的连接结构。保护层可直接覆盖于各个芯片的表面，与各个芯片的大小相适配，当然也可覆盖具有芯片的所有区域，保护层的具体结构此处不作限定。

请参阅图2及图3，作为本实用新型提供的指纹感测识别芯片封装结构的一种具体实施方式，保护层为胶体层或者玻璃层。在其中一个实施例中，保护层为胶体层，可将液体胶填充于各个芯片之间，并包裹于各个芯片的外部，固化后即可形成保护层。在另一实施例中，保护层为玻璃层，玻璃层朝向芯片一侧的结构可与芯片的外部尺寸相适配，使得玻璃层可直接盖设于芯片的表面。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。