一種提高靈敏性的指紋識(shí)別傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種提高靈敏性的指紋識(shí)別傳感器的封裝結(jié)構(gòu)，屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]指紋識(shí)別傳感器被廣泛運(yùn)用于智能電話、觸摸板、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、電器、車輛的面板或機(jī)身等。傳統(tǒng)的指紋識(shí)別傳感器通過CMOS半導(dǎo)體工藝形成，當(dāng)指紋識(shí)別傳感器被制備成封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌入電子設(shè)備的外殼中時(shí)，一般采用藍(lán)寶石作為保護(hù)鏡片，往往導(dǎo)致接觸的靈敏性降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述傳統(tǒng)的指紋識(shí)別傳感器封裝結(jié)構(gòu)的不足，提供一種提升接觸的靈敏性的提高靈敏性的指紋識(shí)別傳感器的封裝結(jié)構(gòu)。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型一種提高靈敏性的指紋識(shí)別傳感器的封裝結(jié)構(gòu)，其包括:
[0006]硅基本體，其頂部的邊緣位置設(shè)置溝槽，其底部與基板固連；
[0007]電極，至少兩個(gè)，設(shè)置于所述硅基本體的頂部，其上表面露出硅基本體的上表面，其電路設(shè)置于所述硅基本體的內(nèi)部，所述溝槽的底部在垂直方向上的位置低于所述電路的底部；
[0008]感應(yīng)元件，設(shè)置于所述電極之間的硅基本體的頂部，且其上表面露出硅基本體的上表面；
[0009]絕緣層，覆蓋所述硅基本體的表面，并于感應(yīng)元件的上方開設(shè)絕緣層開口 I露出感應(yīng)元件的上表面、于電極的上方開設(shè)絕緣層開口 II露出電極的上表面；
[0010]金屬層，由若干個(gè)彼此絕緣的子金屬層構(gòu)成，各所述子金屬層的一端通過絕緣層開口 II與所述電極對應(yīng)連接，其另一端沿絕緣層向外延伸至溝槽的底部；
[0011]引線，其一端與延伸至溝槽的底部的金屬層連接，其另一端與基板連接，所述引線的周圍設(shè)置保護(hù)膠，所述保護(hù)膠包裹引線；
[0012]介電層I，填充絕緣層開口 I ;
[0013]介電層II，覆蓋所述絕緣層和介電層I的表面以及金屬層的表面；
[0014]介電層III，覆蓋于所述介電層II的表面。
[0015]所述介電層I與絕緣層為一體結(jié)構(gòu)。
[0016]所述介電層I與介電層II為一體結(jié)構(gòu)。
[0017]所述介電層I于感應(yīng)元件上方的厚度Hl范圍為2?20微米。
[0018]所述介電層I于感應(yīng)元件上方的厚度Hl范圍為3?5微米。
[0019]所述介電層II于感應(yīng)元件上方的厚度H2范圍為2?30微米。
[0020]所述介電層II于感應(yīng)元件上方的厚度H2范圍為3?10微米。
[0021]所述介電層III的厚度H3為50?400微米。
[0022]所述介電層III的厚度H3為100?250微米。
[0023]所述溝槽的傾斜角度為α，α的取值范圍為90°?150°。
[0024]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0025]本實(shí)用新型通過在硅基本體的頂部的邊緣設(shè)置溝槽，溝槽的底部在垂直方向上的位置低于電極的電路的底部，設(shè)置的金屬層相當(dāng)于將硅基本體的電極拉低，并通過引線從硅基本體的側(cè)部與基板導(dǎo)通，從而使指紋識(shí)別傳感器需要的垂直空間量較小，以便于指紋識(shí)別傳感器設(shè)計(jì)在更靠近用戶手指的位置，即極大的降低了感應(yīng)元件上方覆蓋的隔層厚度，有效地提升了指紋識(shí)別傳感器接觸的靈敏性。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型一種提高靈敏性的指紋識(shí)別傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的實(shí)施例一的剖面示意圖；
[0027]圖2為本實(shí)用新型一種提高靈敏性的指紋識(shí)別傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的實(shí)施例二的剖面示意圖；
[0028]圖3為本實(shí)用新型一種提高靈敏性的指紋識(shí)別傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的實(shí)施例三的剖面示意圖；
[0029]其中，硅基本體I
[0030]電極2
[0031]感應(yīng)元件3
[0032]溝槽4
[0033]溝槽壁41
[0034]絕緣層5
[0035]絕緣層開口 I 51
[0036]絕緣層開口 II 52
[0037]金屬層6
[0038]金屬層61、62
[0039]引線7
[0040]保護(hù)膠8
[0041]介電層I 91
[0042]介電層II 92
[0043]介電層III93
[0044]黏膠層10
[0045]基板11。
【具體實(shí)施方式】
[0046]現(xiàn)在將在下文中參照附圖更加充分地描述本實(shí)用新型，在附圖中示出了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，從而本公開將本實(shí)用新型的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。然而，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)被解釋為限制于這里闡述的實(shí)施例。
[0047]實(shí)施例一，參見圖1
[0048]本實(shí)用新型一種提高靈敏性的指紋識(shí)別傳感器的封裝結(jié)構(gòu)，其硅基本體I的橫截面呈矩形，電極2及其相關(guān)的電路圖案設(shè)置于其硅基本體I的內(nèi)部，而表現(xiàn)于頂部，圖中，以兩個(gè)電極21、22示例，電極21、22的上表面露出硅基本體I。感應(yīng)元件3嵌于兩個(gè)電極21、22之間的硅基本體I的上部，其上表面露出硅基本體1，用于測量用戶的指紋之間的電容，可以由此得到客戶的手指的圖像信息。電極2的個(gè)數(shù)可以在兩個(gè)以上，感應(yīng)元件3設(shè)置在其中間。
[0049]硅基本體I的頂部的邊緣位置設(shè)置溝槽4，該溝槽4可以使用劃片以及刻蝕的方法來成形。溝槽壁41的傾斜角度為α，α的取值范圍為90°?150°，以傾斜角度α為120°?130°為佳。溝槽4的底部在垂直方向上的位置低于電極21、22的電路的底部。硅基本體I的底部通過黏膠層10黏貼至基板11上，該基板11包括但不限于PCB板。
[0050]在硅基本體1、感應(yīng)元件3、溝槽4的表面以PECVD的方式沉積Si02、SiN等材質(zhì)的絕緣層5，并于感應(yīng)元件3的上方開設(shè)絕緣層開口 I 51露出感應(yīng)元件3的上表面、于電極21、22的上方開設(shè)絕緣層開口 II 52露出電極21、22的上表面。然后在絕緣層5的表面選擇性地構(gòu)建金屬層6，金屬層6由若干個(gè)彼此絕緣的子金屬層構(gòu)成，一般地，子金屬層的個(gè)數(shù)與電極2的個(gè)數(shù)匹配。圖中，電極21與子金屬層61匹配、電極22與子金屬層62匹配。該子金屬層61、62的一端通過絕緣層開口 II 52分別與電極21、22連接，其另一端沿絕緣層5向下延伸至溝槽4內(nèi)，從而將電極21、22的信息從硅基本體I表面導(dǎo)到平面以下的溝槽4內(nèi)。在溝槽4內(nèi)，引線7將金屬層6與基板11連接起來，實(shí)現(xiàn)電極21、22與基板11的電信連通。其中，引線7的弧高以低于硅基本體I的表面為佳。
[0051]使用保護(hù)膠8通過點(diǎn)膠的方法包裹引線7，保護(hù)膠8具有一定的韌性和絕緣功能，能夠?qū)σ€7起到保護(hù)作用，同時(shí)提高引線7的連接強(qiáng)度。在絕緣層開口 I 51內(nèi)填充介電層I 91，介電層I 91于感應(yīng)元件3上方的厚度Hl范圍為2?20微米，以厚度Hl范圍為3?5微米為佳。在絕緣層5和介電層I 91的表面以及金屬層6的表面覆蓋介電層II 92，其于感應(yīng)元件3上方的厚度H2范圍為2?30微米，以3?10微米為佳。介電層II 92的介電常數(shù)高于介電層I 91的介電常數(shù)。介電層II 92的表面設(shè)置藍(lán)寶石、陶瓷等材質(zhì)的介電層III 93，絕緣層5的介電常數(shù)<介電層I 91的介電常數(shù)<介電層II 92的介電常數(shù)<介電層III 93的介電常數(shù)。介電層III 93的厚度H3—般在50?400微米，而又以100?250為佳。介電層III 93的厚度越薄，指紋識(shí)別傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的靈敏性就越強(qiáng)。
[0052]實(shí)施例二
[0053]如圖2所示，該實(shí)施例與上述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)類似