指紋辨識裝置的制造方法
【專利摘要】一種指紋辨識裝置包含第一介電層、指紋感測晶片、模封層、第一重布線層、第二介電層、第二重布線層與第三介電層。指紋感測晶片具有感測傳輸墊，且指紋感測晶片設置于第一介電層上。模封層覆蓋于第一介電層與指紋感測晶片上。模封層具有第一穿孔。第一重布線層配置于模封層上并經由第一穿孔接觸于驅動傳輸墊。第二介電層覆蓋模封層與第一重布線層。第二介電層具有第二穿孔。第二重布線層具有一環狀圖案且配置于第二介電層上，并經由第二穿孔電性連接至第一重布線層。第三介電層覆蓋于第二介電層與第二重布線層上。
【專利說明】
指紋辨識裝置
技術領域
[0001]本實用新型提供一種指紋辨識裝置及其制造方法，特別是一種利用晶圓級封裝(Wafer Level Package，WLP)技術的指紋辨識裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科技日新月異，生物辨識技術(b1metrics)，例如:指紋(fingerprint)辨識、聲紋辨識、虹膜辨識、視網膜辨識等，已逐漸成熟而廣泛地應用于個人身分辨識與確認。由于指紋特征資料相較于其他種類的生物特征資料的所需儲存空間較小，且基于生物辨識技術的使用方便性、安全性與辨識效率等的綜合考量，而使得指紋辨識更成為生物辨識技術中的主流。因此，目前市面上諸多產品，例如:筆記型電腦、平板電腦、手機等皆已整合有指紋辨識功能，藉以提升使用安全性。
[0003]習知，電容式的指紋辨識可區分為被動式與主動式兩種。在主動電容式的指紋辨識技術中，指紋辨識裝置透過獨立金屬環接觸使用者的手指以輸出脈波訊號后，再于手指接觸區接收并辨識經手指傳輸的該脈波訊號，進而獲得指紋資訊。然而，習知主動電容式的指紋辨識裝置的獨立金屬環需于各個指紋辨識裝置制作完成后，再個別嵌置于指紋辨識裝置上，進而使得其整體制備工序繁復且拉高生產成本。
[0004]而在被動電容式的指紋辨識技術中，則透過指紋感測晶片中的各個感測元的內部寄生電容以及其與使用者的手指間所形成的感測電容的電荷差異來獲得指紋資訊。然而，由于在習知被動電容式的指紋感測晶片中需配置大面積的感測元以獲取指紋資訊，而使得被動電容式的指紋感測晶片的面積龐大，并拉高其生產成本。
[0005]因此，如何簡化指紋辨識裝置的制備工序并降低其生產成本，實為本領域技術人員所欲琢磨的重要課題。
【實用新型內容】
[0006]有鑒于此，本實用新型一實施例提供一種指紋辨識裝置，包含第一介電層、指紋感測晶片、模封層、第一重布線層、第二介電層、第二重布線層與第三介電層。其中第一介電層具有第一表面與相對于第一表面的第二表面。指紋感測晶片具有頂面與相對于頂面的底面，且指紋感測晶片以其底面朝向第一介電層的第一表面而設置于第一介電層的第一表面上。指紋感測晶片包含驅動傳輸墊，且驅動傳輸墊配置于指紋感測晶片的頂面上。模封層覆蓋于指紋感測晶片的頂面與第一介電層的第一表面上。模封層包含第一穿孔，且第一穿孔對應于指紋感測晶片的驅動傳輸墊設置。第一重布線層配置于模封層上，且第一重布線層可經由模封層的第一穿孔接觸于感測傳輸墊。第二介電層覆蓋于模封層與第一重布線層上。第二介電層包含第二穿孔。第二重布線層配置于第二介電層上。第二重布線層具有環狀圖案且第二重布線層可經由第二介電層的第二穿孔電性連接至第一重布線層。第三介電層覆蓋于第二介電層與第二重布線層上。
[0007]在指紋辨識裝置的一實施態樣中，其中指紋感測晶片經由驅動傳輸墊輸出驅動訊號，且驅動訊號可經由第一重布線層傳輸至第二重布線層。
[0008]在指紋辨識裝置的一實施態樣中，其中第一介電層包含連接墊配置于其中，且局部的連接墊裸露于第一介電層的第一表面;指紋感測晶片還包含訊號傳輸墊，且訊號傳輸墊配置于指紋感測晶片的頂面;模封層還包含第一通孔與第二通孔，其中第一通孔對應于指紋感測晶片的訊號傳輸墊設置，而第二通孔對應于裸露于第一介電層的局部連接墊設置，且第一重布線層可經由第一通孔接觸于訊號傳輸墊并經由第二通孔接觸于連接墊。
[0009]在指紋辨識裝置的一實施態樣中，其中指紋感測晶片還包含感測傳輸墊，配置于指紋感測晶片的頂面上；模封層還包含第三穿孔，且第三穿孔對應于指紋感測晶片的感測傳輸墊設置;第一重布線層包含第一傳輸區與第二傳輸區，第一傳輸區可經由模封層的第一穿孔電性連接至指紋感測晶片的驅動傳輸墊，第二傳輸區可經由模封層的第三穿孔電性連接至指紋感測晶片的感測傳輸墊;第二介電層還包含第四穿孔;第二重布線層包含感測電極區與靜電防護區，其中感測電極區可經由第二介電層的第四穿孔電性連接至第一重布線層的第二傳輸區，而靜電防護區可經由第二介電層的第二穿孔電性連接至第一重布線層的第一傳輸區，其中第二重布線層的環狀圖案為靜電防護區。
[0010]在指紋辨識裝置的一實施態樣中，其中指紋感測晶片可經由感測傳輸墊輸出感測訊號，且感測訊號可經由第一重布線層傳輸至第二重布線層的感測電極區。
[0011]在指紋辨識裝置的一實施態樣中，其中第二重布線層的靜電防護區可經由指紋感測晶片的驅動傳輸墊電性連接至地電位。
[0012]在指紋辨識裝置的一實施態樣中，其中第一介電層包含連接墊，連接墊配置于第一介電層中，且局部的連接墊裸露于第一介電層的第一表面;模封層還包含第三通孔，第三通孔對應于裸露于第一介電層的局部連接墊;其中第一重布線層的第一傳輸區可經由模封層的第三通孔電性連接至裸露于第一介電層的連接墊。
[0013]在指紋辨識裝置的一實施態樣中，其中第三介電層裸露出第二重布線層的環狀圖案。
[0014]在指紋辨識裝置的一實施態樣中，還包含覆蓋層，且覆蓋層設置于第三介電層上。
[0015]綜上所述，根據本實用新型一實施例的指紋辨識裝置，于具有指紋感測晶片的晶圓生產完成后，可直接藉由在晶圓級封裝(Wafer Level Package，WLP)程序中的至少一重布線層所配置的環狀圖案來取代習知指紋辨識裝置需額外裝設的金屬環，且藉由采用晶圓級封裝程序的特性而可同時制造出多個無需額外裝設金屬環的指紋辨識裝置，進而達到簡化整體制備工序繁復并得以降低整體生產成本。此外，本實用新型一實施例的指紋辨識裝置中，更利用晶圓級封裝(Wafer Level Package，WLP)程序中的至少一重布線層來配置一感測電極區，因而無需于指紋感測晶片中布局感測電極，進而大幅縮小指紋感測晶片的面積且更降低整體生產成本。
[0016]以下在實施方式中詳細敘述本實用新型的詳細特征及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本實用新型的技術內容并據以實施，且根據本說明書所揭露的內容、權利要求書及附圖，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本實用新型相關目的及優點。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型第一實施例的指紋辨識裝置的立體概要示意圖。
[0018]圖2為第I圖中沿線A-A所繪示的剖視概要示意圖。
[0019]圖3為本實用新型第一實施例的指紋辨識裝置的一實施態樣的剖視概要示意圖。
[0020]圖4為本實用新型第二實施例的指紋辨識裝置的剖視概要示意圖。
[0021 ]圖5為本實用新型第三實施例的指紋辨識裝置的剖視概要示意圖。
[0022]圖6為本實用新型第四實施例的指紋辨識裝置的剖視概要示意圖。
【具體實施方式】
[0023]在本實用新型的所有圖式中，為了方便顯示與說明，各結構的比例關系可能與實際結構的比例關系不符，于此僅作為參考而非用以限制本實用新型。
[0024]以下，本實用新型一實施例提供一種利用晶圓級封裝(WaferLevel Package，WLP)，例如整合型扇出型封裝(Integrated Fan-Out，InFO)所制成的指紋辨識裝置。
[0025]圖1為本實用新型第一實施例的指紋辨識裝置的立體概要示意圖，圖2為圖1中沿線A-A所繪示的剖視概要示意圖。請參閱圖1與圖2，于此所示為經由晶圓級封裝后所單體化出來的指紋辨識裝置100。本實用新型第一實施例的指紋辨識裝置100包含第一介電層110、指紋感測晶片120、模封層130、第一重布線層140、第二介電層150、第二重布線層160以及第三介電層170。
[0026]第一介電層110具有第一表面I1a與相對于第一表面I 1a的第二表面110b。在一實施態樣中，第一介電層110的材料可為聚合物(polymer)，例如環氧樹脂、聚亞酰胺等，或由一般的介電材料所構成，如旋轉涂布玻璃、氧化硅、氮氧化硅等，以提供耐磨損、耐靜電放電破壞、防水氣侵入或沖擊等保護作用，來保護后續設置于其上的指紋感測晶片120。
[0027]在本實施例中，第一介電層110可透過物理氣相沉積或化學氣象沉積法形成于一承載基板200上。其中，承載基板200用以提供暫時的機械性及結構性支撐，且其上可依據設計需求配置有至少一連接墊111。因此，第一介電層110可形成于承載基板200上并覆蓋連接墊 Ill0
[0028]于此，承載基板200可具有一粘著層，且此粘著層可為任何適當的粘著物，例如紫外光膠，其暴露于紫外光時便會失去粘性，以利后續完成指紋辨識裝置100的制造后便可將承載基板200移除。在一實施態樣中，承載基板200的材料可為玻璃、氧化鋁、氧化硅或上述組合等。
[0029]此外，第一介電層110可透過實施平坦化制程，例如化學機械研磨(CMP)、水平切割等來移除多余的第一介電層110，而使得第一介電層110的第一表面IlOa可較為平整并得已裸露出連接墊111的局部表面。
[0030]指紋感測晶片120設置于第一介電層110上。其中，指紋感測晶片120具有頂面120a與相對于頂面120a的底面120b。于此，指紋感測晶片120以其底面120b朝向于第一介電層110的第一表面I 1a而設置于第一介電層110上。
[0031]在一實施態樣中，指紋感測晶片120的底面120b可貼附有晶片貼覆膜(DAF)或其他適合的粘著物后再置放于第一介電層110上。
[0032]需注意的是，為了方便說明，于第2圖中僅繪示一個指紋感測晶片120，但本實用新型并非僅限于此，第一介電層110上可同時置放有多個指紋感測晶片120，以于完成所有制程步驟后可經由切割以單體化出多個指紋辨識裝置100。
[0033]指紋感測晶片120可具有復數訊號傳輸墊(pad)121，配置于其頂面120a。在本實用新型的第一實施例中，指紋感測晶片120采用主動電容式指紋辨識技術，因此，指紋感測晶片120的復數訊號傳輸墊121中至少有一者為驅動傳輸墊122，用以使指紋感測晶片120的內部電路所產生的驅動訊號可經由此處傳輸至外部，進而可透過輸出的驅動訊號來達到指紋辨識的功能。于此，驅動訊號可為脈波訊號。
[0034]需注意的是，為了方便說明，于第2圖中僅繪示一個訊號傳輸墊121與一個驅動傳輸墊122，但本實用新型并非僅限于此。
[0035]模封層130覆蓋于指紋感測晶片120的頂面120a與第一介電層110的第一表面I1a上。于此，模封層130的材料可為環氧模封化合物(Epoxy Molding Compound ,EMC)、酸醛樹月旨(Phenolics)或是硅樹脂(Silicones)等，用以將指紋感測晶片120固定且封裝于第一介電層110上，并可提供保護作用以避免水氣或靜電等侵入而損壞指紋感測晶片120。
[0036]第一重布線層(redistribut1n layer，RDL)140可根據指紋辨識裝置100所需的走線(trace)設計而配置于模封層130上。
[0037]在本實施例中，前述模封層130于對應于指紋感測晶片120的驅動傳輸墊122的位置處開設有第一穿孔131H，以供第一重布線層140中的對應走線可經由此第一穿孔131H接觸于指紋感測晶片120的驅動傳輸墊122，進而可電性連接至驅動傳輸墊122以傳輸來自指紋感測晶片120所產生的驅動訊號。
[0038]模封層130更可于對應于指紋感測晶片120的訊號傳輸墊121的位置處開設有第一通孔132H，以供第一重布線層140中的對應走線可經由此第一通孔132H接觸于指紋感測晶片120之訊號傳輸墊121。此外，模封層130亦在對應于裸露在第一表面11Oa的局部連接墊111的位置處開設有第二通孔133H，以使第一重布線層140中接觸于訊號傳輸墊121的走線可同時經由此第二通孔133H接觸于連接墊111，進而使得訊號傳輸墊121可電性連通至連接墊111以傳輸訊號。
[0039]于此，第一重布線層140的材質可為金屬，例如銅、銀、鋁、鎳或上述的組合等皆可。
[0040]在一實施態樣中，第一重布線層140包含至少二傳輸區。于此，以二個傳輸區(以下分別稱之為第一傳輸區141與第二傳輸區142)為例來進行說明。其中，第一傳輸區141包含金屬柱狀凸塊1411與走線1412，而第二傳輸區142則包含二金屬柱狀凸塊1421、1422與走線1423。
[0041]在本實施態樣中，金屬柱狀凸塊1422可于指紋感測晶片120設置于第一介電層110上之前便形成于連接墊111所裸露出的局部表面上。例如，先透過于第一介電層110上形成圖案化罩幕(圖未示)以定義出后續形成金屬柱狀凸塊1422的形狀與位置，再透過電鍍或沉積技術形成金屬柱狀凸塊1422于圖案化罩幕所定義的位置中，并于形成金屬柱狀凸塊1422后再透過剝除制程來除去圖案化罩幕以留下所需的金屬柱狀凸塊1422。其中，圖案化罩幕可為光阻。
[0042]之后，于指紋感測晶片120設置于第一介電層110上之后，便可分別將金屬柱狀凸塊1411、1421形成于指紋感測晶片120的驅動傳輸墊122與訊號傳輸墊121上。
[0043]接續，形成模封層130以將第一介電層110與指紋感測晶片120覆蓋于下方。于此，模封層130的上表面可高于或齊平于金屬柱狀凸塊1411、1421、1422的上表面。其中，當模封層130的上表面高于金屬柱狀凸塊1411、1421、1422的上表面時，可再透過薄化制程，例如研磨或蝕刻等將模封層130的高度減縮，直至模封層130的上表面可裸露出第一金屬柱狀凸塊141的上表面為止。
[0044]待裸露出金屬柱狀凸塊1411、1421、1422的上表面后，第一重布線層140的走線1412、1423便可根據指紋辨識裝置100的走線布局規劃配置于模封層130上。其中，第一重布線層140的走線1412可接觸裸露于模封層130的上表面的金屬柱狀凸塊1411，且第一重布線層140的走線1423可接觸裸露于模封層130的上表面的金屬柱狀凸塊1421、1422。
[0045]第二介電層150覆蓋于第一重布線層140上，以保護第一重布線層140。其中，第二介電層150的材料大致上與前述的第一介電層110的材料相同，故于此不在贅述。
[0046]第二重布線層160配置于第二介電層150上，且前述的第二介電層150于對應于第一重布線層140的走線處可開設有第二穿孔150H，以使第二重布線層160的走線可經由此第二穿孔150H接觸第一重布線層140的第一傳輸區141，進而可透過第一重布線層140電性連接至驅動傳輸墊122以傳輸來自指紋感測晶片120所產生的驅動訊號。于此，第二重布線層160的材料大致上與前述的第一重布線層140的材料相同。
[0047]在一實施態樣中，第二重布線層160包含金屬柱狀凸塊1611與走線1612。在本實施態樣中，金屬柱狀凸塊1611可根據指紋辨識裝置100的走線布局規劃于第二介電層150形成前設置于第一重布線層140的傳輸區141中的預定設置處，以作為第一重布線層140與第二重布線層160之間的電性連接的橋梁。
[0048]之后，形成第二介電層150以將第一重布線層140覆蓋于下方。于此，第二介電層150的上表面可高于或齊平于金屬柱狀凸塊1611的上表面。其中，當第二介電層150的上表面高于金屬柱狀凸塊1611的上表面時，可再透過薄化制程，例如研磨或蝕刻等將第二介電層150的高度減縮，直至裸露出金屬柱狀凸塊1611的上表面為止。
[0049]待裸露出金屬柱狀凸塊1611的上表面后，第二重布線層160的走線1612便可根據指紋辨識裝置100的走線布局規劃配置于第二介電層150上，且走線1612接觸于金屬柱狀凸塊 1611。
[0050]在本實施例中，透過第二重布線層160的配置來取代習知所需額外裝設的金屬框。因此，第二重布線層160的走線1612可形成一環狀圖案，例如矩形環、圓環等，且此環狀圖案可為非封閉的環形，例如C型環、U型環等。此外，形成此環狀圖案的第二重布線層160的走線1612可不連續，例如由四條彼此相間隔的走線1612所排出的矩形環等，惟此不連續的走線1612需分別透過第二介電層150上對應的第二穿孔150H電性連接至第一重布線層140的傳輸區141，以傳輸指紋感測晶片120所產生的驅動訊號。
[0051 ]第三介電層170覆蓋于第二介電層150上。在本實施例中，第三介電層170可將第二介電層150與第二重布線層160皆覆蓋于其下，以提供防護作用。
[0052]然而本實用新型并非以此為限，在本實施例的一實施態樣中，第三介電層170覆蓋于第二介電層150上并裸露出第二重布線層160的環狀圖案，以使指紋感測晶片120可降低其產生的驅動訊號的強度，進而可降低指紋辨識裝置100的整體功耗。因此，第三介電層170可用以填平第二重布線層160的走線1612間的空缺，以使指紋辨識裝置100可具有平整的外觀，如圖3所示。
[0053]在本實施例中，第三介電層170的材料可與第一介電層110的材料相同。此外，第三介電層170更可提供一外觀顏色，以使指紋辨識裝置100后續裝設于電子裝置時，可與電子裝置的整體外觀及顏色相匹配，然而本實用新型并非僅限于此，第三介電層170所提供的外觀顏色亦可不匹配于電子裝置的顏色，此皆端視于設計需求。
[0054]在一實施態樣中，第三介電層170形成于第二介電層150上時，其上表面可高于或齊平于第二重布線層160的走線1612的上表面。其中，當第三介電層170的上表面高于第二重布線層160的走線1612的上表面時，可透過薄化制程，例如研磨或蝕刻等將第三介電層170的高度減縮，以平整化第三介電層170的表面。甚至，更可透過薄化制程縮減其高度直至其上表面可裸露出第二重布線層160的走線1612為止。
[0055]圖4為本實用新型第二實施例的指紋辨識裝置的剖視概要示意圖。請參閱圖4，在本實用新型的第二實施例中，指紋辨識裝置100還包含一覆蓋層190覆蓋于第三介電層170上。于此，覆蓋層190可具有透光性，例如可為玻璃或藍寶石等。然而本實用新型并非以此為限，覆蓋層190亦可不具有透光性，例如為一種涂層，且其可提供一外觀顏色，以使指紋辨識裝置100后續裝設于電子裝置時，可與電子裝置的整體外觀及顏色相匹配。
[0056]圖5為本實用新型第三實施例的指紋辨識裝置的剖視概要示意圖。請參閱圖5，本實用新型第三實施例的指紋辨識裝置300包含第一介電層310、指紋感測晶片320、模封層330、第一重布線層340、第二介電層350、第二重布線層360以及第三介電層370。
[0057]其中，第一介電層310大致上與第一實施例的第一介電層110相同，故于此不再贅述。
[0058]指紋感測晶片320設置于第一介電層310上。其中，指紋感測晶片320具有頂面與相對于頂面的底面。于此，指紋感測晶片320以其底面朝向于第一介電層310的第一表面310a而設置于第一介電層310上。
[0059]在本實施例中，由于習知指紋感測晶片中的感測電極將利用晶圓級封裝技術中的重布線層來取而代之，故于此的指紋感測晶片320中已無需布局大面積的感測電極，進而可大幅縮小指紋感測晶片320的面積。
[0060]在本實施例中，指紋感測晶片320具有復數訊號傳輸墊，配置于其頂面。于此，指紋感測晶片320采用被動電容式的指紋辨識技術，因此，指紋感測晶片320復數訊號傳輸墊中至少有一者為感測傳輸墊323，用以使指紋感測晶片120的內部電路所需的感測訊號可經由外部的重布線層所形成的感測電極所產生，以達到指紋辨識的功能。
[0061]此外，指紋感測晶片320還包含驅動傳輸墊322。惟在本實施例中，驅動傳輸墊322電性連接至一地電位，以使后述連接至此的第二重布線層360可提供靜電防護功能。
[0062]需注意的是，為了便于理解感測傳輸墊323與驅動傳輸墊322的走線連接，故于圖5中僅繪示一個感測傳輸墊323與一個驅動傳輸墊322而未繪示出其他訊號傳輸墊，而關于訊號傳輸墊的走線連接則可參閱前方第一實施例(或第二實施例)以及圖2，以下將不再贅述。
[0063]模封層330覆蓋于指紋感測晶片320與第一介電層310的第一表面310a上，以將指紋感測晶片320固定且封裝于第一介電層310上。
[0064]第一重布線層340可根據指紋辨識裝置300所需的走線設計而配置于模封層330上。
[0065]在本實施例中，前述模封層330于對應于指紋感測晶片320的驅動傳輸墊322的位置處開設有第一穿孔331H，以供第一重布線層340中的對應走線可經由此第一穿孔331H接觸于指紋感測晶片320的驅動傳輸墊322，進而可透過驅動傳輸墊322電性連接至一地電位。
[0066]在一實施態樣中，模封層330更于連接墊311的位置處開設有第三通孔333H，以供接觸于指紋感測晶片320的驅動傳輸墊322的第一重布線層340中的對應走線可經由此第三通孔333H接觸裸露于第一介電層310的第一表面310a的連接墊311。其中，此連接墊311可電性連接至一地電位。
[0067]此外，模封層330更可于對應于指紋感測晶片320的感測傳輸墊323的位置處開設有第三穿孔334H，以供第一重布線層340中的對應走線可經由此第三穿孔334H接觸于指紋感測晶片320的感測傳輸墊323。
[0068]在本實施例的一實施態樣中，第一重布線層340包含至少二傳輸區，以下分別稱之為第一傳輸區341與第二傳輸區342。其中，第一傳輸區341包含二金屬柱狀凸塊3411、3413與走線3412，且第二傳輸區342包含金屬柱狀凸塊3421與走線3422。
[0069]在本實施態樣中，第一傳輸區341的金屬柱狀凸塊3413可于指紋感測晶片320設置于第一介電層310上之前便形成于連接墊311所裸露出的局部表面上。之后，于指紋感測晶片320設置于第一介電層310上后，便可將金屬柱狀凸塊3411、3421分別形成于指紋感測晶片320的驅動傳輸墊322與感測傳輸墊323上。
[0070]接續，形成模封層330以將第一介電層310與指紋感測晶片320覆蓋于下方。于此，模封層330的上表面可高于或齊平于第一重布線層340的所有金屬柱狀凸塊的上表面。其中，當模封層330的上表面高于第一重布線層340的金屬柱狀凸塊的上表面時，可再透過薄化制程將模封層330的高度減縮，直至模封層330的上表面可裸露出各個金屬柱狀凸塊的上表面為止。
[0071]之后，第一重布線層340的各走線便可根據指紋辨識裝置300的走線布局規劃配置于模封層330上。其中，第一重布線層340的走線3412可接觸裸露于模封層330的上表面的金屬柱狀凸塊3411、3413，且第一重布線層340的走線3422可接觸裸露于模封層330的上表面的金屬柱狀凸塊3421。
[0072]第二介電層350覆蓋于第一重布線層340上，以保護第一重布線層340。
[0073]第二重布線層360配置于第二介電層350上，且前述第二介電層350于對應于第一重布線層340的走線3412開設有第二穿孔350H，以使第二重布線層360中的對應走線可經由此第二穿孔350H接觸第一重布線層340的第一傳輸區341。此外，第二介電層350亦于對應于第一重布線層340的走線3422開設有第四穿孔351H，以使第二重布線層360中的對應走線可經由此第四穿孔351H接觸第一重布線層340的第二傳輸區342。
[0074]于此，第二重布線層360的材質大致上與第一重布線層340的材質相同。
[0075]在本實施例中，第二重布線層360可包含靜電防護區361與感測電極區362。其中，第二重布線層360的感測電極區362配置有多個感測電極，以取代習知于指紋感測晶片中所配置的感測電極。
[0076]于此，靜電防護區361包含金屬柱狀凸塊3611與走線3612，且感測電極區362包含金屬柱狀凸塊3621與走線3622。其中，感測電極區362的走線3622即用以形成所述的多個感測電極。
[0077]在本實施例中，靜電防護區361的金屬柱狀凸塊3611可根據指紋辨識裝置300的走線布局規劃于第二介電層350形成前設置于第一重布線層340的第一傳輸區341中的預定設置處，以作為第一重布線層340與第二重布線層360之間的電性連接的橋梁。
[0078]同樣地，感測電極區362的金屬柱狀凸塊3621亦可根據指紋辨識裝置300的走線布局規劃于第二介電層350形成前設置于第一重布線層340的第二傳輸區342中的預定設置處。
[0079]接續，形成第二介電層350以將第一重布線層340覆蓋于下方。于此，第二介電層350的上表面可高于或齊平于金屬柱狀凸塊3611、3621的上表面。其中，當第二介電層350的上表面高于或齊平于金屬柱狀凸塊3611、3621的上表面時，可再透過薄化制程將第二介電層350的高度減縮，直至第二介電層350的上表面可裸露出金屬柱狀凸塊3611、3621的上表面為止。
[0080]之后，第二重布線層360的走線3612、3622便可根據指紋辨識裝置300的走線布局規劃分別配置于第二介電層350上。其中第二重布線層360的走線3612可接觸裸露于第二介電層350的上表面的金屬柱狀凸塊3611，且第二重布線層360的走線3622可接觸裸露于第二介電層350的上表面的金屬柱狀凸塊3621。
[0081]在本實施例中，第二重布線層360的靜電防護區361可將感測電極區362環繞于其中。因此，第二重布線層360的走線3612可形成一環狀圖案，例如矩形環、圓環等，且此環狀可為非封閉的環形，例如C型環、U型環等。此外，形成此圖案的第二重布線層360的走線3612可不連續，例如由四條彼此相間隔的走線1612所排出的矩形環等，惟此不連續的走線3612需分別透過第二介電層350上對應的第二穿孔350H連接至第一重布線層340的第一傳輸區341，以電性連接至地電位。
[0082]第三介電層370覆蓋于第二介電層350上。在本實施例中，第三介電層370可將第二介電層350與第二重布線層360皆覆蓋于其下，以提供防護作用。
[0083]在本實施例中，第三介電層370可提供一外觀顏色，以使指紋辨識裝置300后續裝設于電子裝置時，可與電子裝置的整體外觀及顏色相匹配，然而本實用新型并非僅限于此，第三介電層370所提供的外觀顏色亦可不匹配于電子裝置的顏色，此皆端視于設計需求。
[0084]在一實施態樣中，第三介電層370形成于第二介電層350上時，其上表面可高于第二重布線層360的上表面，并可透過薄化制程，例如研磨或蝕刻等將第三介電層370的高度減縮，以平整化第三介電層370的表面，如圖5所示。
[0085]圖6為本實用新型第四實施例的指紋辨識裝置的剖視概要示意圖。請參閱圖6，在本實用新型的第四實施例中，指紋辨識裝置300還包含一覆蓋層390覆蓋于第三介電層370上。于此，覆蓋層390可具有透光性，例如可為玻璃或藍寶石等。然而本實用新型并非以此為限，覆蓋層390亦可不具有透光性，例如為一種涂層，且其具有一外觀顏色，以使指紋辨識裝置300后續裝設于電子裝置時，可與電子裝置的整體外觀及顏色相匹配。
[0086]需注意的是，在本實用新型的第三實施例(或第四實施例)中，指紋辨識裝置300—般需要配置多個感測電極以擷取使用者的指紋資訊。然而，當紋辨識裝置300所需的感測電極的數量越多，其感測電極區362的走線亦趨于密集而難以僅靠單一布線層來完成。因此，在本實用新型的第三實施例(或第四實施例)的一實施態樣中，更可包含至少一第三重布線層與至少一第四介電層，以使紋辨識裝置300中感測電極區362的走線可經由此至少一第三重布線層來達成其繁密的布局規劃。其中，第三重布線層可設置于第二介電層350上且位于第二介電層350與第二重布線層360之間，而第四介電層則可設置于第二介電層350上以覆蓋第三重布線層，且位于第三介電層390與第二介電層350之間。
[0087]綜上所述，根據本實用新型一實施例的指紋辨識裝置，于具有指紋感測晶片的晶圓生產完成后，可直接藉由在晶圓級封裝(Wafer Level Package，WLP)程序中的至少一重布線層所配置的環狀圖案來取代習知指紋辨識裝置需額外裝設的金屬環，且藉由采用晶圓級封裝程序的特性而可同時制造出多個無需額外裝設金屬環的指紋辨識裝置，進而達到簡化整體制備工序繁復并得以降低整體生產成本。此外，本實用新型一實施例的指紋辨識裝置中，更利用晶圓級封裝(Wafer Level Package，WLP)程序中的至少一重布線層來配置一感測電極區，因而無需于指紋感測晶片中布局感測電極，進而大幅縮小指紋感測晶片的面積且更降低整體生產成本。
[0088]本實用新型的技術內容已以較佳實施例揭示如上述，然而其并非用以限定本實用新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本實用新型的精神所做些許的更動與潤飾，皆應涵蓋于本實用新型的范疇內，因此本實用新型的保護范圍當視后附的權利要求書所界定者為準。
[0089]【符號說明】
[0090]100 指紋辨識裝置110第一介電層
[0091]IlOa 第一表面IlOb 第二表面
[0092]111 連接墊120指紋感測晶片
[0093]120a 頂面120b 底面
[0094]121 訊號傳輸墊122驅動傳輸墊
[0095]130 模封層131H 第一穿孔
[0096]132H 第一通孔133H 第二通孔
[0097]140 第一重布線層141傳輸區
[0098]1411 金屬柱狀凸塊1412 走線
[0099]142 傳輸區1421 金屬柱狀凸塊
[0100]1422 金屬柱狀凸塊1423 走線
[0101]150 第二介電層150H 第二穿孔
[0102]160 第二重布線層1611 金屬柱狀凸塊
[0103]1612 走線170第三介電層
[0104]190 透光覆蓋層200承載基板
[0105]300 指紋辨識裝置310第一介電層
[0106]310a 第一表面311連接墊
[0107]320 指紋感測晶片322驅動傳輸墊
[0108]323 感測傳輸墊330模封層
[0109]331H 第一穿孔333H 第三通孔
[0110]334H 第三穿孔340第一重布線層
[0111]341 第一傳輸區3411 金屬柱狀凸塊
[0112]3413 金屬柱狀凸塊3412 走線
[0113]342 第二傳輸區3421 金屬柱狀凸塊
[0114]3422 走線350第二介電層
[0115]350H 第二穿孔351H 第四穿孔
[0116]360 第二重布線層361靜電防護區
[0117]3611金屬柱狀凸塊3612走線
[0118]362感測電極區3621金屬柱狀凸塊
[0119]3622走線370第三介電層
[0120]390覆蓋層
【主權項】
1.一種指紋辨識裝置，其特征在于，所述指紋辨識裝置包含: 一第一介電層，具有一第一表面與相對于該第一表面的一第二表面； 一指紋感測晶片，具有一頂面與相對于該頂面的一底面，該指紋感測晶片以該底面朝向該第一表面而設置于該第一表面上，該指紋感測晶片包含一驅動傳輸墊，且該驅動傳輸墊配置于該頂面上； 一模封層，覆蓋于該指紋感測晶片的該頂面與該第一介電層的該第一表面上，該模封層包含一第一穿孔，該第一穿孔對應于該驅動傳輸墊設置； 一第一重布線層，配置于該模封層上，且經由該第一穿孔電性連接至該驅動傳輸墊； 一第二介電層，覆蓋于該模封層與該第一重布線層之上，該第二介電層包含一第二穿孔； 一第二重布線層，配置于該第二介電層上，該第二重布線層具有一環狀圖案，且該第二重布線層經由該第二穿孔電性連接至該第一重布線層;及 一第三介電層，覆蓋于該第二介電層與該第二重布線層上。2.如權利要求1所述的指紋辨識裝置，其特征在于，該指紋感測晶片經由該驅動傳輸墊輸出一驅動訊號，且該驅動訊號可經由該第一重布線層傳輸至該第二重布線層。3.如權利要求1所述的指紋辨識裝置，其特征在于，該第一介電層包含一連接墊配置于其中，且局部該連接墊裸露于該第一介電層的該第一表面，該指紋感測晶片還包含一訊號傳輸墊，該訊號傳輸墊配置于該頂面上，該模封層還包含一第一通孔與一第二通孔，該第一通孔對應于該訊號傳輸墊設置，該第二通孔對應于局部該連接墊，該第一重布線層可經由該第一通孔接觸于該訊號傳輸墊并經由該第二通孔接觸于該連接墊。4.如權利要求1所述的指紋辨識裝置，其特征在于，該指紋感測晶片還包含一感測傳輸墊，配置于該頂面上，該模封層還包含一第三穿孔，對應于該感測傳輸墊設置，該第一重布線層包含一第一傳輸區與一第二傳輸區，其中該第一傳輸區經由該第一穿孔電性連接至該驅動傳輸墊，該第二傳輸區經由該第三穿孔電性連接至該感測傳輸墊，該第二介電層還包含一第四穿孔，該第二重布線層包含一感測電極區與一靜電防護區，其中該感測電極區經由該第四穿孔電性連接至該第二傳輸區，該靜電防護區經由該第二穿孔電性連接至該第一傳輸區，其中該環狀圖案為該靜電防護區。5.如權利要求4所述的指紋辨識裝置，其特征在于，該指紋感測晶片經由該感測傳輸墊輸入一感測訊號，且該感測訊號可經由該第二重布線層的該感測電極區傳輸至該第一重布線層。6.如權利要求4所述的指紋辨識裝置，其特征在于，該第二重布線層的該靜電防護區可經由該指紋感測晶片的該驅動傳輸墊電性連接至一地電位。7.如權利要求4所述的指紋辨識裝置，其特征在于，該第一介電層包含一連接墊配置于其中，且局部該連接墊裸露于該第一介電層的該第一表面，該模封層還包含一第三通孔，該第三通孔對應于局部該連接墊，該第一重布線層的該第一傳輸區可經由該第三通孔電性連接至該連接墊。8.如權利要求1至3中任一項所述的指紋辨識裝置，其特征在于，該第三介電層裸露出該第二重布線層的該環狀圖案。9.如權利要求8所述的指紋辨識裝置，其特征在于，所述指紋辨識裝置還包含一覆蓋層，設置于該第三介電層上。10.如權利要求4至7中任一項所述的指紋辨識裝置，其特征在于，所述指紋辨識裝置還包含一覆蓋層，設置于該第三介電層上。
【文檔編號】G06K9/00GK205486157SQ201521136951
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月31日
【發明人】范成至, 林煒挺, 郭師群
【申請人】茂丞科技股份有限公司