一種芯片裝置及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體器件制備技術領域，特別涉及一種芯片裝置及其制備方法。
【背景技術】
[0002]半導體芯片為在半導體片材上進行浸蝕、布線所制成的能實現某種功能的半導體器件。半導體芯片在使用時需要封裝在一個芯片裝置中，并通過該芯片裝置與一電路板連接，以完成特定的功能。例如，當封裝在一芯片裝置中的半導體芯片具備生物識別功能時(如指紋識別、臉象識別、虹膜識別等)，該半導體芯片需要通過芯片裝置將所識別出的生理特征信息傳遞給電路板，以完成后續的身份驗證等功能。
[0003]圖1為現有技術提供的一種芯片裝置的示意圖。如圖1所示，該芯片裝置包括:設置有通孔的金屬支架11，位于金屬支架通孔中的藍寶石蓋板12、指紋識別芯片13、與指紋識別芯片13電連接的焊線14、填充于金屬支架11和指紋識別芯片13之間的塑封材料15，以及通過焊線14與指紋識別芯片13電連接的電路板16 ;其中，電路板16與金屬支架11電連接。由此可見，指紋識別芯片13與電路板16之間是通過塑封在塑封材料15中的焊線14實現電連接的。然而，這樣通過焊線實現電連接的信號傳遞長度過長，指紋識別芯片13所傳遞的信號會在傳遞的過程中有較大的損失，這會降低整個器件的指紋識別靈敏度。
[0004]現有技術還提供一種芯片裝置，通過在芯片上制備通孔，并利用在通孔中制備的導電材料以實現芯片與電路板之間的電連接。這樣雖然可以減少芯片和電路板之間的信號傳遞長度，降低信號損失；但在芯片上制備通孔會降低最終形成產品的機械性能和電性性能，甚至有可能會影響到芯片本身的功能運行，而且加工過程的設備成本高、質量控制風險大。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明實施例提供一種芯片裝置及其制備方法，解決了現有技術中芯片和電路板之間信號損失大，以及加工過程的設備成本高、質量控制風險大的問題。
[0006]本發明實施例提供的一種芯片裝置，包括:
[0007]基板、芯片和至少一個信號傳輸端口 ；所述基板包括第一表面和與所述第一表面相對設置的第二表面；
[0008]所述第一表面包括芯片區域和非芯片區域；所述芯片區域設有芯片和與所述芯片電連接的至少一個信號傳輸端口 ；所述非芯片區域包括至少一個通孔；
[0009]所述第一表面上和所述至少一個通孔中制備有導電材料；所述至少一個信號傳輸端口通過所述第一表面上和所述至少一個通孔中的導電材料與所述第二表面形成電連接。
[0010]其中，所述基板為半導體基板，所述芯片與所述基板一體化制備。
[0011 ] 其中，所述芯片區域至少部分由所述非芯片區域包圍。
[0012]其中，所述至少一個通孔的側壁上制備有絕緣層，在所述絕緣層形成的孔隙中制備有導電材料。
[0013]其中，所述絕緣層形成的孔隙中填滿所述導電材料；或，
[0014]所述絕緣層形成的孔隙中的導電材料為在所述絕緣層表面制備的導電層。
[0015]其中，所述絕緣層和所述絕緣層形成的孔隙中的導電材料之間依次制備有阻擋層和/或種子層。
[0016]其中，所述導電層表面制備有防氧化的金屬導電層。
[0017]其中，所述導電層形成的孔隙中進一步填充有絕緣材料或導電材料。
[0018]其中，所述至少一個通孔的形狀包括:上下垂直通孔或斜錐通孔。
[0019]其中，進一步包括:至少一個導電凸塊和設有至少一個電性端口的電路板；
[0020]所述至少一個通孔中的導電材料分別通過所述至少一個導電凸塊與所述至少一個電性端口形成電連接。
[0021]其中，所述至少一個通孔和/或至少一個導電凸塊的位置根據所述電路板上至少一個電性端口的位置對應設置。
[0022]其中，所述第二表面與所述電路板之間的縫隙填充有絕緣材料。
[0023]其中，進一步包括:靜電釋放裝置和/或觸摸感應裝置；所述靜電釋放裝置與所述電路板電連接；所述觸摸感應裝置與所述芯片電連接。
[0024]其中，所述靜電釋放裝置和所述觸摸感應裝置集成為一個金屬圈，所述金屬圈固定在所述電路板上，所述金屬圈的整體或部分包圍所述基板。
[0025]其中，進一步包括:粘結層和保護蓋板；所述粘結層制備于所述第一表面上；所述粘結層表面制備有所述保護蓋板。
[0026]其中，所述保護蓋板的莫氏硬度范圍為5H-10H ;和/或，
[0027]所述保護蓋板在IMHz測試頻率下的介電常數大于4。
[0028]其中，所述保護蓋板的材質包括以下材料中的一種:納米材料、脂類材料、藍寶石、玻璃材料或陶瓷材料。
[0029]其中，所述脂類材料包括以下化合物中的一種或幾種:環氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、
苯并環丁烯樹脂、聚苯并惡唑樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚亞氨酯。
[0030]其中，進一步包括:硬化層，所述硬化層制備于所述第一表面上方。
[0031]其中，所述芯片為生物識別芯片。
[0032]本發明實施例提供了一種芯片裝置的制備方法，包括:
[0033]制備基板、芯片和至少一個信號傳輸端口 ；所述基板包括第一表面和與所述第一表面相對設置的第二表面；其中，所述第一表面包括芯片區域和非芯片區域；所述芯片區域設有芯片和與所述芯片電連接的至少一個信號傳輸端口 ；
[0034]在所述非芯片區域，制備用于形成所述至少一個信號傳輸端口與所述第二表面之間電連接的至少一個通孔，以及所述第一表面上和至少一個通孔中的導電材料。
[0035]其中，批量制備所述芯片裝置；則所述方法包括:
[0036]制備一個半導體晶圓；所述半導體晶圓包括至少一個切片區域，每個所述切片區域對應一個所述芯片裝置的基板；所述基板的第一表面步包括芯片區域和非芯片區域；所述芯片區域設有芯片和與所述芯片電連接的至少一個信號傳輸端口；
[0037]在每個非芯片區域，制備用于形成所述至少一個信號傳輸端口與所述第二表面之間電連接的至少一個通孔，以及所述第一表面上和所述至少一個通孔中的導電材料；
[0038]將所述半導體晶圓按照所述至少一個切片區域切割成至少一個芯片裝置。
[0039]其中，制備用于形成所述至少一個信號傳輸端口與所述第二表面之間電連接的至少一個通孔，以及所述第一表面上和所述至少一個通孔中的導電材料，包括:
[0040]在所述非芯片區域制備至少一個盲孔；
[0041]在所述第一表面和所述至少一個盲孔中制備絕緣層；
[0042]刻蝕所述絕緣層以露出所述至少一個信號傳輸端口 ；
[0043]在所述絕緣層和所述至少一個信號傳輸端口表面制備導電材料；
[0044]減薄所述第二表面以打通所述至少一個盲孔形成至少一個通孔。
[0045]其中，在所述絕緣層和所述至少一個信號傳輸端口表面制備導電材料，包括:
[0046]沉積導電材料直至填充所述絕緣層所形成的孔隙；或，
[0047]沉積導電材料直至在所述絕緣層表面形成一層導電層。
[0048]其中，在所述絕緣層和所述至少一個信號傳輸端口表面制備導電材料之前，進一步包括:
[0049]在所述絕緣層和所述至少一個信號傳輸端口表面依次制備阻擋層和種子層。
[0050]其中，進一步包括:
[0051]在所述導電層形成的孔隙中填充絕緣材料或導電材料。
[0052]其中，進一步包括:
[0053]在所述第二表面上對應所述至少一個通孔的位置處制備導電凸塊，以形成所述至少一個通孔中導電材料與所述導電凸塊之間的電連接；
[0054]將所述至少一個導電凸塊與一電路板的至少一個電性端口連接。
[0055]其中，進一步包括:
[0056]在一電路板上對應所述至少