JP2005338980A

JP2005338980A - Fingerprint sensor device and method for producing it

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Publication number: JP2005338980A
Application number: JP2004154121A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Hosokawa; 広陽細川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-05-25
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2005-12-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To devise the arrangement of a sensor, a peripheral circuit and pad electrodes all of which are mounted in a semiconductor chip of a fingerprint sensor device, thereby increasing the accuracy of fingerprint recognition and the yield of the semiconductor chip on a wafer, and preventing warping of a package. SOLUTION: The fingerprint sensor device 1 includes a sensor 21 for detecting fingerprints, a peripheral circuit 22 for driving the sensor 21, and a group of pad electrodes 23 connected to the peripheral circuit 22. The sensor 21, the peripheral circuit 22 and the group of electrode pads 23 are disposed along the direction of movement of a finger read by the sensor 21. The surface of the sensor 21 is disposed on an inclined surface having an angle to the surface of an insulating film 30 that covers the top of the peripheral circuit 22 and the top of the group of electrode pads 23. The inclination angle thereof is not less than 3 degrees nor more than 30 degrees. COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、指紋センサ装置のセンサ表面に対して指のスウィープが容易な指紋認識精度の高い指紋検出装置および指紋センサ装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a fingerprint detection device with high fingerprint recognition accuracy that allows easy finger sweep with respect to the sensor surface of the fingerprint sensor device, and a method for manufacturing the fingerprint sensor device.

近年、携帯電子機器の発展により、小型／高密度実装技術を使用した製品の要求が強くなってきている。また、セキュリティーへの関心も高まっており、指紋センサを利用した個人認証技術が注目されている。指紋センサ用の小型ＩＣパッケージとしては、指を移動（スウィープ）させて指紋画像を再構築することで、チップサイズやパッケージサイズを小型化する方法がある。例えば図１７に示すように、半導体チップ１０１表面に形成されたセンサ部１０２を露出させるように半導体チップ１０１の周囲を半導体チップ１０１表面からの厚さｔが２００μｍ程度となる封止樹脂部１１０で封止するとともにセンサ部１０２の指の移動方向には長さＳ＝０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ、厚さが７０μｍ〜１５０μｍのモールドフラッシュ１１１が形成されているパッケージ構造の指紋センサ装置１００が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。 In recent years, with the development of portable electronic devices, there is an increasing demand for products using small / high-density mounting technology. In addition, interest in security has increased, and personal authentication technology using a fingerprint sensor has attracted attention. As a small IC package for a fingerprint sensor, there is a method of reducing the chip size or the package size by reconstructing a fingerprint image by moving (sweeping) a finger. For example, as shown in FIG. 17, a sealing resin portion 110 having a thickness t from the surface of the semiconductor chip 101 of about 200 μm around the semiconductor chip 101 so as to expose the sensor portion 102 formed on the surface of the semiconductor chip 101. A fingerprint sensor device 100 having a package structure in which a mold flash 111 having a length S = 0.3 mm to 1.0 mm and a thickness of 70 μm to 150 μm is formed in the moving direction of the finger of the sensor unit 102 while being sealed is disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).

上記のような従来のスウィープ型の指紋センサ装置の詳細を、図１８によって説明する。図１８において、（１）はスウィープ型の指紋センサ装置の外観を示した概略構成斜視図であり、（２）はスウィープ型の指紋センサ装置の平面図であり、（３）は（２）図中のＡ−Ａ線断面図であり、（４）は（２）図中のＢ−Ｂ線断面図である。さらに（５）はスウィープ型の指紋センサ装置の内部構造を示した平面図であり、（６）はスウィープ型の指紋センサ装置の背面図である。 Details of the conventional sweep-type fingerprint sensor device as described above will be described with reference to FIG. 18, (1) is a schematic configuration perspective view showing the appearance of a sweep type fingerprint sensor device, (2) is a plan view of the sweep type fingerprint sensor device, and (3) is a diagram (2). It is an AA line sectional view in the inside, and (4) is a BB line sectional view in (2) figure. Further, (5) is a plan view showing the internal structure of the sweep type fingerprint sensor device, and (6) is a rear view of the sweep type fingerprint sensor device.

図１８に示すように、スウィープ型の指紋センサ装置２００は、インターポーザ基板２１０上にダイボンド材２１１を介して半導体チップ２２０が搭載されている。この半導体チップ２２０にはその表面にセンサ部２２１が露出する状態に形成されている。また半導体チップ２２０にはセンサ部２２１の周辺にセンサ部２２１を駆動させるための周辺回路２２２が形成され、その周辺回路２２２上には信号出力を外部に出力する複数の電極パッド２２３が形成されている。各電極パッド２２３には金属ワイヤ２２４がインターポーザ基板２１０の電極（図示せず）に接続されている。またセンサ部２２１表面を露出するようにして、上記半導体チップ２２０を被覆する封止樹脂部２３０が上記インターポーザ基板２１０上に形成されている。 As shown in FIG. 18, in the sweep type fingerprint sensor device 200, a semiconductor chip 220 is mounted on an interposer substrate 210 via a die bond material 211. The semiconductor chip 220 is formed so that the sensor portion 221 is exposed on the surface thereof. Further, a peripheral circuit 222 for driving the sensor unit 221 is formed around the sensor unit 221 in the semiconductor chip 220, and a plurality of electrode pads 223 for outputting a signal output to the outside are formed on the peripheral circuit 222. Yes. A metal wire 224 is connected to each electrode pad 223 to an electrode (not shown) of the interposer substrate 210. A sealing resin portion 230 that covers the semiconductor chip 220 is formed on the interposer substrate 210 so that the surface of the sensor portion 221 is exposed.

上記封止樹脂部２３０は、センサ部２２１表面に対して指のスウィープ方向（図面矢印サ方向）の封止樹脂部２３０Ｈの段差が低くなるように形成され、指のスウィープ方向（図面矢印方向）に沿った部分の封止樹脂部２３０Ｖはセンサ部２２１表面より例えば２００μｍ程度の厚さに盛り上げられて形成されている。この厚く形成されている封止樹脂部２３０Ｖの半導体チップ２２１側の傾斜面２３０Ｓは、半導体チップ２２０表面に対して角度θを有するきつい傾斜角で形成されている。そのため、指が接触可能な領域２２１Ｔは、センサ部２２１表面における２点鎖線で示す領域となる。 The sealing resin portion 230 is formed such that the step of the sealing resin portion 230H in the finger sweep direction (in the direction of the arrow in the drawing) is lower with respect to the surface of the sensor portion 221. The sealing resin portion 230 V along the surface is formed so as to be raised to a thickness of, for example, about 200 μm from the surface of the sensor portion 221. The inclined surface 230 S on the semiconductor chip 221 side of the thick sealing resin portion 230 V is formed with a tight inclination angle having an angle θ with respect to the surface of the semiconductor chip 220. Therefore, the region 221T that can be touched by the finger is a region indicated by a two-dot chain line on the surface of the sensor unit 221.

また、上記インターポーザ基板２１０の裏面には複数の外部接続端子２４０が形成されている。 A plurality of external connection terminals 240 are formed on the back surface of the interposer substrate 210.

次に、指紋情報の取り込み方式について説明する。指紋の凹凸情報を検出する方式には、半導体チップ上のセンサと指紋間の容量として検出する静電容量方式があり、この他の方式としては、電位感知方式、熱感知方式などがある。いずれの方式も、半導体チップに搭載されたセンサに指を接触させる必要がある。 Next, a fingerprint information capturing method will be described. As a method for detecting the unevenness information of the fingerprint, there is a capacitance method for detecting the capacitance between the sensor on the semiconductor chip and the fingerprint, and other methods include a potential sensing method and a heat sensing method. In either method, it is necessary to bring a finger into contact with a sensor mounted on a semiconductor chip.

読み込んだ指紋情報を認証する方法の一つである特徴点抽出法について、図１９の概念図によって説明する。図１９に示すように、これは、指紋の紋様中の特徴的な形状を示す部分の位置情報を比較する。例えば指紋の端点や分岐点を比較して、本人確認を行う。他にパターンマッチング法のように、指紋イメージをそのまま比較して本人確認する方法もある。いずれも、確実に本人確認を行うためには、図２０に示すように、指３００の第１関節より先の指紋情報が取り込めるセンサであることが望ましい。 A feature point extraction method, which is one of the methods for authenticating the read fingerprint information, will be described with reference to the conceptual diagram of FIG. As shown in FIG. 19, this compares the positional information of the part showing the characteristic shape in the fingerprint pattern. For example, identification is performed by comparing the end points and branch points of fingerprints. In addition, there is a method of verifying the identity by comparing fingerprint images as they are, such as a pattern matching method. In any case, as shown in FIG. 20, it is desirable that the sensor can take in fingerprint information ahead of the first joint of the finger 300 in order to surely verify the identity.

また、指紋センサ装置による個人認証は、携帯電話などのモバイル機器に広がっており、このため、センサパッケージの小型化が急務となっている。これにともない、従来、センサ領域が１０数ｍｍ×２０ｍｍ程度あったセンサＩＣチップは、指をスウィープさせることで指紋画像を再構築するタイプに置き換わり、センサ領域が数ｍｍ×１０数ｍｍのタイプへと大幅な小型化を果たした。 In addition, personal authentication using a fingerprint sensor device has spread to mobile devices such as mobile phones, and for this reason, downsizing of the sensor package is an urgent task. Along with this, the sensor IC chip, which conventionally has a sensor area of about 10 mm x 20 mm, has been replaced with a type that reconstructs a fingerprint image by swiping a finger, and has a sensor area of a few mm x 10 mm. And achieved a significant downsizing.

大幅な小型化を実現したスウィープ型の指紋センサ装置だが、反面、センサ領域が小さくなったことで、指への接触が確実に行われないと、認証ができなくなる可能性も大きくなった。また、図２１に示すように、指紋センサの半導体チップ２２０は、センサ２２１の周辺に周辺回路２２２が形成されている。この周辺回路２２２は、確実な動作のために機械的保護や遮光をされていることが望ましい。 Although it is a sweep-type fingerprint sensor device that has achieved a significant downsizing, the sensor area has become smaller, and if the finger is not securely contacted, there is a greater possibility that authentication will not be possible. As shown in FIG. 21, the semiconductor chip 220 of the fingerprint sensor has a peripheral circuit 222 formed around the sensor 221. The peripheral circuit 222 is preferably mechanically protected or shielded from light for reliable operation.

しかしながら、上記スウィープ型の指紋センサ装置のＩＣパッケージは、その構造上、指がセンサー領域にうまく接触できない、指がセンサ表面上において動かしずらい、センサ部を搭載した半導体チップが細長くなるというような問題があった。 However, the IC package of the above-described sweep-type fingerprint sensor device has a structure in which the finger cannot be in good contact with the sensor region, the finger is difficult to move on the sensor surface, and the semiconductor chip on which the sensor unit is mounted is elongated. There was a problem.

例えば、指がセンサーエリアにうまく接触できないという問題では、図２２に示すように、半導体チップ２２０に形成されたセンサ部２２１表面と封止樹脂部２３０の傾斜面との角度θが４５度以上ときつく、段差があるため、センサ部２２１表面において指３００が触れる部分２２１Ｔと指３００が触れない部分２２１Ｎができてしまう。スウィープ（移動）型の指紋センサ装置２００は、指３００をスウィープすることを前提に、半導体チップ２２０のセンサ部２２１が占める領域を小さくしており、センサ部２２１表面に指３００が触れない部分２２１Ｎがあると、指紋認識精度が低下する恐れがある。 For example, in the problem that the finger cannot contact the sensor area well, as shown in FIG. 22, the angle θ between the surface of the sensor part 221 formed on the semiconductor chip 220 and the inclined surface of the sealing resin part 230 is 45 degrees or more. Since there is a tight step, a portion 221T that the finger 300 touches on the surface of the sensor unit 221 and a portion 221N that the finger 300 does not touch are formed. In the sweep (moving) type fingerprint sensor device 200, on the assumption that the finger 300 is swept, the area occupied by the sensor portion 221 of the semiconductor chip 220 is reduced, and the portion 221N where the finger 300 does not touch the surface of the sensor portion 221. If there is, there is a risk that the fingerprint recognition accuracy is lowered.

指が動かしづらいという問題では、スウィープ型の指紋センサ装置では、指を一定方向に移動する必要がある。このため、指の移動方向に段差があると、指を円滑に動かしづらいという問題があった。指がある程度一定の速度で移動されないと、指紋画像の再構築に支障をきたし、結果的に指紋認識精度が低下する恐れがある。 In the problem that it is difficult to move the finger, the sweep type fingerprint sensor device needs to move the finger in a certain direction. For this reason, there is a problem that it is difficult to move the finger smoothly if there is a step in the moving direction of the finger. If the finger is not moved at a certain speed, the reconstruction of the fingerprint image is hindered, and as a result, the fingerprint recognition accuracy may be lowered.

また、ＩＣチップが細長くなるという問題では、スウィープ型の指紋センサ装置は、センサ領域のサイズから、指のスウィープ方向に２ｍｍ〜３ｍｍ、指のスウィープ方向に対して直角方向には指の幅に合わせて１０数ｍｍ程度の長さが必要である。一方、前記図２１の回路ブロック図および前記図１８（５）に示すように、指紋センサ装置２００の半導体チップ２２０は、センサ部２２１以外に周辺回路２２２が存在する。この周辺回路２２２部分の面積は、回路構成にもよるが、長さ３ｍｍ〜６ｍｍ、幅１０数ｍｍ程度必要であり、通常はセンサ領域の外周に配置されることが多い。また、指紋センサ装置２００の半導体チップ２２０とインターポーザ基板２１０との電気的接続を行うための電極パッド２２３が、さらに半導体チップ２２０の短手方向に並ぶため、元々細長いセンサ部２２１を搭載した半導体チップ２２０が、さらに細長くなる。 In addition, in the problem that the IC chip becomes elongated, the sweep type fingerprint sensor device has a size of 2 to 3 mm in the finger sweep direction and the finger width in the direction perpendicular to the finger sweep direction according to the size of the sensor area. The length of about 10 and several mm is necessary. On the other hand, as shown in the circuit block diagram of FIG. 21 and FIG. 18 (5), the semiconductor chip 220 of the fingerprint sensor device 200 includes a peripheral circuit 222 in addition to the sensor unit 221. The area of the peripheral circuit 222 is required to be about 3 mm to 6 mm in length and about several tens of mm in width depending on the circuit configuration, and is usually arranged on the outer periphery of the sensor region. Further, since the electrode pads 223 for electrical connection between the semiconductor chip 220 of the fingerprint sensor device 200 and the interposer substrate 210 are further arranged in the lateral direction of the semiconductor chip 220, the semiconductor chip originally mounted with the elongated sensor portion 221. 220 is further elongated.

このように、半導体チップ２２０が細長くなると、ウエハ（図示せず）上における半導体チップ２２０の収率が低くなって、半導体チップ２２０のコストが高くなり、また、パッケージも細長くなるため、パッケージ（インターポーザ基板２１０、封止樹脂部２３０等）の反りが発生しやすくなる。パッケージの反りは、マザーボードへの基板実装の際、はんだ付け不良を発生させる可能性がある。 As described above, when the semiconductor chip 220 is elongated, the yield of the semiconductor chip 220 on the wafer (not shown) is lowered, the cost of the semiconductor chip 220 is increased, and the package is also elongated. Therefore, the package (interposer) Warping of the substrate 210, the sealing resin portion 230, etc.) is likely to occur. The warping of the package may cause a soldering failure when the board is mounted on the motherboard.

特開２００３-２３５８３０号公報JP 2003-235830 A

解決しようとする問題点は、スウィープ型の指紋センサ装置のＩＣパッケージは、その構造上、指がセンサ部にうまく接触できないために、センサ部表面に指が触れない領域ができることから指紋認識精度が低下する恐れがある点である。また、指がセンサ表面上において動かしずらいために、指紋画像の再構築に支障をきたして指紋認識精度が低下する恐れがある点である。さらに、センサ部を搭載した半導体チップが細長くなるために、ウエハ上における半導体チップの収率が低くなって、半導体チップのコストが高くなる点、また、パッケージが細長くなるためにパッケージに反りが発生しやすくなり、マザーボードへの基板実装の際、はんだ付け不良を発生させる可能性がある点である。 The problem to be solved is that the IC package of the sweep type fingerprint sensor device has a structure in which the finger cannot touch the sensor part well, and the fingerprint recognition accuracy is improved because an area where the finger does not touch is formed on the surface of the sensor part. It is a point that may be lowered. In addition, since the finger is difficult to move on the sensor surface, there is a possibility that the reconstruction of the fingerprint image is hindered and the fingerprint recognition accuracy is lowered. Furthermore, since the semiconductor chip on which the sensor unit is mounted is elongated, the yield of the semiconductor chip on the wafer is reduced, and the cost of the semiconductor chip is increased, and the package is warped because the package is elongated. This is a point that may cause poor soldering when the board is mounted on the motherboard.

本発明の指紋センサ装置は、指紋を検出するセンサと、前記センサを駆動する周辺回路と、前記周辺回路に接続された電極パッド群とを備えた指紋検出装置であって、前記センサと前記周辺回路と前記電極パッド群とは、前記センサで読み取られる指のスウィープ方向にそって配置され、前記センサは、前記周辺回路および前記電極パッド群上を被覆する絶縁膜表面に対して角度を有する傾斜面に配置されることを最も主要な特徴とする。 The fingerprint sensor device of the present invention is a fingerprint detection device comprising a sensor that detects a fingerprint, a peripheral circuit that drives the sensor, and an electrode pad group that is connected to the peripheral circuit. The circuit and the electrode pad group are arranged along a finger sweep direction read by the sensor, and the sensor is inclined at an angle with respect to an insulating film surface covering the peripheral circuit and the electrode pad group The most important feature is that it is arranged on the surface.

本発明の指紋センサ装置の製造方法は、指紋を検出するセンサと、前記センサを駆動する周辺回路と、前記周辺回路に接続された電極パッド群とを備えた指紋センサ装置の製造方法であって、前記センサと前記周辺回路と前記電極パッド群とを、前記センサで読み取られる指の移動方向にそって配置し、前記センサを、前記周辺回路および前記電極パッド群上を被覆する絶縁膜表面に対して角度を有する傾斜面上に配置することを最も主要な特徴とする。 A method for manufacturing a fingerprint sensor device of the present invention is a method for manufacturing a fingerprint sensor device comprising a sensor for detecting a fingerprint, a peripheral circuit for driving the sensor, and an electrode pad group connected to the peripheral circuit. The sensor, the peripheral circuit, and the electrode pad group are arranged along a finger moving direction read by the sensor, and the sensor is disposed on the surface of the insulating film that covers the peripheral circuit and the electrode pad group. The most important feature is that it is disposed on an inclined surface having an angle with respect to the surface.

本発明のセンサ装置は、センサと周辺回路と電極パッド群とがセンサで読み取られる指の移動（スウィープ）方向にそって配置されるため、従来の指紋センサ装置よりも半導体チップ形状やパッケージ形状が細長くならないので、ウエハにおける半導体チップの収率を向上させることができ、また製造コストの低減が図れる。また、センサは、周辺回路および電極パッド群上を被覆する絶縁膜表面に対して角度を有する傾斜面上に配置されるので、指が確実にセンサーエリアに接触するようになるとともに、指が移動し易くなるため、指紋認識精度が向上するという利点がある。さらに、センサ領域を露出させたまま、周辺回路部を確実に封止樹脂で被覆することができることから、指紋認識精度が向上するとともに、周辺回路部を確実に保護できるので誤動作（例えば光電効果による誤動作）の防止が図れる。 In the sensor device of the present invention, the sensor, the peripheral circuit, and the electrode pad group are arranged along the finger movement (sweep) direction read by the sensor, so that the semiconductor chip shape and the package shape are more than those of the conventional fingerprint sensor device. Since it is not elongated, the yield of semiconductor chips on the wafer can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, since the sensor is disposed on an inclined surface having an angle with respect to the surface of the insulating film covering the peripheral circuit and the electrode pad group, the finger can surely come into contact with the sensor area and the finger can move. Therefore, there is an advantage that fingerprint recognition accuracy is improved. Furthermore, since the peripheral circuit portion can be reliably covered with the sealing resin while the sensor region is exposed, the fingerprint recognition accuracy is improved and the peripheral circuit portion can be reliably protected. (Malfunction) can be prevented.

本発明のセンサ装置の製造方法は、センサと周辺回路と電極パッド群とをセンサで読み取られる指の移動（スウィープ）方向にそって配置するため、従来の指紋センサ装置よりも半導体チップ形状やパッケージ形状が細長くならないので、ウエハにおける半導体チップの収率が向上する。これによって、製造コストの低減が図れる。また、周辺回路および電極パッド群上を被覆する絶縁膜表面に対して角度を有する傾斜面上に、センサを配置するので、指が確実にセンサーエリアに接触するようになるとともに、指がスウィープ（移動）し易くなるため、指紋認識精度が向上するという利点がある。さらに、センサ領域を露出させたまま、周辺回路部を確実に封止樹脂で被覆することができることから、指紋認識精度が向上するとともに、周辺回路部を確実に保護できるので誤動作（例えば光電効果による誤動作）の防止が図れる。 In the manufacturing method of the sensor device of the present invention, the sensor, the peripheral circuit, and the electrode pad group are arranged along the finger movement (sweep) direction read by the sensor. Since the shape is not elongated, the yield of semiconductor chips on the wafer is improved. As a result, the manufacturing cost can be reduced. In addition, since the sensor is disposed on the inclined surface having an angle with respect to the surface of the insulating film covering the peripheral circuit and the electrode pad group, the finger is surely brought into contact with the sensor area, and the finger is swept ( The fingerprint recognition accuracy is improved. Furthermore, since the peripheral circuit portion can be reliably covered with the sealing resin while the sensor region is exposed, the fingerprint recognition accuracy is improved and the peripheral circuit portion can be reliably protected. (Malfunction) can be prevented.

指をセンサ部に対して移動させた際、センサ部に対して指を動かし易くすることにより、指がセンサ部全域に触れるようにして、指紋認識精度を向上させること、センサ部を搭載した半導体チップが細長くなるのを防止して、ウエハ上における半導体チップの収率を高めること、およびパッケージに反りが発生するのを防止することという目的を、センサ部、周辺回路部、電極パッド電極部の配置を工夫するとともに、周辺回路および電極パッド群上を被覆する絶縁膜表面に対して角度を有する傾斜面上にセンサを配置することで実現した。 When the finger is moved relative to the sensor unit, the finger can touch the entire sensor unit by making it easy to move the finger relative to the sensor unit, thereby improving fingerprint recognition accuracy. The purpose of preventing the chip from becoming elongated, increasing the yield of the semiconductor chip on the wafer, and preventing the warpage of the package, is to provide a sensor part, peripheral circuit part, electrode pad electrode part. This was realized by devising the arrangement and arranging the sensor on an inclined surface having an angle with respect to the surface of the insulating film covering the peripheral circuit and the electrode pad group.

本発明の指紋センサ装置に係る第１実施例を、図１によって説明する。図１において、（１）はスウィープ型の指紋センサ装置の外観を示した斜視図であり、（２）はスウィープ型の指紋センサ装置の平面図であり、（３）は（２）図中のＡ−Ａ線断面図であり、（４）は（２）図中のＢ−Ｂ線断面図である。さらに（５）はスウィープ型の指紋センサ装置の内部構造を示した平面図であり、（６）はスウィープ型の指紋センサ装置の背面図である。 A first embodiment of the fingerprint sensor device of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, (1) is a perspective view showing an appearance of a sweep type fingerprint sensor device, (2) is a plan view of the sweep type fingerprint sensor device, and (3) is (2) in FIG. It is an AA line sectional view, and (4) is a BB line sectional view in (2) figure. Further, (5) is a plan view showing the internal structure of the sweep type fingerprint sensor device, and (6) is a rear view of the sweep type fingerprint sensor device.

図１に示すように、スウィープ型の指紋センサ装置１は、基板１０（以下、一例としてインターポーザ基板１０として説明する）上にダイボンド材４１、傾斜面を有するスペーサ４２、ダイボンド材４３等を介して半導体チップ２０が搭載されている。この半導体チップ２０にはその表面に指紋を検出するセンサ２１が露出する状態に形成されている。また半導体チップ２０にはセンサ２１の周辺にセンサ２１を駆動させるための周辺回路２２が形成され、その周辺回路２２上には信号出力を外部に出力する複数の電極パッドからなる電極パッド群２３が形成されている。上記センサ２１と上記周辺回路２２と上記電極パッド群２３とは、センサ２１で読み取られる指の移動方向にそって配置されている。また電極パッド群２３の各電極パッドには金属ワイヤ２４がインターポーザ基板１０の電極（図示せず）に接続されている。またセンサ２１表面を露出するようにして、上記半導体チップ２０を被覆する絶縁膜（以下、封止樹脂部という）３０が上記インターポーザ基板１０上に形成されている。 As shown in FIG. 1, the sweep type fingerprint sensor device 1 includes a die bond material 41, a spacer 42 having an inclined surface, a die bond material 43, and the like on a substrate 10 (hereinafter described as an interposer substrate 10 as an example). A semiconductor chip 20 is mounted. The semiconductor chip 20 is formed with a sensor 21 for detecting a fingerprint exposed on the surface thereof. Further, a peripheral circuit 22 for driving the sensor 21 is formed around the sensor 21 in the semiconductor chip 20, and an electrode pad group 23 including a plurality of electrode pads for outputting a signal output to the outside is formed on the peripheral circuit 22. Is formed. The sensor 21, the peripheral circuit 22, and the electrode pad group 23 are arranged along the finger movement direction read by the sensor 21. A metal wire 24 is connected to an electrode (not shown) of the interposer substrate 10 in each electrode pad of the electrode pad group 23. An insulating film (hereinafter referred to as a sealing resin portion) 30 that covers the semiconductor chip 20 is formed on the interposer substrate 10 so that the surface of the sensor 21 is exposed.

上記封止樹脂部３０Ａ表面に対して上記センサ２１表面は角度θなる傾斜面に配置されている。このセンサ２１表面の傾斜角は、３度以上３０度以下に設定される。この傾斜角が３度未満であると、封止樹脂部３０に被覆される周辺回路２２の封止樹脂部３０の膜厚が不足し、例えば、封止樹脂部３０によって周辺回路２２の機械的に保護することが困難になる。また、周辺回路２２に対する遮光性が不十分になり、光電効果による誤動作の原因となる。さらに半導体チップ２０に形成された電極パッド群に接続される金属ワイヤ２４が露出してしまうという不具合が生じるようになる。また、傾斜角が３０度を超えるようになると、センサ２１表面に指をスウィープさせたときに、従来と同様に、センサ２１の検出領域に指が完全に接触できずに不使用部分が生じるようになる。したがって、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対する上記センサ２１表面の角度θは３度以上３０度以下に設定される。また、さらに指をスウィープしやすくするためには、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対する上記センサ２１表面の角度θは３度以上１０度以下にすることが好ましい。 The surface of the sensor 21 is disposed on an inclined surface having an angle θ with respect to the surface of the sealing resin portion 30A. The inclination angle of the surface of the sensor 21 is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. When the inclination angle is less than 3 degrees, the film thickness of the sealing resin portion 30 of the peripheral circuit 22 covered with the sealing resin portion 30 is insufficient. It becomes difficult to protect. Further, the light shielding property to the peripheral circuit 22 becomes insufficient, which causes a malfunction due to the photoelectric effect. Furthermore, there is a problem that the metal wire 24 connected to the electrode pad group formed on the semiconductor chip 20 is exposed. Further, when the tilt angle exceeds 30 degrees, when the finger is swept on the surface of the sensor 21, as in the conventional case, the finger cannot completely contact the detection area of the sensor 21, and an unused portion is generated. become. Accordingly, the angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. Further, in order to make it easier to sweep the finger, it is preferable that the angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A is 3 degrees or more and 10 degrees or less.

またセンサ２１の周辺回路２２側を除く周囲の封止樹脂部３０の表面は、センサ２１表面と同一平面上、もしくはセンサ２１表面よりも下部側に傾斜する面に形成されている。これにより、センサ２１の指紋検出領域へ指が確実に接触できるようになる。 The surface of the surrounding sealing resin portion 30 excluding the peripheral circuit 22 side of the sensor 21 is formed on the same plane as the surface of the sensor 21 or a surface inclined to the lower side of the sensor 21 surface. As a result, the finger can reliably contact the fingerprint detection area of the sensor 21.

上記のように、センサ２１表面を傾斜面に配置するには、インターポーザ基板１０表面に対してダイボンド材４１で傾斜面を有するスペーサ４２を固定し、さらにスペーサ４２の傾斜面にダイボンド材４３でセンサ２１が搭載された半導体チップ２０を固定すればよい。また、封止樹脂部３０Ａは、センサ２１の指紋検出領域と周辺回路２２との境界から周辺回路２２、電極パッド群２３を被覆するように形成されればよい。この時、周辺回路２１上を封止する封止樹脂部３０Ａ表面に対するセンサ２１表面の傾斜角度θが大きくならないように、上記範囲に設定される。実際には、インターポーザ基板１０に第１ボンド（ボールボンド）、半導体チップ２０上の電極パッド群２３上に第２ボンド（ウェッジボンド）を行う（リバースボンド）ことにより、半導体チップ２０上の金属ワイヤー２４のループ高さを、１００〜１５０μｍ程度に低く抑えることができるため、この部分の半導体チップ２０上の樹脂厚を２００μｍとすると、半導体チップサイズから換算して、θは３度とすることが可能である。 As described above, in order to arrange the surface of the sensor 21 on the inclined surface, the spacer 42 having the inclined surface is fixed to the surface of the interposer substrate 10 with the die bonding material 41, and the sensor is further connected to the inclined surface of the spacer 42 with the die bonding material 43. What is necessary is just to fix the semiconductor chip 20 in which 21 is mounted. Further, the sealing resin portion 30 A may be formed so as to cover the peripheral circuit 22 and the electrode pad group 23 from the boundary between the fingerprint detection region of the sensor 21 and the peripheral circuit 22. At this time, the inclination angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A that seals the peripheral circuit 21 is set within the above range. Actually, the first bond (ball bond) is applied to the interposer substrate 10 and the second bond (wedge bond) is applied (reverse bond) to the electrode pad group 23 on the semiconductor chip 20 (reverse bond). Since the loop height of 24 can be kept as low as about 100 to 150 μm, if the resin thickness on this portion of the semiconductor chip 20 is 200 μm, θ can be 3 degrees in terms of the semiconductor chip size. Is possible.

また、上記インターポーザ基板１０の裏面には複数の外部接続端子４０が形成されている。 A plurality of external connection terminals 40 are formed on the back surface of the interposer substrate 10.

本発明の指紋センサ装置１は、センサ２１と周辺回路２２と電極パッド群２３とがセンサ２１で読み取られる指の移動（スウィープ）方向にそって配置されるため、従来の指紋センサ装置よりも半導体チップ２０の形状やパッケージ形状が細長くならないので、ウエハにおける半導体チップ２０の収率を向上させることができ、また製造コストの低減が図れる。また、センサ２０は、周辺回路２２および電極パッド群２３上を被覆する絶縁膜（封止樹脂部）３０表面に対して角度を有する傾斜面上に配置されるので、指が確実にセンサ２１の指紋検出領域に接触するようになるとともに、指が移動し易くなるため、指紋認識精度が向上するという利点がある。さらに、指紋検出領域を露出させたまま、周辺回路２２を確実に封止樹脂部３０で被覆することができることから、指紋認識精度が向上するとともに、周辺回路２２を確実に保護できるので誤動作（例えば光電効果による誤動作）の防止が図れる。 In the fingerprint sensor device 1 of the present invention, the sensor 21, the peripheral circuit 22, and the electrode pad group 23 are arranged along the finger movement (sweep) direction read by the sensor 21, so that the semiconductor device is more semiconductor than the conventional fingerprint sensor device. Since the shape of the chip 20 and the package shape are not elongated, the yield of the semiconductor chip 20 on the wafer can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the sensor 20 is disposed on an inclined surface having an angle with respect to the surface of the insulating film (sealing resin portion) 30 covering the peripheral circuit 22 and the electrode pad group 23, the finger is surely attached to the sensor 21. Since the finger comes into contact with the fingerprint detection area and the finger is easily moved, there is an advantage that the fingerprint recognition accuracy is improved. Furthermore, since the peripheral circuit 22 can be reliably covered with the sealing resin portion 30 while the fingerprint detection area is exposed, the fingerprint recognition accuracy is improved and the peripheral circuit 22 can be reliably protected. (Malfunction due to photoelectric effect) can be prevented.

次に、上記第１実施例で説明したスウィープ型の指紋センサ装置１による指紋検出方法を、図２によって説明する。図２は、（１）に指を移動する方向について示し、（２）に指を移動する方向に対して直角となる方向ついて示した。 Next, a fingerprint detection method using the sweep type fingerprint sensor device 1 described in the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows the direction of moving the finger in (1), and shows the direction perpendicular to the direction of moving the finger in (2).

図２に示すように、指紋センサ装置１では、周辺回路２２上を被覆する封止樹脂部３０Ａ表面よりセンサ２１方向に、指５０の第１間接より指５０の先端を矢印ア方向に移動（スウィープ）させることで、センサ２１によって指５０の第１間接より指５０の先端に至る指表面の指紋を検出する。このとき、センサ２１の周辺回路２２側を除く３辺側における封止樹脂部３０は、センサ２１表面と同一平面上もしくはセンサ２１表面を基準にして下部側に傾斜する面に形成されているため、その部分の封止樹脂部３０によって、指５０のセンサ２１表面への接触が妨げられることはない。このように、指５０の移動方向、および指５０の移動方向の側方において、センサ２１への指の接触を妨げることがなくなったので、指紋認識精度が高められ、誤判定を無くすことができるようになった。 As shown in FIG. 2, in the fingerprint sensor device 1, the tip of the finger 50 is moved in the direction of the arrow A from the surface of the sealing resin portion 30A covering the peripheral circuit 22 toward the sensor 21 and from the first indirect of the finger 50 ( By sweeping, the sensor 21 detects the fingerprint on the finger surface from the first indirect of the finger 50 to the tip of the finger 50. At this time, the sealing resin portion 30 on the three sides excluding the peripheral circuit 22 side of the sensor 21 is formed on the same plane as the surface of the sensor 21 or on a surface inclined downward with respect to the surface of the sensor 21. The contact of the finger 50 with the surface of the sensor 21 is not hindered by the sealing resin portion 30 at that portion. As described above, since the finger contact with the sensor 21 is not hindered in the moving direction of the finger 50 and the side of the moving direction of the finger 50, the fingerprint recognition accuracy can be improved and erroneous determination can be eliminated. It became so.

次に、本発明の指紋センサ装置に係る第２実施例を、図３によって説明する。図３において、（１）はスウィープ型の指紋センサ装置の外観を示した斜視図であり、（２）はスウィープ型の指紋センサ装置の平面図であり、（３）は（２）図中のＡ−Ａ線断面図であり、（４）は（２）図中のＢ−Ｂ線断面図である。さらに（５）はスウィープ型の指紋センサ装置の内部構造を示した平面図であり、（６）はスウィープ型の指紋センサ装置の背面図である。 Next, a second embodiment of the fingerprint sensor device of the present invention will be described with reference to FIG. 3, (1) is a perspective view showing an appearance of a sweep type fingerprint sensor device, (2) is a plan view of the sweep type fingerprint sensor device, and (3) is a diagram (2) in FIG. It is an AA line sectional view, and (4) is a BB line sectional view in (2) figure. Further, (5) is a plan view showing the internal structure of the sweep type fingerprint sensor device, and (6) is a rear view of the sweep type fingerprint sensor device.

図３に示すように、スウィープ型の指紋センサ装置２は、インターポーザ基板１０上にダイボンド材４１、傾斜面を有するスペーサ４２、ダイボンド材４３等を介して半導体チップ２０が搭載されている。この半導体チップ２０にはその表面に指紋を検出するセンサ２１が露出する状態に形成されている。また半導体チップ２０にはセンサ２１の周辺にセンサ２１を駆動させるための周辺回路２２が形成され、その周辺回路２２上には信号出力を外部に出力する複数の電極パッドからなる電極パッド群２３が形成されている。上記センサ２１と上記周辺回路２２と上記電極パッド群２３とは、センサ２１で読み取られる指の移動方向にそって配置されている。また電極パッド群２３の各電極パッドには金属ワイヤ２４がインターポーザ基板１０の電極（図示せず）に接続されている。またセンサ２１表面を露出するようにして、上記半導体チップ２０を被覆する絶縁膜（以下、封止樹脂部という）３０が上記インターポーザ基板１０上に形成されている。 As shown in FIG. 3, in the sweep type fingerprint sensor device 2, the semiconductor chip 20 is mounted on the interposer substrate 10 through a die bond material 41, a spacer 42 having an inclined surface, a die bond material 43, and the like. The semiconductor chip 20 is formed with a sensor 21 for detecting a fingerprint exposed on the surface thereof. Further, a peripheral circuit 22 for driving the sensor 21 is formed around the sensor 21 in the semiconductor chip 20, and an electrode pad group 23 including a plurality of electrode pads for outputting a signal output to the outside is formed on the peripheral circuit 22. Is formed. The sensor 21, the peripheral circuit 22, and the electrode pad group 23 are arranged along the finger movement direction read by the sensor 21. A metal wire 24 is connected to an electrode (not shown) of the interposer substrate 10 in each electrode pad of the electrode pad group 23. An insulating film (hereinafter referred to as a sealing resin portion) 30 that covers the semiconductor chip 20 is formed on the interposer substrate 10 so that the surface of the sensor 21 is exposed.

上記封止樹脂部３０は、その表面３０Ａに対してセンサ２１表面は傾斜面にかつ凸状に湾曲させた状態に配置されている。この湾曲方向は、指の移動方向とする。また指の移動方向に対して直角方向にも湾曲させてもよい。その曲率は、チップサイズにもよるが、例えば、半導体チップ２０と封止樹脂部３０との間に段差を生じ、センサ２１表面に指をスウィープさせたときに、センサ２１の指紋検出領域に指が接触しない領域が発生することのないような曲率半径とすることが好ましい。またセンサ２１の周辺回路２２側を除く周囲の封止樹脂部３０の表面は、センサ２１表面と同一平面上、もしくはセンサ２１表面よりも下部側に傾斜する面に形成されている。これにより、センサ２１の指紋検出領域へ指が確実に接触できるようになる。 The sealing resin portion 30 is arranged in a state where the surface of the sensor 21 is inclined and convex with respect to the surface 30A. This bending direction is the finger moving direction. Further, it may be curved in a direction perpendicular to the moving direction of the finger. Although the curvature depends on the chip size, for example, when a step is generated between the semiconductor chip 20 and the sealing resin portion 30 and the finger is swept on the surface of the sensor 21, the finger is detected in the fingerprint detection area of the sensor 21. It is preferable that the radius of curvature is such that a region that does not come into contact does not occur. The surface of the surrounding sealing resin portion 30 excluding the peripheral circuit 22 side of the sensor 21 is formed on the same plane as the surface of the sensor 21 or a surface inclined to the lower side of the sensor 21 surface. As a result, the finger can reliably contact the fingerprint detection area of the sensor 21.

そして上記封止樹脂部３０Ａ表面に対して上記センサ２１表面は、封止樹脂部３０のセンサ２１側端辺において角度θなる傾斜面に配置されている。このセンサ２１表面の傾斜角は、３度以上３０度以下に設定される。この傾斜角が３度未満であると、封止樹脂部３０に被覆される周辺回路２２の封止樹脂部３０の膜厚が不足し、例えば、封止樹脂部３０によって周辺回路２２の機械的に保護することが困難になる。また、周辺回路２２に対する遮光性が不十分になり、光電効果による誤動作の原因となる。さらに半導体チップ２０に形成された電極パッド群に接続される金属ワイヤ２４が露出してしまうという不具合が生じるようになる。また、傾斜角が３０度を超えるようになると、センサ２１表面に指をスウィープさせたときに、従来と同様に、センサ２１の検出領域に指が完全に接触できずに不使用部分が生じるようになる。したがって、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対する上記センサ２１表面の角度θは３度以上３０度以下に設定される。また、さらに指をスウィープしやすくするためには、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対する上記センサ２１表面の角度θは３度以上１０度以下にすることが好ましい。 The surface of the sensor 21 is arranged on an inclined surface having an angle θ at the sensor 21 side end of the sealing resin portion 30 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A. The inclination angle of the surface of the sensor 21 is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. When the inclination angle is less than 3 degrees, the film thickness of the sealing resin portion 30 of the peripheral circuit 22 covered with the sealing resin portion 30 is insufficient. It becomes difficult to protect. Further, the light shielding property to the peripheral circuit 22 becomes insufficient, which causes a malfunction due to the photoelectric effect. Furthermore, there is a problem that the metal wire 24 connected to the electrode pad group formed on the semiconductor chip 20 is exposed. Further, when the tilt angle exceeds 30 degrees, when the finger is swept on the surface of the sensor 21, as in the conventional case, the finger cannot completely contact the detection area of the sensor 21, and an unused portion is generated. become. Accordingly, the angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. Further, in order to make it easier to sweep the finger, it is preferable that the angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A is 3 degrees or more and 10 degrees or less.

本発明の指紋センサ装置２は、センサ２１と周辺回路２２と電極パッド群２３とがセンサ２１で読み取られる指の移動（スウィープ）方向にそって配置されるため、従来の指紋センサ装置よりも半導体チップ２０の形状やパッケージ形状が細長くならないので、ウエハにおける半導体チップ２０の収率を向上させることができ、また製造コストの低減が図れる。また、センサ２０は、周辺回路２２および電極パッド群２３上を被覆する絶縁膜（封止樹脂部）３０表面に対して角度を有する傾斜面上に配置されるので、指が確実にセンサ２１の指紋検出領域に接触するようになるとともに、指が移動し易くなるため、指紋認識精度が向上するという利点がある。さらに、指紋検出領域を露出させたまま、周辺回路２２を確実に封止樹脂部３０で被覆することができることから、指紋認識精度が向上するとともに、周辺回路２２を確実に保護できるので誤動作（例えば光電効果による誤動作）の防止が図れる。さらに、半導体チップ２０表面が凸状に湾曲していることから、半導体チップ２０（特にセンサ２１）表面と封止樹脂部３０Ｈ表面との角度θをより小さくできるため、センサ２１の指紋検出領域への指の接触、移動がさらに容易になる。 In the fingerprint sensor device 2 of the present invention, the sensor 21, the peripheral circuit 22, and the electrode pad group 23 are arranged along the finger movement (sweep) direction read by the sensor 21, so that the semiconductor device is more semiconductor than the conventional fingerprint sensor device. Since the shape of the chip 20 and the package shape are not elongated, the yield of the semiconductor chip 20 on the wafer can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the sensor 20 is disposed on an inclined surface having an angle with respect to the surface of the insulating film (sealing resin portion) 30 covering the peripheral circuit 22 and the electrode pad group 23, the finger is surely attached to the sensor 21. Since the finger comes into contact with the fingerprint detection area and the finger is easily moved, there is an advantage that the fingerprint recognition accuracy is improved. Furthermore, since the peripheral circuit 22 can be reliably covered with the sealing resin portion 30 while the fingerprint detection area is exposed, the fingerprint recognition accuracy is improved and the peripheral circuit 22 can be reliably protected. (Malfunction due to photoelectric effect) can be prevented. Furthermore, since the surface of the semiconductor chip 20 is curved in a convex shape, the angle θ between the surface of the semiconductor chip 20 (particularly the sensor 21) and the surface of the sealing resin portion 30H can be further reduced. The finger touch and movement becomes even easier.

次に、本発明の指紋センサ装置に係る第３実施例を、図４によって説明する。図４において、（１）はスウィープ型の指紋センサ装置の外観を示した斜視図であり、（２）はスウィープ型の指紋センサ装置の平面図であり、（３）は（２）図中のＡ−Ａ線断面図であり、（４）は（２）図中のＢ−Ｂ線断面図である。さらに（５）はスウィープ型の指紋センサ装置の内部構造を示した平面図であり、（６）はスウィープ型の指紋センサ装置の背面図である。 Next, a third embodiment of the fingerprint sensor device of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, (1) is a perspective view showing an appearance of a sweep type fingerprint sensor device, (2) is a plan view of the sweep type fingerprint sensor device, and (3) is (2) in FIG. It is an AA line sectional view, and (4) is a BB line sectional view in (2) figure. Further, (5) is a plan view showing the internal structure of the sweep type fingerprint sensor device, and (6) is a rear view of the sweep type fingerprint sensor device.

図４に示すように、スウィープ型の指紋センサ装置３は、インターポーザ基板１０上にダイボンド材４１を介して半導体チップ２０が搭載されている。この半導体チップ２０にはその表面に指紋を検出するセンサ２１が露出する状態に形成されている。また半導体チップ２０にはセンサ２１の周辺にセンサ２１を駆動させるための周辺回路２２が形成され、その周辺回路２２上には信号出力を外部に出力する複数の電極パッドからなる電極パッド群２３が形成されている。上記センサ２１と上記周辺回路２２と上記電極パッド群２３とは、センサ２１で読み取られる指の移動方向にそって配置されている。また電極パッド群２３の各電極パッドには金属ワイヤ２４がインターポーザ基板１０の電極（図示せず）に接続されている。またセンサ２１表面を露出するようにして、上記半導体チップ２０を被覆する絶縁膜（以下、封止樹脂部という）３０が上記インターポーザ基板１０上に形成されている。 As shown in FIG. 4, in the sweep type fingerprint sensor device 3, the semiconductor chip 20 is mounted on the interposer substrate 10 via a die bond material 41. The semiconductor chip 20 is formed with a sensor 21 for detecting a fingerprint exposed on the surface thereof. Further, a peripheral circuit 22 for driving the sensor 21 is formed around the sensor 21 in the semiconductor chip 20, and an electrode pad group 23 including a plurality of electrode pads for outputting a signal output to the outside is formed on the peripheral circuit 22. Is formed. The sensor 21, the peripheral circuit 22, and the electrode pad group 23 are arranged along the finger movement direction read by the sensor 21. A metal wire 24 is connected to an electrode (not shown) of the interposer substrate 10 in each electrode pad of the electrode pad group 23. An insulating film (hereinafter referred to as a sealing resin portion) 30 that covers the semiconductor chip 20 is formed on the interposer substrate 10 so that the surface of the sensor 21 is exposed.

上記センサ２１表面に対して上記封止樹脂部３０Ａ表面は角度θなる傾斜面に形成されている。この封止樹脂部３０Ａ表面の傾斜角は、３度以上３０度以下に設定される。この傾斜角が３度未満であると、封止樹脂部３０に被覆される周辺回路２２の封止樹脂部３０の膜厚が不足し、例えば、封止樹脂部３０によって周辺回路２２の機械的に保護することが困難になる。また、周辺回路２２に対する遮光性が不十分になり、光電効果による誤動作の原因となる。さらに半導体チップ２０に形成された電極パッド群に接続される金属ワイヤ２４が露出してしまうという不具合が生じるようになる。また、傾斜角が３０度を超えるようになると、センサ２１表面に指をスウィープさせたときに、従来と同様に、センサ２１の検出領域に指が完全に接触できずに不使用部分が生じるようになる。したがって、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対する上記センサ２１表面の角度θは３度以上３０度以下に設定される。また、さらに指をスウィープし易くするためには、上記センサ２１表面に対する上記封止樹脂部３０Ａ表面の角度θは３度以上１０度以下にすることが好ましい。 The surface of the sealing resin portion 30A with respect to the surface of the sensor 21 is formed on an inclined surface having an angle θ. The inclination angle of the surface of the sealing resin portion 30A is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. When the inclination angle is less than 3 degrees, the film thickness of the sealing resin portion 30 of the peripheral circuit 22 covered with the sealing resin portion 30 is insufficient. It becomes difficult to protect. Further, the light shielding property to the peripheral circuit 22 becomes insufficient, which causes a malfunction due to the photoelectric effect. Furthermore, there is a problem that the metal wire 24 connected to the electrode pad group formed on the semiconductor chip 20 is exposed. Further, when the tilt angle exceeds 30 degrees, when the finger is swept on the surface of the sensor 21, as in the conventional case, the finger cannot completely contact the detection area of the sensor 21, and an unused portion is generated. become. Accordingly, the angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. In order to make it easier to sweep a finger, it is preferable that the angle θ of the surface of the sealing resin portion 30A with respect to the surface of the sensor 21 is 3 degrees or more and 10 degrees or less.

本発明の指紋センサ装置３は、センサ２１と周辺回路２２と電極パッド群２３とがセンサ２１で読み取られる指の移動（スウィープ）方向にそって配置されるため、従来の指紋センサ装置よりも半導体チップ２０の形状やパッケージ形状が細長くならないので、ウエハにおける半導体チップ２０の収率を向上させることができ、また製造コストの低減が図れる。また、センサ２１表面に対して、周辺回路２２および電極パッド群２３上を被覆する絶縁膜（封止樹脂部）３０Ａ表面が傾斜面に形成されているので、指が確実にセンサ２１の指紋検出領域に接触するようになるとともに、指が移動し易くなるため、指紋認識精度が向上するという利点がある。さらに、指紋検出領域を露出させたまま、周辺回路２２を確実に封止樹脂部３０で被覆することができることから、指紋認識精度が向上するとともに、周辺回路２２を確実に保護できるので誤動作（例えば光電効果による誤動作）の防止が図れる。また、本実施例によれば、比較的簡単なプロセスで製造できるため、組立コストが抑制できる。 In the fingerprint sensor device 3 of the present invention, the sensor 21, the peripheral circuit 22, and the electrode pad group 23 are arranged along the finger movement (sweep) direction read by the sensor 21, so that the semiconductor device is more semiconductor than the conventional fingerprint sensor device. Since the shape of the chip 20 and the package shape are not elongated, the yield of the semiconductor chip 20 on the wafer can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the surface of the insulating film (sealing resin portion) 30A covering the peripheral circuit 22 and the electrode pad group 23 is formed on the inclined surface with respect to the surface of the sensor 21, the finger can surely detect the fingerprint of the sensor 21. Since the finger comes into contact with the region and the finger can easily move, there is an advantage that the fingerprint recognition accuracy is improved. Furthermore, since the peripheral circuit 22 can be reliably covered with the sealing resin portion 30 while the fingerprint detection area is exposed, the fingerprint recognition accuracy is improved and the peripheral circuit 22 can be reliably protected. (Malfunction due to photoelectric effect) can be prevented. Further, according to the present embodiment, since it can be manufactured by a relatively simple process, the assembly cost can be suppressed.

次に、本発明の指紋センサ装置に係る第４実施例を、図５によって説明する。図５において、（１）はスウィープ型の指紋センサ装置の外観を示した斜視図であり、（２）はスウィープ型の指紋センサ装置の平面図であり、（３）は（２）図中のＡ−Ａ線断面図であり、（４）は（２）図中のＢ−Ｂ線断面図である。さらに（５）はスウィープ型の指紋センサ装置の内部構造を示した平面図であり、（６）はスウィープ型の指紋センサ装置の背面図である。 Next, a fourth embodiment of the fingerprint sensor device of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, (1) is a perspective view showing an appearance of a sweep type fingerprint sensor device, (2) is a plan view of the sweep type fingerprint sensor device, and (3) is (2) in FIG. It is an AA line sectional view, and (4) is a BB line sectional view in (2) figure. Further, (5) is a plan view showing the internal structure of the sweep type fingerprint sensor device, and (6) is a rear view of the sweep type fingerprint sensor device.

図５に示すように、スウィープ型の指紋センサ装置４は、インターポーザ基板１０上にダイボンド材４１、傾斜面を有するスペーサ４２、ダイボンド材４３等を介して半導体チップ２０が搭載されている。この半導体チップ２０にはその表面に指紋を検出するセンサ２１が露出する状態に形成されている。また半導体チップ２０にはセンサ２１の周辺にセンサ２１を駆動させるための周辺回路２２が形成され、その周辺回路２２上には信号出力を外部に出力する複数の電極パッドからなる電極パッド群２３が形成されている。上記センサ２１と上記周辺回路２２と上記電極パッド群２３とは、センサ２１で読み取られる指の移動方向にそって配置されている。また電極パッド群２３の各電極パッドには金属ワイヤ２４がインターポーザ基板１０の電極（図示せず）に接続されている。またセンサ２１表面を露出するようにして、上記半導体チップ２０を被覆する絶縁膜（以下、封止樹脂部という）３０が上記インターポーザ基板１０上に形成されている。 As shown in FIG. 5, in the sweep type fingerprint sensor device 4, the semiconductor chip 20 is mounted on the interposer substrate 10 via a die bond material 41, a spacer 42 having an inclined surface, a die bond material 43, and the like. The semiconductor chip 20 is formed with a sensor 21 for detecting a fingerprint exposed on the surface thereof. Further, a peripheral circuit 22 for driving the sensor 21 is formed around the sensor 21 in the semiconductor chip 20, and an electrode pad group 23 including a plurality of electrode pads for outputting a signal output to the outside is formed on the peripheral circuit 22. Is formed. The sensor 21, the peripheral circuit 22, and the electrode pad group 23 are arranged along the finger movement direction read by the sensor 21. A metal wire 24 is connected to an electrode (not shown) of the interposer substrate 10 in each electrode pad of the electrode pad group 23. An insulating film (hereinafter referred to as a sealing resin portion) 30 that covers the semiconductor chip 20 is formed on the interposer substrate 10 so that the surface of the sensor 21 is exposed.

さらに、上記スペーサ４２は、その一部分が上記封止樹脂部３０表面に露出するように形成されている。例えば、スペーサ４２の一部は、センサ２１に対して周辺回路２２側とは反対側の封止樹脂部３０表面に露出されている。上記スペーサ４２は、例えば、金属のような導電性材料で形成されていて、導電性のダイボンド材４１を介してインターポーザ基板１０の外部接続端子４０へ接続し、マザーボード（図示せず）のＧＮＤ端子と接続する。また、上記インターポーザ基板１０の裏面には複数の外部接続端子４０が形成されている。 Further, the spacer 42 is formed so that a part thereof is exposed on the surface of the sealing resin portion 30. For example, a part of the spacer 42 is exposed on the surface of the sealing resin portion 30 on the side opposite to the peripheral circuit 22 side with respect to the sensor 21. The spacer 42 is formed of, for example, a conductive material such as metal, and is connected to the external connection terminal 40 of the interposer substrate 10 via the conductive die bond material 41, and is connected to the GND terminal of the motherboard (not shown). Connect with. A plurality of external connection terminals 40 are formed on the back surface of the interposer substrate 10.

本発明の指紋センサ装置４は、センサ２１と周辺回路２２と電極パッド群２３とがセンサ２１で読み取られる指の移動（スウィープ）方向にそって配置されるため、従来の指紋センサ装置よりも半導体チップ２０の形状やパッケージ形状が細長くならないので、ウエハにおける半導体チップ２０の収率を向上させることができ、また製造コストの低減が図れる。また、センサ２０は、周辺回路２２および電極パッド群２３上を被覆する絶縁膜（封止樹脂部）３０表面に対して角度を有する傾斜面上に配置されるので、指が確実にセンサ２１の指紋検出領域に接触するようになるとともに、指が移動し易くなるため、指紋認識精度が向上するという利点がある。さらに、指紋検出領域を露出させたまま、周辺回路２２を確実に封止樹脂部３０で被覆することができることから、指紋認識精度が向上するとともに、周辺回路２２を確実に保護できるので誤動作（例えば光電効果による誤動作）の防止が図れる。 In the fingerprint sensor device 4 of the present invention, the sensor 21, the peripheral circuit 22, and the electrode pad group 23 are arranged along the finger movement (sweep) direction read by the sensor 21, so that the semiconductor device is more semiconductor than the conventional fingerprint sensor device. Since the shape of the chip 20 and the package shape are not elongated, the yield of the semiconductor chip 20 on the wafer can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the sensor 20 is disposed on an inclined surface having an angle with respect to the surface of the insulating film (sealing resin portion) 30 covering the peripheral circuit 22 and the electrode pad group 23, the finger is surely attached to the sensor 21. Since the finger comes into contact with the fingerprint detection area and the finger is easily moved, there is an advantage that the fingerprint recognition accuracy is improved. Furthermore, since the peripheral circuit 22 can be reliably covered with the sealing resin portion 30 while the fingerprint detection area is exposed, the fingerprint recognition accuracy is improved and the peripheral circuit 22 can be reliably protected. (Malfunction due to photoelectric effect) can be prevented.

さらに、上記スペーサ４２は、その一部分が上記封止樹脂部３０表面に露出するように形成されていることにより、図６に示すように、万が一、指紋を検出させようとする指５０が帯電していても、上記スペーサ４２、ダイボンド材４１、インターポーザ基板１０の外部接続端子（図示せず）、マザーボード（図示せず）のＧＮＤ端子というような経路で指５０に帯電した電荷が放電されるため、センサ２１が搭載された半導体チップ２０が帯電のダメージを受けることがない。 Furthermore, the spacer 42 is formed so that a part of the spacer 42 is exposed on the surface of the sealing resin portion 30, and as a result, as shown in FIG. However, the charge charged on the finger 50 is discharged through a path such as the spacer 42, the die bond material 41, the external connection terminal (not shown) of the interposer substrate 10, and the GND terminal of the motherboard (not shown). The semiconductor chip 20 on which the sensor 21 is mounted is not damaged by charging.

次に、本発明の指紋センサ装置に係る第５実施例を、図７によって説明する。図７において、（１）はスウィープ型の指紋センサ装置の外観を示した斜視図であり、（２）はスウィープ型の指紋センサ装置の平面図であり、（３）はスウィープ型の指紋センサ装置の内部構造を示した平面図であり、（４）はスウィープ型の指紋センサ装置の背面図であり、（５）は（２）図中のＡ−Ａ線断面図であり、（６）は（３）図中のＢ−Ｂ線断面図である。 Next, a fifth embodiment of the fingerprint sensor device of the present invention will be described with reference to FIG. 7, (1) is a perspective view showing an appearance of a sweep type fingerprint sensor device, (2) is a plan view of the sweep type fingerprint sensor device, and (3) is a sweep type fingerprint sensor device. (4) is a rear view of the sweep type fingerprint sensor device, (5) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. (3) It is a BB line sectional view in a figure.

図７に示すように、スウィープ型の指紋センサ装置５は、半導体チップを搭載する領域を傾斜させたリードフレームダイパッド６０上にダイボンド材４１を介して半導体チップ２０が搭載されている。この半導体チップ２０にはその表面に指紋を検出するセンサ２１が露出する状態に形成されている。また半導体チップ２０にはセンサ２１の周辺にセンサ２１を駆動させるための周辺回路２２が形成され、その周辺回路２２上には信号出力を外部に出力する複数の電極パッドからなる電極パッド群２３が形成されている。上記センサ２１と上記周辺回路２２と上記電極パッド群２３とは、センサ２１で読み取られる指の移動方向にそって配置されている。また電極パッド群２３の各電極パッドには金属ワイヤ２４がリードフレームダイパッド６０の各外部接続端子４０に接続されている。この各外部接続端子４０は、エリアアレイ状ではなく、ペリフェラル（パッケージ外周に１列に並ぶ）状に形成されている。また、リードフレームダイパッド６０の半導体チップ２０を搭載する領域は、予めダイパッド６０を金型等で斜めに成形しておくことにより形成される。またセンサ２１表面を露出するようにして、上記半導体チップ２０を被覆する絶縁膜（以下、封止樹脂部という）３０が上記リードフレームダイパッド６０を被覆するように形成されている。 As shown in FIG. 7, in the sweep type fingerprint sensor device 5, the semiconductor chip 20 is mounted on a lead frame die pad 60 with an inclined region for mounting the semiconductor chip via a die bond material 41. The semiconductor chip 20 is formed with a sensor 21 for detecting a fingerprint exposed on the surface thereof. Further, a peripheral circuit 22 for driving the sensor 21 is formed around the sensor 21 in the semiconductor chip 20, and an electrode pad group 23 including a plurality of electrode pads for outputting a signal output to the outside is formed on the peripheral circuit 22. Is formed. The sensor 21, the peripheral circuit 22, and the electrode pad group 23 are arranged along the finger movement direction read by the sensor 21. A metal wire 24 is connected to each external connection terminal 40 of the lead frame die pad 60 to each electrode pad of the electrode pad group 23. Each of the external connection terminals 40 is formed not in an area array shape but in a peripheral shape (aligned in a line on the outer periphery of the package). The region of the lead frame die pad 60 on which the semiconductor chip 20 is mounted is formed by forming the die pad 60 obliquely in advance with a mold or the like. An insulating film (hereinafter referred to as a sealing resin portion) 30 that covers the semiconductor chip 20 is formed so as to cover the lead frame die pad 60 so that the surface of the sensor 21 is exposed.

上記封止樹脂部３０Ａ表面に対して上記センサ２１表面は角度θなる傾斜面に配置されている。このセンサ２１表面の傾斜角θは、３度以上３０度以下に設定される。この傾斜角θが３度未満であると、封止樹脂部３０に被覆される周辺回路２２の封止樹脂部３０の膜厚が不足し、例えば、封止樹脂部３０によって周辺回路２２の機械的に保護することが困難になる。また、周辺回路２２に対する遮光性が不十分になり、光電効果による誤動作の原因となる。さらに半導体チップ２０に形成された電極パッド群に接続される金属ワイヤ２４が露出してしまうという不具合が生じるようになる。また、傾斜角θが３０度を超えるようになると、センサ２１表面に指をスウィープさせたときに、従来と同様に、センサ２１の検出領域に指が完全に接触できずに不使用部分が生じるようになる。したがって、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対する上記センサ２１表面の傾斜角θは３度以上３０度以下に設定される。また、さらに指をスウィープしやすくするためには、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対する上記センサ２１表面の傾斜角θは３度以上１０度以下にすることが好ましい。 The surface of the sensor 21 is disposed on an inclined surface having an angle θ with respect to the surface of the sealing resin portion 30A. The inclination angle θ of the surface of the sensor 21 is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. When the inclination angle θ is less than 3 degrees, the film thickness of the sealing resin portion 30 of the peripheral circuit 22 covered with the sealing resin portion 30 is insufficient. Protection is difficult. Further, the light shielding property to the peripheral circuit 22 becomes insufficient, which causes a malfunction due to the photoelectric effect. Furthermore, there is a problem that the metal wire 24 connected to the electrode pad group formed on the semiconductor chip 20 is exposed. When the tilt angle θ exceeds 30 degrees, when the finger is swept on the surface of the sensor 21, the finger cannot completely contact the detection area of the sensor 21 as in the conventional case, and an unused portion is generated. It becomes like this. Therefore, the inclination angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. Further, in order to make it easier to sweep the finger, it is preferable that the inclination angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A is 3 degrees or more and 10 degrees or less.

上記のように、センサ２１表面を傾斜面に配置するには、リードフレームダイパッド６０の半導体チップ２０を搭載する表面を傾斜面に形成し、その傾斜面にダイボンド材４１でセンサ２１が搭載された半導体チップ２０を固定すればよい。また、封止樹脂部３０Ａは、センサ２１の指紋検出領域と周辺回路２２との境界から周辺回路２２、電極パッド群２３を被覆するように形成されればよい。この時、周辺回路２１上を封止する封止樹脂部３０Ａ表面に対するセンサ２１表面の傾斜角度θが大きくならないように、上記範囲に設定される。 As described above, in order to arrange the surface of the sensor 21 on the inclined surface, the surface of the lead frame die pad 60 on which the semiconductor chip 20 is mounted is formed on the inclined surface, and the sensor 21 is mounted on the inclined surface with the die bonding material 41. The semiconductor chip 20 may be fixed. Further, the sealing resin portion 30 A may be formed so as to cover the peripheral circuit 22 and the electrode pad group 23 from the boundary between the fingerprint detection region of the sensor 21 and the peripheral circuit 22. At this time, the inclination angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A that seals the peripheral circuit 21 is set within the above range.

本発明の指紋センサ装置１は、センサ２１と周辺回路２２と電極パッド群２３とがセンサ２１で読み取られる指の移動（スウィープ）方向にそって配置されるため、従来の指紋センサ装置よりも半導体チップ２０の形状やパッケージ形状が細長くならないので、ウエハにおける半導体チップ２０の収率を向上させることができ、また製造コストの低減が図れる。また、センサ２０は、周辺回路２２および電極パッド群２３上を被覆する絶縁膜（封止樹脂部）３０表面に対して角度を有する傾斜面上に配置されるので、指が確実にセンサ２１の指紋検出領域に接触するようになるとともに、指が移動し易くなるため、指紋認識精度が向上するという利点がある。さらに、指紋検出領域を露出させたまま、周辺回路２２を確実に封止樹脂部３０で被覆することができることから、指紋認識精度が向上するとともに、周辺回路２２を確実に保護できるので誤動作（例えば光電効果による誤動作）の防止が図れる。さらに、予めリードフレームダイパッド６０を金型等で斜めに成形しておくことにより、低コストなリードフレームダイパッド６０を用いてパッケージが構成されるので、組立コストが抑制できる。 In the fingerprint sensor device 1 of the present invention, the sensor 21, the peripheral circuit 22, and the electrode pad group 23 are arranged along the finger movement (sweep) direction read by the sensor 21, so that the semiconductor device is more semiconductor than the conventional fingerprint sensor device. Since the shape of the chip 20 and the package shape are not elongated, the yield of the semiconductor chip 20 on the wafer can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the sensor 20 is disposed on an inclined surface having an angle with respect to the surface of the insulating film (sealing resin portion) 30 covering the peripheral circuit 22 and the electrode pad group 23, the finger is surely attached to the sensor 21. Since the finger comes into contact with the fingerprint detection area and the finger is easily moved, there is an advantage that the fingerprint recognition accuracy is improved. Furthermore, since the peripheral circuit 22 can be reliably covered with the sealing resin portion 30 while the fingerprint detection area is exposed, the fingerprint recognition accuracy is improved and the peripheral circuit 22 can be reliably protected. (Malfunction due to photoelectric effect) can be prevented. Furthermore, by forming the lead frame die pad 60 obliquely with a mold or the like in advance, the package is configured using the low cost lead frame die pad 60, so that the assembly cost can be suppressed.

次に、本発明の指紋センサ装置に係る第６実施例を、図８によって説明する。図８において、（１）はスウィープ型の指紋センサ装置の外観を示した斜視図であり、（２）はスウィープ型の指紋センサ装置の平面図であり、（３）は（２）図中のＡ−Ａ線断面図であり、（４）は（２）図中のＢ−Ｂ線断面図である。さらに（５）はスウィープ型の指紋センサ装置の背面図であり、（６）はスウィープ型の指紋センサ装置の内部構造を示した平面図である。 Next, a sixth embodiment of the fingerprint sensor device of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 8, (1) is a perspective view showing an appearance of a sweep type fingerprint sensor device, (2) is a plan view of the sweep type fingerprint sensor device, and (3) is (2) in FIG. It is an AA line sectional view, and (4) is a BB line sectional view in (2) figure. Further, (5) is a rear view of the sweep type fingerprint sensor device, and (6) is a plan view showing an internal structure of the sweep type fingerprint sensor device.

図８に示すように、スウィープ型の指紋センサ装置６は、傾斜面を有するスペーサ４２上にダイボンド材４３を介して半導体チップ２０が搭載されている。この半導体チップ２０にはその表面に指紋を検出するセンサ２１が露出する状態に形成されている。また半導体チップ２０にはセンサ２１の周辺にセンサ２１を駆動させるための周辺回路２２が形成され、その周辺回路２２上には信号出力を外部に出力する複数の電極パッドからなる電極パッド群２３が形成されている。上記センサ２１と上記周辺回路２２と上記電極パッド群２３とは、センサ２１で読み取られる指の移動方向にそって配置されている。また電極パッド群２３の各電極パッドは金属バンプ２５を介してフレキシブル基板７０の電極（図示せず）に接続されている。またセンサ２１表面を露出するようにして、上記半導体チップ２０およびスペーサ４２を被覆する絶縁膜（以下、封止樹脂部という）３０が形成されている。 As shown in FIG. 8, in the sweep type fingerprint sensor device 6, the semiconductor chip 20 is mounted on a spacer 42 having an inclined surface through a die bond material 43. The semiconductor chip 20 is formed with a sensor 21 for detecting a fingerprint exposed on the surface thereof. Further, a peripheral circuit 22 for driving the sensor 21 is formed around the sensor 21 in the semiconductor chip 20, and an electrode pad group 23 including a plurality of electrode pads for outputting a signal output to the outside is formed on the peripheral circuit 22. Is formed. The sensor 21, the peripheral circuit 22, and the electrode pad group 23 are arranged along the finger movement direction read by the sensor 21. Each electrode pad of the electrode pad group 23 is connected to an electrode (not shown) of the flexible substrate 70 through a metal bump 25. An insulating film (hereinafter referred to as a sealing resin portion) 30 that covers the semiconductor chip 20 and the spacer 42 is formed so as to expose the surface of the sensor 21.

上記のように、センサ２１表面を傾斜面に配置するには、傾斜面を有するスペーサ４２の傾斜面にダイボンド材４３でセンサ２１が搭載された半導体チップ２０を固定すればよい。また、封止樹脂部３０Ａは、センサ２１の指紋検出領域と周辺回路２２との境界から周辺回路２２、電極パッド群２３を被覆するように形成されればよい。この時、周辺回路２１上を封止する封止樹脂部３０Ａ表面に対するセンサ２１表面の傾斜角θが大きくならないように、上記範囲に設定される。 As described above, in order to arrange the surface of the sensor 21 on the inclined surface, the semiconductor chip 20 on which the sensor 21 is mounted may be fixed to the inclined surface of the spacer 42 having the inclined surface with the die bonding material 43. Further, the sealing resin portion 30 A may be formed so as to cover the peripheral circuit 22 and the electrode pad group 23 from the boundary between the fingerprint detection region of the sensor 21 and the peripheral circuit 22. At this time, the inclination angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A for sealing the peripheral circuit 21 is set within the above range.

本発明の指紋センサ装置６は、センサ２１と周辺回路２２と電極パッド群２３とがセンサ２１で読み取られる指の移動（スウィープ）方向にそって配置されるため、従来の指紋センサ装置よりも半導体チップ２０の形状やパッケージ形状が細長くならないので、ウエハにおける半導体チップ２０の収率を向上させることができ、また製造コストの低減が図れる。また、センサ２０は、周辺回路２２および電極パッド群２３上を被覆する絶縁膜（封止樹脂部）３０表面に対して角度を有する傾斜面上に配置されるので、指が確実にセンサ２１の指紋検出領域に接触するようになるとともに、指が移動し易くなるため、指紋認識精度が向上するという利点がある。さらに、指紋検出領域を露出させたまま、周辺回路２２を確実に封止樹脂部３０で被覆することができることから、指紋認識精度が向上するとともに、周辺回路２２を確実に保護できるので誤動作（例えば光電効果による誤動作）の防止が図れる。 In the fingerprint sensor device 6 of the present invention, the sensor 21, the peripheral circuit 22, and the electrode pad group 23 are arranged along the finger movement (sweep) direction read by the sensor 21, so that the semiconductor device is more semiconductor than the conventional fingerprint sensor device. Since the shape of the chip 20 and the package shape are not elongated, the yield of the semiconductor chip 20 on the wafer can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the sensor 20 is disposed on an inclined surface having an angle with respect to the surface of the insulating film (sealing resin portion) 30 covering the peripheral circuit 22 and the electrode pad group 23, the finger is surely attached to the sensor 21. Since the finger comes into contact with the fingerprint detection area and the finger is easily moved, there is an advantage that the fingerprint recognition accuracy is improved. Furthermore, since the peripheral circuit 22 can be reliably covered with the sealing resin portion 30 while the fingerprint detection area is exposed, the fingerprint recognition accuracy is improved and the peripheral circuit 22 can be reliably protected. (Malfunction due to photoelectric effect) can be prevented.

また、半導体チップ２０とフレキシブル基板７０との電気的接続に金属バンプ２５を用いることができるので、金属ワイヤーを用いた場合に比べて、周辺回路２２上の封止樹脂部３０の膜厚を小さく抑えることができる。このため、半導体チップ２０表面と封止樹脂部３０表面との傾斜角θをより小さくすることができる。したがって、指紋検出領域への指の接触、移動がさらに容易になり、パッケージ全体を薄くすることができる。また、外部接続端子４０がフレキシブル基板７０上に配置されるため、特に携帯電話等の小型機器でのマザーボード（図示せず）実装の際に自由度がある。 In addition, since the metal bumps 25 can be used for electrical connection between the semiconductor chip 20 and the flexible substrate 70, the film thickness of the sealing resin portion 30 on the peripheral circuit 22 can be made smaller than when metal wires are used. Can be suppressed. For this reason, the inclination angle θ between the surface of the semiconductor chip 20 and the surface of the sealing resin portion 30 can be further reduced. Therefore, the finger can be easily contacted and moved to the fingerprint detection region, and the entire package can be thinned. In addition, since the external connection terminal 40 is disposed on the flexible substrate 70, there is a degree of freedom particularly when a mother board (not shown) is mounted on a small device such as a mobile phone.

次に、本発明の指紋センサ装置の製造方法に係る第１実施例を、図９および図１０の製造工程断面図によって説明する。図９および図１０に示した指紋センサ装置の製造工程は、前記図１によって説明した第１実施例の指紋センサ装置の製造工程を示す図面である。 Next, a first embodiment of the method for manufacturing a fingerprint sensor device according to the present invention will be described with reference to the manufacturing process sectional views of FIGS. The manufacturing process of the fingerprint sensor device shown in FIGS. 9 and 10 is a drawing showing the manufacturing process of the fingerprint sensor device of the first embodiment described with reference to FIG.

図９（１）に示すように、インターポーザ基板１０を用意する。 As shown in FIG. 9A, an interposer substrate 10 is prepared.

次に、図９（２）に示すように、インターポーザ基板１０にダイボンド材４１を用いて傾斜面を有する例えば三角柱形状のスペーサ４２を固着する。スペーサ４２は必要に応じで金属等の導電部材か、弾性を有する樹脂素材を用いてもよい。上記スペーサ４２の傾斜面は例えば３度以上３０度未満となるように形成しておく。このような傾斜に形成しておくことによって、後に形成される封止樹脂部３０Ａ表面に対して半導体チップ２０のセンサ２１表面の傾斜角が、所望の３度以上３０度以下にすることができる。このような傾斜角とする理由は、前記指紋センサ装置の第１実施例で述べた通りである。 Next, as shown in FIG. 9B, for example, a triangular prism spacer 42 having an inclined surface is fixed to the interposer substrate 10 using a die bond material 41. The spacer 42 may be made of a conductive member such as metal or an elastic resin material as necessary. The inclined surface of the spacer 42 is formed to be 3 degrees or more and less than 30 degrees, for example. By forming in such an inclination, the inclination angle of the surface of the sensor 21 of the semiconductor chip 20 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A to be formed later can be set to a desired value of 3 degrees or more and 30 degrees or less. . The reason for such an inclination angle is as described in the first embodiment of the fingerprint sensor device.

次に、図９（３）に示すように、スペーサ４２の傾斜面上にダイボンド材４３を介して、指紋を検出するセンサ２１、センサ２１を駆動する周辺回路２２、外部電極端子との接続を行う電極パッド群２３等が形成された半導体チップ２０を固着する。 Next, as shown in FIG. 9 (3), the sensor 21 for detecting the fingerprint, the peripheral circuit 22 for driving the sensor 21, and the external electrode terminal are connected via the die bonding material 43 on the inclined surface of the spacer 42. The semiconductor chip 20 on which the electrode pad group 23 to be performed is formed is fixed.

次に、図９（４）に示すように、ワイヤーボンディング工程を行う。すなわち、金属ワイヤー２４によって半導体チップ２０に形成された電極パッド群２３の各電極パッドとインターポーザ基板１０に形成された外部電極端子４０とを接続する。 Next, as shown in FIG. 9 (4), a wire bonding step is performed. That is, each electrode pad of the electrode pad group 23 formed on the semiconductor chip 20 and the external electrode terminal 40 formed on the interposer substrate 10 are connected by the metal wire 24.

次に、図１０（５）に示すように、半導体チップ２０が搭載されたインターポーザ基板１０を樹脂封止金型（下型）８５上に載置するとともに、半導体チップ２０と樹脂封止金型（上型）８０との間に絶縁性樹脂シート９０を介して、上記樹脂封止金型（上型）８０と樹脂封止金型（下型）８５とを押圧して、半導体チップ２０と絶縁性樹脂シート９０との間において樹脂封止を行う。 Next, as shown in FIG. 10 (5), the interposer substrate 10 on which the semiconductor chip 20 is mounted is placed on a resin-sealed mold (lower mold) 85, and the semiconductor chip 20 and the resin-sealed mold are placed. The resin-sealed mold (upper mold) 80 and the resin-sealed mold (lower mold) 85 are pressed through the insulating resin sheet 90 between the upper chip 80 and the semiconductor chip 20. Resin sealing is performed with the insulating resin sheet 90.

この結果、図１０（６）に示すように、半導体チップ２０に封止樹脂部３０が形成される。このとき、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対して上記センサ２１表面は角度θなる傾斜面に配置されるように、封止樹脂部３０を形成する。この傾斜角θは、３度以上３０度以下に設定される。この傾斜角θが３度未満であると、封止樹脂部３０に被覆される周辺回路２２の封止樹脂部３０の膜厚が不足し、例えば、封止樹脂部３０によって周辺回路２２の機械的に保護することが困難になる。また、周辺回路２２に対する遮光性が不十分になり、光電効果による誤動作の原因となる。さらに半導体チップ２０に形成された電極パッド群に接続される金属ワイヤ２４が露出してしまうという不具合が生じるようになる。また、傾斜角が３０度を超えるようになると、センサ２１表面に指をスウィープさせたときに、従来と同様に、センサ２１の検出領域に指が完全に接触できずに不使用部分が生じるようになる。したがって、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対する上記センサ２１表面の角度θは３度以上３０度以下に設定される。また、さらに指をスウィープしやすくするためには、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対する上記センサ２１表面の角度θは３度以上１０度以下にすることが好ましい。 As a result, the sealing resin portion 30 is formed on the semiconductor chip 20 as shown in FIG. At this time, the sealing resin portion 30 is formed so that the surface of the sensor 21 is arranged on an inclined surface having an angle θ with respect to the surface of the sealing resin portion 30A. This inclination angle θ is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. When the inclination angle θ is less than 3 degrees, the film thickness of the sealing resin portion 30 of the peripheral circuit 22 covered with the sealing resin portion 30 is insufficient. Protection is difficult. Further, the light shielding property to the peripheral circuit 22 becomes insufficient, which causes a malfunction due to the photoelectric effect. Furthermore, there is a problem that the metal wire 24 connected to the electrode pad group formed on the semiconductor chip 20 is exposed. Further, when the tilt angle exceeds 30 degrees, when the finger is swept on the surface of the sensor 21, as in the conventional case, the finger cannot completely contact the detection area of the sensor 21, and an unused portion is generated. become. Accordingly, the angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. Further, in order to make it easier to sweep the finger, it is preferable that the angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A is 3 degrees or more and 10 degrees or less.

次に、ダイシングカットを行う。その結果、図１０（７）に示すように、各半導体チップ２０が個片化される。 Next, dicing cut is performed. As a result, each semiconductor chip 20 is singulated as shown in FIG.

上記工程において、センサ２１と周辺回路２２との境界部分には封止樹脂部３０のフラッシュバリが発生しやすい。そのため、図１１に示すように、樹脂封止金型（上型）８０のセンサ２１と周辺回路２２との境界部分に位置する部分に、高さｈ＝５０〜８０μｍ程度のノッチ８２を設け、８０〜１００μｍ程度の絶縁性樹脂シート９０を介して樹脂封止を行うことで、バリ発生を抑止する。この場合、センサ２１の指紋検出領域と周辺回路２２の境界部分には、１０μｍ〜３０μｍの微小な段差を生じる可能性があるが、指の移動やセンサ２１の指紋検出領域への指の接触には支障を来すことはない。このノッチ８２により、バリがセンサ２１の一部分たりとも覆うことなくなり、また確実に周辺回路２２を封止樹脂部３０で覆うことが可能となる。以上のような構成のパッケージにすることで、少なくともセンサ２１外周のうち、周辺回路２２に隣り合わない３辺については、半導体チップ２０表面と封止樹脂部３０表面との高さがそろっており、半導体チップ２０表面と封止樹脂部３０表面との角度θを３度以上３０度以下とすることができるので、センサ２１の周辺に指の接触や移動を妨げるような段差がなくなり、指が確実にセンサ２１に接触し、かつ円滑に移動させることができる指紋センサ装置１を形成することができる。 In the above process, flash burrs of the sealing resin portion 30 are likely to occur at the boundary between the sensor 21 and the peripheral circuit 22. Therefore, as shown in FIG. 11, a notch 82 having a height h of about 50 to 80 μm is provided in a portion located at the boundary portion between the sensor 21 and the peripheral circuit 22 of the resin-sealed mold (upper mold) 80. Generation of burrs is suppressed by resin sealing through an insulating resin sheet 90 of about 80 to 100 μm. In this case, there is a possibility that a minute step of 10 μm to 30 μm may occur at the boundary portion between the fingerprint detection area of the sensor 21 and the peripheral circuit 22, but the movement of the finger or the contact of the finger with the fingerprint detection area of the sensor 21 Will not cause any trouble. This notch 82 prevents the burr from covering even a part of the sensor 21, and the peripheral circuit 22 can be reliably covered with the sealing resin portion 30. By using the package configured as described above, at least three sides of the outer periphery of the sensor 21 that are not adjacent to the peripheral circuit 22 have the same height between the surface of the semiconductor chip 20 and the surface of the sealing resin portion 30. Since the angle θ between the surface of the semiconductor chip 20 and the surface of the sealing resin portion 30 can be 3 degrees or more and 30 degrees or less, there is no step around the sensor 21 that prevents the finger from touching or moving. The fingerprint sensor device 1 that can reliably contact the sensor 21 and can be moved smoothly can be formed.

次に、本発明の指紋センサ装置の製造方法に係る第３実施例を、図１２および図１３の製造工程断面図によって説明する。図１２および図１３に示した指紋センサ装置の製造工程は、前記図４によって説明した第３実施例の指紋センサ装置の製造工程を示す図面である。 Next, a third embodiment of the method for manufacturing the fingerprint sensor device of the present invention will be described with reference to the manufacturing process sectional views of FIGS. The manufacturing process of the fingerprint sensor device shown in FIGS. 12 and 13 is a drawing showing the manufacturing process of the fingerprint sensor device of the third embodiment described with reference to FIG.

図１２（１）に示すように、インターポーザ基板１０を用意する。 As shown in FIG. 12A, an interposer substrate 10 is prepared.

次に、図１２（２）に示すように、インターポーザ基板１０にダイボンド材４１を形成する。 Next, as shown in FIG. 12 (2), a die bond material 41 is formed on the interposer substrate 10.

次に、図１２（３）に示すように、上記インターポーザ基板１０に上記ダイボンド材４１を介して、指紋を検出するセンサ２１、センサ２１を駆動する周辺回路２２、外部電極端子との接続を行う電極パッド群２３等が形成された半導体チップ２０を固着する。 Next, as shown in FIG. 12 (3), the interposer substrate 10 is connected to the sensor 21 for detecting the fingerprint, the peripheral circuit 22 for driving the sensor 21, and the external electrode terminal via the die bonding material 41. The semiconductor chip 20 on which the electrode pad group 23 and the like are formed is fixed.

次に、図１２（４）に示すように、ワイヤーボンディング工程を行う。すなわち、金属ワイヤー２４によって半導体チップ２０に形成された電極パッド群２３の各電極パッドとインターポーザ基板１０に形成された外部電極端子４０とを接続する。 Next, as shown in FIG. 12 (4), a wire bonding step is performed. That is, each electrode pad of the electrode pad group 23 formed on the semiconductor chip 20 and the external electrode terminal 40 formed on the interposer substrate 10 are connected by the metal wire 24.

次に、図１３（５）に示すように、半導体チップ２０が搭載されたインターポーザ基板１０を樹脂封止金型（下型）８５上に載置するとともに、半導体チップ２０と樹脂封止金型（上型）８０との間に絶縁性樹脂シート９０を介して、上記樹脂封止金型（上型）８０と樹脂封止金型（下型）８５とを押圧して、半導体チップ２０と絶縁性樹脂シート９０との間において樹脂封止を行う。 Next, as shown in FIG. 13 (5), the interposer substrate 10 on which the semiconductor chip 20 is mounted is placed on a resin-sealed mold (lower mold) 85, and the semiconductor chip 20 and the resin-sealed mold are placed. The resin-sealed mold (upper mold) 80 and the resin-sealed mold (lower mold) 85 are pressed through the insulating resin sheet 90 between the upper chip 80 and the semiconductor chip 20. Resin sealing is performed with the insulating resin sheet 90.

この結果、図１３（６）に示すように、半導体チップ２０に封止樹脂部３０が形成される。このとき、上記センサ２１表面に対して上記封止樹脂部３０Ａ表面は角度θなる傾斜面に配置されるように、封止樹脂部３０を形成する。この傾斜角θは、３度以上３０度以下に設定される。この傾斜角θが３度未満であると、封止樹脂部３０に被覆される周辺回路２２の封止樹脂部３０の膜厚が不足し、例えば、封止樹脂部３０によって周辺回路２２の機械的に保護することが困難になる。また、周辺回路２２に対する遮光性が不十分になり、光電効果による誤動作の原因となる。さらに半導体チップ２０に形成された電極パッド群に接続される金属ワイヤ２４が露出してしまうという不具合が生じるようになる。また、傾斜角が３０度を超えるようになると、センサ２１表面に指をスウィープさせたときに、従来と同様に、センサ２１の検出領域に指が完全に接触できずに不使用部分が生じるようになる。したがって、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対する上記センサ２１表面の角度θは３度以上３０度以下に設定される。また、さらに指をスウィープしやすくするためには、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対する上記センサ２１表面の角度θは３度以上１０度以下にすることが好ましい。 As a result, the sealing resin portion 30 is formed on the semiconductor chip 20 as shown in FIG. At this time, the sealing resin portion 30 is formed so that the surface of the sealing resin portion 30A is disposed on an inclined surface having an angle θ with respect to the surface of the sensor 21. This inclination angle θ is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. When the inclination angle θ is less than 3 degrees, the film thickness of the sealing resin portion 30 of the peripheral circuit 22 covered with the sealing resin portion 30 is insufficient. Protection is difficult. Further, the light shielding property to the peripheral circuit 22 becomes insufficient, which causes a malfunction due to the photoelectric effect. Furthermore, there is a problem that the metal wire 24 connected to the electrode pad group formed on the semiconductor chip 20 is exposed. Further, when the tilt angle exceeds 30 degrees, when the finger is swept on the surface of the sensor 21, as in the conventional case, the finger cannot completely contact the detection area of the sensor 21, and an unused portion is generated. become. Accordingly, the angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. Further, in order to make it easier to sweep the finger, it is preferable that the angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A is 3 degrees or more and 10 degrees or less.

次に、ダイシングカットを行う。その結果、図１３（７）に示すように、各半導体チップ２０が個片化される。 Next, dicing cut is performed. As a result, as shown in FIG. 13 (7), each semiconductor chip 20 is separated.

上記工程において、センサ２１と周辺回路２２との境界部分には封止樹脂部３０のフラッシュバリが発生しやすい。そのため、図１４に示すように、樹脂封止金型（上型）８０のセンサ２１と周辺回路２２との境界部分に位置する部分に、高さｈ＝５０〜８０μｍ程度のノッチ８３を設け、８０〜１００μｍ程度の絶縁性樹脂シート９０を介して樹脂封止を行うことで、バリ発生を抑止する。この場合、封止樹脂部３０には、センサ２１の指紋検出領域と周辺回路２２の境界部分に１０μｍ〜３０μｍの微小な段差を生じる可能性があるが、この程度の断さでは指の移動やセンサ２１の指紋検出領域への指の接触には支障を来すことはない。このノッチ８３により、バリがセンサ２１の一部分たりとも覆うことなくなり、また確実に周辺回路２２を封止樹脂部３０で覆うことが可能となる。以上のような構成のパッケージにすることで、少なくともセンサ２１外周のうち、周辺回路２２に隣り合わない３辺については、半導体チップ２０表面と封止樹脂部３０表面との高さがそろっており、半導体チップ２０表面と封止樹脂部３０表面との角度θを３度以上３０度以下とすることができるので、センサ２１の周辺に指の接触や移動を妨げるような段差がなくなり、指が確実にセンサ２１に接触し、かつ円滑に移動させることができる指紋センサ装置１を形成することができる。 In the above process, flash burrs of the sealing resin portion 30 are likely to occur at the boundary between the sensor 21 and the peripheral circuit 22. Therefore, as shown in FIG. 14, a notch 83 having a height h of about 50 to 80 μm is provided in a portion located at a boundary portion between the sensor 21 and the peripheral circuit 22 of the resin-sealed mold (upper mold) 80. Generation of burrs is suppressed by resin sealing through an insulating resin sheet 90 of about 80 to 100 μm. In this case, there is a possibility that a minute step of 10 μm to 30 μm may occur in the sealing resin portion 30 at the boundary between the fingerprint detection region of the sensor 21 and the peripheral circuit 22. There is no hindrance to the finger contact with the fingerprint detection area of the sensor 21. The notch 83 prevents the burr from covering a part of the sensor 21, and the peripheral circuit 22 can be reliably covered with the sealing resin portion 30. By using the package configured as described above, at least three sides of the outer periphery of the sensor 21 that are not adjacent to the peripheral circuit 22 have the same height between the surface of the semiconductor chip 20 and the surface of the sealing resin portion 30. Since the angle θ between the surface of the semiconductor chip 20 and the surface of the sealing resin portion 30 can be 3 degrees or more and 30 degrees or less, there is no step around the sensor 21 that prevents the finger from touching or moving. The fingerprint sensor device 1 that can reliably contact the sensor 21 and can be moved smoothly can be formed.

次に、本発明の指紋センサ装置の製造方法に係る第３実施例を、図１５および図１６の製造工程断面図によって説明する。図１５および図１６に示した指紋センサ装置の製造工程は、前記図７によって説明した第５実施例の指紋センサ装置の製造工程を示す図面である。 Next, a third embodiment of the method for manufacturing the fingerprint sensor device of the present invention will be described with reference to the manufacturing process sectional views of FIGS. The manufacturing process of the fingerprint sensor device shown in FIGS. 15 and 16 is a drawing showing the manufacturing process of the fingerprint sensor device of the fifth embodiment described with reference to FIG.

図１５（１）に示すように、リードフレーム６１を用意する。 As shown in FIG. 15A, a lead frame 61 is prepared.

次に、図１５（２）に示すように、リードフレーム６１の表面側にダイパッド６２を固着してリードフレームダイパッド６０を形成する。上記ダイパッド６２の半導体チップが搭載される面は傾斜面に形成しておき、その傾斜面は例えば３度以上３０度未満となるように形成しておく。このような傾斜に形成しておくことによって、後に形成される封止樹脂部表面に対して半導体チップのセンサ表面の傾斜角が、所望の３度以上３０度以下にすることができる。このような傾斜角とする理由は、前記指紋センサ装置の第１、第５実施例等で述べた通りである。 Next, as shown in FIG. 15 (2), the die frame 62 is fixed to the surface side of the lead frame 61 to form the lead frame die pad 60. The surface of the die pad 62 on which the semiconductor chip is mounted is formed on an inclined surface, and the inclined surface is formed to be, for example, 3 degrees or more and less than 30 degrees. By forming in such an inclination, the inclination angle of the sensor surface of the semiconductor chip with respect to the surface of the sealing resin portion formed later can be set to a desired value of 3 degrees or more and 30 degrees or less. The reason for the inclination angle is as described in the first and fifth embodiments of the fingerprint sensor device.

次に、図１５（３）に示すように、リードフレームダイパッド６０（リードフレーム６１）の裏面側にリードフレームテープ６３を形成し、リードフレームダイパッド６０を保持する。 Next, as shown in FIG. 15 (3), a lead frame tape 63 is formed on the back side of the lead frame die pad 60 (lead frame 61), and the lead frame die pad 60 is held.

次に、図１５（４）に示すように、リードフレームダイパッド６０の傾斜面上にダイボンド材４１を介して、指紋を検出するセンサ２１、センサ２１を駆動する周辺回路２２、外部電極端子との接続を行う電極パッド群２３等が形成された半導体チップ２０を固着する。 Next, as shown in FIG. 15 (4), the sensor 21 for detecting the fingerprint, the peripheral circuit 22 for driving the sensor 21, and the external electrode terminal via the die bonding material 41 on the inclined surface of the lead frame die pad 60. The semiconductor chip 20 on which the electrode pad group 23 and the like to be connected are formed is fixed.

次に、図１５（５）に示すように、ワイヤーボンディング工程を行う。すなわち、金属ワイヤー２４によって半導体チップ２０に形成された電極パッド群２３の各電極パッドとリードフレームダイパッド６０に形成された外部電極端子４０とを接続する。 Next, as shown in FIG. 15 (5), a wire bonding step is performed. That is, each electrode pad of the electrode pad group 23 formed on the semiconductor chip 20 and the external electrode terminal 40 formed on the lead frame die pad 60 are connected by the metal wire 24.

次に、図１６（６）に示すように、半導体チップ２０が搭載されたリードフレームダイパッド６０を樹脂封止金型（下型）８５上に載置するとともに、半導体チップ２０と樹脂封止金型（上型）８０との間に絶縁性樹脂シート９０を介して、上記樹脂封止金型（上型）８０と樹脂封止金型（下型）８５とを押圧して、半導体チップ２０と絶縁性樹脂シート９０との間において樹脂封止を行う。上記樹脂封止金型（上型）８０は、センサ２１に絶縁性樹脂シート９０を介して密着する領域はセンサ２１表面と同様な傾斜面に形成され、周辺回路２２および電極パッド群２３に対向する領域はセンサ２１表面が周辺回路２２および電極パッド群２３上を被覆する封止樹脂部表面に対して３度以上３０度以下の傾斜面になるような面に、例えば水平に形成される。 Next, as shown in FIG. 16 (6), the lead frame die pad 60 on which the semiconductor chip 20 is mounted is placed on a resin sealing mold (lower mold) 85, and the semiconductor chip 20 and the resin sealing mold are mounted. The resin-sealed mold (upper mold) 80 and the resin-sealed mold (lower mold) 85 are pressed through the insulating resin sheet 90 between the mold (upper mold) 80 and the semiconductor chip 20. And the insulating resin sheet 90 are resin-sealed. In the resin-sealed mold (upper mold) 80, a region that is in close contact with the sensor 21 via the insulating resin sheet 90 is formed on an inclined surface similar to the surface of the sensor 21, and faces the peripheral circuit 22 and the electrode pad group 23. The region to be formed is formed horizontally, for example, on a surface such that the surface of the sensor 21 is an inclined surface of 3 degrees or more and 30 degrees or less with respect to the surface of the sealing resin portion covering the peripheral circuit 22 and the electrode pad group 23.

この結果、図１６（７）に示すように、半導体チップ２０に封止樹脂部３０が形成される。このとき、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対して上記センサ２１表面は角度θなる傾斜面に配置されるように、封止樹脂部３０を形成する。この傾斜角θは、３度以上３０度以下に設定される。この傾斜角θが３度未満であると、封止樹脂部３０に被覆される周辺回路２２の封止樹脂部３０の膜厚が不足し、例えば、封止樹脂部３０によって周辺回路２２の機械的に保護することが困難になる。また、周辺回路２２に対する遮光性が不十分になり、光電効果による誤動作の原因となる。さらに半導体チップ２０に形成された電極パッド群２３に接続される金属ワイヤ２４が露出してしまうという不具合が生じるようになる。また、傾斜角が３０度を超えるようになると、センサ２１表面に指をスウィープさせたときに、従来と同様に、センサ２１の検出領域に指が完全に接触できずに不使用部分が生じるようになる。したがって、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対する上記センサ２１表面の角度θは３度以上３０度以下に設定される。また、さらに指をスウィープしやすくするためには、上記封止樹脂部３０Ａ表面に対する上記センサ２１表面の角度θは３度以上１０度以下にすることが好ましい。 As a result, the sealing resin portion 30 is formed on the semiconductor chip 20 as shown in FIG. At this time, the sealing resin portion 30 is formed so that the surface of the sensor 21 is arranged on an inclined surface having an angle θ with respect to the surface of the sealing resin portion 30A. This inclination angle θ is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. When the inclination angle θ is less than 3 degrees, the film thickness of the sealing resin portion 30 of the peripheral circuit 22 covered with the sealing resin portion 30 is insufficient. Protection is difficult. Further, the light shielding property to the peripheral circuit 22 becomes insufficient, which causes a malfunction due to the photoelectric effect. In addition, there is a problem that the metal wires 24 connected to the electrode pad group 23 formed on the semiconductor chip 20 are exposed. Further, when the inclination angle exceeds 30 degrees, when the finger is swept on the surface of the sensor 21, as in the conventional case, the finger cannot completely contact the detection area of the sensor 21, and an unused portion is generated. become. Therefore, the angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A is set to 3 degrees or more and 30 degrees or less. Further, in order to make it easier to sweep the finger, it is preferable that the angle θ of the surface of the sensor 21 with respect to the surface of the sealing resin portion 30A is 3 degrees or more and 10 degrees or less.

次に、リードフレーム６１からリードフレームテープ６３を剥離する。 Next, the lead frame tape 63 is peeled from the lead frame 61.

次に、図１６（８）に示すように、ダイシングカットを行う。その結果、各半導体チップ２０が個片化される。 Next, dicing cut is performed as shown in FIG. As a result, each semiconductor chip 20 is singulated.

上記工程においても前記製造方法の第１実施例と同様に、樹脂封止金型（上型）８０にノッチ８２を設けたものを用いることで、バリ発生を抑止することができる。この場合、センサ２１の指紋検出領域と周辺回路２２の境界部分には、１０μｍ〜３０μｍの微小な段差を生じる可能性があるが、指の移動やセンサ２１の指紋検出領域への指の接触には支障を来すことはない。このノッチ８２により、バリがセンサ２１の一部分たりとも覆うことなくなり、また確実に周辺回路２２を封止樹脂部３０で覆うことが可能となる。以上のような構成のパッケージにすることで、少なくともセンサ２１外周のうち、周辺回路２２に隣り合わない３辺については、半導体チップ２０表面と封止樹脂部３０表面との高さがそろっており、半導体チップ２０表面と封止樹脂部３０表面との角度θを３度以上３０度以下とすることができるので、センサ２１の周辺に指の接触や移動を妨げるような段差がなくなり、指が確実にセンサ２１に接触し、かつ円滑に移動させることができる指紋センサ装置５を形成することができる。 Also in the above process, as in the first embodiment of the manufacturing method, generation of burrs can be suppressed by using a resin-sealed mold (upper mold) 80 provided with a notch 82. In this case, there is a possibility that a minute step of 10 μm to 30 μm may occur at the boundary portion between the fingerprint detection area of the sensor 21 and the peripheral circuit 22. Will not cause any trouble. This notch 82 prevents the burr from covering even a part of the sensor 21, and the peripheral circuit 22 can be reliably covered with the sealing resin portion 30. By using the package configured as described above, at least three sides of the outer periphery of the sensor 21 that are not adjacent to the peripheral circuit 22 have the same height between the surface of the semiconductor chip 20 and the surface of the sealing resin portion 30. Since the angle θ between the surface of the semiconductor chip 20 and the surface of the sealing resin portion 30 can be 3 degrees or more and 30 degrees or less, there is no step around the sensor 21 that prevents the finger from touching or moving. It is possible to form the fingerprint sensor device 5 that can reliably contact the sensor 21 and can be moved smoothly.

本発明の指紋センサ装置および指紋センサ装置の製造方法は、携帯端末に限らず各種機器の個人識別装置という用途にも適用できる。例えば、部屋入口や自動車のドアに設置される個人識別装置、各種携帯機器の個人識別装置等にも適用できる。 The fingerprint sensor device and the method for manufacturing the fingerprint sensor device of the present invention can be applied not only to a portable terminal but also to a use as a personal identification device of various devices. For example, the present invention can also be applied to personal identification devices installed at room entrances and automobile doors, personal identification devices for various portable devices, and the like.

本発明の指紋センサ装置に係る第１実施例を示した図面である。1 is a diagram illustrating a first embodiment of a fingerprint sensor device according to the present invention. 第１実施例の指紋センサ装置による指紋検出方法を示した図面である。It is drawing which showed the fingerprint detection method by the fingerprint sensor apparatus of 1st Example. 本発明の指紋センサ装置に係る第２実施例を示した図面である。3 is a view showing a second embodiment of the fingerprint sensor device of the present invention. 本発明の指紋センサ装置に係る第３実施例を示した図面である。6 is a view showing a third embodiment of the fingerprint sensor device of the present invention. 本発明の指紋センサ装置に係る第４実施例を示した図面である。6 is a view showing a fourth embodiment of the fingerprint sensor device of the present invention. 第４実施例の指紋センサ装置による指紋検出時の効果を説明する図面である。It is drawing explaining the effect at the time of the fingerprint detection by the fingerprint sensor apparatus of 4th Example. 本発明の指紋センサ装置に係る第５実施例を示した図面である。6 is a view showing a fifth embodiment of the fingerprint sensor device of the present invention. 本発明の指紋センサ装置に係る第６実施例を示した図面である。6 is a view showing a sixth embodiment of the fingerprint sensor device of the present invention. 本発明の指紋センサ装置の製造方法に係る第１実施例を示した製造工程図である。It is the manufacturing process figure which showed 1st Example which concerns on the manufacturing method of the fingerprint sensor apparatus of this invention. 本発明の指紋センサ装置の製造方法に係る第１実施例を示した製造工程図である。It is the manufacturing process figure which showed 1st Example which concerns on the manufacturing method of the fingerprint sensor apparatus of this invention. 樹脂封止金型（上型）のノッチを示した概略構成断面図である。It is schematic structure sectional drawing which showed the notch of the resin sealing metal mold | die (upper mold | type). 本発明の指紋センサ装置の製造方法に係る第２実施例を示した製造工程図である。It is the manufacturing process figure which showed 2nd Example which concerns on the manufacturing method of the fingerprint sensor apparatus of this invention. 本発明の指紋センサ装置の製造方法に係る第２実施例を示した製造工程図である。It is the manufacturing process figure which showed 2nd Example which concerns on the manufacturing method of the fingerprint sensor apparatus of this invention. 樹脂封止金型（上型）のノッチを示した概略構成断面図である。It is schematic structure sectional drawing which showed the notch of the resin sealing metal mold | die (upper mold | type). 本発明の指紋センサ装置の製造方法に係る第３実施例を示した製造工程図である。It is the manufacturing process figure which showed 3rd Example which concerns on the manufacturing method of the fingerprint sensor apparatus of this invention. 本発明の指紋センサ装置の製造方法に係る第３実施例を示した製造工程図である。It is the manufacturing process figure which showed 3rd Example which concerns on the manufacturing method of the fingerprint sensor apparatus of this invention. 従来の指紋センサ装置を示した概略構成断面図である。It is a schematic structure sectional view showing the conventional fingerprint sensor device. 従来の指紋センサ装置の詳細を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the detail of the conventional fingerprint sensor apparatus. 読み込んだ指紋情報を認証する方法の一つである特徴点抽出法を示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed the feature point extraction method which is one of the methods of authenticating the read fingerprint information. 指紋情報の取り込み部位を説明する図面である。It is drawing explaining the acquisition part of fingerprint information. 指紋センサ装置の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of a fingerprint sensor device. 従来の指紋センサ装置の指紋検出時における問題点を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the problem at the time of the fingerprint detection of the conventional fingerprint sensor apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１…指紋センサ装置、２１…センサ、２２…周辺回路、２３…電極パッド群、３０…絶縁膜（封止樹脂部）、θ…傾斜角 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fingerprint sensor apparatus, 21 ... Sensor, 22 ... Peripheral circuit, 23 ... Electrode pad group, 30 ... Insulating film (sealing resin part), (theta) ... Inclination angle

Claims

指紋を検出するセンサと、
前記センサを駆動する周辺回路と、
前記周辺回路に接続された電極パッド群とを備えた指紋センサ装置であって、
前記センサと前記周辺回路と前記電極パッド群とは、前記センサで読み取られる指の移動方向にそって配置され、
前記センサ表面は、前記周辺回路および前記電極パッド群上を被覆する絶縁膜表面に対して角度を有する傾斜面上に配置される
ことを特徴とする指紋センサ装置。 A sensor for detecting a fingerprint;
A peripheral circuit for driving the sensor;
A fingerprint sensor device comprising an electrode pad group connected to the peripheral circuit,
The sensor, the peripheral circuit, and the electrode pad group are arranged along a finger moving direction read by the sensor,
The fingerprint sensor device, wherein the sensor surface is disposed on an inclined surface having an angle with respect to an insulating film surface covering the peripheral circuit and the electrode pad group.

前記センサ、前記周辺回路および前記電極パッド群は一体のチップに設けられ、
前記チップを基板に対して傾斜させて配置することにより前記センサの表面を傾斜面とし、
前記周辺回路および前記電極パッド群上を前記絶縁膜で被覆する
ことを特徴とする請求項１記載の指紋センサ装置。 The sensor, the peripheral circuit and the electrode pad group are provided on an integrated chip,
By placing the chip inclined with respect to the substrate, the surface of the sensor is an inclined surface,
The fingerprint sensor device according to claim 1, wherein the peripheral circuit and the electrode pad group are covered with the insulating film.

前記傾斜面は、少なくとも前記絶縁膜表面に対して傾斜を有し、その傾斜角度は３度以上３０度以下である
ことを特徴とする請求項１記載の指紋センサ装置。 The fingerprint sensor device according to claim 1, wherein the inclined surface has an inclination with respect to at least the surface of the insulating film, and the inclination angle is not less than 3 degrees and not more than 30 degrees.

前記センサ表面と、前記センサのうち前記周辺回路側を除く前記絶縁膜表面とは、同一高さに形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の指紋センサ装置。 The fingerprint sensor device according to claim 1, wherein the sensor surface and the insulating film surface excluding the peripheral circuit side of the sensor are formed at the same height.

前記センサ表面は曲面で形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の指紋センサ装置。 The fingerprint sensor device according to claim 1, wherein the sensor surface is formed of a curved surface.

前記絶縁膜は、前記センサと前記周辺回路との間より前記周辺回路および前記電極パッドを被覆するように形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の指紋センサ装置。 The fingerprint sensor device according to claim 1, wherein the insulating film is formed so as to cover the peripheral circuit and the electrode pad from between the sensor and the peripheral circuit.

指紋を検出するセンサと、
前記センサを駆動する周辺回路と、
前記周辺回路に接続された電極パッド群とを備えた指紋センサ装置の製造方法であって、
前記センサと前記周辺回路と前記電極パッド群とを、前記センサで読み取られる指の移動方向にそって配置し、
前記センサを、前記周辺回路および前記電極パッド群上を被覆する絶縁膜表面に対して角度を有する傾斜面上に配置する
ことを特徴とする指紋センサ装置の製造方法。 A sensor for detecting a fingerprint;
A peripheral circuit for driving the sensor;
A method of manufacturing a fingerprint sensor device comprising an electrode pad group connected to the peripheral circuit,
The sensor, the peripheral circuit, and the electrode pad group are arranged along a finger moving direction read by the sensor,
A method of manufacturing a fingerprint sensor device, comprising: arranging the sensor on an inclined surface having an angle with respect to an insulating film surface covering the peripheral circuit and the electrode pad group.

前記センサ、前記周辺回路および前記電極パッド群を、一体のチップに設け、
前記チップを基板に対して傾斜させて配置することにより前記センサの表面を傾斜面とし、
前記センサ表面を露出させた状態で前記周辺回路および前記電極パッド群上を被覆するように絶縁膜を形成する
ことを特徴とする請求項７記載の指紋センサ装置の製造方法。 The sensor, the peripheral circuit, and the electrode pad group are provided on an integrated chip,
By placing the chip inclined with respect to the substrate, the surface of the sensor is an inclined surface,
The method of manufacturing a fingerprint sensor device according to claim 7, wherein an insulating film is formed so as to cover the peripheral circuit and the electrode pad group with the sensor surface exposed.

前記センサ表面と、前記センサのうち前記周辺回路側を除く前記絶縁膜表面とを、同一高さに形成する
ことを特徴とする請求項７記載の指紋センサ装置の製造方法。 The method for manufacturing a fingerprint sensor device according to claim 7, wherein the sensor surface and the insulating film surface excluding the peripheral circuit side of the sensor are formed at the same height.

前記センサ表面を曲面に形成する
ことを特徴とする請求項７記載の指紋センサ装置の製造方法。 The method for manufacturing a fingerprint sensor device according to claim 7, wherein the sensor surface is formed into a curved surface.

前記絶縁膜を、前記センサと前記周辺回路との間より前記周辺回路および前記電極パッド群を被覆するように形成する
ことを特徴とする請求項７記載の指紋センサ装置の製造方法。

The method for manufacturing a fingerprint sensor device according to claim 7, wherein the insulating film is formed so as to cover the peripheral circuit and the electrode pad group from between the sensor and the peripheral circuit.