CN100590643C - 指纹辨识器的薄膜封装构造 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种指纹辨识器的薄膜封装构造，一种指纹辨识器的薄膜封装构造包含一指纹辨识器晶片、复数个凸块、一电路薄膜、一密封上述的凸块的封胶体以及一固定结合该指纹辨识器晶片的金属底座。该指纹辨识器晶片的一主动面上是形成有一感测区。上述的凸块是设置于该主动面上。该电路薄膜是具有一贯通开口，以显露该感测区，并包含有复数个引脚，以接合至上述的凸块。其中，该电路薄膜更包含有一连接引脚，其是电性连接该指纹辨识器晶片与该金属底座。因此，该指纹辨识器的薄膜封装构造能在辨识指纹过程中能提供一安全的静电放电通路，避免损毁该指纹辨识器晶片。
Description
技术领域
本发明涉及一种指纹辨识器封装构造(fingerprint sensor package)，特别是涉及一种指纹辨识器的薄膜封装构造。
背景技术
指纹辨识器封装构造能附加装设于各式的电子产品，例如行动电话、笔记型电脑、个人数位助理器(PDA，或称掌上型电脑)等等，用以辨认使用者的指纹。目前指纹辨识器已可利用半导体制程制作并加以封装，不同于传统的IC封装，指纹辨识器晶片应具有一外露的感测区，方可辨识指纹。然而，当手指滑动时会产生静电，故在辨认使用者的指纹过程中指纹辨识器封装构造会积存静电，一旦进行静电放电常会烧毁内部引脚与晶片。
图1是为一种现有指纹辨识器封装构造的截面示意图。图2是为该指纹辨识器封装构造的底面示意图。如图1与图2所示，一种指纹辨识器封装构造100主要包含一基板110、一指纹辨识器晶片120、复数个焊线130以及一封胶体140。该指纹辨识器晶片120的一主动面121上是形成有一感测区123。其中，该指纹辨识器晶片120的背面122是粘贴在该基板110的上表面111，并以上述的焊线130电性连接该指纹辨识器晶片120的焊垫至该基板110。该封胶体140是形成于该基板110的上表面111，以密封上述的焊线130与该指纹辨识器晶片120的部份，但必须显露该感测区123。该基板110的下表面112是设有复数个如锡球的外接端子150，上述的外接端子150是可进行对外的机械结合与电性连接。因此，该指纹辨识器封装构造100在应用时是表面接合(SMT)至一外部印刷电路板，其机械结合方向与电性连接路径皆在该基板110的下表面112，现有表面接合方式会增加封装外形厚度，并且在指纹辨识的使用上施加于该指纹辨识器晶片120的外应力传递至该基板110，会引起上述的外接端子150电性连接断路的问题。
中国台湾专利证号I 243437号“薄型触滑式指纹辨识器封装构造”揭示一种指纹辨识器封装构造，将以一模封的保护层包覆晶片的背面，一软性电路板是压设于该晶片其中一侧边上的导电元件。其技术手段是为先封胶再于晶片的单侧边压贴一软板，会有溢胶污染感测区的缺点，且无法沿用既有卷带式传输的封装制程与设备。
由此可见，上述现有的指纹辨识器的薄膜封装构造在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决指纹辨识器的薄膜封装构造存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的指纹辨识器的薄膜封装构造，便成了当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的指纹辨识器的薄膜封装构造存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的指纹辨识器的薄膜封装构造，能够改进一般现有的指纹辨识器的薄膜封装构造，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的指纹辨识器的薄膜封装构造存在的缺陷，而提供一种新型结构的指纹辨识器的薄膜封装构造，所要解决的技术问题是使其通过电路薄膜的连接引脚与金属底座的导接可在辨识指纹时将手指滑动所产生的静电导出，达到使用中静电放电(ESD)防护的功效，以避免晶片损毁，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种指纹辨识器的薄膜封装构造包含一指纹辨识器晶片、复数个凸块、一电路薄膜、一封胶体以及一金属底座。该指纹辨识器晶片的一主动面上是形成有一感测区。上述的凸块是设置于该主动面上。该电路薄膜是具有一贯通开口，以显露该感测区，该电路薄膜包含有复数个引脚，上述的引脚的内端是接合至上述的凸块，上述的引脚的外端各连接有一外接指。该封胶体是密封上述的凸块。该金属底座是固定结合该指纹辨识器晶片。其中，该电路薄膜更包含有一连接引脚，其是电性连接该指纹辨识器晶片与该金属底座。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
在前述的指纹辨识器的薄膜封装构造中，该金属底座是可具有一嵌槽，以嵌接该指纹辨识器晶片。
在前述的指纹辨识器的薄膜封装构造中，除了该连接引脚之外，上述的引脚的外端是可延伸至该电路薄膜的同一延伸侧。
在前述的指纹辨识器的薄膜封装构造中，该封胶体是可为一点涂胶体。
在前述的指纹辨识器的薄膜封装构造中，该电路薄膜的开口宽度是可大于该指纹辨识器晶片的主动面的感测区的一宽度，以局部露出该金属底座。
在前述的指纹辨识器的薄膜封装构造中，该电路薄膜是可为一薄膜覆晶(COF)封装的卷带。
在前述的指纹辨识器的薄膜封装构造中，该电路薄膜的该贯通开口是可为一槽孔，该电路薄膜的开口长度是小于该指纹辨识器晶片的主动面的一长度，但大于该感测区的长度。
在前述的指纹辨识器的薄膜封装构造中，该电路薄膜是可为一卷带承载封装(TCP)的卷带。
在前述的指纹辨识器的薄膜封装构造中，可包含有至少一虚设凸块，其是设置于该主动面上并接合该连接引脚。
在前述的指纹辨识器的薄膜封装构造中，上述的凸块的材质是可为金、铜、镍、铝或是焊料。
综上所述，本发明特殊结构的指纹辨识器的薄膜封装构造，其可在辨识指纹时将手指滑动所产生的静电导出，达到使用中静电放电(ESD)防护的功效，以避免晶片损毁。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的指纹辨识器的薄膜封装构造具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是现有指纹辨识器封装构造的截面示意图。
图2是现有指纹辨识器封装构造的底面示意图。
图3是依据本发明的第一具体实施例，一种指纹辨识器的薄膜封装构造的顶面示意图。
图4是依据本发明的第一具体实施例，在该指纹辨识器的薄膜封装构造中一金属底座的顶面示意图。
图5是依据本发明的第一具体实施例，该指纹辨识器的薄膜封装构造的截面示意图。
图6是依据本发明的第二具体实施例，另一种指纹辨识器的薄膜封装构造的截面示意图。
100：指纹辨识器封装构造 110：基板
111：上表面 112：下表面
120：指纹辨识器晶片 121：主动面
122：背面 123：感测区
130：焊线 140：封胶体
150：外接端子 200：指纹辨识器的薄膜封装构造
210：指纹辨识器晶片 211：主动面
212：感测区 213：焊垫
220：凸块 230：电路薄膜
231：贯通开口 232：引脚
232A：内端 232B：外端
233：连接引脚 234：延伸侧
235：外接指 240：封胶体
250：金属底座 251：嵌槽
252：夹持部 253：结合孔
300：指纹辨识器的薄膜封装构造 310：指纹辨识器晶片
311：主动面 312：感测区
320：凸块 330：电路薄膜
331：贯通开口 332：引脚
332A：内端 333：连接引脚
333A：内端 340：封胶体
350：金属底座 353：结合孔
354：静电放电导柱
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的指纹辨识器的薄膜封装构造其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明的第一具体实施例，揭示一种指纹辨识器的薄膜封装构造。图3是为该指纹辨识器的薄膜封装构造的顶面示意图。图4是为该指纹辨识器的薄膜封装构造中一金属底座的顶面示意图。图5是为该指纹辨识器的薄膜封装构造的截面示意图。
请参阅图3及图5，该指纹辨识器的薄膜封装构造200主要包含一指纹辨识器晶片210、复数个凸块220、一电路薄膜230、一封胶体240以及一金属底座250。该指纹辨识器晶片210是藉由该电路薄膜230作为卷带式封装的晶片载体，并藉由上述的凸块220电性连接至该电路薄膜230。
该指纹辨识器晶片210是具有一主动面211，在该主动面211上是形成有一感测区212，通常在该感测区212内设有光感测元件、RF射频感测元件、或是例如能感测压力、温度或电容值的感测元件，而能辨识指纹。如图3所示，其中该感测区212是为细长状，或可为其它形状，以手指的动态触滑或静态压按方式便能达成指纹的感测与辨识。在该主动面211上另形成有复数个焊垫213，作为对外传输的电极。
上述的凸块220是设置于该主动面211上，其是接合于上述的焊垫213的上方并突出于该主动面211，具有电性传输的功能。通常上述的凸块220的材质可为金、铜、镍、铝或是焊料等等，可由电镀或打线技术形成在上述的焊垫213上。
如图3所示，该电路薄膜230是具有一贯通开口231，以显露该感测区212，该电路薄膜230包含有复数个引脚232，可利用超音波键合、热压合或是其它覆晶接合技术，使上述的引脚232的内端232A是接合至上述的凸块220。其中，上述的引脚232的外端232B是可延伸至该电路薄膜230的同一延伸侧234。该延伸侧234是超出该金属底座250并可具有可挠曲性。
如图5所示，该封胶体240是密封上述的凸块220。该封胶体240是可为一点涂胶体(potting resin)。
如图3及图4所示，该金属底座250是固定结合该指纹辨识器晶片210。该金属底座250是可具有一嵌槽251，以嵌接该指纹辨识器晶片210的两侧。在本实施例中，该金属底座250是可具有复数个突出的夹持部252，以形成该嵌槽251，并藉由上述的夹持部252夹固该指纹辨识器晶片210，上述的夹持部252是可为突出该于嵌槽251的长方形。在本实施例中，该金属底座250是可具有复数个结合孔253，可供固定在适当电子产品的任意部位，以确保该感测区212的水平感测面。
其中，该电路薄膜230更包含有至少一连接引脚233，其是电性连接该指纹辨识器晶片210的至少一凸块220与该金属底座250，以导出手指触滑时所产生的静电，故可构成一内部积存静电传导出去的通路。在本实施例中，该连接引脚233的一端是往上述的夹持部252的其中之一延伸并能以导电胶固定并电性连接至位于下方的夹持部252。而该连接引脚233的另一端所接合的凸块220是可为一虚设凸块(dummy bump)，其是亦设置于该指纹辨识器晶片210的主动面211上。
又如图3所示，该电路薄膜230的该贯通开口231是可为一槽孔。在本实施例中，该电路薄膜230是可为一薄膜覆晶(COF)封装的卷带。该电路薄膜230的开口长度是小于该指纹辨识器晶片210的主动面211的一长度，但大于该感测区212的长度，以使上述的引脚232的内端232A是贴附于该电路薄膜230的介电层上，以减少引脚232在覆晶接合的晃动与位移。然而于其他实施例，该指纹辨识器晶片210的主动面211的一长度，也可小于或等于该感测区212的长度。其中，该电路薄膜230的开口宽度是可大于该指纹辨识器晶片210的主动面211的感测区212的一宽度，以局部露出该金属底座250。
在本实施例中，每一引脚232的外端232B是可连接有一外接指235。上述的外接指235是可为多排交错排列，以增加上述的外接指235的间距，避免短路。可利用异方性导电接合(ACF attaching)、焊料焊接或连接器插接方式以使上述的外接指235对外连接至一印刷电路板(图未绘出)。
当手指动态触滑或静态压按该感测区212时，所产生的静电会由该指纹辨识器晶片210的该主动面211导出，并经由该连接引脚233与该金属底座250，对外导出静电电荷，故不会损毁烧坏上述的引脚232以及该指纹辨识器晶片210。因此，在辨识指纹过程中可达到静电放电(ESD)防护的功效，避免因静电放电(ESD)导致该指纹辨识器晶片210的损毁。
本发明的第二具体实施例揭示另一种指纹辨识器的薄膜封装构造。请参阅图6，该指纹辨识器的薄膜封装构造300主要包含一指纹辨识器晶片310、复数个凸块320、一电路薄膜330、一封胶体340以及一金属底座350。该指纹辨识器晶片310的一主动面311上是形成有一感测区312。上述的凸块320是设置于该主动面311上。
该电路薄膜330是具有一贯通开口331，以显露该感测区312，该电路薄膜330包含有复数个引脚332与至少一连接引脚333，上述的引脚332的内端332A与该连接引脚333的内端333A是分别接合至对应的上述的凸块320。在本实施例中，该电路薄膜330是可为一卷带承载封装(TCP)的卷带，上述的引脚332的内端332A与该连接引脚333的内端333A是悬空延伸至该贯通开口331内。该封胶体340是密封上述的凸块320。该金属底座350是固定结合该指纹辨识器晶片310。在本实施例中，该金属底座350是具有复数个结合孔353，可供固定在适当电子产品的任意部位，以确保该感测区312的水平面。在本实施例中，该金属底座350是可另具有一静电放电导柱354，其是贯穿该电路薄膜330。此外，该连接引脚333是电性连接该指纹辨识器晶片310与该金属底座350的该静电放电导柱354，以形成一可将内部静电传导出去的通路。因此，该指纹辨识器的薄膜封装构造300具有在使用过程中静电放电(ESD)防护的功效。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1、一种指纹辨识器的薄膜封装构造，其特征在于包含：
一指纹辨识器晶片，其在一主动面上是形成有一感测区；
复数个凸块，其是设置于该主动面上；
一电路薄膜，其是具有一贯通开口，以显露该感测区，该电路薄膜包含有复数个引脚，所述的引脚的内端是接合至所述的凸块，所述的引脚的外端各连接有一外接指；
一封胶体，其是密封所述的凸块；以及
一金属底座，其是固定结合该指纹辨识器晶片；
其中，该电路薄膜更包含有至少一连接引脚，其是电性连接该指纹辨识器晶片与该金属底座。
2、根据权利要求1所述的指纹辨识器的薄膜封装构造，其特征在于其中该金属底座是具有一嵌槽，以嵌接该指纹辨识器晶片。
3、根据权利要求1所述的指纹辨识器的薄膜封装构造，其特征在于其中除了该连接引脚之外，所述的引脚的外端是延伸至该电路薄膜的同一延伸侧。
4、根据权利要求1所述的指纹辨识器的薄膜封装构造，其特征在于其中该封胶体为一点涂胶体。
5、根据权利要求1所述的指纹辨识器的薄膜封装构造，其特征在于其中该电路薄膜的开口宽度是大于该指纹辨识器晶片的主动面的感测区的宽度，以局部露出该金属底座。
6、根据权利要求1所述的指纹辨识器的薄膜封装构造，其特征在于其中该电路薄膜为一薄膜覆晶封装的卷带。
7、根据权利要求6所述的指纹辨识器的薄膜封装构造，其特征在于其中该电路薄膜的该贯通开口为一槽孔，该电路薄膜的开口长度是小于该指纹辨识器晶片的主动面的长度，但大于该感测区的长度。
8、根据权利要求1所述的指纹辨识器的薄膜封装构造，其特征在于其中该电路薄膜为一卷带承载封装的卷带。
9、根据权利要求1所述的指纹辨识器的薄膜封装构造，其特征在于另包含有至少一虚设凸块，其是设置于该主动面上并接合该连接引脚。
10、根据权利要求1所述的指纹辨识器的薄膜封装构造，其特征在于其中所述的凸块的材质为金、铜、镍、铝或是焊料。
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