CN104269393A - 一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构及制造方法，所述结构包括金属框架（1），所述金属框架（1）正面设置有凹槽，所述凹槽外围设置有静电释放圈（10），所述凹槽内设置有基岛（2）和引脚（3），所述基岛（2）包括基岛上部和基岛下部，所述引脚（3）包括引脚上部和引脚下部，所述基岛上部正面通过装片胶（4）设置有感应芯片（5），所述感应芯片（5）正面与引脚上部正面之间通过金属焊线（6）相连接。本发明的有益效果是：静电释放圈与金属框架成一体结构，制程工艺简单，避免了传统静电释放圈组装于框架上而产生的位置偏移问题，提高了静电释放圈与感应芯片位置的配对准确性，从而提高感应芯片的识别效果。

Description

一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构及制造方法
技术领域
本发明涉及一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构及制造方法，属于指纹识别传感器封装技术领域。
背景技术
指纹识别传感器封装结构表面经常会由于使用者手指的触划而产生静电，静电可能会向封装体内部电路或传感器放电而造成该内部的电路或传感器击穿损坏。
在现有的技术中，实现静电释放如苹果专利AU2013100571A4，在基板正面的感应芯片外围组装设置一圈静电释放圈。静电释放圈都是后续配置到感应芯片或者基板正面，可能会出现静电释放圈位置偏移的问题以及组装结合不好而影响芯片感测区范围以及增加电阻率，从而影响整个指纹识别传感器的识别效果以及因为电阻率的增加无法快速的释放人体静电所带来的静电伤害。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构及制造方法，其静电释放圈是由金属载板半蚀刻保留的金属圈而形成，静电释放圈与金属框架成一体结构，制程工艺简单静电释放更无阻力，避免了传统静电释放圈再进行二次组装于载板上而产生的位置偏移以及结合不好所产生的电阻阻抗问题，提高了静电释放圈与感应芯片位置的配对准确性，从而提高感应芯片的识别效果，同时也达到更好的静电释放的效果。
本发明的目的是这样实现的：一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构，它包括金属框架，所述金属框架正面设置有凹槽，所述凹槽外围设置有静电释放圈，所述凹槽内设置有基岛和引脚，所述基岛包括基岛上部和基岛下部，所述引脚包括引脚上部和引脚下部，所述基岛上部正面通过装片胶设置有感应芯片，所述感应芯片正面与引脚上部正面之间通过金属焊线相连接，所述基岛上部与引脚上部之间、引脚上部与引脚上部之间、引脚上部与静电释放圈之间以及感应芯片外围区域填充有上层塑封料，所述基岛下部与引脚下部之间、引脚下部与引脚下部之间以及引脚下部与静电释放圈之间填充有下层塑封料，所述静电释放圈突出于上层塑封料，所述金属框架表面设置有防氧化金属层。
所述上层塑封料顶部呈凹形结构，所述上层塑封料的凹部区域内设置有防刮伤层。
所述基岛下部、引脚下部和静电释放圈底部设置有金属球。
所述引脚有多圈。
所述防刮伤层莫氏硬度在7H~9H之间。
一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构的制造方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一、取一个带有凹槽结构的金属载板；
步骤二、披覆光阻膜作业
在金属框架正面及背面分别披覆可进行曝光显影的光阻膜； 
步骤三、金属载板正面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤二完成披覆光阻膜作业的金属载板凹槽内部进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属载板凹槽内部后续需要进行电镀的区域图形；
步骤四、电镀多层电镀线路层
将步骤三中金属载板凹槽内部完成曝光显影的区域进行电镀线路层作业，电镀完成后即在金属载板上形成相应的基岛和引脚上部， 
步骤五、去除光阻膜
去除金属载板表面的光阻膜；
步骤六、装片
在步骤五的基岛上部正面通过装片胶植入芯片；
步骤七、金属线键合
在芯片正面与引脚上部正面之间进行键合金属线作业；
步骤八、包封
在完成装片打线后的金属载板凹槽内部进行环氧树脂塑封保护，形成上层塑封料；
步骤九、披覆光阻膜作业
将步骤八中的金属载板正面及背面分别披覆可进行曝光显影的光阻膜；
步骤十、金属载板背面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤九完成披覆光阻膜作业的金属载板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属载板背面后续需要进行蚀刻的区域图形；
步骤十一、化学蚀刻
将步骤十中金属载板正面完成曝光显影的区域进行化学蚀刻，蚀刻完成后即在金属载板背面形成基岛和引脚下部，步骤一中的金属载板部分、步骤四电镀形成的基岛和引脚上部以及步骤十一蚀刻形成的基岛和引脚下部结合形成金属框架；
步骤十二、去除光阻膜
去除金属框架表面的光阻膜；
步骤十三、包封
将步骤十二去除光阻膜后的金属框架背面采用塑封料进行塑封，形成下层塑封料；
步骤十四、披覆防刮伤层
在步骤八中形成的上层塑封料凹部区域披覆上防刮伤层；
步骤十五、电镀防氧化金属层
在完成步骤十四后的金属框架表面裸露在外的金属进行电镀抗氧化金属层；
步骤十六、切割
将完成电镀抗氧化金属层的金属框架切割成单颗封装产品。
所述步骤一中的金属载板的材质可以是铜材、铁材、镀锌材、不锈钢材或铝材。
所述步骤四中的电镀线路层材料是铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金或镍钯金材料。
所述步骤十五中的抗氧化金属层材料为金、镍金、镍钯金、锡或是被覆抗氧化剂。
一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构的用途，所述结构应用于指纹传感器封装领域中。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、使用者使用时通过指纹识别传感器封装结构表面触划所产生的静电以及人体本身的静电可通过静电释放圈顺利导至金属框架接地端，而不至于对该指纹识别传感器封装结构的感应芯片或内部电路放电而造成击穿损坏；
2、静电释放圈是由金属载板半蚀刻保留的金属圈而形成，静电释放圈与金属框架成一体结构，如此制程工艺简单，避免了传统静电释放圈还要再次组装于金属载板上而产生的位置偏移问题，提高了静电释放圈与感应芯片位置的配对准确性，从而提高感应芯片的识别效果；
3、静电释放圈与金属框架一体成型结构可以完全的避免载板上因二次组装可能造成的结合性不良，增加了静电释放的阻力从而无法快速的将静电释放出产品外围。
附图说明
图1~图16为本发明一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构实施例一的制造方法的各工序示意图。
图17为本发明一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构实施例一的示意图。
图18为本发明一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构实施例二的示意图。
图19为本发明一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构实施例三的示意图。
其中：
金属框架1
基岛2
引脚3
引脚上部3a
引脚下部3b
装片胶4
感应芯片5
金属焊线6
上层塑封料7
下层塑封料8
防刮伤层9
静电释放圈10
防氧化金属层11
金属球12。
具体实施方式
实施例1：
参见图17，本发明一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构，它包括金属框架1，所述金属框架1正面设置有凹槽，所述凹槽外围设置有静电释放圈10，所述凹槽内设置有基岛2和引脚3，所述基岛2包括基岛上部和基岛下部，所述引脚3包括引脚上部和引脚下部，所述基岛上部正面通过装片胶4设置有感应芯片5，所述感应芯片5正面与引脚上部正面之间通过金属焊线6相连接，所述基岛上部与引脚上部之间、引脚上部与引脚上部之间、引脚上部与静电释放圈10之间以及感应芯片5外围区域填充有上层塑封料7，所述基岛下部与引脚下部之间、引脚下部与引脚下部之间以及引脚下部与静电释放圈10之间填充有下层塑封料8，所述上层塑封料7顶部呈凹形结构，所述上层塑封料7的凹部区域内设置有防刮伤层9，所述静电释放圈10突出于上层塑封料7，所述金属框架1表面设置有防氧化金属层11。
所述基岛下部、引脚下部和静电释放圈10底部设置有金属球12。
其制造方法如下：
步骤一、取一个带有凹槽结构的金属载板；
参见图1，取一个厚度合适的带有凹槽结构的金属载板，金属载板的材质可以是铜材、铁材、镀锌材、不锈钢材、铝材或可以达到导电功能的金属物质，厚度的选择可依据产品特性进行选择；
步骤二、披覆光阻膜作业
参见图2，在金属框架正面及背面分别披覆上可进行曝光显影的光阻膜，目的是为了蚀刻金属载板工作，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜；
步骤三、金属载板正面去除部分光阻膜
参见图3，利用曝光显影设备将步骤二完成披覆光阻膜作业的金属载板凹槽内部进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属载板凹槽内部后续需要进行电镀的区域图形；
步骤四、电镀多层电镀线路层
参见图4，将步骤三中金属载板凹槽内部完成曝光显影的区域进行电镀线路层作业，电镀完成后即在金属载板上形成相应的基岛和引脚上部，电镀线路层材料可以是铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金、镍钯金材料，电镀方式可以是化学沉积或是电解电镀方式；
步骤五、去除光阻膜
参见图5，去除金属载板表面的光阻膜；
步骤六、装片
参见图6，在步骤五的基岛上部正面通过装片胶植入芯片；
步骤七、金属线键合
参见图7，在芯片正面与引脚上部正面之间进行键合金属线作业；
步骤八、包封
参见图8，在完成装片打线后的金属载板凹槽内部进行环氧树脂塑封保护，形成上层塑封料，上层塑封料呈凹形结构，环氧树脂材料可以依据产品特性选择有填料或是没有填料的种类；
步骤九、披覆光阻膜作业
参见图9，将步骤八中的金属载板正面及背面分别披覆上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤十、金属载板背面去除部分光阻膜
参见图10，利用曝光显影设备将步骤九完成披覆光阻膜作业的金属载板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属载板背面后续需要进行蚀刻的区域图形；
步骤十一、化学蚀刻
参见图11，将步骤十中金属载板正面完成曝光显影的区域进行化学蚀刻，蚀刻完成后即在金属载板背面形成基岛和引脚下部，步骤一中的金属载板部分、步骤四电镀形成的基岛和引脚上部以及步骤十一蚀刻形成的基岛和引脚下部结合形成金属框架；
步骤十二、去除光阻膜
参见图12，去除金属框架表面的光阻膜；
步骤十三、包封
参见图13，将步骤十二去除光阻膜后的金属框架背面采用塑封料进行塑封，形成下层塑封料；
步骤十四、披覆防刮伤层
参见图14，在步骤八中形成的上层塑封料凹部区域披覆上防刮伤层，目的是为了加强手指接触区域的硬度，防止塑封料刮伤；
步骤十五、电镀防氧化金属层
参见图15，在完成步骤十四后的金属框架表面裸露在外的金属进行电镀抗氧化金属层，如金、镍金、镍钯金、锡或是被覆抗氧化剂（OSP）；
步骤十六、切割
参见图16，将完成电镀抗氧化金属层的金属框架切割成单颗封装产品。
实施例2：
参见图18，实施例2与实施例1的区别在于：所述引脚3有多圈。
实施例3：
参见图19，实施例3与实施例1的区别在于：所述基岛2、引脚3和静电释放圈10底部设置有金属球12。

Claims (10)

1.一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构，其特征在于：它包括金属框架（1），所述金属框架（1）正面设置有凹槽，所述凹槽外围设置有静电释放圈（10），所述凹槽内设置有基岛（2）和引脚（3），所述基岛（2）包括基岛上部和基岛下部，所述引脚（3）包括引脚上部和引脚下部，所述基岛上部正面通过装片胶（4）设置有感应芯片（5），所述感应芯片（5）正面与引脚上部正面之间通过金属焊线（6）相连接，所述基岛上部与引脚上部之间、引脚上部与引脚上部之间、引脚上部与静电释放圈（10）之间以及感应芯片（5）外围区域填充有上层塑封料（7），所述基岛下部与引脚下部之间、引脚下部与引脚下部之间以及引脚下部与静电释放圈（10）之间填充有下层塑封料（8），所述静电释放圈（10）突出于上层塑封料（7），所述金属框架（1）表面设置有防氧化金属层（11）。
2.根据权利要求1所述的一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构，其特征在于：所述上层塑封料（7）顶部呈凹形结构，所述上层塑封料（7）的凹部区域内设置有防刮伤层（9）。
3.根据权利要求1或2所述的一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构，其特征在于：所述基岛下部、引脚下部和静电释放圈（10）底部设置有金属球（12）。
4.根据权利要求1或2所述的一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构，其特征在于：所述引脚（3）有多圈。
5.根据权利要求2所述的一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构，其特征在于：所述防刮伤层（9）莫氏硬度在7H~9H之间。
6.一种如权利要求1所述的一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构的制造方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
步骤一、取一个带有凹槽结构的金属载板；
步骤二、披覆光阻膜作业
在金属载板正面及背面分别披覆上可进行曝光显影的光阻膜； 
步骤三、金属载板正面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤二完成披覆光阻膜作业的金属载板凹槽内部进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属载板凹槽内部后续需要进行电镀的区域图形；
步骤四、电镀多层电镀线路层
将步骤三中金属载板凹槽内部完成曝光显影的区域进行电镀线路层作业，电镀完成后即在金属载板上形成相应的基岛和引脚上部， 
步骤五、去除光阻膜
去除金属载板表面的光阻膜；
步骤六、装片
在步骤五的基岛上部正面通过装片胶植入芯片；
步骤七、金属线键合
在芯片正面与引脚上部正面之间进行键合金属线作业；
步骤八、包封
在完成装片打线后的金属载板凹槽内部进行环氧树脂塑封保护，形成上层塑封料；
步骤九、披覆光阻膜作业
将步骤八中的金属载板正面及背面分别披覆上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤十、金属载板背面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤九完成披覆光阻膜作业的金属载板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属载板背面后续需要进行蚀刻的区域图形；
步骤十一、化学蚀刻
将步骤十中金属载板正面完成曝光显影的区域进行化学蚀刻，蚀刻完成后即在金属载板背面形成基岛和引脚下部，步骤一中的金属载板部分、步骤四电镀形成的基岛和引脚上部以及步骤十一蚀刻形成的基岛和引脚下部结合形成金属框架；
步骤十二、去除光阻膜
去除金属框架表面的光阻膜；
步骤十三、包封
将步骤十二中去除光阻膜后的金属框架背面采用塑封料进行塑封，形成下层塑封料；
步骤十四、披覆防刮伤层
在步骤八中形成的上层塑封料凹部区域披覆上防刮伤层；
步骤十五、电镀防氧化金属层
在完成步骤十四后的金属框架表面裸露在外的金属进行电镀抗氧化金属层；
步骤十六、切割
将完成电镀抗氧化金属层的金属框架切割成单颗封装产品。
7.根据权利要求6所述的一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构的制造方法，其特征在于：所述步骤一中的金属载板的材质是铜材、铁材、镀锌材、不锈钢材或铝材。
8.根据权利要求6或7所述的一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构的制造方法，其特征在于：所述步骤四中的电镀线路层材料是铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金或镍钯金材料。
9.根据权利要求6或7所述的一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构的制造方法，其特征在于：所述步骤十五中的抗氧化金属层材料为金、镍金、镍钯金、锡或是被覆抗氧化剂。
10.一种如权利要求1所述的一种一体金属框架静电释放圈用于指纹传感器结构的用途，其特征在于：所述结构应用于指纹传感器封装领域中。
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