CN105046244A - 指纹识别模组及其制备方法，以及具备该指纹识别模组的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了指纹识别模组及其制备方法，以及具备该指纹识别模组的电子设备，该指纹识别模组包括：叠层结构；以及支撑件，其中，支撑件包裹叠层结构，叠层结构包括：盖板；设置在所述盖板的下方的指纹识别芯片；设置在所述指纹识别芯片的下方，并与所述指纹识别芯片电连接的柔性电路板；以及设置在所述柔性电路板的下方的补强板。该指纹识别模组的贴合面非常平整，不仅触摸时具有光滑、平整的良好触感，且指纹识别芯片感应效果会更好。

Description

指纹识别模组及其制备方法，以及具备该指纹识别模组的电子设备

技术领域

本发明涉及电子领域，具体地，涉及指纹识别模组及其制备方法，以及具备该指纹识别模组的电子设备。

背景技术

现有技术中，指纹传感器与普通的半导体芯片一样通过环氧塑封料等树脂材料进行封装，封装过程具体是将环氧塑封料挤压入模腔，并将其中的指纹传感器包埋，同时交联固化成型。采用这种结构时，成型后的环氧塑封料的表面凹凸不平，影响指纹传感器从手指获取指纹图像数据的灵敏度。进一步为了提高表面平整度，需要人工打磨，步骤复杂，不易操作。

因而，目前对于集成电路芯片的封装技术仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种盖板贴合面平整的指纹识别模组。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种指纹识别模组。根据本发明的实施例，该指纹识别模组包括：叠层结构；以及支撑件，其中，支撑件包裹叠层结构，叠层结构包括：盖板；设置在所述盖板的下方的指纹识别芯片；设置在所述指纹识别芯片的下方，并与所述指纹识别芯片电连接的柔性电路板；以及设置在所述柔性电路板的下方的补强板。发明人发现，根据本发明实施例的指纹识别模组的贴合面(即指纹识别芯片的上表面与支撑件的表面)非常平整，不仅触摸时具有光滑、平整的良好触感，且指纹识别芯片感应效果会更好，有效解决了贴合面不平整带来的电磁场损耗，进而导致信号传导效果差的问题，同时指纹识别模组具有较薄的厚度，符合轻薄化的发展趋势。

在本发明的第二方面，本发明提供了一种制备指纹识别模组的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将从下至上依次设置有补强板、柔性电路板、指纹识别芯片以及盖板的叠层结构置于模具中；(2)向模具中注入胶液使其包裹叠层结构，并使胶液固化形成支撑件，然后脱模，以便获得指纹识别模组，其中，指纹识别芯片与柔性电路板电连接。利用根据本发明实施例的该方法，能够快速有效地制备获得贴合面平整的指纹识别模组，获得的指纹识别模组信号传导效果较好，有效减少了由于贴合面不平整而引起的电磁场损耗，提高了信号传导效果，同时通过注入胶液并使其固化形成支撑件能够有效减小指纹识别模组的厚度。另外，根据本发明实施例的制备指纹识别模组的方法不需要打磨，简化了操作步骤，节省了人力、物力资源。

在本发明的第三方面，本发明提供了一种电子设备。根据本发明的实施例，该电子设备含有前面所述的指纹识别模组或通过前面所述的方法制备获得的指纹识别模组。需要说明的是，前面所述的指纹识别模组和通过前面的制备指纹识别模组的方法制备获得的指纹识别模组的所有特征和优点均适用于该电子设备，在此不在一一赘述。

附图说明

图1显示了根据本发明的一个实施例，指纹识别模组的剖面图，其中，图1A为支撑件覆盖盖板表面的结构示意图，图1B为支撑件未覆盖盖板表面的结构示意图；

图2显示了根据本发明的一个实施例，指纹识别模组的剖面图；

图3显示了根据本发明的一个实施例，制备指纹识别模组的方法的流程示意图；

图4显示了根据本发明的一个实施例，手机的结构示意图，其中，图4A为指纹识别模组设置在手机正面下部的结构示意图，图4B为指纹识别模组设置在手机背面中上部的结构示意图；

图5显示了根据本发明的一个实施例，指纹识别模组的结构示意图，其中，图5A为指纹识别模组的主视图，图5B为指纹识别模组沿A-A线的剖面图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种指纹识别模组。根据本发明的实施例，参照图1，该指纹识别模组包括：叠层结构100；以及支撑件200，其中，支撑件200包裹叠层结构100，且叠层结构100包括：盖板110；指纹识别芯片120，柔性电路板130，以及补强板140，其中，指纹识别芯片120设置在盖板110的下方；柔性电路板130设置在指纹识别芯片120的下方，并与指纹识别芯片120电连接；补强板140设置在柔性电路板130的下方。发明人发现，根据本发明实施例的指纹识别模组的贴合面(即指纹识别芯片的上表面与支撑件的表面)非常平整，不仅触摸时具有光滑、平整的良好触感，且指纹识别芯片感应效果会更好，有效解决了贴合面不平整带来的电磁场损耗，进而导致信号传导效果差的问题，同时指纹识别模组具有较薄的厚度，符合轻薄化的发展趋势。

需要说明的是，在本文中所使用的表达方式“支撑件包裹叠层结构”，是指支撑件可以覆盖在盖板表面(结构示意图见图1A)，也可以不覆盖在盖板的表面(结构示意图见图1B)。

根据本发明的实施例，可以预先采用合适的封装结构将指纹识别芯片120进行封装，具体的封装结构不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，例如包括但不限于DIP双列直插式、组件封装式、PGA插针网格式、BGA球栅阵列式、CSP芯片尺寸式、MCM多芯片模块式、栅格阵列式等。在本发明的一个具体示例中，参照图2，指纹识别芯片设置在栅格阵列封装结构(LGA)150内，栅格阵列封装结构150设置在盖板110的下方，并与柔性电路板130电连接。由此，能够实现良好的信号传导效果，同时，栅格阵列封装结构150可以容纳较多的输入输出引脚，且引线阻抗较小。根据本发明的实施例，指纹识别芯片120通过栅格阵列封装结构150的触点与柔性电路板140电连接。根据本发明的实施例，触点可以为焊锡，通过焊锡使得指纹识别芯片120与柔性电路板140电连接，基于此，在栅格阵列封装结构150和柔性电路板130之间可以进一步包括焊锡层160。由此，能够栅格阵列封装结构150和柔性电路板130之间信号传导效果良好，电磁场损耗较小。

根据本发明的实施例，盖板110的材质不受特别限制，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，盖板110可以由陶瓷或玻璃形成。由此，盖板的触感较好，且信号传导效果理想。

在本发明的第二方面，本发明提供了一种制备指纹识别模组的方法。根据本发明的实施例，参照图3，该方法包括以下步骤：

S100：将从下至上依次设置有补强板140、柔性电路板130、指纹识别芯片120以及盖板110的叠层结构100置于模具中，并向模具中注入胶液使其包裹叠层结构100，其中，指纹识别芯片120与柔性电路板130电连接。由此，有利于后续步骤的进行。

根据本发明的实施例，步骤S100可以进一步包括：预先将指纹识别芯片120设置在栅格阵列封装结构150内，并将栅格阵列封装结构150设置在柔性电路板130和盖板110之间，且使栅格阵列封装结构150与柔性电路板130电连接。由此，能够为指纹识别芯片120提供稳定、可靠的工作环境，实现良好的信号传导效果，同时，栅格阵列封装结构150可以容纳较多的输入输出引脚，且引线阻抗较小。本领域技术人员可以理解，在另一些实施例中，根据实际情况的需要，指纹识别芯片120的封装结构可以进行替换，例如可以替换为DIP双列直插式、组件封装式、PGA插针网格式、BGA球栅阵列式、CSP芯片尺寸式、MCM多芯片模块式等中的一种。根据本发明的实施例，指纹识别芯片120通过栅格阵列封装结构的触点与柔性电路板相电连接，所处触点位于栅格阵列封装结构和柔性电路板之间。根据本发明的实施例，触点可以为焊锡，通过焊锡使得指纹识别芯片120与柔性电路板140电连接，基于此，在栅格阵列封装结构150和柔性电路板130之间可以进一步包括焊锡层160。由此，能够保证栅格阵列封装结构150和柔性电路板130之间信号传导效果良好，电磁场损耗较小。

根据本发明的实施例，盖板110的材质不受特别限制，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，盖板110可以由陶瓷或玻璃形成。由此，盖板的触感较好，且信号传导效果理想。

S200：向模具中注入胶液使其包裹叠层结构100，并使胶液固化形成支撑件200，然后脱模，以便获得指纹识别模组。采用注射成型(molding)，操作方便、容易控制、适合工业化生产，且制备获得的指纹识别模组的贴合面平整度高，同时注射成型公差小，使得获得的指纹识别模组不仅触感光滑、平整，且指纹识别芯片感应效果会提升，有效克服了贴合面不平正而导致的电磁场损耗、信号传导效果差的问题。

根据本发明的实施例，胶液可以为环氧树脂(双酚A系(BISPHENOL-A)、NOVOLACEPOXY、环状脂肪族环氧树胶(CYCLICALIPHATICEPOXY)、环氧化的丁二烯)、聚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、不饱和聚酯、聚烯烃、聚硫醇等。由此，支撑件具有较好的机械强度、耐热性及电器绝缘性，且能够提高指纹传感器芯片的信号传导效果。

发明人发现，利用根据本发明实施例的上述方法，能够快速有效地制备获得陶瓷贴合面平整的指纹识别模组，获得的指纹识别模组信号传导效果较好，有效减少了由于陶瓷贴合面不平整而引起的电磁场损耗，提高了信号传导效果，同时通过注入胶液并使其固化形成支撑件能够有效减小指纹识别模组的厚度，符合轻薄化的发展趋势。

在本发明的第三方面，本发明提供了一种电子设备。根据本发明的实施例，该电子设备含有前面的指纹识别模组或通过前面的方法制备获得的指纹识别模组。需要说明的是，前面的指纹识别模组和通过前面的制备指纹识别模组的方法制备获得的指纹识别模组的所有特征和优点均适用于该电子设备，在此不在一一赘述。

根据本发明的实施例，电子设备的具体种类不受特别限制。在本发明的一些实施例中，电子设备可以为选自手机、电脑、平板电脑、游戏机和电子锁中的至少一种。在本发明的一个具体示例中，电子设备为手机，其中，前面所述的指纹识别模组1000可以设置在手机正面的下部(结构示意图见图4A)，也可以设置在手机背部的中上部(结构示意图见图4B)，沿其a-a线的剖面图即为图1或图2所示的结构图。该电子设备通过设置指纹识别模组1000，可以大大提高个人信息、移动支付等的安全性。

实施例

实施例1：指纹识别模组的制备

将指纹识别芯片设置在栅格阵列封装结构(LGA)内，然后将从下至上依次设置有补强板、柔性电路板、LGA以及陶瓷盖板的叠层结构置于模具中，然后向模具中注入胶液(胶液可以为环氧树脂(双酚A系(BISPHENOL-A)、NOVOLACEPOXY、环状脂肪族环氧树胶(CYCLICALIPHATICEPOXY)、环氧化的丁二烯)、聚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、不饱和聚酯、聚烯烃、聚硫醇中的至少一种)，然后使胶液固化形成支撑件，即得指纹识别模组，其结构示意图见图5。制备获得的指纹识别模组贴合面平整度高，触感平整、光滑，且指纹识别芯片反应效果有所提升。

对比例1

将指纹识别芯片设置在栅格阵列封装结构(LGA)内，然后将从下至上依次设置有补强板、柔性电路板、LGA以及陶瓷盖板的叠层结构置于模具中，将环氧塑封料挤压入模腔，并将其中的叠层结构包埋，同时使环氧塑封料交联固化形成支撑件，然后脱模，即得指纹识别模组。与实施例1相比，由于制备获得的指纹识别模组贴合面平整度较差，需要进一步对贴合面进行打磨，以提高贴合面的平整度及指纹识别芯片的感应效果，步骤相对繁琐、人力、物力消耗较大。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种指纹识别模组，其特征在于，包括：

叠层结构；以及

支撑件，所述支撑件包裹所述叠层结构，

其中，所述叠层结构包括：

盖板；

指纹识别芯片，所述指纹识别芯片设置在所述盖板的下方；

柔性电路板，所述柔性电路板设置在所述指纹识别芯片的下方，并与所述指纹识别芯片电连接；以及

补强板，所述补强板设置在所述柔性电路板的下方。

2.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别芯片设置在栅格阵列封装结构内，所述栅格阵列封装结构设置在所述盖板的下方，并与所述柔性电路板电连接。

3.根据权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别芯片通过所述栅格阵列封装结构的触点与所述柔性电路板电连接。

4.根据权利要求3所述的指纹识别模组，其特征在于，所述触点为焊锡。

5.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述盖板由陶瓷或玻璃形成。

6.一种制备指纹识别模组的方法，其特征在于，包括：

(1)将从下至上依次设置有补强板、柔性电路板、指纹识别芯片以及盖板的叠层结构置于模具中；

(2)向所述模具中注入胶液使其包裹所述叠层结构，并使所述胶液固化形成支撑件，然后脱模，以便获得所述指纹识别模组，

其中，所述指纹识别芯片与所述柔性电路板电连接。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)进一步包括：预先将所述指纹识别芯片设置在栅格阵列封装结构内，并将所述栅格阵列封装结构设置在所述柔性电路板和所述盖板之间，且使所述栅格阵列封装结构与所述柔性电路板电连接。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述指纹识别芯片通过所述栅格阵列封装结构的触点与所述柔性电路板相电连接。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述触点为焊锡。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述盖板由陶瓷或玻璃形成。

11.一种电子设备，其特征在于，含有：

权利要求1-5中任一项所述的指纹识别模组或利用权利要求6-10中任意一项所述的方法制备获得的指纹识别模组。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为选自手机、电脑、平板电脑、游戏机和电子锁中的至少一种。