CN107104088B - 指纹辨识模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种指纹辨识模块及其制造方法，该指纹辨识模块包括基板、指纹感测晶粒、模封层以及电路板。基板具有多电性接点，且多电性接点显露于该基板之外。指纹感测晶粒贴附于基板上且电性连接于基板，以感测一指纹影像。模封层形成于基板上且密封指纹感测晶粒于其中，而电路板具有多连接垫，电路板通过多连接垫以及多电性接点而电性连接于基板；其中，基板与电路板非为一体成型。

Description

指纹辨识模块及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种生物辨识元件，尤其涉及指纹辨识模块。
背景技术
近年来，指纹辨识技术应用于各种电子产品上，令使用者可输入自己的指纹于电子产品内且让电子产品存档，之后使用者可通过指纹辨识模块输入自己的指纹，以进行电子产品的解锁。利用指纹辨识技术来解锁电子产品比以往手动输入密码的解锁方式更快速、更方便，故受到使用者的青睐，且指纹辨识模块的需求亦随之大增。
接下来说明指纹辨识模块的结构。请参阅图1，其为现有指纹辨识模块的剖面侧视示意图。指纹辨识模块1包括指纹感测晶粒11、硬式电路板12、柔性电路板13以及模封层(mold compound)14。指纹感应晶粒11是设置于柔性电路板13上且与柔性电路板13打线接合(Wire Bonding)，而封装层包覆指纹感应晶粒11以及柔性电路板13的上表面，其中，指纹感测晶粒11、柔性电路板13以及模封层14被定义为指纹感测元件10。柔性电路板13则迭置于硬式电路板12上且与硬式电路板12电性连接。
接下来说明指纹辨识模块的制造方法。请参阅图2，其为形成指纹感测元件的现有连板的结构上视示意图。连板2包含有多指纹辨识模块1，而指纹辨识模块1的结构如图1所示。指纹辨识模块的现有制造方法是将连板2根据所需要的形状分割为多区域21，而每一区域21内包含有一个指纹辨识模块1于其中。现有制造方法根据每一指纹辨识模块1切割连板2，而可形成多个指纹辨识模块1。由图2可看出，连板2中被切割掉的舍弃区域22(亦即图中的斜线区域)过多，其将造成连板2的材料的使用率低落，而提升了其材料成本。另外，若是同一连板中包含有各种不同形状的指纹辨识模块，连板中被切割掉的舍弃区域将会更多，其材料使用率则更为降低。
因此，需要一种可提升材料使用率的指纹辨识模块。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可提升材料使用率的指纹辨识模块。
本发明的另一目的在于提供一种可提升材料使用率的指纹辨识模块的制造方法。
于一较佳实施例中，本发明提供一种指纹辨识模块，包括一基板、一指纹感测晶粒、一模封层以及一电路板。该基板具有多电性接点，且该多电性接点显露于该基板之外。该指纹感测晶粒贴附于该基板上且电性连接于该基板，用以感测一指纹影像。该模封层形成于该基板上且密封该指纹感测晶粒于其中，而该电路板具有多连接垫，通过该多连接垫以及该多电性接点而电性连接于该基板；其中，该基板与该电路板非为一体成型。
于一较佳实施例中，本发明亦提供一种指纹辨识模块的制造方法，包括以下步骤：步骤(A)：提供一第一连板，且切削该第一连板而形成多个分别的指纹感测元件；其中，该指纹感测元件包括一基板、一指纹感测晶粒以及一模封层、步骤(B)：提供一第二连板，且切削该第二连板而形成多个分别的电路板、以及步骤(C)：结合该多个分别的基板以及相对应的该电路板，以建立该多个分别的基板与该多个分别的电路板的电性连接。
简言之，本发明指纹辨识模块是采用非一体成型的结构，亦即将分别独立制成的指纹感测元件以及电路板结合，以形成指纹辨识模块。如此作法可减少第一连板以及第二连板中切割掉的舍弃区域，以提升材料使用率，换句话说，以同样尺寸的连板可制造出较多的指纹辨识模块，且连板中被切割掉的舍弃区域亦会大幅减少。
附图说明
图1是现有指纹辨识模块的剖面侧视示意图；
图2是形成指纹感测元件的现有连板的结构上视示意图；
图3是本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中的结构分解上视示意图；
图4是本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中的结构分解侧视示意图；
图5是本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中的结构侧视示意图；
图6是本发明指纹辨识模块的制造方法于第一较佳实施例中的流程图；
图7是形成本发明指纹辨识模块的第一连板以及第二连板于第一较佳实施例中的结构上视示意图；
图8是本发明指纹辨识模块于第二较佳实施例中的结构分解上视示意图；
图9是本发明指纹辨识模块于第二较佳实施例中的结构分解侧视示意图；
图10是本发明指纹辨识模块于第二较佳实施例中的结构侧视示意图。
附图标记说明：
1、3、4 指纹辨识模块；
2 连板；
11、21、312、412 指纹感测晶粒；
12 硬式电路板；
13 柔性电路板；
14、313、413 模封层；
21 区域；
22 舍弃区域；
31、41 指纹感测元件；
32、42 电路板；
33、43 连接器；
34、44 芯片；
311、411 基板；
321、421 连接垫；
3111、4111 电性接点；
35 第一连板；
36 第二连板；
A、B、C、A1～A4、B1～B3、C1～C2 步骤；
W 导线。
具体实施方式
本发明提供一种可解决现有技术问题的指纹辨识模块以及其制造方法，首先说明本发明指纹辨识模块的结构。请同时参阅图3以及图4，图3为本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中的结构分解上视示意图，而图4为本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中的结构分解侧视示意图。指纹辨识模块3包括指纹感测元件31、电路板32、连接器33以及芯片34，且指纹感测元件31包括基板311、指纹感测晶粒312以及模封层313。基板311具有多电性接点3111，且多电性接点3111显露于基板311的上表面之外。指纹感测晶粒312贴附于基板311上且电性连接于基板311，其功能为感测手指的指纹影像，其中，基板311上于指纹感测晶粒312的周围设置有多导电接点(未显示于图中)，指纹感测晶粒312是通过导线W以及多导电接点而电性连接于基板311，亦即指纹感应晶粒312是且与基板311打线接合。模封层313形成于基板311上且密封指纹感测晶粒312于其中。于本较佳实施例中，模封层313为环氧封装材料(EMC)。
另一方面，电路板32具有多连接垫321，且多连接垫321显露于电路板32的下表面之外。电路板32可通过多连接垫321以及多电性接点3111而电性连接于基板311。连接器33设置于电路板32上，其可连接于外来电子装置(例如智能手机或平板电脑等)，而芯片34设置于电路板32上，其功能为过滤指纹影像的噪声。其中，基板311与电路板32非为一体成型的结构。于本较佳实施例中，基板311与电路板32皆为柔性电路板(FPC)。
请参阅图5，其为本发明指纹辨识模块于第一较佳实施例中的结构侧视示意图。图5显示出指纹感测元件31的基板311与电路板32结合而形成指纹辨识模块3的情形，基板311与电路板32之间的结合是通过电性接点3111与相对应的连接垫321接触且连接，以建立指纹感测元件31与电路板32的电性连接。
接下来说明本发明指纹辨识模块的制造方法。请参阅图6，其为本发明指纹辨识模块的制造方法于第一较佳实施例中的流程图。其制造方法包括：
步骤A：提供第一连板，且切削第一连板而形成多个分别的指纹感测元件。
步骤B：提供第二连板，且切削第二连板而形成多个分别的电路板。
步骤C：结合多个分别的基板以及相对应的电路板，以建立多个分别的基板与多个分别的电路板的电性连接。
其中，步骤A包括：
步骤A1：将多指纹感测晶粒粘着于基板上。
步骤A2：对多指纹感测晶粒与基板进行打线接合，使多指纹感测晶粒分别与基板电性连接。
步骤A3：对多指纹感测晶粒进行封塑处理，使多指纹感测晶粒被模封层包覆于其中而形成第一连板。
步骤A4：因应第一预设形状而对第一连板进行切削，以形成多个分别的指纹感测元件。
步骤B包括：
步骤B1：提供第二连板，且显露多连接垫于第二连板之外。
步骤B2：因应第二预设形状而对第二连板进行切削，以形成多个分别的电路板。
步骤B3：设置连接器以及芯片于电路板上。
步骤C包括：
步骤C1：对准基板的多电性接点以及电路板的多连接垫。
步骤C2：连接多电性接点以及相对应的连接垫，以结合基板以及相对应的电路板。
请同时参阅图4、图6以及图7，图7为形成本发明指纹辨识模块的第一连板以及第二连板于第一较佳实施例中的结构上视示意图。当指纹辨识模块的制造方法开始进行时，先进行第一连板35的制作，亦即步骤A1～A3：首先将多指纹感测晶粒312粘着于基板311上，且对每一指纹感测晶粒312与基板311进行打线接合，使多指纹感测晶粒分别与基板311电性连接。之后，对所有的指纹感测晶粒312进行封塑处理，使多指纹感测晶粒312被模封层313包覆于其中而形成第一连板35。接下来，根据所需要的指纹感测元件的第一预设形状(例如厂商所指定的形状)，对第一连板35进行切削工作，以形成多个分别的指纹感测元件31，且使多电性接点3111显露于基板311的上表面之外。其中，第一连板35中被切割掉的部分被定义为舍弃区域。
于步骤A完成之后，步骤B1：提供第二连板36。接下来，根据所需要的电路板的第二预设形状(例如厂商所指定的形状)，对第二连板36进行切削工作，以形成多个分别的电路板32，且显露多连接垫321于电路板32之外，亦即进行步骤B2。其中，第二连板36中被切割掉的部分亦被定义为舍弃区域。于电路板32成型之后，进行步骤B3：设置连接器33以及芯片34于电路板32上。需特别说明的是，本发明方法并非限制仅可于步骤B2进行切削而显露出多连接垫321，于另一较佳实施例中，亦可于步骤B1中进行切削而显露出多连接垫。
于第一连板35以及第二连板36皆被切削完成之后，进行步骤C1以及步骤C2：对准基板311的多电性接点3111以及电路板32的多连接垫321，且连接多电性接点3111以及相对应的连接垫321，以结合基板311以及相对应的电路板32。于本较佳实施例中，多电性接点3111以及多连接垫321是通过导电胶粘合、焊接或打线接合等连接方式而连接。于一较佳作法中，导电胶可采用异方性导电胶(ACF)。
需特别说明的有二，第一，本发明方法中，步骤A与步骤B的进行顺序可互相交换或者同时进行，本发明方法仅限制步骤A与步骤B的进行顺序早于步骤C即可。第二，于一较佳作法中，本发明指纹辨识模块3中，基板311的电性接点3111可采用较宽的设计，类似地，电路板32的连接垫321亦可采用较宽的设计。如此一来，于步骤C1中的对准运行则不需要太高的精准度亦可对准电性接点3111以及相对应的连接垫321。
通过上述步骤可由分别分离的指纹感测元件31以及电路板32结合而形成本发明指纹辨识模块3，且第一连板35以及第二连板36中切割掉的舍弃区域比现有技术中的舍弃区域少，以提升材料使用率。
此外，本发明还提供与上述不同作法的第二较佳实施例。请同时参阅图8、图9以及图10，图8为本发明指纹辨识模块于第二较佳实施例中的结构分解上视示意图，图9为本发明指纹辨识模块于第二较佳实施例中的结构分解侧视示意图，而图10为本发明指纹辨识模块于第二较佳实施例中的结构侧视示意图。指纹辨识模块4包括指纹感测元件41、电路板42、连接器43以及芯片44，且指纹感测元件41包括基板411、指纹感测晶粒412以及模封层413。其中，基板411具有多电性接点4111，而电路板42具有多连接垫421。
指纹辨识模块4的各元件的结构以及功能大致上与前述较佳实施例相同，且相同之处不再赘述。本较佳实施例的指纹辨识模块4与前述较佳实施例的不同之处在于，多电性接点4111显露于基板411的下表面之外，而多连接垫421则显露于电路板42的上表面之外。指纹感测元件41的基板411与电路板42结合而形成指纹辨识模块4的情形如图10所示，而指纹辨识模块4的制造方法是与上述较佳实施例相同，故不再赘述。
根据上述可知，本发明指纹辨识模块是采用非一体成型的结构，亦即将分别独立制成的指纹感测元件以及电路板结合，以形成指纹辨识模块。如此作法可减少第一连板以及第二连板中切割掉的舍弃区域，以提升材料使用率，换句话说，以同样尺寸的连板可制造出较多的指纹辨识模块，且连板中被切割掉的舍弃区域亦会大幅减少，故本发明指纹辨识模块及其制造方法可解决现有技术的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求，因此凡其它未脱离本发明所公开的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本公开的权利要求内。

Claims (5)

1.一种指纹辨识模块的制造方法，包括以下步骤：
步骤(A)提供一第一连板，且切削该第一连板而形成多个分别的指纹感测元件；其中，该指纹感测元件包括一基板、一指纹感测晶粒以及一模封层；
步骤(B)提供一第二连板，且切削该第二连板而形成多个分别的电路板；
步骤(C)结合该多个分别的指纹感测元件的基板以及相对应的该电路板，以建立该多个分别的基板与该多个分别的电路板的电性连接。
2.如权利要求1所述的指纹辨识模块的制造方法，其中该步骤(A)包括：
步骤(A1)将该指纹感测晶粒粘着于该基板上，其中，该基板上于每一该指纹感测晶粒的周围具有多导电接点；
步骤(A2)对该指纹感测晶粒与该基板进行打线接合，使该指纹感测晶粒分别与该基板电性连接；
步骤(A3)对该指纹感测晶粒进行封塑处理，使该指纹感测晶粒被一模封层包覆于其中而形成该第一连板；以及
步骤(A4)因应一预设形状而对该第一连板进行切削，以形成该多个分别的指纹感测元件；其中每一该基板上的多电性接点显露于该基板之外。
3.如权利要求1所述的指纹辨识模块的制造方法，其中该步骤(B)包括：
步骤(B1)提供该第二连板；以及
步骤(B2)因应一另一预设形状而对该第二连板进行切削，以形成该多个分别的电路板。
4.如权利要求1所述的指纹辨识模块的制造方法，其中该步骤(C)包括：
步骤(C1)对准该基板的多电性接点以及该电路板的多连接垫；以及
步骤(C2)连接该多电性接点以及相对应的该连接垫，以结合该基板以及相对应的该电路板。
5.如权利要求4所述的指纹辨识模块的制造方法，其中该步骤(C2)中，该多电性接点以及该多连接垫是通过导电胶粘合、焊接或打线接合而连接。
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