CN107437046B - 指纹传感器封装结构及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种指纹传感器封装结构及其制作方法，包括基板、传感芯片及软板，所述基板具有第一台阶部和第二台阶部，所述第一台阶部上设有线路层，所述传感芯片位于所述基板之上，所述软板与所述传感芯片通过所述线路层电性连接，从而提供一种结构简单、使用可靠、加工方便的指纹传感器封装结构，降低材料和加工成本。

Description

指纹传感器封装结构及其制作方法
技术领域
本发明涉及电子感应技术领域，尤其是涉及一种指纹传感器封装结构及其制作方法。
背景技术
目前，指纹识别芯片的出现, 提高了终端产品在智能化程度上的安全性，如智能手机、平板电脑等产品的应用领域。针对传感器芯片出现多种结构，传统的指纹识别芯片存在以下缺点：1，指纹识别芯片需做蚀刻处理，以使芯片上形成导电层，并通过相应的结合线连接另一基板，以使芯片与基板电性连接，然蚀刻工艺流程不仅复杂，且增加了制作芯片的成本；2，与手指接触部分具有涂层，且涂层部分容易被刮伤或沾污，会造成指纹无法识别；3，因结合线一端与芯片连接，另一端与基板连接，结合线暴露于芯片及基板之间，需要先对芯片、线路层及基板进行整体封装后再与相邻层进行粘接，以避免线路层与芯片及基板电性连接出现问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明公开了一种指纹传感器封装结构及其制造方法，旨在提供一种结构简单、使用可靠、加工方便的指纹传感器蔽封装结构，降低材料和加工成本。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种指纹传感器封装结构，包括基板、传感芯片及软板，所述基板呈阶梯状，所述基板具有第一台阶部和第二台阶部，及线路层，所述线路层布局于所述基板的所述第一台阶部上，且所述线路层未延伸出所述第一台阶部的四周，所述传感芯片和所述软板通过所述基板上的线路层进行电性连接。
优选地，所述第一台阶部具有第一表面，所述第二台阶部具有第二表面，所述线路层位于所述第一表面上；
优选地，所述传感芯片包括芯片主体和凸块，所述芯片主体具有第三表面，所述凸块位于所述第三表面的一端，所述第三表面与所述第二表面固定，且说述凸块伸出于所述第二表面并与所述第一表面相对，所述传感芯片通过凸块与所述线路层电性连接，所述第二表面通过粘合剂与所述第三表面固定，所述凸块通过粘合剂与所述第一台阶部固定。
优选地，所述软板包括基体、连接器及贴片组件，所述连接器及所述贴片组件焊接于所述基体上，所述基体的一端形成一焊接点以与所述线路层电性连接。
优选地，所述基板为强化玻璃、蓝宝石或陶瓷材料制成。
优选地，所述凸块为金属或锡合金材质，以与所述线路层电性连接。
本发明还公开了一种电磁屏蔽封装结构的制造方法，包括步骤：
制作传感芯片，包括芯片主体，并在芯片主体上制作凸块；
制作基板，并将基板切割成阶梯状，使得基板具有第一台阶部和第二台阶部，在第一台阶部上制作线路层；
制作软板，包括基体，并在基体上焊接有连接器和贴片组件；
通过粘合剂将传感芯片与基板的第二台阶部贴合，且凸块伸出于第二台阶部并通过粘合剂与第一台阶部固定并与线路成电性连接；
将软板焊接于第一台阶部上并与线路层电性连接。
本发明公开的指纹传感器封装结构结构简单、使用可靠、加工方便，降低了材料和加工成本。
附图说明
图1是本发明一实施例所述的指纹传感器封装的结构示意图。
图2是本发明一实施例所述的基板的结构示意图。
图3是本发明图3中所述的基板在另一方向上的结构示意图。
图4为本发明一实施例所述的传感芯片上形成凸块的结构示意图。
图5是本发明一实施例所述的软板的结构示意图。
图6是本发明一实施例所述的传感芯片与基板结合的结构示意图。
图7是本发明一实施例所述的指纹传感器封装结构的制作方法的流程图。
主要元件符号说明
基板 1
第一台阶部 11
第一表面 110
第二台阶部 12
第二表面 120
线路层 13
传感芯片 2
芯片主体 21
第三表面 210
凸块 22
软板 3
基体 31
连接器 32
焊接点 33
粘合剂 4
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面根据附图对本发明做进一步描述。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同或类似功能的组件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，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。
再者，在说明本发明一些实施例中，说明书以特定步骤顺序说明本发明之方法以及（或）程序。然而，由于方法以及程序并未必然根据所述之特定步骤顺序实施，因此并未受限于所述之特定步骤顺序。熟习此项技艺者可知其他顺序也为可能之实施方式。因此，于说明书所述之特定步骤顺序并未用来限定申请专利范围。再者，本发明针对方法以及（或）程序之申请专利范围并未受限于其撰写之执行步骤顺序，且熟习此项技艺者可了解调整执行步骤顺序并未跳脱本发明之精神以及范围。
如图1所示，本发明的指纹传感器封装结构100在本实施例中包括基板1、传感芯片2及软板3，传感芯片2通过基板1上的线路层13与软板3电性连接。
参阅图2，根据本发明一实施例之基板1呈阶梯状，并具有第一台阶部11和第二台阶部12，第一台阶部11的长度可小于第二台阶部12的长度，第一台阶部11具有第一表面110，第二台阶部12具有第二表面120，第一表面110平行于第二表面120，图3显示以朝向基板1之第一表面110以及第二表面120之方向所见之基板1的示意图。如图所示，在第一台阶部11的第一表面110上均匀分布有线路层13，且线路层13未延伸出第一台阶部11的四周，基板1可以由强化玻璃、蓝宝石或陶瓷材料等制成。
参阅图4，根据本发明一实施例之传感芯片2，包括芯片主体21和凸块22，芯片主体21具有第三表面210，本实施例中芯片主体21为矩形，也可以为其他形状，因线路层13布局于基板1的第一台阶部11上，无需考虑传统指纹传感器中结合线的走线及电性连接问题，故芯片主体21的形状不会受线路层13的影响，凸块22位于第三表面210的一端，凸块22的数量可以为多个，凸块22可以为金属焊接球或其它形状，凸块22为导电材质，如锡合金、金等材料。
参阅图5，根据本发明一实施例之软板3，包括基体31、连接器32及贴片组件(图未示)，连接器32及贴片组件焊接于基体31上，基体31的一端形成焊接点33。
参阅图6，为本发明一实施例之传感芯片与基板结合的结构示意图，传感芯片2的凸块22伸出于第二台阶部12的第二表面120与第一台阶部11的第一表面110相对，并与第一台阶部11上的线路层13接触以电性连接，凸块22周围通过粘合剂4如环氧树脂与第一台阶部11固定，且部分第三表面210通过粘合剂4如环氧树脂与第二台阶部12固定。
请再参阅图1，软板3上的焊接点33与第一台阶部11及线路层13焊接固定，传感芯片2通过凸块22与线路层13接触，如此，软板3与传感芯片2通过基板1上的线路层13保持电性连接。
相应的，本发明还公开了上述电磁屏蔽封装结构的制造方法，如图7，是本发明一实施例所述的指纹传感器封装结构的制作方法的流程图，现搭配图1至图6说明本发明一实施例所述的指纹传感器封装结构的制作方法之具体步骤。：
步骤a：制作传感芯片2，包括芯片主体21，并在芯片主体21表面的一端表面制作凸块22，如图4所示；
步骤b：制作基板1，并将基板1切割成阶梯状，使得基板1具有第一台阶部11和第二台阶部12，在第一台阶部11的第一表面110上制作均匀分布的线路层13，如图2和图3所示；步骤c：制作软板3，包括基体31，并在基体31上焊接连接器32和贴片组件，如图5所示；
步骤d：通过粘合剂4将传感芯片2与基板1的第二台阶部12贴合，且凸块22伸出于第二台阶部12并通过粘合剂4与第一台阶部11固定并与线路层13电性连接，如图6所示；
步骤e：将软板3一端焊接于第一台阶部11上以形成一焊接点33以与线路层13电性连接，如图1所示；
通过上述方法制作，使得软板3通过焊接点33与线路层13电性连接，传感芯片2通过凸块22与线路层13电性连接，从而实现传感芯片2与软板3的电性导通。
在本实施例中的，因线路层位于基板1上，芯片主体21通过凸块22与线路层13电性连接，无需在芯片主体21上进行蚀刻，且因线路层13布局于由强化玻璃制成的基板1上，使得传感芯片2表面无需封装即可直接通过粘合剂4与强化玻璃粘接固定，且避免了传感芯片2因封装而厚度增加的问题，另指纹传感器封装结构采用强化玻璃取代涂层制程，除免除因涂层可能存在的刮伤、沾污及色差等风险外，产品结构更加简单，且制作方法方便快速，制造成本降低，传感芯片透过玻璃基板检测和接收用户的指纹信息，且通过芯片电路与感应器电连接，并用于感应器件输出的电信号进行处理。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种指纹传感器封装结构，包括基板、传感芯片及软板，其特征在于：
所述基板呈阶梯状，所述基板具有第一台阶部和第二台阶部，及线路层，所述第一台阶部具有第一表面，所述第二台阶部具有第二表面，所述线路层布局于所述基板的所述第一台阶部的所述第一表面上，且所述线路层未延伸出所述第一台阶部的四周，
所述传感芯片包括芯片主体和凸块，所述芯片主体具有第三表面，所述凸块位于所述第三表面的一端，所述第三表面与所述第二表面固定，所述凸块伸出于所述第二表面并与所述线路层的一端连接，所述凸块位于所述第一台阶部与所述芯片主体之间，且邻近于所述第二台阶部的侧壁，
所述传感芯片和所述软板通过所述基板上的线路层进行电性连接。
2.如权利要求1所述的指纹传感器封装结构，其特征在于：所述第一台阶部的厚度小于所述第二台阶部的厚度，所述第一台阶部的长度小于所述第二台阶部的长度，所述第一表面平行于所述第二表面。
3.如权利要求2所述的指纹传感器封装结构，其特征在于：所述传感芯片通过凸块与所述线路层电性连接，所述第二表面通过粘合剂与所述第三表面固定，所述凸块通过粘合剂与所述第一台阶部固定。
4.如权利要求1所述的指纹传感器封装结构，其特征在于：所述软板包括基体、连接器及贴片组件，所述连接器及所述贴片组件焊接于所述基体上，所述基体的一端形成一焊接点以与所述线路层电性连接。
5.如权利要求1所述的指纹传感器封装结构，其特征在于：所述基板为强化玻璃、蓝宝石或陶瓷材料制成。
6.如权利要求3所述的指纹传感器封装结构，其特征在于：所述凸块为金属或锡合金材质，以与所述线路层电性连接。
7.一种指纹传感器封装结构的制造方法，其特征在于，包括步骤：
制作传感芯片，包括芯片主体，并在所述芯片主体的第三表面上制作凸块；
制作基板，并将基板切割成阶梯状，使得基板具有第一台阶部和第二台阶部，在所述第一台阶部的第一表面上制作线路层；
制作软板，包括基体，并在所述基体上焊接有连接器和贴片组件；
通过粘合剂将所述芯片主体的所述第三表面与所述基板的所述第二台阶部的第二表面贴合，且所述凸块伸出于所述第二台阶部并通过所述粘合剂与所述第一台阶部固定并与所述线路层的一端电性连接，其中所述凸块位于所述第一台阶部与所述芯片主体之间，且邻于所述第二台阶部的侧壁；以及
将软板焊接于第一台阶部上并与线路层电性连接。
8.如权利要求7所述的指纹传感器封装结构的制造方法，其特征在于：用强化玻璃、蓝宝石或陶瓷材料制成所述基板。
9.如权利要求7所述的指纹传感器封装结构的制造方法，其特征在于：所述粘合剂为导热胶，所述凸块为金属或锡合金材质，更包括通过锡或导电胶进行焊接以使得所述软板与线路层电性导通的软板。
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