CN108039355B - 一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法，本发明技术方案采用一具有空腔的封装电路板绑定光学指纹芯片，所述封装电路板具有互联电路以及与所述互联电路连接的第一连接端以及第二连接端，所述第一连接端用于连接外部电路，所述光学指纹芯片位于所述空腔内，所述光学指纹芯片的焊垫与所述第二连接端连接，因此，所述封装结构相对于现有封装结构的厚度较薄，便于电子设备小型化设计。

Description

一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法
技术领域
本发明涉及芯片封装技术领域，更具体的说，涉及一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法。
背景技术
随着科学技术的不断进步，越来越多的电子设备广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。而随着电子设备功能的不断增加，电子设备存储的重要信息也越来越多，电子设备的身份验证技术成为目前电子设备研发的一个主要方向。
由于指纹具有唯一性和不变性，使得指纹识别技术具有安全性好、可靠性高以及使用简单等诸多优点。因此，指纹识别技术成为当下各种电子设备进行身份验证的主流技术。
目前，光学指纹芯片是现有电子设备常用的指纹识别芯片之一，其通过指纹识别区域的大量的感光像素来采集使用者的指纹信息，每个感光像素作为一个检测点。具体的，进行指纹识别时，光线照射至使用者的指纹面并经过指纹面反射至感光像素，感光像素将指纹的光信号转换为电信号，根据所有感光像素转换的电信号可以获取指纹信息。
光学指纹芯片需要通过封装形成相应的封装结构，以便于对光学指纹芯片进行保护以及以便于与电子设备的电路互联。现有的光学指纹芯片的封装结构一般是直接将光学指纹芯片绑定在电路板的表面，通过封装胶进行密封固定，封装结构的厚度较大，不便于电子设备的小型化设计。
发明内容
为了解决上述问题，本发明技术方案提供了一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法，通过具有空腔的封装电路板绑定光学指纹芯片，降低了封装结构的厚度，便于电子设备小型化设计。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光学指纹芯片的封装结构，所述封装结构包括：
封装电路板，所述封装电路板具有相对的第一表面以及第二表面，所述第一表面具有第一区域以及包围所述第一区域的第二区域，所述第一区域具有空腔，所述第二区域具有互联电路以及与所述互联电路连接的第一连接端以及第二连接端，所述第一连接端用于和外部电路连接；
光学指纹芯片，所述光学指纹芯片具有相对的正面以及背面，其正面具有感光像素以及与所述感光像素连接的焊垫，所述光学指纹芯片位于所述空腔内，所述焊垫与所述第二连接端连接。
优选的，在上述封装结构中，所述光学指纹芯片的正面靠近所述第一表面，其背面靠近所述第二表面，所述焊垫与所述第二连接端通过导线连接。
优选的，在上述封装结构中，所述第二区域还具有与所述互联电路连接的第三连接端，所述第三连接端用于绑定外挂元件。
优选的，在上述封装结构中，所述外挂元件包括：电阻元件、电容元件以及存储器元件中的一个或是多个。
优选的，在上述封装结构中，所述第二区域绑定有FPC，所述第一连接端与所述FPC连接，所述第一连接端通过所述FPC与所述外部电路连接。
优选的，在上述封装结构中，所述空腔的深度小于所述封装电路板的厚度，所述第一区域具有所述空腔的开口，所述光学指纹芯片的背面通过胶层粘结固定在所述空腔的底部。
优选的，在上述封装结构中，所述空腔的底部到所述第二表面的厚度范围是20μm-100μm，包括端点值。
优选的，在上述封装结构中，所述空腔的深度等于所述封装电路板的厚度，所述第一表面以及所述第二表面均具有所述空腔的开口。
优选的，在上述封装结构中，所述第二表面还固定有承载板，所述光学指纹芯片固定在所述承载板的表面。
优选的，在上述封装结构中，所述承载板的厚度范围是20μm-100μm，包括端点值。
优选的，在上述封装结构中，所述光学指纹芯片通过封装胶固定在所述空腔内。
优选的，在上述封装结构中，所述光学指纹芯片的背面与所述第二表面齐平，其正面位于所述空腔内；
在所述第二表面，所述封装胶与所述第二表面齐平，在所述第一表面，所述封装胶不覆盖所述感光像素。
优选的，在上述封装结构中，还包括：
与所述第一表面相对设置的盖板，所述盖板覆盖所述空腔在所述第一表面的开口；
其中，所述盖板具有多个通光孔，所述通光孔用于调节入射光线的方向，使得预设方向的光线入射设定的所述感光像素。
优选的，在上述封装结构中，所述通光孔与所述感光像素一一相对设置。
优选的，在上述封装结构中，所述空腔位于所述第一表面的开口周缘具有支架，所述盖板固定在所述支架上。
优选的，在上述封装结构中，所述盖板为硅盖板。
优选的，在上述封装结构中，还包括：设置在所述盖板背离所述封装电路板一侧的触控面板。
本发明还提供了一种光学指纹芯片的封装方法，所述封装方法包括：
提供一封装电路板，所述封装电路板具有相对的第一表面以及第二表面，所述第一表面具有多个第一区域以及多个与所述第一区域一一对应的第二区域，所述第二区域包围对应的所述第一区域，相邻第二区域之间具有切割沟道，所述第一区域具有空腔，所述第二区域具有互联电路以及与所述互联电路连接的第一连接端以及第二连接端，所述第一连接端用于和外部电路连接；
在所述空腔内绑定光学指纹芯片，所述光学指纹芯片具有相对的正面以及背面，其正面具有感光像素以及与所述感光像素连接的焊垫，所述光学指纹芯片位于所述空腔内，所述焊垫与所述第二连接端连接；
基于所述切割沟道分割所述封装电路板，形成多个单粒的封装结构。
优选的，在上述封装方法中，所述在所述空腔内绑定光学指纹芯片包括：
通过导线将所述焊垫与所述第二连接端连接；
其中，所述光学指纹芯片的正面靠近所述第一表面，其背面靠近所述第二表面。
优选的，在上述封装方法中，所述第二区域还具有与所述互联电路连接的第三连接端；
在分割所述封装电路板之前，所述封装方法还包括：在所述第二区域绑定外挂元件，所述外挂元件与所述第三连接端连接。
优选的，在上述封装方法中，所述外挂元件包括：电阻元件、电容元件以及存储器元件中的一个或是多个。
优选的，在上述封装方法中，所述封装方法还包括：
切割之后，对于每个所述封装结构，在所述第二区域绑定FPC，所述第一连接端与所述FPC连接，所述第一连接端通过所述FPC与所述外部电路连接。
优选的，在上述封装方法中，所述空腔的深度小于所述封装电路板的厚度，所述第一区域具有所述空腔的开口，所述光学指纹芯片的背面通过胶层粘结固定在所述空腔的底部。
优选的，在上述封装方法中，所述空腔的底部到所述第二表面的厚度范围是20μm-100μm，包括端点值。
优选的，在上述封装方法中，所述空腔的深度等于所述封装电路板的厚度，所述第一表面以及所述第二表面均具有所述空腔的开口。
优选的，在上述封装方法中，所述在所述空腔内绑定光学指纹芯片包括：
在所述第二表面固定一承载板，所述承载板覆盖所有所述空腔在所述第二表面的开口；
将所述空腔内设置所述光学指纹芯片，所述光学指纹芯片固定在所述承载板的表面；
其中，切割后，所述承载板分割为多个与所述封装结构一一对应的部分；所述封装结构中，切割后的所述封装电路板与所述承载板贴合固定。
优选的，在上述封装方法中，所述承载板的厚度范围是20μm-100μm，包括端点值。
优选的，在上述封装方法中，所述在所述空腔内绑定光学指纹芯片包括：
将所述封装电路板水平放置于一操作平台上，所述第二表面朝向所述操作平台；
在所述空腔内放置所述光学指纹芯片，连接所述焊垫与所述第二连接端；
在所述空腔内填充封装胶，用于将所述光学指纹芯片固定在所述空腔内。
优选的，在上述封装方法中，所述光学指纹芯片的背面与所述第二表面齐平，其正面位于所述空腔内；
在所述第二表面，所述封装胶与所述第二表面齐平，在所述第一表面，所述封装胶不覆盖所述感光像素。
优选的，在上述封装方法中，在分割所述封装电路板后，还包括：
将所述封装电路板与一盖板相对固定，所述盖板覆盖所述空腔在所述第一表面的开口；
其中，所述盖板具有多个通光孔，所述通光孔用于调节入射光线的方向，使得预设方向的光线入射设定的所述感光像素。
优选的，在上述封装方法中，所述通光孔与所述感光像素一一相对设置。
优选的，在上述封装方法中，所述将所述封装电路板与一盖板相对固定包括：
在所述空腔位于所述第一表面的开口周缘固定以支架，将所述盖板固定在所述支架上。
优选的，在上述封装方法中，所述盖板为硅盖板。
优选的，在上述封装方法中，还包括：
在所述盖板背离所述封装电路板的一侧固定触控面板。
通过上述描述可知，本发明技术方案提供的光学指纹芯片的封装结构以及封装方法中，采用一具有空腔的封装电路板绑定光学指纹芯片，所述封装电路板具有互联电路以及与所述互联电路连接的第一连接端以及第二连接端，所述第一连接端用于连接外部电路，所述光学指纹芯片位于所述空腔内，所述光学指纹芯片的焊垫与所述第二连接端连接，因此，所述封装结构相对于现有封装结构的厚度较薄，便于电子设备小型化设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图2为图1所示封装结构中光学指纹芯片的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图；
图14-图22为本发明实施例提供的一种封装方法的流程示意图；
图23-图26为本发明实施例提供的一种光学指纹芯片的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，图2为图1所示封装结构中光学指纹芯片的结构示意图，该封装结构包括：封装电路板11以及光学指纹芯片12。
所述封装电路板11具有相对的第一表面111以及第二表面112，所述第一表面111具有第一区域A1以及包围所述第一区域A1的第二区域A2，所述第一区域A1具有空腔113，所述第二区域A2具有互联电路114以及与所述互联电路114连接的第一连接端115以及第二连接端116，所述第一连接端115用于和外部电路连接。所述第一连接端115和所述第二连接端116露出所述第一表面111。所述互联电路114可以位于所述第一表面111内，也可以露出所述第一表面111。
所述光学指纹芯片12具有相对的正面121以及背面122，其正面121具有感光像素123以及与所述感光像素123连接的焊垫124，所述光学指纹芯片12位于所述空腔内113，所述焊垫124与所述第二连接端116连接。可选的，所述光学指纹芯片12的背面还覆盖有保护层125，所述第二保护层覆盖所述感光像素123，且露出所述焊垫124。所述保护层125用于保护所述感光像素123，避免其污损，还用于保证所述感光芯片感光侧的平整性。
本发明实施例所述封装结构中，所述光学指纹芯片12的背面经过减薄处理，且经过减薄处理后的背面设置有加强层，所述加强层的机械强度大于所述光学指纹芯片的机械强度，设置有加强层的光学指纹芯片具有更大的机械强度，相对于现有技术，可以在减薄处理时减薄的厚度更大，从而大大降低光学指纹芯片的厚度。需要说明的是，所述加强层的材料可以根据需求选取满足机械强度的材料层，本发明对此不作具体限定。
可以设置所述光学指纹芯片12的正面121靠近所述第一表面111，其背面122靠近所述第二表面112，所述焊垫124与所述第二连接端116通过导线13连接。
参考图3，图3为本发明实施例提供的另一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，图3所示实施方式在图1所示实施方式的基础上，所述第二区域A2还具有与所述互联电路114连接的第三连接端117，所述第三连接端117用于绑定外挂元件118。可选的，所述外挂元件118包括电阻元件、电容元件以及存储器元件中的一个或是多个。通过设置所述第三连接端，可以集成外挂元件，提高封装结构的集成度。所述外挂元件118通过对应的互联电路114和对应的第二连接端116连接，以便于与外部电路连接。可以设置所述互联电路114包括第一支路141a以及第二支路141b。第一支路141a用于连接第一连接端115和第二连接端116。第二支路141b用于连接第一连接端115和第三连接端117。
本发明实施例中，所述封装结构的第一连接端115可以直接与外部电路连接，也可以通过导线与外部电路连接，还可以如图3所示，通过FPC14与外部电路连接。在图3所示方式中，所述第二区域A2绑定有FPC14，所述第一连接端115与所述FPC14连接，所述第一连接端115通过所述FPC14与所述外部电路连接。
参考图4，图4为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，图4所示实施方式在图1所示实施方式的基础上，还包括：与所述第一表面111相对设置的盖板15，所述盖板15覆盖所述空腔113在所述第一表面111的开口。其中，所述盖板15具有多个通光孔151，所述通光孔151用于调节入射光线的方向，使得预设方向的光线入射设定的所述感光像素。可选的，所述通光孔151与所述感光像素123一一相对设置，其他方式中，也可以设置一个通光孔151对应多个感光像素123，或是多个通光孔151对应一个感光像素123。
图4所示实施方式中，所述空腔131位于所述第一表面111的开口周缘具有支架18，所述盖板15固定在所述支架18上。其他实施方式中，所述盖板15还可以通过胶层固定在所述开口周缘。所述盖板15为不透光材料。所述盖板15可以为硅盖板。
参考图5，图5为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，图5所示实施方式在图4所示实施方式的基础上，还包括：设置在所述盖板15背离所述封装电路板11一侧的触控面板16。所述触控面板16可以通过粘结薄膜17与所述盖板15贴合固定，相对于采用胶层贴合固定的方式，可以避免胶体进入通光孔151进而影响其对光线的调控作用。
可选的，在图4和图5所示方式中，为了提高集成度，在所述第二区域A2还具有与所述互联电路114连接的第三连接端117，所述第三连接端117用于绑定外挂元件118。
在图1-图5所示方式中，所述空腔113的深度小于所述封装电路板11的厚度，所述第一区域A1具有所述空腔113的开口，所述光学指纹芯片12的背面122通过胶层10粘结固定在所述空腔113的底部。可选的，所述空腔113的底部到所述第二表面112的厚度范围是20μm-100μm，包括端点值，以便于使得所述空腔113的底部具有足够的强度，避免其底部破碎。
其他实施方式中，还可以设置所述空腔113的深度等于所述封装电路板11的厚度，此时，所述空腔113贯穿所述封装电路板11，所述第一表面111以及所述第二表面112均具有所述空腔113的开口，如图6-图13所示。
为了固定所述光学指纹芯片12，使得其位于空腔113内，可以在所述第二表面112固定承载板21，所述光学指纹芯片12固定在所述承载板21的表面。当设置所述承载板21时，可以设置所述承载板21的厚度范围是20μm-100μm，包括端点值，以使得其具有较好的机械强度，避免破碎。此时，光学指纹芯片12可以通过胶层10固定在所述承载板21的表面。
或者在所述空腔113内设置封装胶22，所述光学指纹芯片12通过封装胶22固定在所述空腔113内。可选的，所述光学指纹芯片12的背面122与所述第二表面齐平，其正面121位于所述空腔113内；在所述第二表面112，所述封装胶22与所述第二表面112齐平，在所述第一表面111，所述封装胶22不覆盖所述感光像素123。
本发明实施例所述封装结构中，所述光学指纹芯片12的正面121位于所述空腔113内，避免其露出外部容易受到损坏的问题。
参考图6，图6为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，图6与图1所示实施方式不同在于空腔113贯穿封装电路板11，在封装电路板11的第二表面112固定有承载板21，所述光学指纹芯片12位于空腔113内，且通过胶层10固定在所述承载板21的表面。
参考图7，图7为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，图7与图1所示实施方式不同在于空腔113贯穿封装电路板11，所述光学指纹芯片12位于空腔113内，且通过封装胶22固定在空腔113内。空腔113内的封装胶层在靠近第二表面112的一侧和第二表面112齐平，且光学指纹芯片12的背面和第二表面112齐平，以使得整个封装结构对应第二表面112的一侧表面具有较好的平坦性，便于和其他结构件固定。
参考图8，图8为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，图8与图3所示实施方式不同在于空腔113贯穿封装电路板11，在封装电路板11的第二表面112固定有承载板21，所述光学指纹芯片12位于空腔113内，且通过胶层10固定在所述承载板21的表面。
参考图9，图9为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，图9与图3所示实施方式不同在于空腔113贯穿封装电路板11，所述光学指纹芯片12位于空腔113内，且通过封装胶22固定在空腔113内。空腔113内的封装胶层22在靠近第二表面112的一侧和第二表面112齐平，且光学指纹芯片12的背面和第二表面112齐平，以使得整个封装结构对应第二表面112的一侧表面具有较好的平坦性，便于和其他结构件固定。
参考图10，图10为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，图10与图4所示实施方式不同在于空腔113贯穿封装电路板11，在封装电路板11的第二表面112固定有承载板21，所述光学指纹芯片12位于空腔113内，且通过胶层10固定在所述承载板21的表面。
参考图11，图11为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，图11与图4所示实施方式不同在于空腔113贯穿封装电路板11，所述光学指纹芯片12位于空腔113内，且通过封装胶22固定在空腔113内。空腔113内的封装胶层22在靠近第二表面112的一侧和第二表面112齐平，且光学指纹芯片12的背面和第二表面112齐平，以使得整个封装结构对应第二表面112的一侧表面具有较好的平坦性，便于和其他结构件固定。
参考图12，图12为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，图12与图5所示实施方式不同在于空腔113贯穿封装电路板11，在封装电路板11的第二表面112固定有承载板21，所述光学指纹芯片12位于空腔113内，且通过胶层10固定在所述承载板21的表面。
参考图13，图13为本发明实施例提供的又一种光学指纹芯片的封装结构的结构示意图，图13与图5所示实施方式不同在于空腔113贯穿封装电路板11，所述光学指纹芯片12位于空腔113内，且通过封装胶22固定在空腔113内。空腔113内的封装胶层22在靠近第二表面112的一侧和第二表面112齐平，且光学指纹芯片12的背面和第二表面112齐平，以使得整个封装结构对应第二表面112的一侧表面具有较好的平坦性，便于和其他结构件固定。
通过上述描述可知，本发明实施例所述封装结构中，采用一具有空腔113的封装电路板11绑定光学指纹芯片12，所述封装电路板11具有互联电路115以及与所述互联电路115连接的第一连接端115以及第二连接端116，所述第一连接端115用于连接外部电路，所述光学指纹芯片12位于所述空腔113内，所述光学指纹芯片12的焊垫与所述第二连接端116连接，因此，所述封装结构相对于现有封装结构的厚度较薄，便于电子设备小型化设计。
基于上述实施例，本发明另一实施例还提供了一种封装方法，用于制作上述实施例所述的封装结构，该封装方法如图14-图22所示，图14-图22为本发明实施例提供的一种封装方法的流程示意图，该封装方法包括：
步骤S11：如图14所示，提供一封装电路板11。
所述封装电路板11具有相对的第一表面111以及第二表面112，所述第一表面111具有多个第一区域以及多个与所述第一区域一一对应的第二区域，所述第二区域包围对应的所述第一区域，相邻第二区域之间具有切割沟道100，所述第一区域具有空腔113，所述第二区域具有互联电路114以及与所述互联电路114连接的第一连接端115以及第二连接端116，所述第一连接端115用于和外部电路连接。
步骤S12:如图15所示，在所述空腔113内绑定光学指纹芯片12。
所述光学指纹芯片12具有相对的正面以及背面，其正面具有感光像素以及与所述感光像素连接的焊垫124，所述光学指纹芯片12位于所述空腔113内，所述焊垫124与所述第二连接端116连接。所述光学指纹芯片12的结构可以参考上述图2，在此不再赘述。可以通过胶层10将所述光学指纹芯片12固定在所述空腔113的底部。
该步骤中，所述在所述空腔113内绑定光学指纹芯片12包括：通过导线13将所述焊垫124与所述第二连接端116连接；其中，所述光学指纹芯片12的正面靠近所述第一表面111，其背面靠近所述第二表面112。
步骤S13:如图16所示，基于所述切割沟道100分割所述封装电路板11，形成多个单粒的封装结构。切割后，形成如图1所示的封装结构。
如果制作如图3所示封装结构，可以制作流程如图17和图19所示：
首先，如图17所示，为了绑定外挂元件，可以设置所述第二区域还具有与所述互联电路114连接的第三连接端117，可以根据需求设计互联电路114的布线，以便于电路互联，具体的互联电路114包括第一支路141a以及第二支路141b，第一支路141a连接第一连接端115和第二连接端116，第二支路141b连接第一连接端115和第三连接端117，第三连接端117和第二连接端116连接不同的第一连接端115。在分割所述封装电路板11之前，所述封装方法还包括：在所述第二区域绑定外挂元件118，所述外挂元件118与所述第三连接端117连接。如上述，所述外挂元件118包括：电阻元件、电容元件以及存储器元件中的一个或是多个。
然后如图18所示，沿着切割沟道100切割所述封装电路板11。
最后如图19所示，所述封装方法还包括：切割之后，对于每个所述封装结构，在所述第二区域绑定FPC14，所述第一连接端115与所述FPC14连接，所述第一连接端115通过所述FPC14与所述外部电路连接。
如果制作如图4所示封装结构，在分割所述封装电路板11后，所述封装方法还包括：如图20和图21所示，将所述封装电路板11与一盖板15相对固定，所述盖板15覆盖所述空腔113在所述第一表面111的开口；其中，所述盖板15具有多个通光孔151，所述通光孔151用于调节入射光线的方向，使得预设方向的光线入射设定的所述感光像素。可选的，所述通光孔151与所述感光像素一一相对设置。该方法中，所述将所述封装电路板11与一盖板15相对固定包括：在所述空腔113位于所述第一表面111的开口周缘固定以支架18，将所述盖板15固定在所述支架18上。其他方式中，也可通过胶层固定所述盖板15。所述盖板15为硅盖板，一方面具有较好的机械强度，另一方面，可以通过半导体刻蚀工艺形成所述通孔151，制作方法简单，成本低。
如果制作如图5所示封装结构，如图22所示，所述封装方法还包括：在所述盖板15背离所述封装电路板11的一侧固定触控面板16。可选的，所述触控面板16可以通过粘结薄膜17与所述盖板15贴合固定。
在上述封装方法中，所述空腔113的深度小于所述封装电路板11的厚度，所述第一区域具有所述空腔的开口，所述光学指纹芯片12的背面通过胶层10粘结固定在所述空腔113的底部。可选的，所述空腔113的底部到所述第二表面112的厚度范围是20μm-100μm，包括端点值。
其他方式中，所述空腔113的深度等于所述封装电路板11的厚度，所述第一表面111以及所述第二表面112均具有所述空腔113的开口。此时，所述在所述空腔113内绑定光学指纹芯片12包括：在所述第二表面112固定一承载板21，所述承载板21覆盖所有所述空腔113在所述第二表面的开口；将所述空腔113内设置所述光学指纹芯片12，所述光学指纹芯片12固定在所述承载板21的表面；其中，切割后，所述承载板1分割为多个与所述封装结构一一对应的部分；所述封装结构中，切割后的所述封装电路板11与所述承载板21贴合固定。可选的，所述承载板21的厚度范围是20μm-100μm，包括端点值。
其他方式中，当所述空腔113的深度等于所述封装电路板11的厚度时，所述在所述空腔113内绑定光学指纹芯片12包括：将所述封装电路板11水平放置于一操作平台上，所述第二表面112朝向所述操作平台；在所述空腔113内放置所述光学指纹芯片12，连接所述焊垫124与所述第二连接端116；在所述空腔113内填充封装胶22，用于将所述光学指纹芯片12固定在所述空腔113内。可选的，所述光学指纹芯片12的背面与所述第二表面112齐平，其正面位于所述空腔113内；在所述第二表面112，所述封装胶22与所述第二表面112齐平，在所述第一表面111，所述封装胶22不覆盖所述感光像素。
本发明实施例所述封装方法中，所述光学指纹芯片12的制作方法如图23-图26所示，图23-图26为本发明实施例提供的一种光学指纹芯片的制作方法的流程示意图，该制作方法包括：
首先，如图23和图24所示，图23为晶圆200的俯视图，图24为图23所示晶圆200在P-P’的切面图，提供一晶圆200，晶圆200具有多个光学指纹芯片12，相邻光学指纹芯片12之间具有切割沟道300。可选的，晶圆200的正面包括光学指纹芯片12的正面。光学指纹芯片12具有焊垫124以及感光像素123。可选的，晶圆200的正面覆盖有保护层125，用于保护感光像素以及使得晶圆200正面具有较好的平坦性。
然后，如图25所示，将晶圆200倒置，通过胶层62固定在平板63表面。
最后，如图26所示，基于切割沟道300分割晶圆200，去除平板63形成多个单粒的光学指纹芯片12。
本发明实施例所述封装方法中，通过大尺寸的封装电路板11同时制作多个封装结构，切割后大尺寸的封装电路板11形成多个小尺寸的与所述封装结构一一对应的小尺寸的封装电路板11，可以同时制作多个封装结构，提高生产效率，降低制作成本。同样，当需要采用承载板21时，通过大尺寸的承载板21同时制作多个封装结构，切割后大尺寸的承载板21形成多个小尺寸的与所述封装结构一一对应的小尺寸的承载板21，可以同时制作多个封装结构，提高生产效率，降低制作成本。
本发明实施例所述封装方法中，采用具有空腔113的封装电路板11对光学指纹芯片12进行封装固定，制作方法简单，制作成本低，且形成的封装结构集成度，便于电路互联，封装结构的厚度较薄，便于电子设备小型化设计。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的封装方法而言，由于其与实施例公开的封装结构相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见封装结构相关部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (34)

1.一种光学指纹芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：
封装电路板，所述封装电路板具有相对的第一表面以及第二表面，所述第一表面具有第一区域以及包围所述第一区域的第二区域，所述第一区域具有空腔，所述第二区域具有互联电路以及与所述互联电路连接的第一连接端以及第二连接端，所述第一连接端用于和外部电路连接；
光学指纹芯片，所述光学指纹芯片具有相对的正面以及背面，其正面具有感光像素以及与所述感光像素连接的焊垫，所述光学指纹芯片位于所述空腔内，所述正面靠近所述第一表面，所述背面靠近所述第二表面，所述焊垫与所述第二连接端连接。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述光学指纹芯片的正面靠近所述第一表面，其背面靠近所述第二表面，所述焊垫与所述第二连接端通过导线连接。
3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二区域还具有与所述互联电路连接的第三连接端，所述第三连接端用于绑定外挂元件。
4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述外挂元件包括：电阻元件、电容元件以及存储器元件中的一个或是多个。
5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二区域绑定有FPC，所述第一连接端与所述FPC连接，所述第一连接端通过所述FPC与所述外部电路连接。
6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述空腔的深度小于所述封装电路板的厚度，所述第一区域具有所述空腔的开口，所述光学指纹芯片的背面通过胶层粘结固定在所述空腔的底部。
7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述空腔的底部到所述第二表面的厚度范围是20μm-100μm，包括端点值。
8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述空腔的深度等于所述封装电路板的厚度，所述第一表面以及所述第二表面均具有所述空腔的开口。
9.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述第二表面还固定有承载板，所述光学指纹芯片固定在所述承载板的表面。
10.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于，所述承载板的厚度范围是20μm-100μm，包括端点值。
11.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述光学指纹芯片通过封装胶固定在所述空腔内。
12.根据权利要求11所述的封装结构，其特征在于，所述光学指纹芯片的背面与所述第二表面齐平，其正面位于所述空腔内；
在所述第二表面，所述封装胶与所述第二表面齐平，在所述第一表面，所述封装胶不覆盖所述感光像素。
13.根据权利要求1-12任一项所述的封装结构，其特征在于，还包括：
与所述第一表面相对设置的盖板，所述盖板覆盖所述空腔在所述第一表面的开口；
其中，所述盖板具有多个通光孔，所述通光孔用于调节入射光线的方向，使得预设方向的光线入射设定的所述感光像素。
14.根据权利要求13所述的封装结构，其特征在于，所述通光孔与所述感光像素一一相对设置。
15.根据权利要求13所述的封装结构，其特征在于，所述空腔位于所述第一表面的开口周缘具有支架，所述盖板固定在所述支架上。
16.根据权利要求13所述的封装结构，其特征在于，所述盖板为硅盖板。
17.根据权利要求13所述的封装结构，其特征在于，还包括：设置在所述盖板背离所述封装电路板一侧的触控面板。
18.一种光学指纹芯片的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括：
提供一封装电路板，所述封装电路板具有相对的第一表面以及第二表面，所述第一表面具有多个第一区域以及多个与所述第一区域一一对应的第二区域，所述第二区域包围对应的所述第一区域，相邻第二区域之间具有切割沟道，所述第一区域具有空腔，所述第二区域具有互联电路以及与所述互联电路连接的第一连接端以及第二连接端，所述第一连接端用于和外部电路连接；
在所述空腔内绑定光学指纹芯片，所述光学指纹芯片具有相对的正面以及背面，其正面具有感光像素以及与所述感光像素连接的焊垫，所述光学指纹芯片位于所述空腔内，所述正面靠近所述第一表面，所述背面靠近所述第二表面，所述焊垫与所述第二连接端连接；
基于所述切割沟道分割所述封装电路板，形成多个单粒的封装结构。
19.根据权利要求18所述的封装方法，其特征在于，所述在所述空腔内绑定光学指纹芯片包括：
通过导线将所述焊垫与所述第二连接端连接；
其中，所述光学指纹芯片的正面靠近所述第一表面，其背面靠近所述第二表面。
20.根据权利要求18所述的封装方法，其特征在于，所述第二区域还具有与所述互联电路连接的第三连接端；
在分割所述封装电路板之前，所述封装方法还包括：在所述第二区域绑定外挂元件，所述外挂元件与所述第三连接端连接。
21.根据权利要求20所述的封装方法，其特征在于，所述外挂元件包括：电阻元件、电容元件以及存储器元件中的一个或是多个。
22.根据权利要求18所述的封装方法，其特征在于，所述封装方法还包括：
切割之后，对于每个所述封装结构，在所述第二区域绑定FPC，所述第一连接端与所述FPC连接，所述第一连接端通过所述FPC与所述外部电路连接。
23.根据权利要求18所述的封装方法，其特征在于，所述空腔的深度小于所述封装电路板的厚度，所述第一区域具有所述空腔的开口，所述光学指纹芯片的背面通过胶层粘结固定在所述空腔的底部。
24.根据权利要求23所述的封装方法，其特征在于，所述空腔的底部到所述第二表面的厚度范围是20μm-100μm，包括端点值。
25.根据权利要求18所述的封装方法，其特征在于，所述空腔的深度等于所述封装电路板的厚度，所述第一表面以及所述第二表面均具有所述空腔的开口。
26.根据权利要求25所述的封装方法，其特征在于，所述在所述空腔内绑定光学指纹芯片包括：
在所述第二表面固定一承载板，所述承载板覆盖所有所述空腔在所述第二表面的开口；
将所述空腔内设置所述光学指纹芯片，所述光学指纹芯片固定在所述承载板的表面；
其中，切割后，所述承载板分割为多个与所述封装结构一一对应的部分；所述封装结构中，切割后的所述封装电路板与所述承载板贴合固定。
27.根据权利要求26所述的封装方法，其特征在于，所述承载板的厚度范围是20μm-100μm，包括端点值。
28.根据权利要求25所述的封装方法，其特征在于，所述在所述空腔内绑定光学指纹芯片包括：
将所述封装电路板水平放置于一操作平台上，所述第二表面朝向所述操作平台；
在所述空腔内放置所述光学指纹芯片，连接所述焊垫与所述第二连接端；
在所述空腔内填充封装胶，用于将所述光学指纹芯片固定在所述空腔内。
29.根据权利要求28所述的封装方法，其特征在于，所述光学指纹芯片的背面与所述第二表面齐平，其正面位于所述空腔内；
在所述第二表面，所述封装胶与所述第二表面齐平，在所述第一表面，所述封装胶不覆盖所述感光像素。
30.根据权利要求18-29任一项所述的封装方法，其特征在于，在分割所述封装电路板后，还包括：
将所述封装电路板与一盖板相对固定，所述盖板覆盖所述空腔在所述第一表面的开口；
其中，所述盖板具有多个通光孔，所述通光孔用于调节入射光线的方向，使得预设方向的光线入射设定的所述感光像素。
31.根据权利要求30所述的封装方法，其特征在于，所述通光孔与所述感光像素一一相对设置。
32.根据权利要求30所述的封装方法，其特征在于，所述将所述封装电路板与一盖板相对固定包括：
在所述空腔位于所述第一表面的开口周缘固定以支架，将所述盖板固定在所述支架上。
33.根据权利要求30所述的封装方法，其特征在于，所述盖板为硅盖板。
34.根据权利要求30所述的封装方法，其特征在于，还包括：
在所述盖板背离所述封装电路板的一侧固定触控面板。
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