CN111065198A - 指纹识别模组、电子设备及指纹识别模组制造方法 - Google Patents

指纹识别模组、电子设备及指纹识别模组制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种指纹识别模组、电子设备及指纹识别模组制造方法，该指纹识别模组包括基板、线路板、指纹芯片、导电件和支撑架，线路板设于基板上，指纹芯片设于线路板上，线路板朝向指纹芯片的一侧表面上设有线路板连接点，指纹芯片远离线路板的一侧表面上设有芯片连接点，导电件包括与芯片连接点电性连接的第一部和与线路板连接点电性连接的第二部，第一部至少部分设于指纹芯片设有芯片连接点的一侧表面上，支撑架设于线路板上，且形成容纳指纹芯片的空腔。该指纹识别模组、电子设备及指纹识别模组制造方法中，导电件的高度较小，因此可降低整个指纹识别模组的高度，有利于电子设备的小型化。

Description

指纹识别模组、电子设备及指纹识别模组制造方法
技术领域
本发明涉及指纹识别技术领域，特别是涉及一种指纹识别模组、电子设备及指纹识别模组制造方法。
背景技术
随着电子行业的飞速发展，指纹识别的技术应用十分广泛，不仅在门禁、考勤系统中可以看到指纹识别技术的身影，市场上有了更多指纹识别的应用：例如笔记本电脑、手机、汽车、银行支付等。在手机等电子产品中，通常将指纹识别模组与显示面板层叠设计，这样可增大手机显示区的屏占比，满足人们越来越多的需求，指纹识别技术由传统的电容式指纹识别转变为屏下指纹识别。
目前屏下指纹识别多采用光学指纹方案，即将光学指纹模组贴在整机的显示模组背面。但由于光学指纹模组厚度比较厚，因此占用的整机厚度空间较大，不利于电子设备的小型化发展。
如图1所示，一种指纹识别模组，包括支撑板101、线路板102、光学指纹芯片103和框形支架104，双面线路板102设于支撑板101上，光学指纹芯片103设于线路板102上，框形支架104为独立结构，其通过黏胶固定在线路板102上。光学指纹芯片103上方设有透镜结构105。光学指纹芯片103 通过金线106电性连接于线路板102，光学指纹芯片103和框形支架104之间通过由填充密封胶107填充，填充密封胶107包覆金线106。在该指纹识别模组中，框形之间104通过热固胶连接在线路板102上，使指纹识别模组的厚度较大，而框形支架104为塑胶材质，厚度较大，进一步增加了指纹识别模组厚度；金线106弧高较高，密封金线106的填充密封胶107也会相应增高，导致指纹识别模组的厚度较大。
前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种厚度较小的指纹识别模组、电子设备及指纹识别模组制造方法。
本发明提供一种指纹识别模组，包括基板、线路板、指纹芯片、导电件和支撑架，所述线路板设于所述基板上，所述指纹芯片设于所述线路板上，所述线路板朝向所述指纹芯片的一侧表面上设有线路板连接点，所述指纹芯片远离所述线路板的一侧表面上设有芯片连接点，所述导电件包括与所述芯片连接点电性连接的第一部和与所述线路板连接点电性连接的第二部，所述第一部至少部分设于所述指纹芯片设有所述芯片连接点的一侧表面上，所述支撑架设于所述线路板上，且形成容纳所述指纹芯片的空腔。
进一步地，所述导电件的所述第一部全部设于所述指纹芯片设有所述芯片连接点的一侧表面上，所述第二部设于所述指纹芯片的外侧壁上。
进一步地，所述指纹芯片设有所述芯片连接点的一侧表面上开设有凹槽，所述导电件的所述第一部容纳于所述凹槽内。
进一步地，所述导电件还包括连接部，所述连接部至少部分包覆所述第二部和所述线路板连接点，且电性连接于所述第二部和所述线路板连接点。
进一步地，所述指纹识别模组还包括包覆层，所述包覆层包覆于所述导电件的所述连接部外侧。
进一步地，所述支撑架由柔性材质制成。
本发明还提供一种电子设备，包括上述指纹识别模组。
本发明还提供一种指纹识别模组制造方法，包括：
提供晶元，所述晶元上设有指纹芯片；
在所述指纹芯片设有芯片连接点的一侧表面上开设凹槽，所述凹槽与所述芯片连接点相接，并在所述指纹芯片的边缘处开设穿孔，所述穿孔与所述凹槽连通；
在所述凹槽和所述穿孔内设置导电件，使所述导电件与所述芯片连接点电性连接；
将所述指纹芯片从所述晶元上分割下来；
提供基板和线路板，将所述线路板设于所述基板上，将所述指纹芯片设于所述线路板上，并将所述导电件与所述线路板电性连接，同时在所述线路板上设置支撑架，所述支撑架形成有空腔，将所述指纹芯片容纳在所述空腔内。
进一步地，所述导电件包括形成于所述凹槽内的第一部和形成于所述穿孔内的第二部；将所述指纹芯片从所述晶元上分割下来时，沿所述指纹芯片的边缘将所述指纹芯片分割下来，所述第二部位于所述指纹芯片的外侧壁上。
进一步地，所述将导电件与线路板电性连接具体为：将所述第二部电性连接于所述线路板的线路板连接点，并形成至少部分包覆并电性连接于所述第二部和所述线路板连接点的连接部；所述指纹识别模组制造方法还包括：形成包覆于所述连接部外侧的包覆层。
本发明提供的指纹识别模组、电子设备及指纹识别模组制造方法中，导电件包括与芯片连接点电性连接的第一部和与线路板连接点电性连接的第二部，第一部至少部分设于指纹芯片设有芯片连接点的一侧表面上，因此用于电性连接指纹芯片与线路板的导电件省去了打金线拉线弧高，因而高度较小，因此可降低整个指纹识别模组的高度，有利于电子设备的小型化。
附图说明
图1为一种指纹识别模组的结构示意图。
图2为本发明第一实施例的指纹识别模组的结构示意图。
图3为图2中III处的局部放大图。
图4为图2所示指纹识别模组的指纹芯片和微透镜的主视图。
图5为图4中V处的局部放大图。
图6为图2所示指纹识别模组的指纹芯片和微透镜的侧视图。
图7为图6中VIII处的局部放大图。
图8为本发明第二实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
第一实施例
请参图2和图3，本发明第一实施例中提供的指纹识别模组，包括基板 11、线路板12、指纹芯片14、导电件15和支撑架17。线路板12设于基板 11上，指纹芯片14设于线路板12上。线路板12朝向指纹芯片14的一侧表面上设有线路板连接点122，指纹芯片14远离线路板12的一侧表面上设有芯片连接点142(见图4)，导电件15包括与芯片连接点142电性连接的第一部152和与线路板连接点电性连接的第二部154，第一部152至少部分设于指纹芯片14设有芯片连接点142的一侧表面上。支撑架17固定在线路板12 上，且形成容纳指纹芯片14的空腔，支撑架17上开设有供光线通过的透光孔172，透光孔172正对指纹芯片14的感光区域。
本实施例中，基板11为补强板，可为钢板。更具体地，基板11为不锈钢补强板。钢板和线路板配合使用，可提高线路板的强度，方便产品的组装。可以理解，基板11也可为其他硬度大、不易变形的板材。
本实施例中，线路板12为双面板。线路板12通过黏胶固定在基板11上。具体地，黏胶可为热固胶。可以理解，线路板12也可为单面板。
本实施例中，指纹芯片14为光学指纹芯片，用于根据感应到不同位置的不同强弱的光线即可反应出手指上的指纹图案，实现指纹识别功能。可以理解，指纹识别芯片14也可为电容式指纹识别芯片或红外式指纹识别芯片，在此不做限制。指纹芯片14可通过黏胶固定在线路板12上，具体地，黏胶可为热固胶或DAF胶。具体地，指纹芯片14优选贴附于线路板12的中心位置，但也不限于此。
本实施例中，导电件15的第一部152全部设于指纹芯片14设有芯片连接点142的一侧表面上，第二部154设于指纹芯片14的外侧壁上。可以理解，也可在指纹芯片14上开设通孔，并使第二部154设于通孔内。可以理解，导电件15也可为弧形，只要导电件15相比打金线方式高度得以降低即可，更优地，导电件15不高于指纹芯片14设有芯片连接点142的一侧表面，例如可在指纹芯片14内开设贯穿指纹芯片14的弧形槽，将导电件15设于弧形槽内。
指纹芯片14设有芯片连接点142的一侧表面上开设有凹槽144，导电件 15的第一部152容纳于凹槽144内。这样，导电件15的顶部低于或平齐于指纹芯片14的顶部，大大降低了整个指纹识别模组的高度。
导电件15还包括连接部156，连接部156至少部分包覆第二部154和线路板连接点122，且电性连接于第二部154和线路板连接点122。这样可使导电件15与线路板连接点122的电性连接更为可靠。连接部156可通过金线熔接的方式形成。
本实施例中，支撑架17可由柔性材质制成。柔性材质可与电子设备的显示面板柔性贴合，在受到外力时可释放应力，从而提高整个指纹识别模组的可靠性。具体地，柔性材质可为泡棉胶，更具体地，柔性材质可为多层结构泡棉胶。泡棉胶可直接贴附于电子设备的显示面板上，无需额外使用黏胶，可节省工序，并有利于电子设备厚度的降低。
本实施例中，该指纹识别模组还包括微透镜18，微透镜18设于指纹芯片14远离基板11的一侧。通过设置微透镜18，可汇聚光线，使更多的光线由光学指纹芯片14感应到。具体地，微透镜142对应光学指纹芯片14的感光区域而设。
本实施例中，该指纹识别模组还包括包覆层(图未示)，包覆层包覆于导电件15的连接部156外侧，从而增强连接部156的可靠性，使导电件15与线路板连接点122的电性连接更为可靠。具体地，包覆层可为黏胶，涂覆在连接部156外侧即可。
本实施例中，该指纹识别模组还包括密封层19，密封层19将导电件15 包裹。密封层19可保护导电件15，避免导电件15受损或受腐蚀而失效。密封层19还有部分覆盖在指纹芯片14的边缘处。
请参照图4至图7，本发明还提供一种指纹识别模组制造方法，用于制造上述指纹识别模组，该指纹识别模组制造方法包括：
S11，提供晶元，晶元上设有多个指纹芯片14。晶元可为圆盘状，也可为长条状等，在此不作限制。具体地，在本实施例中，指纹芯片14上设有微透镜18，可以理解，此时指纹芯片14上也可不设置微透镜18，微透镜18在后续工序再设置，在此不作限制。当然，晶元上也可仅有一个指纹芯片14。
S13，在指纹芯片14设有芯片连接点142的一侧表面上开设凹槽144，凹槽144与芯片连接点142相接，并在指纹芯片14的边缘处开设穿孔146，穿孔146与凹槽144连通。
S15，在凹槽144和穿孔146内设置导电件15，使导电件15与芯片连接点142电性连接。具体地，可通过镀铜的方式形成导电件15。可以理解，导电件15也可通过其他方式形成，例如浇注液态的金属材质，或直接将导线穿入凹槽144和穿孔146均可。
具体地，导电件15包括形成于凹槽144内的第一部152和形成于穿孔 146内的第二部154。
S17，将指纹芯片14从晶元上分割下来。具体地，沿指纹芯片14的边缘将指纹芯片14分割下来，第二部154正好位于指纹芯片14的外侧壁上。
S19，提供基板11和线路板12，将线路板12设于基板11上，将指纹芯片14设于线路板12上，并将导电件15与线路板12电性连接，同时在线路板12上设置支撑架17，支撑架17形成有空腔，将指纹芯片14容纳在空腔内。具体地，支撑架17上开设有供光线通过的透光孔172，透光孔172正对指纹芯片14的感光区域。支撑架17可由柔性材质制成。柔性材质可与电子设备的显示面板柔性贴合，在受到外力时可释放应力，从而提高整个指纹识别模组的可靠性。具体地，柔性材质可为泡棉胶，更具体地，柔性材质可为多层结构泡棉胶。
具体地，步骤S19中，将导电件15与线路板12电性连接具体为：将第二部154电性连接于线路板12的线路板连接点122，并形成至少部分包覆并电性连接于第二部154和线路板连接点122的连接部156。具体地，连接部 156可通过金线熔接的方式形成。
步骤S19还可包括：形成包覆于连接部156外侧的包覆层(图未示)。具体地，包覆层可为黏胶，涂覆在连接部156外侧即可。
步骤S19还可包括：形成将导电件15包裹的密封层19。具体地，密封层19还有部分覆盖在指纹芯片14的边缘处。
本发明的指纹识别模组和指纹识别模组制造方法中，导电件15包括与芯片连接点142电性连接的第一部152和与线路板连接点电性连接的第二部 154，第一部152至少部分设于指纹芯片14设有芯片连接点142的一侧表面上，因此用于电性连接指纹芯片14与线路板12的导电件15省去了打金线拉线弧高，因而高度较小，因此可降低整个指纹识别模组的高度，有利于电子设备的小型化。
第二实施例
本发明的第二实施例提供一种电子设备，其包括上述指纹识别模组。如图8所示，电子设备包括显示面板30、固定框50和上述指纹识别模组，指纹识别模组设于触控显示面板30的一侧，且基板11位于远离显示面板30 的一侧，基板11固定于固定框50上，固定框50位于指纹识别模组远离显示面板30的一侧。具体地，显示面板30为OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示面板，当然，显示面板30也可为LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示器)显示面板等其他类型的显示面板。
本实施例中，电子设备还包括保护层32，保护层32位于显示面板30和指纹识别模组的支撑架17之间。具体地，显示面板30与支撑架17对正后压紧贴合。保护层32上开设有与透光孔172对应开孔，以允许光线通过。保护层32用于保护显示面板30的背面。
当手指按压到显示屏表面时，触控显示面板30发出的光线向上发射到手指上，入射光线打到手指的表皮层后反射到指纹芯片14上，由于手指上的纹路的存在，不同位置反射的光线强弱不同，根据不同强弱的光线即可反应出手指上的指纹图案，实现指纹识别功能。
本发明的电子设备中，由于其指纹识别模组的导电件15包括与芯片连接点142电性连接的第一部152和与线路板连接点电性连接的第二部154，第一部152至少部分设于指纹芯片14设有芯片连接点142的一侧表面上，因此用于电性连接指纹芯片14与线路板12的导电件15省去了打金线拉线弧高，因而高度较小，因此可降低整个指纹识别模组的高度，有利于电子设备的小型化。
在本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”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，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本发明的限制。
在本文中，用于描述元件的序列形容词“第一”、“第二”等仅仅是为了区别属性类似的元件，并不意味着这样描述的元件必须依照给定的顺序，或者时间、空间、等级或其它的限制。
在本文中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种指纹识别模组，其特征在于，包括基板(11)、线路板(12)、指纹芯片(14)、导电件(15)和支撑架(17)，所述线路板(12)设于所述基板(11)上，所述指纹芯片(14)设于所述线路板(12)上，所述线路板(12)朝向所述指纹芯片(14)的一侧表面上设有线路板连接点(122)，所述指纹芯片(14)远离所述线路板(12)的一侧表面上设有芯片连接点(142)，所述导电件(15)包括与所述芯片连接点(142)电性连接的第一部(152)和与所述线路板连接点电性连接的第二部(154)，所述第一部(152)至少部分设于所述指纹芯片(14)设有所述芯片连接点(142)的一侧表面上，所述支撑架(17)设于所述线路板(12)上，且形成容纳所述指纹芯片(14)的空腔。
2.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述导电件(15)的所述第一部(152)全部设于所述指纹芯片(14)设有所述芯片连接点(142)的一侧表面上，所述第二部(154)设于所述指纹芯片(14)的外侧壁上。
3.如权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹芯片(14)设有所述芯片连接点(142)的一侧表面上开设有凹槽(144)，所述导电件(15)的所述第一部(152)容纳于所述凹槽(144)内。
4.如权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于，所述导电件(15)还包括连接部(156)，所述连接部(156)至少部分包覆所述第二部(154)和所述线路板连接点(122)，且电性连接于所述第二部(154)和所述线路板连接点(122)。
5.如权利要求4所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组还包括包覆层，所述包覆层包覆于所述导电件(15)的所述连接部(156)外侧。
6.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述支撑架(17)由柔性材质制成。
7.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的指纹识别模组。
8.一种指纹识别模组制造方法，其特征在于，包括：
提供晶元，所述晶元上设有指纹芯片(14)；
在所述指纹芯片(14)设有芯片连接点(142)的一侧表面上开设凹槽(144)，所述凹槽(144)与所述芯片连接点(142)相接，并在所述指纹芯片(14)的边缘处开设穿孔(146)，所述穿孔(146)与所述凹槽(144)连通；
在所述凹槽(144)和所述穿孔(146)内设置导电件(15)，使所述导电件(15)与所述芯片连接点(142)电性连接；
将所述指纹芯片(14)从所述晶元上分割下来；
提供基板(11)和线路板(12)，将所述线路板(12)设于所述基板(11)上，将所述指纹芯片(14)设于所述线路板(12)上，并将所述导电件(15)与所述线路板(12)电性连接，同时在所述线路板(12)上设置支撑架(17)，所述支撑架(17)形成有空腔，将所述指纹芯片(14)容纳在所述空腔内。
9.如权利要求8所述的指纹识别模组制造方法，其特征在于，所述导电件(15)包括形成于所述凹槽(144)内的第一部(152)和形成于所述穿孔(146)内的第二部(154)；将所述指纹芯片(14)从所述晶元上分割下来时，沿所述指纹芯片(14)的边缘将所述指纹芯片(14)分割下来，所述第二部(154)位于所述指纹芯片(14)的外侧壁上。
10.如权利要求9所述的指纹识别模组制造方法，其特征在于，所述将导电件(15)与线路板(12)电性连接具体为：将所述第二部(154)电性连接于所述线路板(12)的线路板连接点(122)，并形成至少部分包覆并电性连接于所述第二部(154)和所述线路板连接点(122)的连接部(156)；所述指纹识别模组制造方法还包括：形成包覆于所述连接部(156)外侧的包覆层。
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