CN204009954U - 指纹识别模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种指纹识别模组，包括：基板、位于所述基板上的边框、位于所述边框内的指纹传感器、以及填充在所述边框内的第一填充层；所述指纹传感器与所述基板电连接；所述第一填充层包裹所述指纹传感器；所述边框具备突出部，所述突出部覆盖所述第一填充层上表面的预设区域。通过本实用新型提供的指纹识别模组，能够有效简化指纹识别模组的制备工艺流程，提高制备效率。并且，所述边框的突出部可以更加有效地固定所述填充层及其内部封装的结构，提高器件可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种指纹识别模组。
背景技术
由于指纹具有终身不变性、唯一性和方便性等特性，因此，通过识别指纹可以准确可靠地识别用户身份。进一步的，指纹识别技术可以利用指纹识别模组便捷、快速地获取用户的指纹图像，进而对用户的指纹进行识别。
具体的，目前指纹识别模组包括位于基板上方且与其电连接的指纹传感器、位于所述基板上且包围所述指纹传感器的边框、以及填充在所述边框内的填充层，其相应的制备方案为，先将指纹传感器与基板进行电性连接，然后在基板上设置模具，所述模具包围所述指纹传感器，向该模具内灌注封装材料，以形成位于所述基板上，包裹所述指纹传感器且未覆盖所述指纹传感器上表面的填充层，之后去除所述模具，其中，所述填充层可以为EMC。接着在当前结构的表面上还可以依次制备颜色层(colorcoating)和保护层(hard coating)，最后再在整体的模组边缘套上边框(Bezel)，具体的，可以利用胶粘剂将边框粘接固定在所述基板上。可见，上述指纹识别模组的工艺流程比较繁琐，复杂。
实用新型内容
本实用新型提供一种指纹识别模组，用于解决现有的指纹之别模组的工艺流程过于繁琐的问题。
本实用新型提供一种指纹识别模组，包括：基板、位于所述基板上的边框、位于所述边框内的指纹传感器、以及填充在所述边框内的第一填充层；所述指纹传感器与所述基板电连接；所述第一填充层包裹所述指纹传感器；所述边框具备突出部，所述突出部覆盖所述第一填充层上表面的预设区域。
可选的，所述第一填充层为热固性材质。
可选的，所述指纹传感器包括：指纹探测元件和芯片；其中，所述指纹探测元件通过球栅阵列BGA焊球与所述基板电连接，所述BGA焊球位于所述指纹探测元件与所述基板之间；所述芯片位于所述指纹探测元件的下方，且贴附在所述指纹探测元件上，所述芯片与所述指纹探测元件电连接。
可选的，所述芯片的焊点通过焊接固定连接在所述指纹探测元件的下表面上，所述指纹探测元件包括用于感应指纹的上表面。
可选的，所述指纹识别模组还包括：填充在所述芯片与所述指纹探测元件之间的黏合层。
可选的，所述基板包括柔性电路板FPC或者印刷电路板PCB。
可选的，所述边框的突出部与所述指纹传感器未接触。
可选的，所述边框的侧壁上具备灌注孔，所述边框的突出部延伸接触所述指纹传感器。
可选的，所述指纹识别模组还包括：位于所述基板上的第二填充层，所述第二填充层包围所述边框。
本实用新型提供的指纹识别模组，利用边框灌注塑封材料形成填充层，无需设置模具即可形成填充层，并且后续也无需去除模具，有效简化了指纹识别模组的制备工艺流程，提高制备效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例二提供的指纹识别模组的剖面结构示意图；
图2为本实用新型实施例三提供的指纹识别模组的剖面结构示意图；
图3为本实用新型实施例四提供的指纹识别模组的剖面结构示意图；
图4为本实用新型实施例五提供的指纹识别模组的剖面结构示意图；
图5为本实用新型实施例六提供的指纹识别模组的剖面结构示意图；
图6为本实用新型实施例七提供的指纹识别模组制造方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。为了方便说明，放大或者缩小了不同层和区域的尺寸，所以图中所示大小和比例并不一定代表实际尺寸，也不反映尺寸的比例关系。
本实用新型实施例一提供一种指纹识别模组，所述指纹识别模组包括：基板11、位于所述基板上的边框12、位于所述边框12内的指纹传感器13、以及填充在所述边框12内的第一填充层14；
所述指纹传感器13与所述基板11电连接；
所述第一填充层14包裹所述指纹传感器13；
所述边框12具备突出部121，所述突出部121覆盖所述第一填充层14上表面的预设区域。
其中，基板11具体可以包括柔性电路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)或者印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)。具体的，所述柔性电路板可以为聚酰亚胺薄膜。
具体的，所述边框12可以由合适的材料制成，可选的，所述材料可以包括但不限于塑料、金属等，例如铝。
可选的，所述边框12的突出部121的上表面可以为斜面，从而使得指纹传感器13相对于边框12形成凹陷形状，因此能够将用户手指引导至该凹陷中，较好地对用户手指进行定位，以便于进行指纹识别。
具体的，所述指纹传感器13具体可以包括：指纹探测元件131和芯片132；所述指纹探测元件131通过球栅阵列(Ball Grid Array，简称BGA)焊球15与所述基板11电连接，所述BGA焊球15位于所述指纹探测元件131与所述基板11之间；所述芯片132位于所述指纹探测元件131的下方，且贴附在所述指纹探测元件131上，所述芯片132与所述指纹探测元件131电连接。
其中，所述BGA焊球15可由金属材料制成，例如锡。
具体的，所述指纹探测元件131可以为具备指纹探测功能的任意元件，例如，所述指纹探测元件131可以为一维指纹探测元件，也可以为二维指纹探测元件，可以为滑擦式指纹探测元件，也可以为按压式指纹探测元件。具体的，对于滑擦式指纹探测元件来说，在进行指纹识别时，用户可以将手指在所述探测元件上方滑动，本实施例中，是在覆盖在所述探测元件表面上的Coating层上滑动，相应的，当手指在指纹传感器上滑过时，所述探测元件采集多幅指纹图像，并通过检测手指的初始位置、手指滑动的速度和方向来重构整个指纹图像，最终形成整个手指的指纹图像。而对于按压式指纹探测元件来说，用户将手指按压在所述探测元件上方时，所述探测元件即可获取相应的指纹信息。可选的，所述指纹探测元件可以以电容方式耦合，或以其他方式以电磁方式耦合到用户手指的皮下部分。此外，所述指纹探测元件可以与执行对用户指纹的光学感测、红外感测、或其他感测的元件结合或组合地工作，这些元件本身可以耦合到用户手指的表皮、用户手指的皮下部分、或者表示用户的指纹的某种其他特征。
在实际应用中，所述指纹探测元件包括用于感应指纹的上表面，可以利用芯片倒装技术，将所述芯片132贴附在所述指纹探测元件131的下表面上。具体的，芯片上通常会设置有至少一个焊点133，因此可选的，可以通过焊接将芯片132贴附在指纹探测元件131上，则相应的，芯片132的焊点133可以通过焊接固定连接在指纹探测元件131的下表面上。具体的，所述焊点可由任意适合的材料，例如金属制成，进一步具体来说，所述焊点可以由锡、铝、铜、银等材料制成，本实施例在此不对其进行限制。
此外，为了更好地实现芯片131与指纹探测元件132的固定连接，所述指纹识别模组还可以包括：填充在所述芯片131与所述指纹探测元件132之间的黏合层134。
本实施例中，所述第一填充层14为热固性材质，可以通过灌注封装材料形成，所述封装材料可以为通常使用的塑封材料，例如，塑料、树脂等。具体的，位于所述边框12内的结构，例如，所述指纹传感器、BGA焊球等，均被所述第一填充层14包裹。因此所述第一填充层14还可以对倒装的所述芯片132起到一定的支撑固定作用。具体的，所述第一填充层14既可以覆盖所述指纹传感器的上表面，也可以不覆盖所述指纹传感器的上表面。
在实际应用中，当所述第一填充层14未覆盖所述指纹传感器的上表面时，为了保护所述指纹识别模组，通常会在所述指纹传感器的表面制备保护层(hard coating)。具体的，所述保护层可以为蓝宝石、类金刚石镀膜(Diamond-like carbon，简称DLC)、强化玻璃或者陶瓷等，为了保证指纹识别的准确性，对保护层的厚度和平整性均有一定的要求。再可选的，在制备所述保护层之前，可以现在所述指纹传感器的表面制备颜色层(colorcoating)，以遮挡模组的内部结构。
本实施例提供的指纹识别模组，可以利用边框进行塑封材料的灌注，形成填充层，无需设置模具即可形成填充层，并且后续也无需去除模具，有效简化了指纹识别模组的制备工艺流程，提高制备效率。并且，所述边框的突出部可以更加有效地固定所述填充层及其内部封装的结构，提高器件可靠性。
可选的，图1为本实用新型实施例二提供的指纹识别模组的剖面结构示意图，如图1所示，根据实施例一所述的指纹识别模组，所述边框12的突出部121与所述指纹传感器13未接触，且所述突出部121的高度不高于所述指纹传感器13的上表面的高度，即所述边框12与所述指纹传感器13之间存在一定距离的间隙，这个距离可以根据实际工艺需要确定，本实施例不对其进行限制。则相应的，在形成所述第一填充层14的过程中，可以通过所述边框12与所述指纹传感器13之间的间隙，向所述边框12内灌注封装材料，以形成所述第一填充层14，且所述第一填充层14未覆盖所述指纹传感器13的上表面。
再可选的，图2为本实用新型实施例三提供的指纹识别模组的剖面结构示意图，如图2所示，根据实施例一所述的指纹识别模组，所述边框12的突出部121与所述指纹传感器13未接触，且所述突出部121的高度高于所述指纹传感器13的上表面的高度，即所述边框12与所述指纹传感器13之间也存在间隙。则相应的，在形成所述第一填充层14的过程中，同样可以通过所述边框12与所述指纹传感器13之间的间隙，向所述边框12内灌注封装材料，以形成所述第一填充层14，且所述第一填充层14覆盖所述指纹传感器13的上表面，因此在本实施例中，可以不在所述指纹探测元件131的表面做coating处理，而是直接利用第一填充层作为保护层(hard coating)和颜色层(color coating)，从而进一步简化器件的结构和制备流程。
再可选的，图3为本实用新型实施例四提供的指纹识别模组的剖面结构示意图，如图3所示，根据实施例一所述的指纹识别模组，所述边框12的侧壁上具备灌注孔122，所述边框的突出部延伸接触所述指纹传感器，且刚好接触所述指纹传感器的边缘处，即所述边框的突出部与所述指纹传感器形成封闭结构。则相应的，在形成所述第一填充层14的过程中，可以通过所述边框12的侧壁上的灌注孔122，向所述边框12内灌注封装材料，以形成所述第一填充层14。
再可选的，图4为本实用新型实施例五提供的指纹识别模组的剖面结构示意图，如图4所示，根据实施例一所述的指纹识别模组，所述边框12的侧壁上具备灌注孔122，所述边框的突出部延伸接触所述指纹传感器，且覆盖所述指纹传感器上表面的部分区域，即所述边框的突出部与所述指纹传感器同样形成封闭结构。则相应的，在形成所述第一填充层14的过程中，可以通过所述边框12的侧壁上的灌注孔122，向所述边框12内灌注封装材料，以形成所述第一填充层14。
在实际应用中，所述指纹识别模组通常还包括设置在基板上的电容电阻，具体的，电容电阻与指纹感应元件靠的越近，其稳压、滤波效果越好，采集到的图像效果越佳。则相应的，为了实现对该电容电阻的封装，可选的，基于上述任一实施例所述的指纹识别模组，例如，基于实施例四中所述的指纹识别模组为例，图5为本实用新型实施例六提供的指纹识别模组的剖面结构示意图，如图5所示，所述指纹识别模组还可以包括：位于所述基板上的第二填充层16，所述第二填充层16包围所述边框12。
本实施例提供的指纹识别模组，可以利用边框进行塑封材料的灌注，形成填充层，无需设置模具即可形成填充层，并且后续也无需去除模具，有效简化了指纹识别模组的制备工艺流程，提高制备效率。并且，所述边框的突出部可以更加有效地固定所述填充层及其内部封装的结构，提高器件可靠性。
图6为本实用新型实施例七提供的指纹识别模组制造方法的流程示意图，如图6所示，所述方法包括：
401、利用芯片倒装工艺，将芯片贴附在指纹探测元件的下表面上，并将所述芯片电连接至所述指纹探测元件，以形成指纹传感器，所述指纹探测元件包括用于感应指纹的上表面；
402、提供基板，将所述指纹传感器电连接至所述基板；
403、制作边框，所述边框具备突出部，并将所述边框固定设置在所述基板上，以使所述指纹传感器位于所述边框内；
404、向所述边框内灌注封装材料，以形成填充在所述边框内的第一填充层，所述第一填充层包裹所述指纹传感器，所述突出部覆盖所述填充层上表面的预设区域。
具体的，在实际应用中，403可以通过多种实施方式实现，例如，可以针对每个指纹传感器，将制成的边框一一套在所述指纹传感器的周围，使所述指纹传感器位于所述边框内。或者，也可以预先制成整版设计的多个边框，该整版设计的边框能够在对其进行模具合压时，一一套着各指纹传感器，从而实现整版式工艺，提高生产效率。
其中，所述基板具体可以包括柔性电路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)或者印刷电路板(rinted Circuit Board，简称PCB)。具体的，所述柔性电路板可由任意合适的柔性电介材料制成，例如，聚酰亚胺薄膜。
具体的，所述边框可以由合适的材料制成，可选的，所述材料可以包括但不限于塑料、金属等，例如铝。
可选的，所述边框的突出部的上表面可以为斜面，从而使得指纹传感器相对于边框形成凹陷形状，因此能够将用户手指引导至该凹陷中，较好地对用户手指进行定位，以便于进行指纹识别。
具体的，所述指纹传感器具体可以包括：指纹探测元件和芯片；所述指纹探测元件通过球栅阵列(Ball Grid Array，简称BGA)焊球与所述基板电连接，所述BGA焊球位于所述指纹探测元件与所述基板之间；所述芯片位于所述指纹探测元件的下方，且贴附在所述指纹探测元件上，所述芯片与所述指纹探测元件电连接。则相应的，401中所述将所述指纹传感器电连接至所述基板，具体可以包括：
通过球栅阵列BGA焊球，将所述生物识别探测元件与所述基板电连接，所述BGA焊球位于所述生物识别探测元件与所述基板之间。
其中，所述BGA焊球可由金属材料制成，例如锡。具体的，所述指纹探测元件可以为具备指纹探测功能的任意元件，例如，所述指纹探测元件可以为一维指纹探测元件，也可以为二维指纹探测元件。
在实际应用中，所述指纹探测元件包括用于感应指纹的上表面，可以利用芯片倒装技术，将所述芯片贴附在所述指纹探测元件的下表面上。具体的，芯片上通常会设置有至少一个焊点，因此，芯片的焊点可以通过焊接固定连接在指纹探测元件的下表面上。具体的，所述焊点可由任意适合的材料，例如金属制成，进一步具体来说，所述焊点可以由铝、铜、银等材料制成，本实施例在此不对其进行限制。
此外，为了更好地实现芯片与指纹探测元件的固定连接，所述方法还可以包括：形成填充在所述芯片与所述指纹探测元件之间的黏合层。
本实施例中，所述第一填充层可以通过灌注封装材料形成，所述封装材料可以为通常使用的塑封材料，例如，塑料、树脂等，其为热固性材质。具体的，所述第一填充层还可以对倒装的所述芯片起到一定的支撑固定作用。
可选的，作为本实施例的一种可实施方式，所述边框的突出部与所述指纹传感器未接触，即所述边框与所述指纹传感器之间存在一定距离的间隙。则相应的，404中所述向所述边框内灌注封装材料，具体可以包括：
通过所述边框的突出部与所述指纹传感器之间的间隙，向所述边框内灌注封装材料。
在本实施方式中所述突出部的高度可以高于所述指纹传感器的上表面，则相应的形成的所述第一填充层覆盖所述指纹传感器的上表面；或者，所述突出部的高度不高于所述指纹传感器的上表面，则相应的，所述第一填充层将不覆盖所述指纹传感器的上表面。
再可选的，作为本实施例的另一种可实施方式，所述边框的侧壁上具备灌注孔，所述边框的突出部延伸接触所述指纹传感器，具体的，所述突出部可以刚好接触所述指纹传感器的边缘处，也可以覆盖所述指纹传感器上表面的部分区域，即所述边框的突出部与所述指纹传感器形成封闭结构。则相应的，404中所述向所述边框内灌注封装材料，具体可以包括：
通过所述灌注孔，向所述边框内灌注封装材料。
在实际应用中，所述指纹识别模组通常还包括设置在基板上的电容电阻，具体的，电容电阻与指纹感应元件靠的越近，其稳压、滤波效果越好，采集到的图像效果越佳。则相应的，为了实现对该电容电阻的封装，可选的，所述方法还可以包括：在所述基板上设置模具，所述模具包围所述边框，且未接触所述边框；利用所述模具，形成填充在所述边框和所述模具之间的第二填充层；去除所述模具。具体的，所述电容电阻可以位于所述模具和所述边框之间，即嵌在所述第二填充层中，从而通过所述第二填充层封装所述电容电阻。
本实施例提供的指纹识别模组制造方法，可以利用边框进行塑封材料的灌注，形成填充层，无需设置模具即可形成填充层，并且后续也无需去除模具，有效简化了指纹识别模组的制备工艺流程，提高制备效率。并且，所述边框的突出部可以更加有效地固定所述填充层及其内部封装的结构，提高器件可靠性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种指纹识别模组，其特征在于，包括：基板、位于所述基板上的边框、位于所述边框内的指纹传感器、以及填充在所述边框内的第一填充层；
所述指纹传感器与所述基板电连接；
所述第一填充层包裹所述指纹传感器；
所述边框具备突出部，所述突出部覆盖所述第一填充层上表面的预设区域。
2.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述第一填充层为热固性材质。
3.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹传感器包括：指纹探测元件和芯片；其中，
所述指纹探测元件通过球栅阵列BGA焊球与所述基板电连接，所述BGA焊球位于所述指纹探测元件与所述基板之间；
所述芯片位于所述指纹探测元件的下方，且贴附在所述指纹探测元件上，所述芯片与所述指纹探测元件电连接。
4.根据权利要求3所述的指纹识别模组，其特征在于，所述芯片的焊点通过焊接固定连接在所述指纹探测元件的下表面上，所述指纹探测元件包括用于感应指纹的上表面。
5.根据权利要求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：填充在所述芯片与所述指纹探测元件之间的黏合层。
6.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述基板包括柔性电路板FPC或者印刷电路板PCB。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述边框的突出部与所述指纹传感器未接触。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述边框的侧壁上具备灌注孔，所述边框的突出部延伸接触所述指纹传感器。
9.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组还包括：
位于所述基板上的第二填充层，所述第二填充层包围所述边框。
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