CN206378869U

CN206378869U - 一种指纹识别模组

Info

Publication number: CN206378869U
Application number: CN201621314382.6U
Authority: CN
Inventors: 周群飞; 饶桥兵; 汤毅
Original assignee: Lens Technology Changsha Co Ltd
Current assignee: Lens Technology Changsha Co Ltd
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2017-08-04
Anticipated expiration: 2026-12-02

Abstract

本实用新型提供一种指纹识别模组，所述指纹识别模组在厚度方向上依次包括集成电路芯片、异方性导电胶层和指纹模组柔性电路板，且所述集成电路芯片包括多个IC电极，所述异方性导电胶层的厚度为15～50微米，且所述异方性导电胶层中含有导电粒子，所述指纹模组柔性电路板包括多个FPC电极，且集成电路芯片和指纹模组柔性电路板间压合异方性导电胶后，IC电极底面与FPC电极底面之间的距离小于等于导电粒子粒径的4/5；所述异方性导电胶层完全覆盖集成电路芯片且其周边均比集成电路芯片的周边外扩0.1～1mm。本实用新型采用ACF对IC芯片和指纹模组FPC快速粘接导通，生产成本更低、生产效率更高，使得指纹识别模组产品的成本大幅下降。

Description

一种指纹识别模组

技术领域

本实用新型涉及指纹识别领域，具体涉及一种指纹识别模组。

背景技术

目前将集成电路芯片(IC芯片)和指纹模组柔性电路板(指纹模组FPC)粘接和导通主要采用SMT方案(表面贴装技术Surface Mount Technology)，但SMT方案存在工艺复杂，材料设备成本高，无法重工等问题。所述SMT方案一般包括印刷-AOI检测-贴片-回流焊接-清洗-检测-点胶-固化等步骤，具体的所述印刷是通过丝印将锡膏印到指纹模组FPC基板上，AOI检测主要是检测锡膏有无及其厚度是否异常，贴片是指将IC与FPC精准固定，回流焊接是将IC与FPC固化，清洗是指清除焊接残留物等杂物，检测是作功能及外观检测，点胶是用Underfill胶填充IC与FPC之间的间隙，固化是加热使Underfill胶固化。因此，使用SMT方案所得的指纹识别模组在厚度方向上依次包括集成电路芯片、粘接层和指纹模组柔性电路板，且所述粘接层由锡膏和Underfill胶共同构成。

但像锡焊这样复杂的制备指纹识别模组方案导致制备得到的指纹识别模组成本高昂，因此本领域需要在产品性能保持优异的前提下提供一种成本大幅下降的指纹识别模组的制备方法和相应的指纹识别模组。

实用新型内容

因此，本实用新型首先提供一种指纹识别模组，所述指纹识别模组在厚度方向上依次包括集成电路芯片、异方性导电胶层和指纹模组柔性电路板，且所述集成电路芯片包括设置在其邻近异方性导电胶层一面的多个凹进、平齐或凸出的IC电极，所述异方性导电胶层的厚度为15～50微米，且所述异方性导电胶层中含有导电粒子，所述指纹模组柔性电路板包括设置在其邻近异方性导电胶层一面的多个凹进、平齐或凸出的FPC电极，且集成电路芯片和指纹模组柔性电路板间压合异方性导电胶后，IC电极底面与FPC电极底面之间的距离小于等于所述导电粒子粒径的4/5，使得IC电极与FPC电极间由导电粒子导通；在与指纹识别模组厚度方向垂直的平面上，所述指纹模组柔性电路板的面积大于集成电路芯片的面积，且所述异方性导电胶层完全覆盖集成电路芯片且其周边均比集成电路芯片的周边外扩0.1～1mm。

在一种具体实施方式中，所述IC电极从集成电路芯片板面凹进，且凹进的高度为15～40微米，所述FPC电极从指纹模组柔性电路板板面凸出，且突出的高度为5～40微米，且所述导电粒子直径为10～50微米。本实用新型中，所述IC电极和FPC电极均可独立地呈凸出、平齐和凹进状态，但目前IC电极难以制备成平齐状态和凸出状态，且IC电极和FPC电极均凹进时，对贴合的工艺要求高。因此，本实用新型中优选FPC电极凸出而IC电极凹进。

在一种具体的实施方式中，所述IC电极从集成电路芯片板面凹进的高度为20～35微米，且所述FPC电极从指纹模组柔性电路板板面凸出的高度为20～30微米。

在一种具体的实施方式中，所述异方性导电胶层的厚度为18～35微米，且所述导电粒子的直径为10～25微米。所述异方性导电胶层2的厚度一般是指非电极处的胶厚。

在一种具体的实施方式中，多个所述IC电极与多个FPC电极的位置和截面形状均一一对应，所述异方性导电胶层的周边比集成电路芯片的周边外扩0.3～0.5mm。

在一种具体的实施方式中，每个IC电极的截面呈圆形、方型或其它任意形状，且每个IC电极的截面直径或当量直径为200～800微米。

在一种具体的实施方式中，所述集成电路芯片包括6～20个均匀分布的IC电极。在一种具体的实施方式中，所述IC电极的数量为12～14个。

在一种具体的实施方式中，所述集成电路芯片的厚度为600～900微米，所述指纹模组柔性电路板的厚度为100～200微米，所述指纹模组柔性电路板的面积为30～800mm²，所述集成电路芯片的面积为10～500mm²。在一种具体的实施方式中，所述FPC板的尺寸为13mm×15mm，而所述IC板的尺寸为11mm×9mm。

本实用新型还提供一种如上所述指纹识别模组的制备方法，包括如下步骤，

1)ACF至FPC贴附：在贴附机台温度为30～150℃，压力为0.5～3Mpa的条件下将裁剪至一定尺寸的ACF准确对位贴附至FPC上，贴附时间0.5～3s；

2)IC与FPC贴合：贴合机台将FPC与IC准确对位贴合；

3)IC与FPC压合：在温度为80～220℃，压力为0.5～4Mpa的条件下将IC与FPC压合5～20s，使ACF胶固化，确保IC与FPC之间相互导通。

在一种具体的实施方式中，步骤1)中贴附的温度为60～100℃，压力为0.8～2Mpa，贴附时间为0.8～2s；步骤3)中压合温度为160～200℃，压合的压力为0.8～2.5Mpa，压合时间为8～15s。

在一种具体的实施方式中，步骤1)中所述ACF的尺寸比IC板周边均内缩0.1～0.5mm，在经过步骤3)的压合后，所述ACF胶受挤压后外溢，形成完全覆盖IC板并留有周边覆盖余量的异方性导电胶层。

本实用新型具有如下有益效果：

1)本实用新型中采用ACF(异方性导电膜Anisotropic Conductive Film)实现集成电路芯片和指纹模组柔性电路板间的快速粘接导通，生产成本更低、生产效率更高，进而使得指纹识别模组产品的成本大幅下降。

2)本实用新型中通过设置特定厚度的ACF胶，选择特定的贴附和压合参数，使得所得指纹识别模组产品中ACF胶层中完全不存在气泡，且导电粒子能顺利地将IC板与指纹模组FPC基板导通，以更低的成本得到性能优良的指纹识别模组产品。

附图说明

图1为本实用新型中的指纹识别模组产品的结构示意图。

图2为本实用新型中另一种指纹识别模组产品的结构示意图。

其中：1、集成电路芯片(IC芯片)，2、异方性导电胶层(ACF层)，3、指纹模组柔性电路板(指纹模组FPC)，11、IC电极，111、IC电极底面，21、导电粒子，31、FPC电极，311、FPC电极底面。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种指纹识别模组，所述指纹识别模组在厚度方向上依次包括集成电路芯片1、异方性导电胶层2和指纹模组柔性电路板3，且所述集成电路芯片1包括设置在其邻近异方性导电胶层2一面的十二个(图1中仅示意性地显示了一个)凹进的截面呈长方形的IC电极11，所述异方性导电胶层2的厚度为30微米，且所述异方性导电胶层2中含有直径为22微米的导电粒子21，所述指纹模组柔性电路板3包括设置在其邻近异方性导电胶层2一面的十二个凸出的截面呈长方形的FPC电极31，多个所述IC电极与多个FPC电极的位置和截面形状均一一对应，所述电极的截面尺寸均为300微米×500微米，且集成电路芯片1和指纹模组柔性电路板3间压合异方性导电胶后，IC电极底面111与FPC电极底面311之间的距离小于等于所述导电粒子粒径的4/5，使得IC电极11与FPC电极31间由导电粒子导通；在与指纹识别模组厚度方向垂直的平面上，所述指纹模组柔性电路板3的面积大于集成电路芯片1的面积，且所述异方性导电胶层2完全覆盖集成电路芯片1且其周边均比集成电路芯片1的周边外扩0.1～1mm。

所述指纹识别模组产品通过如下制备方法制备得到。

1)ACF至FPC贴附：在贴附机台的一定温度、时间、压力作用下(温度30℃-150℃，时间0.5s-3s，压力0.5-3Mpa)将ACF转移到FPC上并撕去离型膜。

2)IC与FPC贴合：贴合机台通过抓捕FPC及IC靶标进行对位贴合，或者通过治具卡边对位，确保IC与FPC板精准对位。

3)IC与FPC压合：在一定时间内通过温度、压力作用(温度80℃-200℃，时间5s-20s，压力0.5-4Mpa)使ACF达到固化，确保IC与FPC之间相互导通。

本实用新型中，步骤1)和步骤3)的过程可以在同一个机台中进行，这两个步骤都需要机台提供一定的温度和压力，而步骤2)的贴合机台一般独立使用。

本实用新型提供的该制备方法与现有技术中的SMT方案相比，本实用新型具有明显高效率和低成本的优势，二者的比较见表1。因此，本实用新型中提供的指纹识别模组产品的成本大幅下降。

表1

此外，需要说明的是，不论是锡焊法还是使用本实用新型所述ACF法制备指纹识别模组，所得产品的可靠性都很高。但因本实用新型方法工序少，产品成本低，因而与锡焊法相比具有显著的优势。

图2中提供的指纹识别模组中所述IC电极和FPC电极均为凹进状态，其它情况与图1所示结构相同或相似。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种指纹识别模组，所述指纹识别模组在厚度方向上依次包括集成电路芯片(1)、异方性导电胶层(2)和指纹模组柔性电路板(3)，且所述集成电路芯片(1)包括设置在其连接异方性导电胶层(2)一面的多个凹进、平齐或凸出的IC电极，即集成电路电极(11)，所述异方性导电胶层(2)的厚度为15～50微米，且所述异方性导电胶层(2)中含有导电粒子(21)，所述指纹模组柔性电路板(3)包括设置在其连接异方性导电胶层(2)一面的多个凹进、平齐或凸出的FPC电极，即柔性电路板电极(31)，且集成电路芯片(1)和指纹模组柔性电路板(3)间压合异方性导电胶后，IC电极底面(111)与FPC电极底面(311)之间的距离小于等于所述导电粒子粒径的4/5，使得IC电极(11)与FPC电极(31)间由导电粒子导通；在与指纹识别模组厚度方向垂直的平面上，所述指纹模组柔性电路板(3)的面积大于集成电路芯片(1)的面积，且所述异方性导电胶层(2)完全覆盖集成电路芯片(1)且其周边均比集成电路芯片(1)的周边外扩0.1～1mm。

2.根据权利要求1所述指纹识别模组，其特征在于，所述IC电极从集成电路芯片板面凹进，且凹进的高度为15～40微米，所述FPC电极从指纹模组柔性电路板板面凸出，且突出的高度为5～40微米，且所述导电粒子(21)直径为10～50微米。

3.根据权利要求2所述指纹识别模组，其特征在于，所述IC电极从集成电路芯片板面凹进的高度为20～35微米，且所述FPC电极从指纹模组柔性电路板板面凸出的高度为20～30微米。

4.根据权利要求1所述指纹识别模组，其特征在于，所述异方性导电胶层(2)的厚度为18～35微米，且所述导电粒子(21)的直径为10～25微米。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述指纹识别模组，其特征在于，多个所述IC电极与多个FPC电极的位置和截面形状均一一对应，所述异方性导电胶层(2)的周边比集成电路芯片(1)的周边外扩0.3～0.5mm。

6.根据权利要求5所述指纹识别模组，其特征在于，每个IC电极的截面呈圆形或方型，且每个IC电极的截面直径或当量直径为200～800微米。

7.根据权利要求5所述指纹识别模组，其特征在于，所述集成电路芯片(1)包括6～20个均匀分布的IC电极。

8.根据权利要求1～3中任意一项所述指纹识别模组，其特征在于，所述集成电路芯片(1)的厚度为600～900微米，所述指纹模组柔性电路板(3)的厚度为100～200微米，所述指纹模组柔性电路板(3)的面积为30～800mm²，所述集成电路芯片(1)的面积为10～500mm²。