CN207690106U - 指纹模组及设有该指纹模组的电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种指纹模组及设有该指纹模组的电子设备，指纹模组包括：电路板；芯片封装结构，设于电路板一侧；盖板，覆盖于芯片封装结构远离电路板一侧；芯片封装结构包括封装体及芯片主体，芯片主体包括第一表面与第二表面；第一表面嵌设有焊盘，第二表面设有焊球，芯片主体开设有贯穿第一表面与第二表面的连接孔，焊盘与焊球通过连接孔电连接。上述指纹模组，芯片主体上的焊盘通过连接孔电连接于焊球，从而使芯片主体与电路板电连接，而无需预留导电连接线的打线空间，从而减小了指纹模组的厚度。此外，由于芯片主体的第一表面露出封装体，因此具有更强的穿透能力而支持设置更厚的盖板。

Description

指纹模组及设有该指纹模组的电子设备

技术领域

本实用新型涉及指纹识别技术领域，特别涉及一种指纹模组及设有该指纹模组的电子设备。

背景技术

触摸屏作为一种人机交互操作界面的输入装置，安装于各种终端设备，广泛应用于各个领域，在人们生活和社会发展中，扮演了越来越重要的角色。为了实现屏幕的触摸功能，因此触摸屏由多层结构组成，结构较为复杂。并且，由于终端设备的使用过程中，存储的个人信息越来越多，因此需要装置对终端设备进行加密。由于人的指纹由遗传与环境共同作用而形成，其复杂程度不仅用于鉴别，还具有唯一性和不变性，因此采用指纹识别作为一些终端设备采用的加密方式，具有良好的安全性能，并方便了识别过程简单快捷，方便了操作者的使用。

作为完成指纹识别功能的指纹模组，由于目前的厚度较厚，从而阻碍了设有该指纹模组的智能设备的厚度的进一步降低，不利于智能设备向轻薄方向的发展。而且指纹模组中的指纹芯片的上表面的平整度较低，从而影响了指纹识别效率。

实用新型内容

基于此，有必要针对指纹模组的厚度较厚的问题，提供一种厚度较薄的指纹模组及设有该指纹模组的智能设备。

一种指纹模组，包括：

电路板；

芯片封装结构，设于所述电路板一侧；及

盖板，覆盖于所述芯片封装结构远离所述电路板一侧；

其中，所述芯片封装结构包括封装体及芯片，所述封装体靠近所述电路板一侧开设有具有顶壁的收容槽，所述芯片嵌设于所述收容槽内，所述芯片包括芯片主体、引脚、焊盘及焊球，所述引脚嵌设于所述芯片主体并电连接于所述芯片主体，所述焊盘设于所述芯片主体面向所述电路板一侧，所述焊球设于所述焊盘上且电连接所述焊盘与所述电路板，所述芯片主体上开设有连接孔，所述连接孔自所述引脚延伸至所述芯片主体设有所述焊盘一侧，所述芯片还包括布线层，所述布线层电连接所述引脚，并经过所述连接孔延伸至所述芯片主体设有所述焊盘一侧与所述焊盘电连接。

上述指纹模组，芯片封装结构的芯片主体开设有连接孔，因此芯片主体上的引脚通过穿过连接孔的布线层电连接于焊盘，焊盘进而通过焊球电连接于电路板，从而使芯片主体与电路板电连接，而无需额外设置用于与引脚电连接的基板，从而减小了指纹模组的厚度，简化了指纹模组的制造工艺而避免芯片主体开裂。此外，封装体可对芯片起到保护作用，且由于芯片嵌设于封装体靠近电路板一侧的收容槽中，因此具有较高的表面平整度的封装体接触盖板，使盖板具有更好的贴合效果，并提高了该指纹模组的结构强度与良品率。

在其中一个实施例中，所述芯片主体包括相对设置的第一表面与第二表面，所述第一表面位于所述芯片主体面向所述盖板一侧，所述第二表面位于所述芯片主体面向所述电路板一侧，所述引脚嵌设于所述第一表面，所述焊盘突设于所述第二表面上，所述连接孔贯穿所述第一表面与所述第二表面。如此，连接孔可将分别位于芯片主体的两个相对的第一表面与第二表面的引脚与焊盘电连接，进而通过电连接于焊盘的焊球与电路板电连接，而无需额外设置贴合于第二表面的基板，更无需设置自引脚绕过芯片主体后连接于基板的导电连接线。

在其中一个实施例中，所述布线层自所述引脚经过所述连接孔延伸至所述芯片主体的所述第二表面，所述焊盘覆盖于部分所述布线层上。如此，穿过连接孔的布线层可将分别位于芯片主体两个相对的第一表面与第二表面的引脚与焊盘电连接，而无需额外设置用于与引脚通过导电连接线电连接的基板，从而减小了该指纹模组的厚度。

在其中一个实施例中，所述芯片还包括阻焊层，所述阻焊层覆盖所述芯片主体的第二表面及所述布线层未覆盖有所述焊盘的区域。如此，可防止焊球在与电路板的焊接过程中焊锡外溢造成电路短路等问题，并可对布线层进行保护以防止布线层及芯片主体受潮或受到损伤。

在其中一个实施例中，所述电路板边缘环绕有密封胶，所述密封胶用于密封所述电路板与所述芯片封装结构之间的间隙。如此，可防止外界环境中的液体从电路板与芯片封装结构之间进入指纹模组内，从而进一步提高该指纹模组的密封防水性能。

在其中一个实施例中，所述指纹模组还包括补强板，所述补强板设于所述电路板远离所述芯片封装结构一侧。如此，可为电路电路板提供一定支撑，增加指纹模组的结构强度。

在其中一个实施例中，所述指纹模组还包括外壳，所述外壳包括底壁及自所述底壁弯折形成的侧壁，所述底壁与所述侧壁共同形成第一容纳槽，所述底壁上开设有连通所述第一容纳槽的第二容纳槽，所述第二容纳槽的尺寸小于所述第一容纳槽，所述盖板与芯片封装结构收容于所述第一容纳槽内，且所述芯片封装结构远离所述盖板一侧的端面限位于所述底壁上，所述电路板位于所述第二容纳槽内。如此，外壳的结构与盖板、芯片封装结构及电路板的形状相适应，以避免盖板、芯片封装结构及电路板受到损伤。并且，由于芯片封装结构的厚度较小，因此可通过外壳内侧的底壁限位芯片封装结构，因此当该指纹模组安装于电子设备上时，显示模组等结构可延伸至该指纹模组下方，从而扩大了设有该指纹模组的电子设备的屏幕占比，节省了电子设备内的安装空间。

在其中一个实施例中，所述芯片封装结构与所述底壁之间填充有防水胶，以封闭所述芯片封装结构与所述底壁之间的间隙，如此，可防止外界环境中的液体从盖板与底壁之间进入指纹模组内部而损坏芯片封装结构，使该指纹模组具有较好的防水密封性能。

一种电子设备，包括上述的指纹模组。

上述电子设备，由于其设置的指纹模组的厚度较小，因此节省了该电子设备的内部空间，使显示模组可延伸至安装槽下方，在使电子设备更加轻薄化的同时增大了屏幕占比。

附图说明

图1为一实施方式的指纹模组的剖视图；

图2为图1所示的指纹模组的芯片封装结构的剖视图；

图3为图1所示的指纹模组的封装体的剖视图；

图4为图1所示的指纹模组的外壳的剖视图；

图5为另一实施方式的指纹模组的剖视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1～图4所示，本较佳实施例的一种指纹模组100，包括电路板10、芯片封装结构20及盖板30。芯片封装结构20设于电路板10一侧，盖板30覆盖于芯片封装结构20远离电路板10一侧。

其中，芯片封装结构20包括封装体21及芯片22，封装体21靠近电路板10一侧开设有具有顶壁的收容槽211，芯片22嵌设于收容槽内。芯片22包括芯片主体222、引脚223、焊盘224及焊球225，其中引脚223嵌设于芯片主体222并电连接于芯片主体222，焊盘224设于芯片主体222面向电路板10一侧，焊球225设于焊盘224上且电连接焊盘224与电路板10。芯片主体222上开设有连接孔2221，连接孔2221自引脚223延伸至芯片主体22设有焊盘225一侧，芯片22还包括布线层226，布线层226电连接引脚223，并经过连接孔2221延伸至芯片主体222设有焊盘225一侧与焊盘225电连接。

上述指纹模组100，芯片封装结构20的芯片主体22开设有连接孔2221，因此芯片主体22上的引脚223通过穿过连接孔2221的布线层226电连接于焊盘224，焊盘224进而通过焊球225电连接于电路板10，从而使芯片主体22与电路板10电连接，而无需额外设置用于与引脚223电连接的基板，从而减小了指纹模组100的厚度，简化了指纹模组100的制造工艺而避免芯片主体22开裂。此外，封装体21可对芯片22起到保护作用，且由于芯片22嵌设于封装体22靠近电路板10一侧的收容槽中，因此具有较高的表面平整度的封装体22接触盖板30，使盖板30具有更好的贴合效果，并提高了该指纹模组100的结构强度与良品率。

其中，封装体21通过模塑成型的方式包覆芯片22，采用注塑工艺形成封装体21的材料可为尼龙、LCP(Liquid Crystal Polymer，液晶高分子聚合物)或PP(Polypropylene，聚丙烯)等。本领域技术人员应当理解的是，前述可以选择的制造方式以及可以选择的材料，仅作为举例说明本实用新型的可以实施的方式，并不是本实用新型的限制。

请继续参阅图1及图2，封装体21一侧表面与盖板30贴合，芯片主体222靠近盖板30一侧表面位于封装体21的收容槽的顶壁下方而与封装体21靠近盖板30一侧的表面间隔设置。如此，盖板30贴合于封装体21的表面，因此可避免平整度较低的芯片主体222的表面接触盖板30。而由于封装体21的表面的平整度较高，因此可使盖板30具有较好的贴合效果，使该指纹模组100的厚度更加均匀而利于设有该指纹模组100的电子设备的厚度的轻薄化发展。

在本实施方式中，电路板10为柔性电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好等的特点。芯片主体222为纯硅晶片，翘曲变形小且具有较高的强度，从而使该指纹模组100的厚度更加均匀，且在厚度较小的情况下具有较高的结构强度。

进一步地，指纹模组100还包括密封胶50，密封胶50环绕相互连接的电路板10与芯片封装结构20的外缘，以密封电路板10的外缘与芯片封装结构20的外缘之间的间隙，从而防止外界环境中的液体从电路板10与芯片封装结构20之间进入指纹模组100内，从而进一步提高该指纹模组100的密封防水性能。

请继续参阅图1～图4，芯片主体222包括相对设置的第一表面2222与第二表面2223，第一表面2222位于芯片主体222靠近盖板30一侧，第二表面2223位于芯片主体222靠近电路板10一侧，引脚223嵌设于第一表面2222，焊盘224突设于第二表面2223上，连接孔2221贯穿第一表面2222与第二表面2223。如此，连接孔2221可将分别位于芯片主体222的两个相对的第一表面2222与第二表面2223的引脚223与焊盘224电连接，进而通过电连接于焊盘224的焊球225与电路板10电连接，而无需额外设置贴合于第二表面2222的基板，更无需设置自引脚223绕过芯片主体222后连接于基板的导电连接线。

进一步地，布线层226自引脚223经过连接孔2221延伸至芯片主体222的第二表面2223，焊球225覆盖并焊接于部分布线层226上以与布线层226电连接。如此，穿过连接孔2221的布线层226可将分别位于芯片主体222两个相对的第一表面2222与第二表面2223的引脚223与焊盘224电连接，而无需额外设置用于与引脚223通过导电连接线电连接的基板，从而减小了该指纹模组100的厚度。在本实施例中，布线层226由铜连接线构成。

在本实施例中，芯片主体222上的第一表面222上嵌设的引脚223的数量为多个，多个引脚223沿直线间隔排列于芯片主体22一侧边缘。连接孔226开设于芯片主体222设有引脚223的区域以位于引脚223下方。

进一步地，芯片22还包括阻焊层227，阻焊层227覆盖芯片主体222的第二表面2223及布线层226，从而防止焊球225在与电路板10的焊接过程中焊锡外溢造成电路短路等问题，并可对布线层226进行保护以防止布线层226及芯片主体222受潮或受到损伤。

进一步地，芯片主体222的第一表面2222还设有覆盖层以对芯片主体22起到保护作用。具体地，在本实施例中，覆盖层由聚酰亚胺形成。

在一实施例中，如图5所示，指纹模组100还包括补强板40，补强板40设于电路板10远离芯片封装结构20一侧，以为电路电路板10提供一定支撑，增加指纹模组100的结构强度。具体地，补强板40通过固化导热胶粘设于电路板10远离芯片封装结构20一侧。

请继续参阅图1～图4，指纹模组100还包括外壳60，外壳60包括底壁62及自底壁62弯折形成的侧壁64，底壁62与侧壁64共同形成第一容纳槽66，底壁62上开设有连通第一容纳槽66的第二容纳槽68，第二容纳槽68的尺寸小于第一容纳槽66，盖板30与芯片封装结构20收容于第一容纳槽66内，且芯片封装结构20远离盖板30一侧的端面限位于底壁62上，电路板10位于第二容纳槽68内。如此，外壳60的结构与盖板30、芯片封装结构20及电路板10的形状相适应，以避免盖板30、芯片封装结构20及电路板10受到损伤。并且，由于芯片封装结构20的厚度较小，因此可通过外壳60内侧的底壁62限位芯片封装结构20，因此当该指纹模组100安装于电子设备上时，显示模组等结构可延伸至该指纹模组100下方，从而扩大了设有该指纹模组100的电子设备的屏幕占比，节省了电子设备内的安装空间。

进一步地，芯片封装结构20与底壁62之间填充有防水胶70，以封闭芯片封装结构20与底壁62之间的间隙，从而防止外界环境中的液体从盖板30与底壁62之间进入指纹模组100内部而损坏芯片封装结构20，使该指纹模组100具有较好的防水密封性能。

在一实施例中，封装体21靠近底壁62一侧开设有容胶槽212，防水胶70填充于容胶槽212内。如此，防水胶70填充于芯片封装结构20的封装体21内，从而不会增大指纹模组100的厚度，且具有良好的密封防水效果。

上述指纹模组100，芯片封装结构20的芯片主体222上开设有贯穿第一表面2222与第二表面2223的连接孔2221，因此嵌设于第一表面222的引脚223与位于第二表面224的焊盘224可通过直接穿过连接孔2221的布线层226电连接，因此无需额外设置基板以电连接引脚223，从而减小了该指纹模组100的厚度。并且，芯片主体222为纯硅晶片，翘曲变形小且具有较高的强度，从而使该指纹模组100的厚度更加均匀，且在厚度较小的情况下具有较高的结构强度。

此外，由于芯片22嵌设于具有较高平整度的封装体21内，因此盖板30具有更好的贴合效果，从而使指纹模组100的厚度更加均匀，具有更好的良品率。

如图1所示，本较佳实施方式的一种电子设备，可以是手机、电脑等各类。该电子设备包括上的指纹模组100。

电子设备包括主壳体，该主壳体上开设有安装槽，指纹模组100完全嵌设于安装槽内。如此，操作者的手指接触电子设备上的指纹模组100，即可将指纹输入该电子设备中。而且，显示模组不受指纹模组100的阻挡而可延伸至安装槽下方，从而在有利于减小该电子设备的体积的同时增大了该电子设备的屏幕占比。

上述电子设备，由于其设置的指纹模组100的厚度较小，因此节省了该电子设备的内部空间，使显示模组可延伸至安装槽下方，在使电子设备更加轻薄化的同时增大了屏幕占比。

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。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种指纹模组，其特征在于，包括：

电路板；

芯片封装结构，设于所述电路板一侧；及

盖板，覆盖于所述芯片封装结构远离所述电路板一侧；

其中，所述芯片封装结构包括封装体及芯片，所述封装体靠近所述电路板一侧开设有具有顶壁的收容槽，所述芯片嵌设于所述收容槽内，所述芯片包括芯片主体、引脚、焊盘及焊球，所述芯片主体靠近所述盖板一侧表面位于所述封装体的所述收容槽的所述顶壁下方而与所述封装体靠近所述盖板一侧的表面间隔设置，所述引脚嵌设于所述芯片主体并电连接于所述芯片主体，所述焊盘设于所述芯片主体面向所述电路板一侧，所述焊球设于所述焊盘上且电连接所述焊盘与所述电路板，所述芯片主体上开设有连接孔，所述连接孔自所述引脚延伸至所述芯片主体设有所述焊盘一侧，所述芯片还包括布线层，所述布线层电连接所述引脚，并经过所述连接孔延伸至所述芯片主体设有所述焊盘一侧与所述焊盘电连接。

2.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述芯片主体包括相对设置的第一表面与第二表面，所述第一表面位于所述芯片主体面向所述盖板一侧，所述第二表面位于所述芯片主体面向所述电路板一侧，所述引脚嵌设于所述第一表面，所述焊盘突设于所述第二表面上，所述连接孔贯穿所述第一表面与所述第二表面。

3.根据权利要求2所述的指纹模组，其特征在于，所述布线层自所述引脚经过所述连接孔延伸至所述芯片主体的所述第二表面，所述焊盘覆盖于部分所述布线层上。

4.根据权利要求3所述的指纹模组，其特征在于，所述芯片还包括阻焊层，所述阻焊层覆盖所述芯片主体的第二表面及所述布线层未覆盖有所述焊盘的区域。

5.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹模组还包括密封胶，所述密封胶环绕相互连接的所述电路板与所述芯片封装结构的外缘，所述密封胶用于密封所述电路板的外缘与所述芯片封装结构的外缘之间的间隙。

6.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹模组还包括补强板，所述补强板设于所述电路板远离所述芯片封装结构一侧。

7.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹模组还包括外壳，所述外壳包括底壁及自所述底壁弯折形成的侧壁，所述底壁与所述侧壁共同形成第一容纳槽，所述底壁上开设有连通所述第一容纳槽的第二容纳槽，所述第二容纳槽的尺寸小于所述第一容纳槽，所述盖板与芯片封装结构收容于所述第一容纳槽内，且所述芯片封装结构远离所述盖板一侧的端面限位于所述底壁上，所述电路板位于所述第二容纳槽内。

8.根据权利要求7所述的指纹模组，其特征在于，所述芯片封装结构与所述底壁之间填充有防水胶，以封闭所述芯片封装结构与所述底壁之间的间隙。

9.根据权利要求8所述的指纹模组，其特征在于，所述封装体靠近所述电路板的一侧开设有容胶槽，所述防水胶位于所述容胶槽内。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1～9任意一项所述的指纹模组。