CN208819875U - 指纹封装模组、显示模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种指纹封装模组、封装方法、显示模组，指纹封装模组包括：间隔放置的驱动模块和感应模块，驱动模块包括驱动芯片和被动元器件，驱动芯片和被动元器件间隔放置，感应模块包括感应面以及与感应面相对设置的背面，驱动芯片包括焊接面，感应面和焊接面上设置有焊盘；塑封层，塑封层填充驱动芯片、被动元器件和感应模块之间的间隙，塑封层包括第一表面和与第一表面相对设置的第二表面，第一表面和焊接面位于同一侧；多个通孔，通孔中填充有导电材料；第一结构，通过焊盘分别与驱动模块和感应模块电性互连，且第一结构与通孔中的导电材料电性连接；以及第二结构，第二结构与通孔中的导电材料电性连接，以减薄指纹封装模组的厚度。

Description

指纹封装模组、显示模组

技术领域

本实用新型涉及指纹封装技术领域，特别涉及一种指纹封装模组、显示模组。

背景技术

随着智能手机的普遍应用，人们对手机轻、薄的要求越来越高，使得手机各部件都需要高度集成。指纹封装模组作为手机开关，其集成了驱动模块以及指纹辨识器件，使得驱动芯片，被动元器件以及指纹辨识芯片等部件高度集中。

然而，现有技术中常用的指纹封装模组的封装方法为COB(Chip On Board，板上芯片)封装，是将驱动芯片，被动元器件以及指纹辨识芯片等用导电或非导电胶贴附在互联基板(通常采用PCB板)上，然后进行引线键合实现其电性连接，之后可在指纹辨识芯片的感应面上通过例如环氧树脂等封装粘合剂覆盖一保护玻璃(例如为红外玻璃，即对红外线具有过滤功能的玻璃)，以保护指纹辨识芯片的感应面。通过上述方法形成的指纹封装模组存在以下问题：一方面，由于上述部件均叠加在互联基板上，导致所形成的指纹封装模组的厚度较大；另一方面，由于金属引线通过打线的方式在互联基板上形成，由于工艺限制，指纹封装模组中的各器件之间的间距通常大于100微米，因而限制了指纹封装模组面积的进一步缩小，两方面的原因均会造成指纹封装模组在后续构成显示模组时尺寸上的限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种指纹封装模组，以减薄指纹封装模组的厚度。

为了解决上述问题，一方面，本实用新型提供了一种指纹封装模组，包括：

间隔放置的驱动模块和感应模块，所述驱动模块包括驱动芯片和被动元器件，所述驱动芯片和被动元器件间隔放置，所述感应模块包括感应面以及与所述感应面相对设置的背面，所述驱动芯片包括焊接面，所述感应面和焊接面上设置有焊盘；塑封层，所述塑封层填充所述驱动芯片、被动元器件和感应模块之间的间隙，其用于固定所述驱动芯片、被动元器件和感应模块，还用于电性隔离所述驱动芯片、被动元器件和感应模块，所述塑封层包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面，所述第一表面、所述感应面和焊接面均位于所述指纹封装模组的同一侧；多个通孔，所述多个通孔沿所述塑封层的厚度方向贯穿所述塑封层，所述通孔中填充有导电材料；第一结构，所述第一结构设置在所述第一表面上，通过所述焊盘分别与所述驱动模块和感应模块电性互连，且所述第一结构与所述通孔中的导电材料电性连接；以及第二结构，所述第二结构设置在所述第二表面上，所述第二结构与所述通孔中的导电材料电性连接。

可选的，所述第一结构包括第一钝化层、第一金属层以及第二钝化层，所述第一钝化层覆盖所述第一表面、所述感应面和焊接面，所述第一金属层位于所述第一钝化层的部分区域上，所述第二钝化层覆盖所述第一钝化层和所述第一金属层，所述第一钝化层和第二钝化层用于隔离所述第一金属层，并且所述第一钝化层和第二钝化层暴露所述感应面用于指纹辨识的区域。

可选的，所述第一钝化层内设置有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔和第二连接孔中填充有导电材料，所述第一连接孔和第二连接孔中填充的导电材料的一端分别与所述第一金属层电性连接，另一端与所述通孔中填充的导电材料、所述驱动芯片上的焊盘、所述被动元器件上的焊盘或所述感应模块上的焊盘电性连接，以实现所述指纹封装模组在第一表面上的电性连接。

可选的，所述感应面用于指纹辨识的区域的面积是所述感应面的总面积的 20％～80％。

可选的，所述第二结构包括第三钝化层、第二金属层以及第四钝化层，所述第二金属层包括多个焊垫，所述第三钝化层覆盖所述第二表面，所述第二金属层位于所述第三钝化层的部分区域上，所述第四钝化层覆盖所述第三钝化层和所述第二金属层，所述第三钝化层和第四钝化层用于隔离所述第二金属层，并且所述第四钝化层暴露所述多个焊垫。

可选的，所述第三钝化层内设置有第三连接孔，所述第三连接孔中填充有导电材料，所述第三连接孔中填充的导电材料的一端与所述第二金属层电性连接，另一端与所述通孔中填充的导电材料电性连接，以实现所述指纹封装模组的电性连接。

可选的，所述驱动芯片、被动元器件和感应模块中任意相邻两个之间的间隙大于等于100微米，且所述驱动芯片、被动元器件和感应模块距离所述指纹封装模组的边缘的尺寸均大于或等于300微米。

可选的，所述塑封层的厚度大于或等于所述驱动芯片、被动元器件和感应模块中厚度最厚者，进一步的，所述塑封层的厚度等于所述驱动芯片、被动元器件和感应模块中厚度最厚者的厚度。

可选的，所述指纹封装模组的厚度满足以下公式：

h＝a+b；

其中，h为所述指纹封装模组的厚度，a为所述塑封层的厚度，b为常数，其中，b大于或等于50微米。

可选的，所述感应模块包括光学指纹辨识传感器或者超声波辨识器，所述超声波辨识器包括超声波发射器和超声波接收器。

另一方面，本实用新型还提供了一种显示模组，包括上述的指纹封装模组。

可选的，还包括显示器，所述指纹封装模组位于所述显示器正面的下部，或者，所述指纹封装模组位于所述显示器的背面上。

与现有技术相比，本实用新型所提供的一种指纹封装模组，所述指纹封装模组通过将待封装的指纹封装模组的各组成部件通过塑封层的固定，以及第一结构、和第二结构以及塑封层中的通孔中填充的导电材料将第一表面上的电路与第二表面上的电路实现电性连接，无需使用PCB结构，有利于减薄指纹封装模组的厚度，还可降低成本。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的指纹封装模组的剖面结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的指纹封装方法的流程示意图。

附图标记说明：

110-感应模块；110a-感应面；110b-感应模块的背面；

120-驱动模块；

121-驱动芯片；121a-焊接面；121b-焊接面相对的背面；122-被动元器件；

130-焊盘；

200-塑封层；200a-第一表面；200b-第二表面；210-通孔；

300-第一结构；310-第一钝化层；320-第一金属层；330-第二钝化层；

400-第二结构；410-第三钝化层；420-第二金属层；430-第四钝化层；

500-指纹封装模组的边缘。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的指纹封装模组、显示模组作进一步详细说明。根据下面的说明和附图，本实用新型的优点和特征将更清楚，然而，需说明的是，本实用新型技术方案的构思可按照多种不同的形式实施，并不局限于在此阐述的特定实施例。附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

图1是本实施例的指纹封装模组的剖面结构示意图。如图1所示，本实施例提供了一种指纹封装模组，所述指纹封装模组包括：间隔放置的驱动模块120 和感应模块110，所述驱动模块120包括驱动芯片121和被动元器件122(例如电容)，所述驱动芯片121和被动元器件122间隔放置，所述感应模块110例如是光学指纹辨识传感器或者超声波辨识器，所述超声波辨识器包括超声波发射器和超声波接收器。所述驱动芯片121、被动元器件122和感应模块110中任意相邻两个之间的间隙大于等于100微米，且所述驱动芯片121、被动元器件122 和感应模块110距离所述指纹封装模组的边缘500的尺寸均大于或等于300微米。

所述感应模块110包括感应模块的感应面110a以及与所述感应面相对设置的背面110b。所述驱动芯片121包括焊接面121a以及与焊接面121a相对设置的背面121b。所述感应面110a和焊接面121a上设置有焊盘130。所述焊接面 121a与所述感应面110a在同一方向(即位于所述指纹封装模组的同一侧)。较佳地，所述被动元器件122的厚度方向与所述驱动芯片121的厚度方向相同。

所述指纹封装模组还包括塑封层200，所述塑封层200填充所述驱动芯片 121、被动元器件122和感应模块110之间的间隙，其用于固定所述驱动芯片121、被动元器件122和感应模块110，还用于电性隔离所述驱动芯片121、被动元器件122和感应模块110。所述塑封层200包括与所述感应面110a相同方向的第一表面200a和与所述感应模块110的背面相同方向的第二表面200b，即，所述感应面110a与所述第一表面200a位于所述指纹封装模组的同一侧，而所述感应模块110的背面与所述第二表面200b位于所述指纹封装模组的另一侧。所述第一表面200a暴露所述感应模块110的感应面110a以及所述驱动芯片121的焊盘 130。所述塑封层200的厚度大于或等于所述驱动芯片121、被动元器件122和感应模块110中厚度最厚者，即，所述第一表面200a与所述第二表面200b之间的距离大于等于所述驱动芯片121、被动元器件122和感应模块110中厚度最厚者的正面与其背面之间的距离。优选的，所述塑封层200的厚度等于所述驱动芯片121、被动元器件122和感应模块110中厚度最厚者的厚度。

在本实施例中，所述指纹封装模组的厚度满足以下公式：

h＝a+b；

其中，h为所述指纹封装模组的厚度，a为所述塑封层200的厚度，b为常数，其中，b大于或等于50微米。

由上可知，相较于现有的指纹封装模组，本实施例中的指纹封装模组中没有了互联基板的厚度，有效减薄了指纹封装模组的厚度，进而减薄了使用了该指纹封装模组的显示模组的厚度，同时，降低了成本。

进一步的，直接采用减薄了的驱动模块120和感应模块110；或者减薄所述塑封层200，使得指纹封装模组的厚度等于被动元器件例如电容的厚度与50微米之和。

所述指纹封装模组还包括设置在所述塑封层200中的多个通孔210，所述多个通孔210沿所述塑封层200的厚度方向贯穿所述塑封层200，所述通孔210中填充有导电材料。所述通孔210中填充的导电材料用于将与所述第一表面200a 上的电路与所述第二表面200b上的电路的电性连接，具体的，将所述驱动芯片 121的焊盘130、被动元器件122、以及感应模块110的焊盘130之间电性连接，再通过所述通孔210中填充的导电材料与所述第二表面200b上实现电性连接，以使得该指纹封装模组中的驱动芯片121可以根据需求选择具有相同功能的不同厂家或型号的芯片，而无需将上述需求集成到芯片上使得芯片需要特别设计，其选择性更多，从而降低了成本。

所述导电材料例如是Cu(铜)、W(钨)、Ag(银)或Au(金)等导电金属、导电合金或者导电胶。

在所述第一表面200a上设置有第一结构300，通过所述焊盘130分别与所述驱动模块和感应模块电性互连，且所述第一结构300与所述通孔210中的导电材料电性连接。所述第一结构300包括第一钝化层310，第一金属层320以及第二钝化层330，所述第一钝化层310覆盖所述第一表面200a、所述感应面110a 和焊接面121a，所述第一金属层320位于所述第一钝化层310的部分区域上，所述第二钝化层330覆盖所述第一钝化层310和第一金属层320。所述第一钝化层310和第二钝化层330用于隔离所述第一金属层320，以避免其短路，并且覆盖了第一表面200a上除用于指纹辨识的部分感应面之外的其他区域，即，所述第一钝化层310和第二钝化层在第一表面200a上仅暴露出所述感应模块110的感应面110a的用于指纹辨识的区域，暴露出的所述感应面110a的区域例如是感应面110a面积的20％～80％。

优选的，所述第一钝化层310和第二钝化层330均为绝缘材料，例如是高分子材料，进一步的，例如是聚酰亚胺(polyimides)、苯并环丁烯(BCB)或者聚对二恶唑苯(PBO)中的一种或者几种的组合。所述第一钝化层310和第二钝化层330的材料可以相同，也可以不同。

在本实施例中，所述第一钝化层310和第二钝化层330的材料相同，例如均是聚酰亚胺。

所述第一金属层320可以是Cu、Ag、W或Au等金属材料、导电合金、导电氧化物(例如ITO)等无机材料，或者，其也可以是导电的有机材料，例如导电聚合物。所述第一金属层320在第一钝化层310表面上的厚度约3～10微米，优选3～5微米。

所述第一钝化层310内可以设置有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔和第二连接孔中填充有导电材料，所述第一连接孔和第二连接孔中填充的导电材料的一端分别与所述第一金属层320连接，另一端与通孔210中填充的导电材料、所述驱动芯片121的焊盘130、被动元器件122的焊盘130或感应模块110的焊盘130电性连接，以实现所述指纹封装模组在第一表面200a上的电性连接。

在所述第二表面200b上设置有第二结构400，所述第二结构400与所述通孔中的导电材料电性连接。所述第二结构400包括第三钝化层410、第二金属层 420以及第四钝化层430，所述金属层包括多个焊垫，所述第三钝化层410覆盖所述第二表面200b，所述第二金属层420位于所述第三钝化层410的部分区域上，所述第四钝化层430覆盖所述第三钝化层410和所述第二金属层420，所述第三钝化层410和第四钝化层430用于隔离所述第二金属层420，以避免其短路，并且所述第四钝化层430暴露所述多个焊垫。

优选的，所述第三钝化层410和第四钝化层430均为绝缘材料，例如是高分子材料，进一步的，例如是聚酰亚胺(polyimides)、苯并环丁烯(BCB)或者聚对二恶唑苯(PBO)中的一种或者几种的组合。所述第一钝化层310、第二钝化层330、第三钝化层410和第四钝化层430的材料可以完全相同或者部分相同，也可以完全不同。

在本实施例中，所述第三钝化层410和第四钝化层430的材料相同，例如均是聚酰亚胺。

所述第二金属层420可以是Cu、Ag、W或Au等金属材料、导电合金、导电氧化物(例如ITO)等无机材料，或者，其也可以是导电的有机材料，例如导电聚合物。所述第二金属层420在第三钝化层410表面上的厚度约3～10微米，优选3～5微米。

所述第三钝化层410内可以设置有第三连接孔，所述第三连接孔中填充有导电材料，所述第三连接孔中填充的导电材料的一端与所述第二金属层420电性连接，另一端与通孔210中填充的导电材料电性连接，以实现所述指纹封装模组第一表面200a上的电路与第二表面200b上电路的电性连接，即实现所述指纹封装模组的电性连接。

在本实施例中，通过将所述驱动芯片121、被动元器件122和感应模块110 间隔放置，所述焊接面121a与所述感应面110a在同一侧，在驱动芯片121、被动元器件122和感应模块110之间的间隔中填充塑封层200，在所述塑封层200 中形成填充了导电材料的通孔210，在所述塑封层200的第一表面200a上形成第一结构300，以将指纹封装模组的内部实现电性连接，在所述塑封层200的第二表面200b上形成第二结构400，以将指纹封装模组在第一表面200a上的电路通过多个通孔与第一表面200a上电路电性连接，其有效减薄了指纹封装模组的厚度，同时降低了成本。

图2是本实施例的指纹封装方法的流程示意图。如图2所示，同时，请继续参阅图1，本实施例还提供了一种指纹封装模组的封装方法，本实施例的封装方法指的是将待封装的指纹封装模组的各组成部件(即，驱动芯片121、被动元器件122和感应模块110)封装形成指纹封装模组的方法。

S1：提供一载板，所述载板的一面形成有一粘接剂层，其中，所述载板的形状例如为圆形或方形；

S2：将多个待封装的指纹封装模组间隔放置在所述粘接剂层上，所述待封装的指纹封装模组包括驱动芯片121、被动元器件122和感应模块110，所述驱动芯片121、被动元器件122和感应模块110间隔放置，所述感应模块110的感应面110a朝向所述粘接剂层，所述驱动芯片121的焊接面121a朝向所述粘接剂层，所述多个待封装的指纹封装模组的方向相同；

S3：在所述多个待封装的指纹封装模组之间，以及所述驱动芯片121、被动元器件122和感应模块110之间填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成塑封层200；

S4：移除所述载板；

S5：在所述塑封层200中形成多个通孔210，所述通孔210沿所述塑封层厚度方向贯穿所述塑封层200，并在所述通孔210中填充导电材料，所述塑封层 200包括第一表面200a和与所述第一表面200a相对设置的第二表面200b；

S6：在所述第一表面200a上形成第一结构300，所述第一结构300包括第一钝化层310、第一金属层320以及第二钝化层330，所述第一金属层320用于电性连接所述待封装的指纹封装模组的驱动芯片121的焊盘130、被动元器件 122和感应模块110的焊盘130，同时与所述通孔中填充的导电材料电性连接；以及

S7：在所述第二表面200b上形成第二结构400，所述第二结构400包括第三钝化层410、第二金属层420以及第四钝化层430，所述第二金属层420包括多个焊垫，所述第四钝化层430覆盖所述第二金属层420，且暴露所述多个焊垫，所述第二金属层420与所述通孔210中填充导电材料电性连接，以形成多个指纹封装结构，所述指纹封装模组的厚度满足以下公式：

h＝a+b；

其中，h为所述塑封层200的厚度，a为所述塑封层200的厚度，b为常数，其中，b大于或等于50微米；以及

S8：分离所述指纹封装结构，以得到指纹封装模组。

本实施例还提供了一种显示模组，包括了如图1所示的指纹封装模组。

所述显示模组包括显示器例如是手机显示屏以及指纹封装模组。

在本实施例中，所述指纹封装模组可以位于所述显示器正面的下部，所述封装模组暴露出其用于指纹辨识的感应区。

在其他实施例中，所述指纹封装模组还可以位于所述显示器的背面上。

由上可知，由于显示模组包括了减薄后的封装模组，使得显示模组的厚度也相应的得到了减薄。

当然，指纹封装模组也可以位于显示模组的侧壁上或者其他任何部位。

综上可知，本实用新型的一种指纹封装模组、显示模组，所述指纹封装模组通过将待封装的指纹封装模组的各组成部件通过塑封层的固定，以及第一结构、和第二结构以及塑封层中的通孔中填充的导电材料将第一表面上的电路转移到第二表面上，整个过程没有了现有的PCB结构，其减薄了指纹封装模组的厚度，同时还降低了成本。

需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等的描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

可以理解的是，虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本实用新型。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (14)

1.一种指纹封装模组，其特征在于，包括：

间隔放置的驱动模块和感应模块，所述驱动模块包括驱动芯片和被动元器件，所述驱动芯片和被动元器件间隔放置，所述感应模块包括感应面以及与所述感应面相对设置的背面，所述驱动芯片包括焊接面，所述感应面和焊接面上设置有焊盘；

塑封层，所述塑封层填充所述驱动芯片、被动元器件和感应模块之间的间隙，其用于固定所述驱动芯片、被动元器件和感应模块，还用于电性隔离所述驱动芯片、被动元器件和感应模块，所述塑封层包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面，所述第一表面、所述感应面和焊接面均位于所述指纹封装模组的同一侧；

多个通孔，所述多个通孔沿所述塑封层的厚度方向贯穿所述塑封层，所述通孔中填充有导电材料；

第一结构，所述第一结构设置在所述第一表面上，通过所述焊盘分别与所述驱动模块和感应模块电性互连，且所述第一结构与所述通孔中的导电材料电性连接；以及

第二结构，所述第二结构设置在所述第二表面上，所述第二结构与所述通孔中的导电材料电性连接。

2.如权利要求1所述的指纹封装模组，其特征在于，所述第一结构包括第一钝化层、第一金属层以及第二钝化层，所述第一钝化层覆盖所述第一表面、所述感应面和焊接面，所述第一金属层位于所述第一钝化层的部分区域上，所述第二钝化层覆盖所述第一钝化层和所述第一金属层，所述第一钝化层和第二钝化层用于隔离所述第一金属层，并且所述第一钝化层和第二钝化层暴露所述感应面用于指纹辨识的区域。

3.如权利要求2所述的指纹封装模组，其特征在于，所述第一钝化层内设置有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔和第二连接孔中填充有导电材料，所述第一连接孔和第二连接孔中填充的导电材料的一端分别与所述第一金属层电性连接，另一端与所述通孔中填充的导电材料、所述驱动芯片上的焊盘、所述被动元器件上的焊盘或所述感应模块上的焊盘电性连接，以实现所述指纹封装模组在第一表面上的电性连接。

4.如权利要求2所述的指纹封装模组，其特征在于，所述感应面用于指纹辨识的区域的面积是所述感应面的总面积的20％～80％。

5.如权利要求1所述的指纹封装模组，其特征在于，所述第二结构包括第三钝化层、第二金属层以及第四钝化层，所述第二金属层包括多个焊垫，所述第三钝化层覆盖所述第二表面，所述第二金属层位于所述第三钝化层的部分区域上，所述第四钝化层覆盖所述第三钝化层和所述第二金属层，所述第三钝化层和第四钝化层用于隔离所述第二金属层，并且所述第四钝化层暴露所述多个焊垫。

6.如权利要求5所述的指纹封装模组，其特征在于，所述第三钝化层内设置有第三连接孔，所述第三连接孔中填充有导电材料，所述第三连接孔中填充的导电材料的一端与所述第二金属层电性连接，另一端与所述通孔中填充的导电材料电性连接，以实现所述指纹封装模组的电性连接。

7.如权利要求1所述的指纹封装模组，其特征在于，所述驱动芯片、被动元器件和感应模块中任意相邻两个之间的间隙大于等于100微米，且所述驱动芯片、被动元器件和感应模块距离所述指纹封装模组的边缘的尺寸均大于或等于300微米。

8.如权利要求1所述的指纹封装模组，其特征在于，所述塑封层的厚度大于或等于所述驱动芯片、被动元器件和感应模块中厚度最厚者。

9.如权利要求8所述的指纹封装模组，其特征在于，所述塑封层的厚度等于所述驱动芯片、被动元器件和感应模块中厚度最厚者的厚度。

10.如权利要求1所述的指纹封装模组，其特征在于，所述指纹封装模组的厚度满足以下公式：

h＝a+b；

其中，h为所述指纹封装模组的厚度，a为所述塑封层的厚度，b为常数，其中，b大于或等于50微米。

11.如权利要求1所述的指纹封装模组，其特征在于，所述感应模块包括光学指纹辨识传感器或者超声波辨识器。

12.如权利要求11所述的指纹封装模组，其特征在于，所述超声波辨识器包括超声波发射器和超声波接收器。

13.一种显示模组，其特征在于，包括如权利要求1-12中任一项所述的指纹封装模组。

14.如权利要求13所述的显示模组，其特征在于，还包括显示器，所述指纹封装模组位于所述显示器正面的下部，或者，所述指纹封装模组位于所述显示器的背面上。