CN210091192U - 透光式指纹辨识模块 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种透光式指纹辨识模块，其包含有一载板，载板上设置有指纹感测芯片及发光元件，封装元件包覆于指纹感测芯片及发光元件外，保护层设于封装元件表面并具有透光区，以使发光元件所发射的光线为外界可见，则由于封装元件完整包覆指纹感测芯片及发光元件，故整体封装强度提升，又由于保护层不参与封装工艺，故可避免保护层刮伤指纹感测芯片，也可防止保护层于封装工艺中破损。

Description

透光式指纹辨识模块
技术领域
本实用新型涉及一种指纹辨识模块，尤指一种可透光的指纹辨识模块。
背景技术
指纹辨识为现今常用于电子装置上，作为使用者身份辨识的技术之一，使用者必须预先将至少一手指的指纹注册于电子装置中。当需要进行身份辨识时(例如解锁电子装置、开启特定应用程序、使用特定功能等)，电子装置感测使用者的指纹并与预先注册的指纹加以比对，以辨识使用者身份。为了设置指纹辨识模块，须于电子装置上增加空间来摆放指纹模块，而在追求电子装置轻、薄、短、小化的趋势中，额外增加空间来摆放指纹模块并非所欲。因此，现有技术中已有将指纹辨识模块与其余功能键整合，而使用原有空间来摆放指纹模块的技术。基于原有功能键(例如电源键)须具有发光功能方能显示其原有功能的启闭状态，且发光功能亦能显示指纹辨识模块的工作状态，则现有技术的指纹辨识模块中已有将发光单元整合的设计。
如公告第I633639号中国台湾发明专利，其将指纹辨识模块的晶粒、发光二极管元件与盖板一同封装。然而，盖板覆盖于晶粒上后进行封装，晶粒在未受保护的情形下，和贴合于其上的盖板一同进行封装，则在封装过程中盖板与晶粒间的些微相对移动均可能刮伤晶粒；又盖板的长度须长于晶粒方能覆盖至发光二极管元件上方，故盖板势必有一段区域为悬空而缺乏支撑，又基于盖板为相对薄的元件，则在封装的过程中盖板悬空处容易因受力而破裂；且封装层仅包覆在晶粒旁侧及盖板部分底部，封装强度不足而容易毁损。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型针对现有技术中在封装时可能产生的种种问题加以解决，以期提高指纹辨识模块封装后的强度及减少封装时可能产生的损坏。
为了达到上述的实用新型目的，本实用新型所采用的技术手段为提供一种透光式指纹辨识模块，其包括：
一载板，具有一第一侧面；
一指纹感测芯片，具有一第一表面及一第二表面，该指纹感测芯片以该第一表面设置于该载板的第一侧面上，该第二表面设有一电容式指纹传感器；
一发光元件，设置于该载板的第一侧面上；
一封装元件，包覆该指纹感测芯片及该发光元件；
一保护层，设置于该封装元件的表面，并对应于该指纹感测芯片及该发光元件，该封装元件位于该指纹感测芯片与该保护层之间，该保护层对应该发光元件设有一透光区。
其中，该保护层包含有一油墨层。
其中，该油墨层为透光油墨所组成，以构成该透光区。
其中，该油墨层为不透光油墨所组成且具有一通孔，该通孔对应该发光元件以构成该透光区，该油墨层的其余部分构成一不透光区。
其中，该保护层包含有一盖板，该盖板的一侧面具有一油墨层，该盖板以该油墨层贴附于该封装元件的表面。
其中，该油墨层为透光油墨所组成，以构成该透光区。
其中，该油墨层为一不透光油墨所组成，且该油墨层具有一通孔，该通孔对应该发光元件且该通孔中涂布透光油墨，以构成该透光区，该油墨层的其余部分构成一不透光区。
其中，其进一步包含有一结合件，该结合件具有一容置空间，该封装元件、该指纹感测芯片、该发光元件及该载板设置于该容置空间内。
其中，该结合件具有一顶部开口、一底部、及一侧墙部，该容置空间形成于该底部及该侧墙部之间，该顶部开口相对于该指纹感测芯片及该发光元件。
其中，该结合件的该侧墙部是射出成形于该封装元件及该载板外，并于成形该结合件后，设置该保护层于该结合件的顶端开口外，以覆盖于该封装元件的表面。
其中，该结合件套设于该封装元件、该保护层及该载板外，该结合件具有两卡扣件，所述两卡扣件分别设置于该顶部开口的两侧，并止挡于该保护层上。
其中，该封装元件为半透光材质。
本实用新型的优点在于，借由将封装元件设置于该指纹感测芯片与该保护层之间，使得指纹感测芯片、载板与发光元件先封装后，再与保护层结合，以降低指纹感测芯片在封装过程中被保护层刮伤的风险，同时保护层不参与封装过程，则保护层就没有在封装过程中破裂的可能性，且封装元件完整的将指纹感测芯片及发光元件包覆于其中，则有效提升封装强度。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的侧视剖面示意图。
图2为本实用新型第一实施例的上视图。
图3为本实用新型第一实施例设置于电路板上的实施示意图。
图4为本实用新型第二实施例的侧视剖面示意图。
图5为本实用新型第二实施例的上视图。
图6为本实用新型第三实施例设置于电路板上的实施示意图。
图7为本实用新型第四实施例设置于电路板上的实施示意图。
其中，附图标记：
10载板 11第一侧面
12第二侧面 20指纹感测芯片
21第一表面 22感测面
30发光元件 40封装元件
50、50A保护层 51通孔
52A油墨层 521A通孔
53A盖板 60电路板
61锡球 70、70A结合件
71容置空间 72A卡扣件
73、73A底部 74侧墙部
具体实施方式
以下配合图式及本实用新型的实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定新型目的所采取的技术手段。
请参阅图1及图2所示，本实用新型包含有一载板10、一指纹感测芯片20、一发光元件30、一封装元件40及一保护层50。
该载板10具有一第一侧面11及一第二侧面12，该载板10内可设有内连接结构，以使设置于第一侧面11及该第二侧面12的元件形成电连接，但不以此为限。
该指纹感测芯片20具有一第一表面21及一第二表面22，该指纹感测芯片20以其第一表面21设置于该载板10的第一侧面11上，该指纹感测芯片20可通过覆晶或打线方式与该载板10形成电连接，在一实施例中，该第一表面21为主动面而与载板10形成电连接。该指纹感测芯片20的第二表面22上设有一电容式指纹传感器。该发光元件30设置于该载板10的第一侧面11上并与该载板10形成电连接。
该封装元件40包覆该指纹感测芯片20及该发光元件30，即在该指纹感测芯片20与该发光元件30设置于该载板10上之后，进行封装工艺而使该封装元件40包覆该指纹感测芯片20及该发光元件30。在一实施例中，该指纹感测芯片20的第二表面22与该封装元件40的距离D至少为50μm，而距离D和保护层50的厚度的总和不超过300μm，以确保手指与前述电容式指纹传感器之间的电容变化足够进行指纹辨识。在一实施例中，该封装元件40为半透光材料(例如主要由环氧树脂《epoxy resin》及氧化铝所组成的封装材料，其中氧化铝约占70～90％、环氧树脂占约5～10％)而使该发光元件30所发出的光线能透出该封装元件40。在另一实施例中，于封装工艺后，若该封装元件40的材料选择为环氧树脂时，研磨该封装元件40而使该发光元件30的表面贴近该封装元件40的表面(距离d约为15～30μm)，以使该发光元件30所发出的光线因为该封装元件40的厚度较薄而仍能够穿透过去。
该保护层50设置于该封装元件40的表面，且该保护层50与该指纹感测芯片20之间具有该封装元件40，又该保护层50对应该发光元件30处设有一透光区，以使该发光元件30所发出的光线能够过该透光区而为外部所见。
在本实施例中，该保护层50为一油墨层，该油墨层可为透光油墨所组成以构成该透光区，或该油墨层为不透光油墨所组成，且该油墨层具有一通孔51，该通孔51对应该发光元件30以构成该透光区，而该油墨层的其余部分构成一不透光区。
请参阅图3所示，以该载板10的第二侧面12将本实用新型的透光式指纹辨识模块整体设置于一电路板60上，该载板10通过多个外接端子70来与该电路板60形成电连接，封装型态可为LGA、BGA、QFN等，但不在此限，该指纹感测芯片20通过该载板10中的内连接结构来与所述外接端子70形成电连接，该电路板60可为一软性电路板，则本实用新型的透光式指纹辨识模块借此应用于电子装置中。
请参阅图4及图5所示，该保护层50A包含有一油墨层52A及一盖板53A及，该盖板53A可为一玻璃盖板或一陶瓷盖板，但不在此限，该油墨层52A涂布于盖板53A的表面，再将该盖板53A以该油墨层52A贴附在封装元件40。在一实施例中，该油墨层52A可为透光油墨所组成以构成该透光区，或该油墨层52A为一不透光油墨且具有一通孔521A，该通孔521A对应该发光元件30且其中涂布有透光油墨以构成该透光区。
前述的透光油墨，可为供特定波长的光线穿透的透光油墨，以供该发光元件30所发射的光穿透。
请参阅图6所示，在一实施例中，本实用新型进一步包含有一结合件70，该结合件70具有一容置空间71，该封装元件40、该指纹感测芯片20、该发光元件30及该载板10设置于该容置空间71内。在一实施例中，该结合件70具有一顶部开口、一底部73及一侧墙部74，该顶部开口相对于该指纹感测芯片20及该发光元件30，该容置空间71形成于该底部73及该侧墙部74之间，该底部73支撑于电路板60底面，其相对位于该载板10的下方，该电路板60的底面相对于该载板10的下方亦可设有补强板62，以形成补强支撑结构。借由设置该结合件70，使本实用新型具有多样的应用型态，以下举例说明但不以此为限。在一实施例中，当本实用新型的透光式指纹辨识模块设置于电子装置中时，可通过结合件70与电子装置中的其余机构件(例如：键盘的按压机构)加以结合，以保护本实用新型的透光式指纹辨识模块不因与其余机构件的接触而受到损伤，并增加组装便利性。
在一实施例中(如图6所示)，该结合件70的侧墙部74以射出成形的方式一体成形于该封装元件30及该载板10外，并于结合件70成形后，该保护层50设置于该结合件70的顶端开口外，以覆盖于该封装元件40的表面，该载板10再进一步通过该外接端子61与该电路板60形成电连接，随后再设置该底部73于该电路板60(或其补强板62)下方。在另一实施例中，亦可于该载板10设置在该电路板60后再进行射出成形该结合件70的工艺。
在一实施例中(如图7所示)，该结合件70A为预先成形的构件，该结合件70A套设于封装后且已设置该保护层50后的指纹辨识模块外，并可于该载板10设置在该电路板60后再进行套设该结合件70A的程序，借由该底部73A支撑于该电路板60底面，且其相对位于该载板10的下方，并借由设置于顶部开口的两侧的卡扣件72A来止挡该保护层50，以防止指纹辨识模块脱离。
因此，本实用新型通过将指纹感测芯片及发光元件包覆于封装元件内，而保护层设置于封装元件的表面，来避免封装过程中指纹感测芯片受到其它额外附加的元件在成形程序中可能发生的损伤，也可完整包覆指纹感测芯片及发光元件，而能有效提高封装强度。
以上所述仅是本实用新型的实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种透光式指纹辨识模块，其特征在于，其包括：
一载板，具有一第一侧面；
一指纹感测芯片，具有一第一表面及一第二表面，该指纹感测芯片以该第一表面设置于该载板的该第一侧面上，该第二表面设有一电容式指纹传感器；
一发光元件，设置于该载板的该第一侧面上；
一封装元件，包覆该指纹感测芯片及该发光元件；及
一保护层，设置于该封装元件的表面，并对应于该指纹感测芯片及该发光元件，该保护层与该指纹感测芯片之间具有该封装元件，该保护层对应该发光元件设有一透光区。
2.根据权利要求1所述的透光式指纹辨识模块，其特征在于，该保护层包含有一油墨层。
3.根据权利要求2所述的透光式指纹辨识模块，其特征在于，该油墨层为透光油墨所组成，以构成该透光区。
4.根据权利要求2所述的透光式指纹辨识模块，其特征在于，该油墨层为不透光油墨所组成且具有一通孔，该通孔对应该发光元件以构成该透光区，该油墨层的其余部分构成一不透光区。
5.根据权利要求1所述的透光式指纹辨识模块，其特征在于，该保护层包含有一盖板，该盖板的一侧面具有一油墨层，该盖板以该油墨层贴附于该封装元件的表面。
6.根据权利要求5所述的透光式指纹辨识模块，其特征在于，该油墨层为透光油墨所组成，以构成该透光区。
7.根据权利要求5所述的透光式指纹辨识模块，其特征在于，该油墨层为一不透光油墨所组成，且该油墨层具有一通孔，该通孔对应该发光元件且该通孔中涂布透光油墨，以构成该透光区，该油墨层的其余部分构成一不透光区。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的透光式指纹辨识模块，其特征在于，其进一步包含有一结合件，该结合件具有一容置空间，该封装元件、该指纹感测芯片、该发光元件及该载板设置于该容置空间内。
9.根据权利要求8所述的透光式指纹辨识模块，其特征在于，该结合件具有一顶部开口、一底部、及一侧墙部，该容置空间形成于该底部及该侧墙部之间，该顶部开口相对于该指纹感测芯片及该发光元件。
10.根据权利要求9所述的透光式指纹辨识模块，其特征在于，该结合件的该侧墙部是射出成形于该封装元件及该载板外，并于成形该结合件后，设置该保护层于该结合件的顶端开口外，以覆盖于该封装元件的表面。
11.根据权利要求9所述的透光式指纹辨识模块，其特征在于，该结合件套设于该封装元件、该保护层及该载板外，该结合件具有两卡扣件，所述两卡扣件分别设置于该顶部开口的两侧，并止挡于该保护层上。
12.根据权利要求1所述的透光式指纹辨识模块，其特征在于，该封装元件为半透光材质。
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