CN211180837U - 指纹识别装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

一种指纹识别装置和电子设备，能够在不影响指纹识别芯片的性能的基础上，减小指纹识别装置的厚度。该指纹识别装置用于设置于电子设备的显示屏下方以实现指纹识别，包括：光学指纹芯片，用于接收经过手指反射或散射而返回的指纹光信号，并将该指纹光信号转换为指纹电信号；滤光片，设置于该光学指纹芯片上方，该滤光片的下表面直接形成有金属线路层，该金属线路层通过焊球连接该光学指纹芯片，并用于传输该光学指纹芯片的指纹电信号。

Description

指纹识别装置和电子设备

本申请要求于2019年6月14日提交国际局、申请号为PCT/CN2019/091412、发明名称为“光学指纹装置和电子设备”的国际申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及光学指纹技术领域，并且更具体地，涉及一种指纹识别装置和电子设备。

背景技术

随着手机全面屏时代的到来，屏下指纹识别装置的应用越来越广泛，其中以屏下光学指纹识别装置最为普及。在屏下光学指纹识别装置中，屏幕作为光源，将光信号发射至手指，通过采集经过手指反射的光信号，并基于该光信号进行指纹识别。在此过程中，通常需要采用滤光层将环境光等干扰光滤除，以提高指纹识别的性能。在一些实施方式中，将滤光层外置在屏下指纹识别装置中指纹识别芯片的上方，通过胶层或者支架固定，但采用该方式会造成屏下指纹识别装置厚度增加。为了减小屏下指纹识别装置的厚度，在另一种实施方式中，将滤光层内置在屏下指纹识别装置的指纹识别芯片中，但采用该方式，指纹识别芯片易发生翘曲，影响指纹识别芯片的性能和可靠性。

因此，如何减小指纹识别装置的厚度，且不影响指纹识别芯片的性能，是一项亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种指纹识别装置和电子设备，能够在不影响指纹识别芯片的性能的基础上，减小指纹识别装置的厚度。

第一方面，提供了一种指纹识别装置，用于设置于电子设备的显示屏下方以实现指纹识别，包括：

光学指纹芯片，用于接收经过手指反射或散射而返回的指纹光信号，并将该指纹光信号转换为指纹电信号；

滤光片，设置于该光学指纹芯片上方，该滤光片的下表面直接形成有金属线路层，该金属线路层通过焊球连接该光学指纹芯片，并用于传输该光学指纹芯片的指纹电信号。

本申请的指纹识别装置，通过在滤光片上设置金属线路层并与光学指纹芯片通过焊球连接这种新的封装方式，在减小指纹识别装置厚度的同时，还不会造成光学指纹芯片的翘曲，不影响指纹识别装置的识别性能且有利于指纹识别装置的轻薄化发展，使其可以应用于更多的场景。

在一种可能的实现方式中，该金属线路层用于形成该光学指纹芯片的扇出型晶圆级封装。

在本申请实施例中，通过扇出型晶圆级封装方式，可以使光学指纹芯片焊盘的数量和间距不受限于光学指纹芯片的面积。且对多管脚的光学指纹芯片进行晶圆级封装的同时整合滤光片，可以提高光学指纹芯片多方面的性能。

在一种可能的实现方式中，该金属线路层的材料包括铝；和/或，该金属线路层的厚度为100nm至3000nm。

在一种可能的实现方式中，该金属线路层的材料为铝铜合金，其中，铜在该铝铜合金中的质量分数小于5％；

或者该金属线路层的材料为铝金合金，其中，金在该铝金合金中的质量分数小于5％；

或者该金属线路层的材料为铝银合金，其中，银在该铝银合金中的质量分数小于5％。

在本申请实施例中，金属线路层采用铝材料可以减少指纹识别装置的工艺成本，且在滤光片上直接生长铝材料的金属线路层，可以增大金属线路层与滤光片的粘附力。

在一种可能的实现方式中，该金属线路层为直接在该滤光片的下表面采用物理气相沉积法镀膜，并经过光刻以及刻蚀工艺、或者光刻以及剥离工艺处理以形成的图形线路层。

在一种可能的实现方式中，该金属线路层的表面设置第一保护胶层，该金属线路层通过该第一保护胶层形成焊盘，该焊盘形成在该滤光片的边缘区域。

在一种可能的实现方式中，该焊盘表面生长有凸点，该焊球通过该凸点与该焊盘连接。

在一种可能的实现方式中，该凸点为金凸点。

在本申请实施例中，采用金凸点实现焊盘之间的连接，可以降低指纹识别装置的工艺制程复杂度，提高工艺良率。

在一种可能的实现方式中，该第一保护胶层的材料为无机材料，该无机材料为：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或多种；和/或，

该第一保护胶层的厚度为100nm至3000nm。

在一种可能的实现方式中，该第一保护胶层为在该金属线路层表面采用化学气相沉积法镀膜，并经过光刻以及刻蚀工艺、或者光刻以及剥离工艺处理以形成的图形层。

在一种可能的实现方式中，该金属线路层和该第一保护胶层的中间区域镂空，该光学指纹芯片设置在镂空的区域的下方，以接收来自该显示屏上方的手指的指纹光信号，该指纹光信号用来检测该手指的指纹信息。

在一种可能的实现方式中，该镂空的区域的面积大于该光学指纹芯片的感应面积。

在一种可能的实现方式中，该滤光片包括透明基材，该透明基材的上表面和下表面分别设置有滤光层，该滤光层用于透过目标波段的光信号，滤除非目标波段的光信号。

在一种可能的实现方式中，该透明基材的上表面的滤光层为10层至80层之间，该透明基材的下表面的镀膜层为10层至80层之间。

在一种可能的实现方式中，该透明基材为有碱或无碱玻璃，该玻璃的厚度为0.1至0.7mm。

在本申请实施例中，透明基材为具有一定强度的材料，用于为与其连接的光学指纹芯片提供支撑，且在透明基材上下表明进行镀膜可以控制滤光片的翘曲度，从而提高指纹识别装置的性能。

在一种可能的实现方式中，该目标波段为可见光波段。

在一种可能的实现方式中，该金属线路层上形成有第一焊盘和第二焊盘，该第一焊盘通过该焊球与该光学指纹芯片上的焊盘连接；

该光学指纹芯片上的焊盘用于将该指纹电信号传输至该第一焊盘，该第一焊盘用于将该指纹电信号传输至该第二焊盘。

在一种可能的实现方式中，该第二焊盘用于将该指纹电信号传输至柔性电路板，该柔性电路板设置在该滤光片的下方。

在一种可能的实现方式中，该指纹识别装置还包括：该柔性电路板，该第二焊盘通过该焊球连接与该柔性电路板上的焊盘连接。

在本申请实施例中，柔性电路板能够通过滤光片起到补强和支撑作用，因此，柔性电路板的下方可以不设置补强板，能够有效降低指纹识别装置的整体厚度，有利于满足电子设备的轻薄化的需求。

在一种可能的实现方式中，该柔性电路板设置在该光学指纹芯片的外围。

在一种可能的实现方式中，该柔性电路板的中间区域镂空，该光学指纹芯片设置在该镂空的区域中。

在本申请实施例中，光学指纹芯片设置在柔性电路板的镂空的区域中，能够进一步降低指纹识别装置的整体厚度。

在一种可能的实现方式中，该柔性电路板设置在该光学指纹芯片的边缘区域的外侧。

在一种可能的实现方式中，该光学指纹芯片的焊盘设置在该光学指纹芯片的边缘区域，该柔性电路板的焊盘设置在该柔性电路板的边缘区域，且靠近该光学指纹芯片的一侧。

在一种可能的实现方式中，该指纹识别装置还包括：

第二保护胶层，用于包覆该第一焊盘，该第二焊盘，该光学指纹芯片上的焊盘和该柔性电路板上的焊盘。

在一种可能的实现方式中，该指纹识别装置还包括：

光学组件，设置在该滤光片和该光学指纹芯片之间，用于将来自该显示屏上方的指纹光信号导引或会聚到该光学指纹芯片。

在一种可能的实现方式中，该光学组件包括至少一阻光层和微透镜阵列，该至少一阻光层位于该微镜头阵列下方，设置有多个通光小孔，该光学指纹芯片用于接收经由该微镜头阵列汇聚到该多个通光小孔的并通过该多个通光小孔的光信号。

在一种可能的实现方式中，该指纹识别装置还包括：

挡墙结构，设置在该第二保护胶层和该光学组件之间，用于隔离该光学组件和该第二保护胶层。

在一种可能的实现方式中，该挡墙结构设置在该光学指纹芯片的上表面，或该第一保护胶的下表面。

在一种可能的实现方式中，若该挡墙结构设置在该光学指纹芯片的上表面，该挡墙结构的上表面的高度低于该第一保护胶的下表面；或者

若该挡墙结构设置在该第一保护胶的下表面，该挡墙结构的下表面的高度高于该光学指纹芯片的上表面。

在一种可能的实现方式中，该显示屏为OLED显示屏，该光学指纹芯片利用该OLED显示屏的部分显示单元作为光学指纹检测的激励光源。

第二方面，提供了一种电子设备，包括显示屏以及如第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的指纹识别装置，其中，该指纹识别装置设置在该显示屏的下方。

在一种可能的实现方式中，该显示屏为有机发光二极管OLED显示屏，该显示屏包括多个OLED光源，其中该指纹识别装置采用至少部分OLED光源作为光学指纹检测的激励光源。

本申请实施例中的电子设备，采用上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中的轻薄化的指纹识别装置，能够节省电子设备的内部空间，甚至减小电子设备的整体厚度。

附图说明

图1是本申请实施例所适用的电子设备的结构示意图。

图2是一种典型的指纹识别装置的示意性结构图。

图3是另一种典型的指纹识别装置的示意性结构图。

图4是根据本申请实施例的一种指纹识别装置的示意性结构图。

图5a是根据本申请实施例的一种滤光片及其下表面膜层的结构示意图。

图5b是根据本申请实施例的另一种滤光片及其下表面膜层的结构示意图。

图6是根据本申请实施例的一种通过凸块以及焊球连接滤光片以及光学指纹芯片的结构示意图。

图7是根据本申请实施例的一种具体的指纹识别装置的示意性结构图。

图8是根据本申请实施例的另一种具体的指纹识别装置的示意性结构图。

图9是根据本申请实施例的另一种具体的指纹识别装置的示意性结构图。

图10是本申请实施例的电子设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应理解，本申请实施例可以应用于光学指纹系统，包括但不限于光学指纹识别系统和基于光学指纹成像的产品，本申请实施例仅以光学指纹系统为例进行说明，但不应对本申请实施例构成任何限定，本申请实施例同样适用于其他采用光学成像技术的系统等。

作为一种常见的应用场景，本申请实施例提供的光学指纹系统可以应用在智能手机、平板电脑以及其他具有显示屏的移动终端或者其他电子设备；更具体地，在上述电子设备中，指纹识别装置可以具体为光学指纹装置，其可以设置在显示屏下方的局部区域或者全部区域，从而形成屏下(Under-display)光学指纹系统。或者，该指纹识别装置也可以部分或者全部集成至电子设备的显示屏内部，从而形成屏内(In-display)光学指纹系统。

如图1所示为本申请实施例可以适用的电子设备的结构示意图，该电子设备10包括显示屏120和光学指纹装置130，其中，该光学指纹装置130设置在显示屏120下方的局部区域。该光学指纹装置130包括光学指纹传感器，该光学指纹传感器包括具有多个光学感应单元131的感应阵列133，该感应阵列133所在区域或者其感应区域为光学指纹装置130的指纹检测区域103。如图1所示，指纹检测区域103位于显示屏120的显示区域之中。在一种替代实施例中，光学指纹装置130还可以设置在其他位置，比如显示屏120的侧面或者电子设备10的边缘非透光区域，并通过光路设计来将显示屏120的至少部分显示区域的光信号导引到光学指纹装置130，从而使得指纹检测区域103实际上位于显示屏120的显示区域。

应当理解，指纹检测区域103的面积可以与光学指纹装置130的感应阵列的面积不同，例如通过例如透镜成像的光路设计、反射式折叠光路设计或者其他光线汇聚或者反射等光路设计，可以使得光学指纹装置130的指纹检测区域103的面积大于光学指纹装置130感应阵列的面积。在其他替代实现方式中，如果采用例如光线准直方式进行光路引导，光学指纹装置130的指纹检测区域103也可以设计成与该光学指纹装置130的感应阵列的面积基本一致。

因此，使用者在需要对电子设备进行解锁或者其他指纹验证的时候，只需要将手指按压在位于显示屏120的指纹检测区域103，便可以实现指纹输入。由于指纹检测可以在屏内实现，因此采用上述结构的电子设备10无需其正面专门预留空间来设置指纹按键(比如Home键)，从而可以采用全面屏方案，即显示屏120的显示区域可以基本扩展到整个电子设备10的正面。

作为一种可选的实现方式，如图1所示，光学指纹装置130包括光检测部分134和光学组件132，该光检测部分134包括感应阵列以及与该感应阵列电性连接的读取电路及其他辅助电路，其可以在通过半导体工艺制作在一个芯片(Die)，比如光学成像芯片或者光学指纹传感器，该感应阵列具体为光探测器(Photo detector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器，该光探测器可以作为上述的光学感应单元；该光学组件132可以设置在光检测部分134的感应阵列的上方，其可以具体包括导光层或光路引导结构以及其他光学元件，该导光层或光路引导结构主要用于从手指表面反射回来的反射光导引至感应阵列进行光学检测。

在具体实现上，光学组件132可以与光检测部分134封装在同一个光学指纹部件。比如，该光学组件132可以与该光学检测部分134封装在同一个光学指纹芯片，也可以将该光学组件132设置在该光检测部分134所在的芯片外部，比如将该光学组件132贴合在该芯片上方，或者将该光学组件132的部分元件集成在上述芯片之中。

其中，光学组件132的导光层或者光路引导结构有多种实现方案，比如，该导光层可以具体为在半导体硅片制作而成的准直器(Collimator)层，其具有多个准直单元或者微孔阵列，该准直单元可以具体为小孔，从手指反射回来的反射光中，垂直入射到该准直单元的光线可以穿过并被其下方的光学感应单元接收，而入射角度过大的光线在该准直单元内部经过多次反射被衰减掉，因此每一个光学感应单元基本只能接收到其正上方的指纹纹路反射回来的反射光，从而感应阵列便可以检测出手指的指纹图像。

在另一种实施例中，导光层或者光路引导结构也可以为光学透镜(Lens)层，其具有一个或多个透镜单元，比如一个或多个非球面透镜组成的透镜组，其用于将从手指反射回来的反射光汇聚到其下方的光检测部分134的感应阵列，以使得该感应阵列可以基于该反射光进行成像，从而得到该手指的指纹图像。可选地，该光学透镜层在该透镜单元的光路中还可以形成有针孔，该针孔可以配合该光学透镜层扩大光学指纹装置的视场，以提高光学指纹装置130的指纹成像效果。

在其他实施例中，导光层或者光路引导结构也可以具体采用微透镜(Micro-Lens)层，该微透镜层具有由多个微透镜形成的微透镜阵列，其可以通过半导体生长工艺或者其他工艺形成在光检测部分134的感应阵列上方，并且每一个微透镜可以分别对应于感应阵列的其中一个感应单元。并且，微透镜层和感应单元之间还可以形成其他光学膜层，比如介质层或者钝化层，更具体地，微透镜层和感应单元之间还可以包括具有微孔的挡光层，其中该微孔形成在其对应的微透镜和感应单元之间，挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰，并使得感应单元所对应的光线通过微透镜汇聚到微孔内部并经由该微孔传输到该感应单元以进行光学指纹成像。应当理解，上述光路引导结构的几种实现方案可以单独使用也可以结合使用，比如，可以在准直器层或者光学透镜层下方进一步设置微透镜层。当然，在准直器层或者光学透镜层与微透镜层结合使用时，其具体叠层结构或者光路可能需要按照实际需要进行调整。

作为一种可选的实施例，显示屏120可以采用具有自发光显示单元的显示屏，比如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。以采用OLED显示屏为例，光学指纹装置130可以利用OLED显示屏120位于指纹检测区域103的显示单元(即OLED光源)来作为光学指纹检测的激励光源。当手指140按压在指纹检测区域103时，显示屏120向指纹检测区域103上方的目标手指140发出一束光111，该光111在手指140的表面发生反射形成反射光或者经过手指140内部散射而形成散射光，在相关专利申请中，为便于描述，上述反射光和散射光统称为反射光。由于指纹的嵴(ridge)与峪(valley)对于光的反射能力不同，因此，来自指纹嵴的反射光151和来自指纹峪的反射光152具有不同的光强，反射光经过光学组件132后，被光学指纹装置130中的感应阵列134所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号；基于该指纹检测信号便可以获得指纹图像数据，并且可以进一步进行指纹匹配验证，从而在电子设备10实现光学指纹识别功能。

在其他实施例中，光学指纹装置130也可以采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号。在这种情况下，该光学指纹装置130可以适用于非自发光显示屏，比如液晶显示屏或者其他的被动发光显示屏。以应用在具有背光模组和液晶面板的液晶显示屏为例，为支持液晶显示屏的屏下指纹检测，电子设备10的光学指纹系统还可以包括用于光学指纹检测的激励光源，该激励光源可以具体为红外光源或者特定波长非可见光的光源，其可以设置在液晶显示屏的背光模组下方或者设置在电子设备10的保护盖板下方的边缘区域，而光学指纹装置130可以设置液晶面板或者保护盖板的边缘区域下方并通过光路引导以使得指纹检测光可以到达光学指纹装置130；或者，光学指纹装置130也可以设置在背光模组下方，且背光模组通过对扩散片、增亮片、反射片等膜层进行开孔或者其他光学设计以允许指纹检测光穿过液晶面板和背光模组并到达光学指纹装置130。当采用光学指纹装置130采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号时，其检测原理与上面描述内容是一致的。

应当理解的是，在具体实现上，电子设备10还包括透明保护盖板，该盖板可以为玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于显示屏120的上方并覆盖电子设备10的正面。因为，本申请实施例中，所谓的手指按压在显示屏120实际上是指按压在显示屏120上方的盖板或者覆盖该盖板的保护层表面。

还应当理解，电子设备10还可以包括电路板150，该电路板设置在光学指纹装置130的下方。光学指纹装置130可以通过背胶粘接在电路板150上，并通过焊盘及金属线焊接与电路板150实现电性连接。光学指纹装置130可以通过电路板150实现与其他外围电路或者电子设备10的其他元件的电性互连和信号传输。比如，光学指纹装置130可以通过电路板150接收电子设备10的处理单元的控制信号，并且还可以通过电路板150将来自光学指纹装置130的指纹检测信号输出给电子设备10的处理单元或者控制单元等。

另一方面，在某些实施例中，光学指纹装置130可以仅包括一个光学指纹传感器，此时光学指纹装置130的指纹检测区域103的面积较小且位置固定，因此用户在进行指纹输入时需要将手指按压到指纹检测区域103的特定位置，否则光学指纹装置130可能无法采集到指纹图像而造成用户体验不佳。在其他替代实施例中，光学指纹装置130可以具体包括多个光学指纹传感器；该多个光学指纹传感器可以通过拼接方式并排设置在显示屏120的下方，且该多个光学指纹传感器的感应区域共同构成光学指纹装置130的指纹检测区域103。也即是说，光学指纹装置130的指纹检测区域103可以包括多个子区域，每个子区域分别对应于其中一个光学指纹传感器的感应区域，从而将光学指纹装置130的指纹采集区域103可以扩展到显示屏的下半部分的主要区域，即扩展到手指惯常按压区域，从而实现盲按式指纹输入操作。可替代地，当光学指纹传感器数量足够时，指纹检测区域103还可以扩展到半个显示区域甚至整个显示区域，从而实现半屏或者全屏指纹检测。

还应理解，在本申请实施例中，光学指纹装置中的感应阵列也可以称为像素阵列，感应阵列中的光学感应单元或感应单元也可称为像素单元。

需要说明的是，本申请实施例中的光学指纹装置也可以称为光学指纹识别模组、指纹识别装置、指纹识别模组、指纹模组、指纹采集装置等，上述术语可相互替换。

图2示出了一种指纹识别装置200的示意性结构图。

如图2所示，指纹识别装置200可以包括光学组件210、光学指纹芯片220、电路板230以及滤光层240。

其中，光学组件210可以包括微透镜阵列和至少一层阻光层。应理解，光学组件210还可以为图1中光学组件132的任意一种形式，本申请实施例对此不做限定。

光学指纹芯片220可以为图1中的光学检测部分134的一种实现形式，其中包括感应阵列221，可以与图1中的感应阵列133相同，用于将接收到的经过手指反射的光信号转换为电信号。

电路板230可以与图1中的电路板150相同。可选地，电路板230为柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，设置在光学指纹芯片220的下方，该柔性电路板下方设置有补强板，以固定支撑上述光学指纹芯片220。此外，电路板230通过焊盘及电连接装置与光学指纹芯片220实现电性连接。一般情况下，采用引线键合(Wire Bonding，WB)的封装方式将电路板230与光学指纹芯片220进行电连接。通常情况下，采用引线键合方式下金线的弧高为50μm左右，且需要通过封胶的方式对金线进行保护，因此金线占用的厚度空间较大，成为制约指纹识别装置200厚度的一个因素。

如图2所示，滤光层240设置在光学组件210上方，该滤光层240可以为滤光片，通过连接装置250设置在微透镜阵列的上方。具体地，微透镜阵列上方生长一层透明介质层，然后再通过连接装置250连接滤光片。该连接装置250可以为胶层等用于将滤光层240固定连接在微透镜阵列上方的装置。该滤光片用于滤除干扰指纹识别的光信号，例如环境中的红外光或者近红外光等。

由于本申请实施例中，滤光片240需要通过胶层以及透明介质层连接设置在光学组件210上方，且滤光片240的厚度较大以及引线键合封装方式的影响，指纹识别装置200的整体厚度较大，不利于指纹识别装置的轻薄化发展，以及更多场景的应用。

为减小指纹识别装置的整体厚度，在一种可能的实施方式中，滤光层240设置在光学指纹芯片220的表面，图3示出了在该实施方式中，指纹识别装置200的示意性结构图。

如图3所示，滤光层240可以直接生长在光学指纹芯片220中感应阵列221的上方。可选地，滤光层240可以与感应阵列221一起集成在光学指纹芯片中。具体的，可以采用蒸镀工艺直接在感应阵列221上进行镀膜形成滤光层240，例如，通过原子层沉积、溅射镀膜、电子束蒸发镀膜、离子束镀膜等方法在感应阵列221上方制备多层滤光材料薄膜。

由于光学指纹芯片220以及其中的感应阵列221一般是以硅(Si)作为衬底进行制造形成的，在其上方直接蒸镀形成滤光层，在生长过程中，容易对硅衬底造成翘曲，换言之，会造成光学指纹芯片220的翘曲，从而影响光学指纹芯片的性能和可靠性，进而影响指纹识别装置200的识别性能。

此外，在本申请实施例中，电路板下方需要设置有补强板，以固定支撑上述光学指纹芯片220，补强板的厚度也会增大指纹识别装置200的厚度，不利指纹识别装置200的轻薄化发展。

本申请提出一种指纹识别装置，采用一种新的封装方式，在减小指纹识别装置厚度的同时，还不会造成光学指纹芯片的翘曲，能够提高指纹识别装置的识别性能且有利于指纹识别装置的轻薄化发展，应用于更多的场景。

以下，结合图4至图9，详细介绍本申请实施例的指纹识别装置。

需要说明的是，为便于理解，在以下示出的实施例中，相同的结构采用相同的附图标记，并且为了简洁，省略对相同结构的详细说明。

图4是本申请实施例提供的一种指纹识别装置300的示意性结构图，该指纹识别装置300用于设置在显示屏下，可以实现指纹识别。

如图4所示，该指纹识别装置300包括：

光学指纹芯片320，用于接收经过手指反射或散射而返回的指纹光信号，并将该指纹光信号转换为指纹电信号；

滤光片330，设置于上述光学指纹芯片320的上方，该滤光片330的下表面形成有金属线路层340，该金属线路层340通过焊球360连接上述光学指纹芯片320，并用于传输上述光学指纹芯片320的指纹电信号。

具体地，上述光学指纹芯片320用于接收上述指纹光信号并形成指纹电信号，该光学指纹芯片320可以包括多个光学感应单元形成感应阵列321，该感应阵列321可以与图1中的感应阵列133相同。可选地，多个光学感应单元用于接收上述指纹光信号，并将该指纹光信号处理得到指纹图像电信号，一个光学感应单元处理得到的指纹图像电信号为指纹图像中一个单元像素。

可选地，上述光学感应单元可以为正方形或者长方形。可选地，上述光学感应单元可以为光电二极管(Photo Diode，PD)、金属氧化物半导体场效应管(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)等器件。上述光学感应单元对于特定波长光具有较高的光灵敏度和较高的量子效率，以便于检测相应波长的经过手指反射或散射的光信号。

具体地，上述滤光片330为光波长截止滤光片，用于透过目标波段的光信号，滤除非目标波段的光信号，有利于降低非目标波段的环境光信号的影响，从而能够提升指纹识别性能。

优选地，该目标波段为可见光波段，例如350nm～650nm的波段范围。

可选地，该目标波段还可以为350～700nm的波段范围。

可选地，该目标波段还可以为800～1000nm的波段范围。

可选地，该目标波段还可以为350～700nm的波段范围以及800～1000nm的波段范围。

可选地，滤光片330对目标波段的光信号的透过率大于第一阈值，例如，90％，对于非目标波段的光信号的透过率小于第二阈值，例如10％。

如图4所示，滤光片330的下表面直接生长有金属线路层340，该金属线路层上340形成有第一焊盘341和第二焊盘342，光学指纹芯片320上设置有芯片焊盘322，金属焊球360连接第一焊盘341与芯片焊盘322，从而连接光学指纹芯片320和滤光片330。与此同时，光学指纹芯片320上的指纹电信号也可以通过金属焊球360传输至第一焊盘341，第一焊盘341接收指纹电信号后，再经由金属线路层340传输至第二焊盘342，指纹电信号通过第二焊盘342再传输至传输给其它电学装置。例如，第二焊盘342传输指纹电信号给柔性电路板，第二焊盘342与柔性电路板上的焊盘通过焊球实现电连接。

在本申请实施例中，通过直接在滤光片330上设置金属线路层，并通过金属球连接光学指纹芯片320以及滤光片330，改变了传统如图2所示的，通过透明介质层以及胶层连接滤光片以及光学指纹芯片的方式，而通过金属球焊接的连接方式，在能够传输光学指纹芯片的指纹电信号的同时，不受限于金线的弧高，还能够有效降低指纹识别装置300的厚度。

此外，在本申请实施例中，滤光片330外置于光学指纹芯片320，不会对光学指纹芯片320造成翘曲，因而，与图3中指纹识别装置200相比，在降低指纹识别装置厚度的同时，还可以提高光学指纹芯片的性能。

可选地，上述金属线路层340用于形成上述光学指纹芯片320的扇出型晶圆级封装(Fan-out Wafer Level Package，Fan-out WLP)。

具体地，上述金属线路层340也可以称之为重布线层(Redistribution Layer，RDL)，该金属线路层340可以为一层或者多层，根据滤光片330上金属线路层340的面积，设计焊盘的数量和间距，而不受限于光学指纹芯片320的面积。且对多管脚的光学指纹芯片320进行晶圆级封装的同时整合滤光片330，可以提高光学指纹芯片320多方面的性能。

图5a和图5b示出了两种滤光片330及其下表面膜层的结构示意图。

如图5a所示，在一种滤光片330及其下表面膜层的结构中，金属线路层的材料一般为铜(Cu)，为了增强铜金属线路层340在滤光片330上的粘附力，在滤光片330与金属线路层340之间制备一层过渡胶层370。在过渡胶层370的下表面上，再制备金属线路层340，在金属线路层340的周围以及下表面再制备一层第一保护胶层350，通过对第一保护胶层350进行曝光和刻蚀等工艺在金属线路层340上形成第一焊盘和第二焊盘等用于进行电连接的区域。

该过渡胶层370和第一保护胶层350一般为有机膜层，厚度一般在8至10μm左右，采用该过渡胶层370大幅度增加指纹识别装置的整体厚度，且制备过渡胶层370、金属线路层340以及第一保护胶层350三层结构也会造成工艺成本以及工艺制程复杂度的增加。

图5b为图4中滤光片330及其下表面膜层的局部放大示意图。如图5b所示，金属线路层340直接生长于滤光片330的下表面，为了增大金属线路层340与滤光片330之间的粘附力，在本申请实施例中，金属线路层340的材料为铝(Al)。

可选地，为了增强金属线路层340的电性能，金属线路层340的材料也可以为铝铜合金，其中，铜在铝铜合金中的质量分数小于5％。采用铝铜合金在满足金属线路层340与滤光片330之间的粘附力的同时，还可以保证金属线路层340的导电率等电性能。

应理解，该金属线路层340还可以为铝与其它金属的合金材料，例如铝金合金、铝银合金等等，本申请实施例对此不做限定。

可选的，当该金属线路层340为铝金合金时，金在该铝金合金中的质量分数小于5％；或者，当该金属线路层340为铝银合金时，银在该铝金合金中的质量分数小于5％。

具体地，可以采用多种镀膜方法在滤光片330的下表面制备金属层以形成金属线路层340。多种镀膜方法包括但不限于：化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)，物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)、物理沉积等方法，其中，物理气相沉积方法包括但不限于：溅射镀膜(Sputtering)、蒸发镀膜(Deposition)，脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition，PLD)分子束外延(Molecular beam epitaxy，MBE)等。

可选地，采用上述镀膜方法制备的金属层厚度为100～3000nm，换言之，金属线路层340的厚度为100～3000nm。优选地，金属线路层340的厚度为200～800nm。

可选地，可以采用半导体工艺中的光刻(Photolithography)和刻蚀(Etching)工艺在上述金属层上形成金属线路层340。

可选地，还可以采用剥离(Lift-off)工艺，也称金属剥离工艺(Metal Lift-offTechnology)在上述金属层上形成金属线路层340。采用Lift-off工艺可获得尺寸更为精确，图形边缘陡直的金属线路层。

在滤光片330的下表面形成金属线路层340后，同样可以采用多种镀膜方法在金属线路层的下表面以及周围制备形成第一保护胶层350。同样的，制备第一保护胶层的镀膜方法包括但不限于：CVD、PVD等方法。其中，化学气相沉积CVD包括但不限于：常压化学气相沉积(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition，APCVD)、低压化学气相沉积(LowPressure Chemical Vapor Deposition，LPCVD)、等离子体增强化学气象沉积(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)、高密度等离子体化学气相沉积(HighDensity Plasma Chemical Vapor Deposition，HDPCVD)等等。

在本申请实施例中，第一保护胶层350的材料可以为无机材料或者为有机材料。优选地，该第一保护胶层350为无机材料，包括以下材料中的任意一种或多种：氧化硅(SiO₂)，氮化硅(SiN_x)，氮氧化硅(SiO_xN_y)。

可选地，采用上述镀膜方法制备的第一保护胶层350厚度为100～3000nm。优选地，第一保护胶层350的厚度为100～1000nm。

可选地，可以采用半导体工艺中的光刻和刻蚀(Etching)工艺、或者剥离工艺对第一保护胶层350进行处理以形成金属线路层340上的焊盘，例如上述第一焊盘341和第二焊盘342。

在本申请实施例中，滤光片330下表面仅制备形成金属线路层340以及第一保护胶层350，而不需要制备过渡胶层，从而大大减小了滤光片330下表面膜层的厚度。且两层膜层结构以及金属线路层340采用主要采用金属铝制备，还能够降低工艺成本以及工艺制程复杂度。

此外，在本申请实施例中，滤光片330可以包括滤光层331以及一层透明基材332。可选地，可以在透明基材332的上表面或者下表面中任意一个表面形成滤光层331，具体地，在滤光片330中，滤光层331用于透过目标波段的光信号，滤除非目标波段的光信号，而透明基材331为具有一定强度的材料，用于为与其连接的光学指纹芯片320提供支撑，而不具有滤光作用。

可选地，该滤光层331可以通过多种镀膜方法在透明基材332上镀膜得到，例如，采用蒸镀的方法在透明基材上进行多层镀膜得到滤光层331，该滤光层331可以包括硅的氧化层和钛的氧化层。

可选地，该滤光层331的膜层数量可以为10～80层之间。

可选地，该透明基材332可以为有碱或无碱玻璃，其厚度为0.1～0.7mm。

应理解，该透明基材332还可以为其它透明材料，包括有机或者无机透明材料，例如水晶、树脂等等，本申请实施例对此不做限定。

优选地，如图5b所示，在透明基材332的上下表面均形成有滤光层331。

可选地，在透明基材332的上表面的滤光层331的膜层数量可以为10～80层之间，同样的，在透明基材332的下表面的滤光层331的膜层数量也可以为10～80层之间。

在本申请实施例中，通过在透明基材332的上、下表面依次镀膜，可以控制透明基材332，也即滤光片330的翘曲，例如，在透明基材332的上表面镀膜，造成透明基材朝第一方向翘曲，则在透明基材332的下表面镀膜，减小透明基材在第一方向的翘曲度，使得透明基材恢复平整状态。

图6示出了一种通过凸块(Bump)以及焊球连接滤光片以及光学指纹芯片的结构示意图。

如图6所示，金属线路层340中的焊盘，包括第一焊盘341和第二焊盘342，该第一焊盘341和第二焊盘342的表面生长凸块361以方便连接焊球360。

同样的，光学指纹芯片320中的芯片焊盘322的表面也生长凸块361用于连接焊球360。可选地，光学指纹芯片320中的金属线路层可以与上述滤光片330下表面的金属线路层340的材料相同，芯片焊盘322与第一焊盘341、第二焊盘342的材料相同。

可选地，该焊球360的材料可以为金(Au)。

在一种可能的实施方式中，当第一焊盘341、第二焊盘342以及芯片焊盘322的材料为铜时，为了加强金属铜和金属金的连接键合力，凸块361的为镍钯金(NiPdAu)。

可选地，在滤波片330下表面的第一焊盘341以及第二焊盘342的表面生长形成镍钯金凸块361，同样的，在光学指纹芯片320的芯片焊盘322上也生长形成镍钯金凸块361，再通过金焊球360连接第一焊盘341以及芯片焊盘322上镍钯金凸块361，提高连接的可靠性。

由于金属金和金属铜的连接键合力问题，需要在通过焊球连接焊盘之前，先在铜焊盘表面生长镍钯金凸块以增强键合力，因此，增加了工艺制程的复杂度。

在另一种可能的实施方式中，当第一焊盘341、第二焊盘342以及芯片焊盘322的材料为铝，或者铝铜合金或者其它合金时，金属铝和金属金有良好的连接键合力。因此，在本申请实施例中，生长形成在焊盘表面的凸块361的材料可以为金，金焊球360直接与金凸块361连接。生长金凸块与生长镍钯金凸块相比，工艺制程简单，且金凸块的厚度比镍钯金凸块的厚度小。

或者，在第三种可能的实施方式中，当第一焊盘341、第二焊盘342以及芯片焊盘322的材料为铝，或者铝铜合金或者其它合金时，如图4所示，金焊球360直接连接第一焊盘341与芯片焊盘322，在该连接方式中，不需要在焊盘表面制备凸块，直接通过金焊球连接焊盘，工艺制程更为简单，该连接方式更容易实施，能够提高工艺良率。

可选地，在本申请一个实施例中，指纹识别装置300还包括：

光学组件310，设置在上述滤光片330和上述光学指纹芯片320之间，用于将来自显示屏上方的指纹光信号导引或会聚到光学指纹芯片320。

可选地，光学组件310可以对应于图1中所述的光学组件132，具体实现可以参考图1所示实施例中的相关描述，为了简洁，这里不再赘述。

可选地，光学组件310可以具体包括导光层或光路引导结构以及其他光学元件，该导光层或光路引导结构主要用于从手指表面反射回来的反射光导引至光学指纹芯片320中的感应阵列321进行光学检测。

在具体实现上，光学组件310可以封装在光学指纹芯片320中，也可以将光学组件310设置在光学指纹芯片320外部，比如将光学组件310贴合在光学指纹芯片320上方，或者将光学组件320的部分元件集成在光学指纹芯片320之中。

在一种可能的实施方式中，如图7所示，上述光学组件310包括：至少一阻光层311和微透镜阵列312；

该至少一阻光层311设置有多个通光小孔；

该微透镜阵列312，设置于该至少一阻光层311上方，用于将经过手指反射或散射的指纹光信号汇聚至该至少一阻光层311的多个通光小孔，该指纹光信号通过至少一阻光层311的多个通光小孔传输至光学指纹芯片320。

至少一阻光层311可以通过半导体工艺生长或者其它工艺形成，例如，通过原子层沉积、溅射镀膜、电子束蒸发镀膜、离子束镀膜等方法制备一层非透光材料薄膜，再进行小孔图形光刻和刻蚀，形成多个通光小孔。至少一阻光层311可以阻挡相邻微透镜之间的光学干扰，并使得感应单元所对应的光信号通过微透镜汇聚到通光小孔内部并经由通光小孔传输到光学指纹芯片中的感应单元以进行光学指纹成像。

微透镜阵列312由多个微透镜形成，其可以通过半导体生长工艺或者其他工艺形成在至少一阻光层311上方，并且每一个微透镜可以分别对应于光学指纹芯片320的其中一个感应单元。

在另一种可能的实施方式中，如图8所示，光学组件310包括透镜组件314，其具有至少一个球面或非球面的光学透镜组成的透镜组，用于将从手指反射回来的反射光汇聚到其下方的光学指纹芯片320的感应单元，以使得多个感应单元可以基于反射光进行成像，从而得到手指的指纹图像。可选地，透镜组件314在其光路中还可以形成有针孔，该针孔可以配合光学透镜扩大指纹识别装置的视场，以提高指纹识别装置300的指纹成像效果。

可选地，如图8所示，透镜组件314可以通过固定装置315，设置在滤光片330和光学指纹芯片320之间。

可选地，固定装置315可以为支架或者镜筒，透镜组件314中的一个或多个光学透镜固定于该镜筒或者支架中，该镜筒或者支架用于将透镜组件314固定于光学指纹芯片320上方，光信号经过透镜组件314后再进入光学指纹芯片320中。可选地，当固定装置315为镜筒时，固定装置315还可以包括镜座，该镜筒和该镜座可以为两个分立的部件，可以通过螺纹连接固定在一起，该镜座还可以与该镜筒为一体式结构。

可选地，光学组件310可以通过粘合胶等透光粘性材料固定在光学指纹芯片320的上方。

可选地，在本申请一个实施例中，如图4、图7至图8所示，金属线路层310和第一保护胶层350的中间区域镂空，光学组件310和光学指纹芯片320设置在镂空的区域的下方，光学组件310用于将来自显示屏上方的手指的指纹光信号会聚至光学指纹芯片320，该光学指纹芯片320用于接收该指纹光信号，并将该指纹光信号转换为相应的指纹电信号，以获取手指的指纹信息。

也就是说，用于实现电连接的结构设置，例如第一焊盘和第二焊盘在滤光片下方的边缘区域，滤光片的中间区域镂空，用于透过用于指纹识别的光信号。

在一个具体实施例中，上述镂空的区域的面积大于光学指纹芯片320的感应面积，或者，该镂空的区域的面积大于上述微透镜阵列312的面积，以使光学指纹芯片320能够接收足够的光信号，以用于光学指纹识别。

可选地，光学组件310设置在从滤光片330到光学指纹芯片320之间的镂空区域中，光学组件310和滤光片330之间为空气间隙。

需要说明的是，在实际产品中，金属线路层340、第一保护胶层350的厚度较薄，在图2至图8所示的叠层结构中，为了更好的示意各个结构以及具体的电连接关系，将其示意的较厚，应理解，该叠层结构中的各个结构的厚度，以及各个结构之间的相对厚度都仅为示意，而不应对本申请实施例构成任何限定。

图9是根据本申请实施例的另一种指纹识别装置300的示意性结构图。

如图9所示，指纹识别装置300还包括：柔性电路板380，该柔性电路板380设置在滤光片330的下方，该柔性电路板380的上表面设置电路板焊盘381。

通过在滤光片的下表面设置第一焊盘和第二焊盘，通过该第一焊盘和第二焊盘实现柔性电路板的焊盘和光学指纹芯片的焊盘的电连接，光学指纹芯片用于接收来自显示屏上方的用户手指反射或散射的指纹光信号，将该指纹光信号进行光电转换得到相应的电信号，进一步将该电信号通过柔性电路板传输给其他外围电路或者电子设备中的其他元件，例如处理电路，从而该处理电路可以对该电信号作进一步处理，例如进行指纹识别。

由于柔性电路板380比较柔软，通常需要补强板进行支撑，而补强板的厚度较厚，通常在100μm以上，大大增加了指纹识别装置的厚度，在本申请实施例中，滤光片330具有玻璃等透明基底材料，具有一定的支撑作用，柔性电路板380通过焊球连接到滤光片330上的第二焊盘342，由于焊球相对于金线而言具有支撑固定作用，这样，柔性电路板380能够通过滤光片330起到补强和支撑作用，因此，本申请实施例的指纹识别装置，柔性电路板380的下方可以不设置补强板，能够有效降低指纹识别装置的整体厚度，有利于满足电子设备的轻薄化的需求。

可选地，在一些情况下，若电子设备的装配空间充足，也可以在柔性电路板380的下方设置补强板，对该柔性电路板380提供进一步的支撑和补强作用。

可选地，在本申请一个实施例中，柔性电路板380设置在光学指纹芯片320的外围。也就是说，该柔性电路板380和光学指纹芯片320没有竖直方向上的重叠。

在一个具体实施例中，柔性电路板380的中间区域镂空，光学指纹芯片设置在该镂空的区域中。相对于省去了柔性电路板的厚度，有利于降低指纹识别装置的整体厚度。此情况下，在俯视图中，柔性电路板380位于光学指纹芯片320的四周。

在其他可选实施例中，可以将柔性电路板380设置在光学指纹芯片320的边缘区域的外侧。此情况下，在俯视图中，柔性电路板380位于光学指纹芯片320的一侧。

可选地，也可以在柔性电路板380的一侧开孔，将光学指纹芯片320设置在开孔中，或者也可以直接将该柔性电路板380设置在光学指纹芯片320的边缘区域的外侧。

可选地，在本申请一个实施例中，上述芯片焊盘322设置在光学指纹芯片320的边缘区域，柔性电路板380上的电路板焊盘381设置在该柔性电路板380的边缘区域，且靠近光学指纹芯片320的一侧。也就是说，芯片焊盘322和电路板焊盘381分别设置在光学指纹芯片320和柔性电路板380靠近对方的一端。上述第一焊盘341和第二焊盘342形成在滤光片330的边缘区域，且位于芯片焊盘322和电路板焊盘381的上方。这样，芯片焊盘322和电路板焊盘381可以通过竖直方向的焊球实现二者的电连接，简单且易于实现，并且能够提升焊盘之间的电连接的稳定性和可靠性，以及能够更好的为柔性电路板提供补强和支撑作用。

可选地，如图9所示，在本申请一个实施例中，指纹识别装置300还包括：

第二保护胶层390，用于包覆第一焊盘341，第二焊盘342，光学指纹芯片上的芯片焊盘322和柔性电路板上的电路板焊盘381。

在形成第一保护胶层350之后，进一步可以在电连接区域形成第二保护胶层390，以对焊盘和焊球进行保护和补强。具体地，可以对电连接区域进行点胶，以形成第二保护胶层390。

进一步地，为了避免制备第二保护胶层390时溢出到光学组件310的区域，指纹识别装置300还包括：

挡墙结构391，设置在第二保护胶层390和光学组件310之间，用于隔离光学组件310和第二保护胶层390。

通过将芯片焊盘322设置在光学指纹芯片320的边缘区域，柔性电路板380的电路板焊盘381设置在柔性电路板380上靠近光学指纹芯片320的一侧，并且金属线路层340和第一保护胶层350设置在滤光片330的边缘区域，且位于芯片焊盘322和电路板焊盘381上方，这样，用于包覆电连接区域的第二保护胶层390也形成在滤光片330的边缘区域。进一步地，通过在滤光片330靠近内侧的位置设置挡墙结构391，能够避免制备第二保护胶层390时，溢出到滤光片330的中间区域的下方的光学组件310，影响指纹识别性能。

在一些实施例中，挡墙结构391设置在芯片焊盘322的内侧，且位于光学组件310的外侧，即挡墙结构391设置在芯片焊盘322和光学组件310之间。

可选地，挡墙结构391设置在光学指纹芯片320的上表面，或第一保护胶层350的下表面。

例如，可以在制备完第一保护胶层350之后，进一步在第一保护胶层350的表面制备挡墙结构391，例如，可以在第一保护胶层350靠近内侧的表面上制备挡墙结构391。可选地，该挡墙结构391的下表面的高度高于光学指纹芯片320的上表面，以避免后续焊球360与芯片焊盘322之间虚焊，以及焊球和电路板焊盘381之间虚焊。

又例如，可以在光学指纹芯片320的表面制备挡墙结构391，例如，可以在光学指纹芯片320上第一焊盘311内侧，且位于光学组件310外侧的表面上制备挡墙结构391。可选地，挡墙结构391的上表面的高度低于第一保护胶层350的下表面，以避免焊球与芯片焊盘322之间的虚焊，以及焊球和电路板焊盘381之间的虚焊。

应注意，图9所示的示例中第二保护胶层390设置在滤光片330的两侧，在俯视图中，该第二保护胶层390可以填充在滤光片330的四周，这样，通过该第二保护胶层390可以在光学指纹芯片320和滤光片330之间形成密闭的空间，并且光学组件和滤光片之间为空气间隙，其可保证在当显示屏受到按压或者电子设备出现跌落或碰撞时均不会出现滤光片不会接触到光学组件的上表面，也不会影响指纹识别装置300的指纹识别的稳定性和性能。

本申请实施例还提供了一种电子设备，如图10所示，电子设备400可以包括显示屏410和指纹识别装置420，其中，该指纹识别装置420设置在显示屏410的下方。

可选地，指纹识别装置420可以为上述实施例中的指纹识别装置300，具体结构可以参考前文的相关描述，这里不再赘述。

可选地，在本申请一个实施例中，显示屏410可以具体为自发光显示屏(比如OLED显示屏)，且其包括多个自发光显示单元(比如OLED像素或者OLED光源)。在光学图像采集系统为生物特征识别系统时，显示屏中的部分自发光显示单元可以作为生物特征识别系统进行生物特征识别的激励光源，用于向生物特征检测区域发射光信号，以用于生物特征检测。

应理解，本申请实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非限制本申请实施例的范围。

应理解，在本申请实施例和所附权利要求书中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。例如，在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“上述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (34)

1.一种指纹识别装置，其特征在于，用于设置于电子设备的显示屏下方以实现指纹识别，包括：

光学指纹芯片，用于接收经过手指反射或散射而返回的指纹光信号，并将所述指纹光信号转换为指纹电信号；

滤光片，设置于所述光学指纹芯片上方，所述滤光片的下表面直接形成有金属线路层，所述金属线路层通过焊球连接所述光学指纹芯片，并用于传输所述光学指纹芯片的指纹电信号。

2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层用于形成所述光学指纹芯片的扇出型晶圆级封装。

3.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层的材料包括铝。

4.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层的厚度为100nm至3000nm。

5.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层的材料为铝铜合金。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层为直接在所述滤光片的下表面采用物理气相沉积法镀膜，并经过光刻以及刻蚀工艺、或者光刻以及剥离工艺处理以形成的图形线路层。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层的表面设置第一保护胶层，所述金属线路层通过所述第一保护胶层形成焊盘，所述焊盘形成在所述滤光片的边缘区域。

8.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述焊盘表面生长有凸点，所述焊球通过所述凸点与所述焊盘连接。

9.根据权利要求8所述的指纹识别装置，其特征在于，所述凸点为金凸点。

10.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一保护胶层包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种。

11.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一保护胶层的厚度为100nm至3000nm。

12.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一保护胶层为在所述金属线路层表面采用化学气相沉积法镀膜，并经过光刻以及刻蚀工艺、或者光刻以及剥离工艺处理以形成的图形层。

13.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层和所述第一保护胶层的中间区域镂空，所述光学指纹芯片设置在镂空的区域的下方，以接收来自所述显示屏上方的手指的指纹光信号，所述指纹光信号用来检测所述手指的指纹信息。

14.根据权利要求13所述的指纹识别装置，其特征在于，所述镂空的区域的面积大于所述光学指纹芯片的感应面积。

15.根据权利要求1-5中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述滤光片包括透明基材，所述透明基材的上表面和下表面分别设置有滤光层，所述滤光层用于透过目标波段的光信号，滤除非目标波段的光信号。

16.根据权利要求15所述的指纹识别装置，其特征在于，所述透明基材的上表面的滤光层为10层至80层之间，所述透明基材的下表面的镀膜层为10层至80层之间。

17.根据权利要求15所述的指纹识别装置，其特征在于，所述透明基材为有碱或无碱玻璃，所述玻璃的厚度为0.1至0.7mm。

18.根据权利要求15所述的指纹识别装置，其特征在于，所述目标波段为可见光波段。

19.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层上形成有第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘通过所述焊球与所述光学指纹芯片上的焊盘连接；

所述光学指纹芯片上的焊盘用于将所述指纹电信号传输至所述第一焊盘，所述第一焊盘用于将所述指纹电信号传输至所述第二焊盘。

20.根据权利要求19所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第二焊盘用于将所述指纹电信号传输至柔性电路板，所述柔性电路板设置在所述滤光片的下方。

21.根据权利要求20所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：所述柔性电路板，所述第二焊盘通过所述焊球连接与所述柔性电路板上的焊盘连接。

22.根据权利要求20所述的指纹识别装置，其特征在于，所述柔性电路板设置在所述光学指纹芯片的外围。

23.根据权利要求22所述的指纹识别装置，其特征在于，所述柔性电路板的中间区域镂空，所述光学指纹芯片设置在所述镂空的区域中。

24.根据权利要求22所述的指纹识别装置，其特征在于，所述柔性电路板设置在所述光学指纹芯片的边缘区域的外侧。

25.根据权利要求22所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光学指纹芯片的焊盘设置在所述光学指纹芯片的边缘区域，所述柔性电路板的焊盘设置在所述柔性电路板的边缘区域，且靠近所述光学指纹芯片的一侧。

26.根据权利要求20所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：

第二保护胶层，用于包覆所述第一焊盘，所述第二焊盘，所述光学指纹芯片上的焊盘和所述柔性电路板上的焊盘。

27.根据权利要求26所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：

光学组件，设置在所述滤光片和所述光学指纹芯片之间，用于将来自所述显示屏上方的指纹光信号导引或会聚到所述光学指纹芯片。

28.根据权利要求27所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光学组件包括至少一阻光层和微透镜阵列，所述至少一阻光层位于所述微透镜阵列下方，设置有多个通光小孔，所述光学指纹芯片用于接收经由所述微透镜阵列汇聚到所述多个通光小孔的并通过所述多个通光小孔的光信号。

29.根据权利要求27所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：

挡墙结构，设置在所述第二保护胶层和所述光学组件之间，用于隔离所述光学组件和所述第二保护胶层。

30.根据权利要求29所述的指纹识别装置，其特征在于，所述挡墙结构设置在所述光学指纹芯片的上表面，或所述第一保护胶层的下表面。

31.根据权利要求30所述的指纹识别装置，其特征在于，若所述挡墙结构设置在所述光学指纹芯片的上表面，所述挡墙结构的上表面的高度低于所述第一保护胶层的下表面；或者，

若所述挡墙结构设置在所述第一保护胶层的下表面，所述挡墙结构的下表面的高度高于所述光学指纹芯片的上表面。

32.根据权利要求1-5中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述显示屏为OLED显示屏，所述光学指纹芯片利用所述OLED显示屏的部分显示单元作为光学指纹检测的激励光源。

33.一种电子设备，其特征在于，包括：显示屏，以及

如权利要求1至32中任一项所述的指纹识别装置，其中，所述指纹识别装置设置在所述显示屏的下方。

34.根据权利要求33所述的电子设备，其特征在于，所述显示屏为有机发光二极管OLED显示屏，所述显示屏包括多个OLED光源，其中所述指纹识别装置采用至少部分OLED光源作为光学指纹检测的激励光源。

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