CN216250726U - 芯片封装结构和电子设备 - Google Patents

芯片封装结构和电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN216250726U
CN216250726U CN202122181447.1U CN202122181447U CN216250726U CN 216250726 U CN216250726 U CN 216250726U CN 202122181447 U CN202122181447 U CN 202122181447U CN 216250726 U CN216250726 U CN 216250726U
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip
sensor chip
display screen
fingerprint
vital sign
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202122181447.1U
Other languages
English (en)
Inventor
武艳伟
龙启博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Goodix Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Goodix Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Goodix Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Goodix Technology Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of CN216250726U publication Critical patent/CN216250726U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

一种芯片封装结构和电子设备，能够优化电子设备的整体性能且降低其整体厚度。该芯片封装结构用于设置在电子设备的显示屏的下方，包括：指纹传感器芯片以进行指纹检测；生命体征检测传感器芯片及光源，用于进行生命体征检测；柔性电路板，其中设置有第一窗口和第二窗口，指纹传感器芯片和生命体征检测传感器芯片分别设置于第一窗口和第二窗口中，并与柔性电路板电连接，光源设置于柔性电路板的第一区域上方，并与第一区域电连接，其中，柔性电路板中第一区域的厚度小于其它区域的厚度；补强板，设置于柔性电路板下方，用于对柔性电路板、指纹传感器芯片、生命体征检测传感器芯片及光源进行支撑。

Description

芯片封装结构和电子设备
本申请要求于2021年2月5日提交中国国家知识产权局、申请号为PCT/CN2021/075643、发明名称为“芯片封装结构和电子设备”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
本申请涉及电子技术领域，并且更具体地，涉及一种芯片封装结构和电子设备。
背景技术
随着消费电子行业的发展，尤其是移动通讯设备的快速发展，如何提升移动通讯设备的用户体验以及移动通讯设备的整体性能，是行业内持续关注的问题。
目前，市面上大部分的移动通讯设备，由于多种因素制约，其具备的功能有限且整体厚度较厚。因此，如何优化电子设备，尤其是移动通讯设备的整体性能、降低其整体厚度，是一项待解决的技术问题。
实用新型内容
本申请提供一种芯片封装结构和电子设备，能够优化电子设备的整体性能且降低其整体厚度。
第一方面，提供一种芯片封装结构，用于设置在电子设备的显示屏的下方，该芯片封装结构包括：指纹传感器芯片，用于接收显示屏的第一光信号经过显示屏上方手指之后返回的指纹光信号，以进行指纹检测；生命体征检测传感器芯片及光源，光源用于向手指发出第二光信号，生命体征检测传感器芯片用于接收第二光信号经过显示屏上方手指返回的生命体征光信号，以进行生命体征检测；柔性电路板，其中设置有第一窗口和第二窗口，指纹传感器芯片和生命体征检测传感器芯片分别设置于第一窗口和第二窗口中，并与柔性电路板电连接，光源设置于柔性电路板的第一区域上方，并与第一区域电连接，其中，柔性电路板中第一区域的厚度小于其它区域的厚度；补强板，设置于柔性电路板下方，用于对柔性电路板、指纹传感器芯片、生命体征检测传感器芯片及光源进行支撑。
通过本申请实施例的技术方案，提供一种用于显示屏下方的芯片封装结构，该芯片封装结构可同时包括：指纹传感器芯片和生命体征检测传感器芯片，因此该芯片封装结构可用于提供指纹检测以及生命体征检测两种功能，有利于提升电子设备的整体性能。
另外，为了实现芯片的封装，本申请实施例还提供柔性电路板与指纹传感器芯片和生命体征检测传感器芯片电连接，且补强板用于对柔性电路板、指纹传感器芯片和生命体征检测传感器芯片进行支撑，进一步地，柔性电路板中设置有第一窗口和第二窗口，指纹传感器芯片和生命体征检测传感器芯片分别设置于该第一窗口和第二窗口中，因而可以降低指纹传感器芯片和生命体征检测传感器芯片在显示屏下的整体封装厚度，有利于芯片封装结构的轻薄化设计。
为了配合生命体征检测传感器芯片的生命体征检测，芯片封装结构还包括光源，向用户手指发射用于生命体征检测的光信号，为了降低该光源在显示屏下的封装厚度，柔性电路板中设置有厚度较小的第一区域，该光源可设置于柔性电路板中厚度较小的第一区域，使得该光源在显示屏下的封装厚度降低。
基于上述方案，本申请实施例可以提供一种厚度较小的芯片封装结构，能够方便的安装于电子设备的显示屏下方，有利于电子设备的小型化和轻薄化发展。另外，在厚度较小的情况下，芯片封装结构中的各部分可控制与显示屏保持一定间距，从而降低芯片封装结构顶撞显示屏的风险，提升芯片封装结构在显示屏下的使用可靠性。
在一些可能的实施方式中，柔性电路板的第一区域为单层电路板，单层电路板包括一层金属层以及一层基材层。
在一些可能的实施方式中，柔性电路板的第一区域的厚度不大于60μm。
在一些可能的实施方式中，补强板包括第一补强板和第二补强板，第一补强板用于支撑指纹传感器芯片，第二补强板用于支撑生命体征检测传感器芯片和光源；其中，第二补强板与显示屏的距离大于第一补强板与显示屏的距离。
在一些可能的实施方式中，第二补强板的厚度小于第一补强板的厚度。
在一些可能的实施方式中，第二补强板的厚度不大于50μm。
在一些可能的实施方式中，第一补强板和第二补强板设置于电子设备的中框的盲孔。
在一些可能的实施方式中，第二补强板的边缘区域向上弯曲，形成台阶结构，第二补强板的中间区域为板状结构；其中，第二补强板的中间区域与显示屏的距离大于第一补强板与显示屏的距离。
在一些可能的实施方式中，第一补强板设置于电子设备的中框的盲孔，第二补强板通过台阶结构设置于电子设备的中框的通孔。
在一些可能的实施方式中，生命体征检测传感器芯片和光源的距离在4mm至6mm之间。
在一些可能的实施方式中，芯片封装结构还包括：环境光传感器芯片，用于接收环境光穿过显示屏的第三光信号，以进行环境光检测。
在一些可能的实施方式中，环境光传感器芯片与指纹传感器芯片相邻设置，并电连接于柔性电路板；环境光传感器用于接收指纹光信号，以确定指纹光信号的颜色信息，指纹光信号的颜色信息用于进行指纹防伪。
在一些可能的实施方式中，芯片封装结构还包括：控制芯片，设置于指纹传感器芯片的一侧，并电连接于柔性电路板；控制芯片用于控制指纹传感器芯片运行，和/或，对指纹传感器芯片产生的信号进行处理以进行指纹检测。
在一些可能的实施方式中，控制芯片还用于控制生命体征检测传感器芯片运行，和/或，对生命体征检测传感器芯片产生的信号进行处理以进行生命体征检测。
在一些可能的实施方式中，芯片封装结构还包括：环境光传感器芯片，控制芯片还用于控制环境光传感器芯片运行，和/或，对环境光传感器芯片产生的信号进行处理以进行环境光检测和指纹防伪检测。
在一些可能的实施方式中，芯片封装结构还包括：泡棉层，设置于生命体征检测传感器芯片及光源之间，和/或，设置于指纹传感器芯片四周。
在一些可能的实施方式中，泡棉层设置于柔性电路板表面，且抵靠于显示屏。
在一些可能的实施方式中，芯片封装结构还包括：遮光层，设置于指纹传感器芯片中感光区域上方的四周。
在一些可能的实施方式中，芯片封装结构还包括：控制芯片，控制芯片设置于指纹传感器芯片的一侧，且遮光层覆盖设置于控制芯片的上方。
在一些可能的实施方式中，芯片封装结构还包括：保护胶层，设置于遮光层下方，用于支撑遮光层。
在一些可能的实施方式中，保护胶层还设置于指纹传感器芯片的四周，用于保护指纹传感器芯片，和/或，保护胶层包覆指纹传感器芯片连接至柔性电路板的引线，用于保护引线。
在一些可能的实施方式中，芯片封装结构用于设置在显示屏下方的中框，并对应设置于显示屏的中部区域或者中下部区域的下方。
第二方面，提供一种电子设备，包括：显示屏；以及，如第一方面或第一方面中任一可能的实施方式中的芯片封装结构，该芯片封装结构设置于显示屏下方，用于接收经过显示屏上方手指返回并穿过显示屏的光信号，以进行指纹检测和生命体征检测。
附图说明
图1为本申请可以适用的一种电子设备的正面示意图。
图2为图1所示的电子设备的一种示意性剖面示意图。
图3为根据本申请实施例提供的一种芯片封装结构的结构示意图。
图4为根据本申请实施例提供的另一芯片封装结构的结构示意图。
图5为根据本申请实施例提供的另一芯片封装结构的结构示意图。
图6为根据本申请实施例提供的另一芯片封装结构的结构示意图。
图7为根据本申请实施例提供的另一芯片封装结构的结构示意图。
图8为根据本申请实施例提供的另一芯片封装结构的结构示意图。
图9为根据本申请实施例提供的另一芯片封装结构的结构示意图。
图10为根据本申请实施例提供的另一芯片封装结构的结构示意图。
图11为根据本申请实施例提供的另一芯片封装结构的结构示意图。
图12为根据本申请实施例提供的另一芯片封装结构的结构示意图。
图13为根据本申请实施例提供的另一芯片封装结构的结构示意图。
图14为根据本申请实施例提供的一种芯片封装结构的示意性俯视图。
图15为图14所示芯片封装结构的局部示意性仰视图。
图16为根据本申请实施例提供的另一芯片封装结构的示意性俯视图。
图17为根据本申请实施例提供的另一芯片封装结构的示意性俯视图。
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。
本申请实施例的技术方案可以应用于各种电子设备，尤其适用于电脑(Computer)及其周边、通讯(Communications)和消费电子(Consumer-Electronics)这三种类型相关的3C电子产品，例如，智能手机、笔记本电脑、平板电脑、智能穿戴设备、家电设备、游戏设备等等。此外，本申请实施例涉及的技术方案还涉及汽车电子等其他类型的电子设备，本申请实施例对此不做具体限定。
需要说明的是，为便于说明，在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。
图1示出了本申请可以适用的一种电子设备10的正面示意图。
如图1所示，该电子设备10包括中框120和显示屏110，该显示屏110和中框120之间具有间隙区域130。其中，图1中所示的显示屏110所在区域为显示屏110的显示区域，间隙区域130中可设置有玻璃盖板(Cover Glass，CG)，用于保护显示屏110且为用户手指140提供触摸界面。
可选地，显示屏110可以为自发光显示屏，其采用具有自发光的显示单元作为显示像素。比如显示屏110可以为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。在其他可替代实施例中，显示屏110也可以为液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)或者其他被动发光显示屏，本申请实施例对此不做限制。进一步地，显示屏110还可以具体为触控显示屏，其不仅可以进行画面显示，还可以检测用户的触摸或者按压操作，从而为用户提供一个人机交互界面。比如，在一种实施例中，电子设备10可以包括触摸传感器，该触摸传感器可以具体为触控面板(Touch Panel,TP)，其可以设置在所述显示屏110表面，例如，其可以集成设置于玻璃盖板层中，或者也可以部分集成或者整体集成到所述显示屏110内部，从而形成所述触控显示屏。
此外，图1中所示的中框120可包括电子设备10的外框，除图1中所示的外框以外，本申请实施例中的中框120还包括设置于显示屏110下方，用于承载电子设备内部各种组件的框架，其内部各种组件包括但不限于主板，电池、摄像头，排线，各种感应器，话筒，听筒等等零部件。
在一些相关技术中，电子设备10中设置有用于感应环境光的环境光传感器，目前主流的环境光传感器为平面网格阵列(Land Grid Array，LGA)封装方式或者方形扁平无引脚(Quad Flat No-leads，QFN)封装方式等具有封装体的封装方式，因而具有较大的厚度。
且由于在电子设备的整机设计时，会优先考虑摄像头，主板，扬声器，振动马达等较大元件的布置，类似于环境光传感器(Ambient Light Sensor，ALS)的小型传感器则一般设置于图1所示的第一区域101中，该第一区域101为上述间隙区域130中位于电子设备上部的局部区域。而随着电子设备的全面屏设计需求，上述间隙区域130，也即第一区域101的位置空间会越来越小，造成环境光传感器的布置受限。为了解决上述问题，在另一些相关技术中，环境光传感器单独设置于图1所示的第二区域102中，该第二区域102为显示屏110的上部区域。
上文两种实施方式中，环境光传感器单独设置，且具有较大的厚度和较高的成本，不利于电子设备的整机设计，对电子设备的整机性能和厚度造成制约和影响。
另外，随着生活水平的日益提升，人们对于自身的健康状态日益关注，如何在移动通讯设备等电子设备中集成能够用于检测生命体征信息的生命体征检测装置，便于向用户提供其自身的生命体征信息和健康状态，也是提升电子设备整体性能的一项设计。
在一些相关技术中，可采用生命体征检测传感器来检测用户的多种生命体征信息的检测，该生命体征信息包括但不限于是用户的血氧、心率、血压、呼吸频率等等，本申请实施例对此不做具体限定。
作为一种示例，该生命体征检测传感器可包括光感测器(Photo Detector，PD)，其可利用血液对光吸收量的变化，测量氧合血红蛋白占全部血红蛋白的百分比，从而得到动脉血氧饱和度(SPO2)，以检测得到用户的血氧信息，或者，且其还可利用脉搏跳动对于光信号的影响，测量一定时间范围内的光电容积脉搏波描记(Photoplethysmographic，PPG)信号，通过分析研究PPG信号中的特征，提取其中包含的多项生命体征信息，可便于用户随时了解其自身的身体状态，为心血管系统相关疾病的早期诊断和预防提供帮助。
一般情况下，生命体征检测传感器单独设置于电子设备的表面，例如，电子设备的侧面或者电子设备正面的非显示屏区域，该生命体征检测传感器需要占用一定的整机设计空间，且具有较大的厚度和较高的成本，同样不利于电子设备的整机设计，对电子设备的整机性能和厚度造成制约和影响。
基于上述问题，本申请提供一种芯片封装结构，其中包括多个芯片，该多个芯片包括指纹传感器芯片、环境光传感器芯片以及生命体征检测传感器芯片中的至少两种，因而能够实现指纹检测、环境光检测以及生命体征检测中的至少两种功能，有利于提升电子设备的整体性能。进一步地，该芯片封装结构用于设置在电子设备的显示屏下方，不需要占用电子设备的表面空间以及显示屏和中框之间的间隙区域，也不需要额外的封装体，因而具有较薄的厚度，便于电子设备的整机设计，也有利于电子设备的轻薄化发展。
图2示出了图1所示的电子设备10沿A-A’方向的一种示意性剖面示意图。
如图2所示，本申请实施例提供一种芯片封装结构200，其用于设置在电子设备10的显示屏120的下方。
具体地，该芯片封装结构200用于设置在显示屏120的第三区域103的下方，该第三区域103为显示屏120中的中部区域或者中下部区域，其可为用户手指的常用触摸区域。
如图2所示，芯片封装结构200可包括：多个芯片，例如，图2所示的第一芯片210和第二芯片220，以及电路板230，该多个芯片的至少部分设置于电路板230上方，且该多个芯片封装于该电路板230。
其中，该多个芯片包括指纹传感器芯片、环境光传感器芯片以及生命体征检测传感器芯片中的至少两种，该指纹传感器芯片用于接收经过显示屏上方手指并穿过显示屏的指纹光信号以进行指纹检测，该生命体征检测传感器芯片用于接收经过手指并穿过显示屏的携带有手指的生命体征信息的光信号以进行生命体征信息检测，环境光传感器芯片用于接收穿过显示屏的环境光信号以进行环境光检测。
在本申请实施例中，多个芯片为未封装的裸芯片(die)，或者也可称为裸晶片，其可通过板上芯片(Chip On Board，COB)封装方式设置于电路板230上。可选地，该电路板230包括但不限于为印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)、柔性电路板(FlexiblePrinted Circuit，FPC)或者软硬结合板，多个芯片可通过导电胶层或非导电胶层粘附在电路板上，且通过引线键合(Wire Bonding，WB)方式实现芯片与电路板之间的电气连接。作为示例，该多个芯片可通过芯片贴合胶(Die Attach Film，DAF)、银胶、锡膏连接至电路板230。
在本申请实施例中，通过采用COB封装方式对多个芯片进行封装，使得封装后的芯片封装结构200具有较小的厚度，实现芯片封装结构200的超薄设计。
且相比于相关技术中，多个不同功能的芯片单独设置于电子设备不同区域的情况，本申请实施例将多个不同功能的芯片均集成设置于同一芯片封装体中，可采用同一封装工序执行多个不同功能芯片的封装，因而可以有效降低封装工序，从而提高生产效率且降低生产成本。
进一步地，本申请实施例中，芯片封装结构200可仅包括一个接口模块，例如连接器(Connector)，即可实现多个不同功能的芯片与电子设备中其它功能模块的信息交互，且多个不同功能的芯片所需要的辅助电学元器件，例如电阻、电容、电感等被动元件(PassiveComponents)可视具体情况相互共用。相比于多个不同功能的芯片单独设置的情况，本申请实施例的技术方案进一步降低了工艺成本，减小了多个不同功能的芯片在电子设备中占用的空间，因而可更有利于电子设备的整机设计和电子设备的轻薄化发展。
作为一种可选的实施方式，图3示出了本申请实施例提供的一种芯片封装结构200的结构示意图。
如图3所示，在芯片封装结构200中，多个芯片可包括指纹传感器芯片201和生命体征检测传感器芯片202，作为示例，在图3所示实施方式中，指纹传感器芯片201和生命体征检测传感器芯片202均封装于柔性电路板(FPC)232，便于该指纹传感器芯片201和生命体征检测传感器芯片202通过FPC 232与电子设备中的其它电学模块进行连接。
一般来讲，FPC的材质较软，其机械强度较低且不具有支撑力，因此，FPC的下方一般配置有补强板233，以为FPC提供支撑和补强，进一步地，为封装于FPC 232上的指纹传感器芯片201和生命体征检测传感器芯片202提供支撑和补强。
可选地，如图3所示，为了配合本申请实施例中生命体征检测传感器芯片202检测生命体征信息，芯片封装结构200还包括：光源203，用于发射光信号至用户手指，产生经过用户手指140的光信号，并被生命体征检测传感器芯片202接收，以进行生命体征检测。
作为示例，该光源203包括但不限于是至少一个发光二极管(Light EmittingDiode，LED)。具体地，如图3所示，该LED的阴极通过导电胶层连接于FPC 232，该LED的阳极通过引线键合至FPC 232，从而实现LED与FPC 232的电气连接。
而为了降低生命体征检测传感器芯片202和指纹传感器芯片201在显示屏下的封装厚度，在图3所示实施例中，FPC 232中形成有开窗，生命体征检测传感器芯片202和指纹传感器芯片201位于开窗中，且通过胶层直接设置于补强板233上方，该生命体征检测传感器芯片202和指纹传感器芯片201可通过引线键合连接至FPC 232。
通过上述实施方式，芯片(包括生命体征检测传感器芯片202和指纹传感器芯片201)在显示屏下的封装厚度为芯片厚度、芯片与补强板之间胶层厚度以及补强板厚度之和，而光源203在显示屏下的封装厚度为光源厚度，光源与FPC之间胶层厚度、FPC厚度、FPC与补强板之间胶层厚度以及补强板厚度之和，通常来讲，若光源203选择厚度较小的LED，则芯片的厚度略大或近似于LED的厚度，但该芯片与LED的厚度差却远小于FPC的厚度。
因此，光源203在显示屏下的封装厚度会大于芯片在显示屏下的封装厚度，不仅造成芯片封装结构200的整体封装厚度较大，且造成光源203与显示屏110的距离较近，增加了光源203顶撞显示屏110的风险，可能造成芯片封装结构200和显示屏110的损坏，降低芯片封装结构200在显示屏下的使用可靠性。
为了解决上述问题，图4示出了本申请实施例提供的另一芯片封装结构300的示意性结构图。该芯片封装结构300可用于设置在电子设备的显示屏的110下方，可选地，该芯片封装结构300可设置于上述图2所示的第三区域103的下方。
如图4所示，芯片封装结构300可包括：
指纹传感器芯片301，用于接收显示屏的第一光信号经过显示屏上方手指之后返回的指纹光信号，以进行指纹检测；
生命体征检测传感器芯片302及光源303，该光源303用于向手指发出第二光信号，生命体征检测传感器芯片302用于接收该第二光信号经过显示屏上方手指返回的生命体征光信号，以进行生命体征检测；
柔性电路板(FPC)310，其中设置有第一窗口和第二窗口，指纹传感器芯片301和生命体征检测传感器芯片302分别设置于该第一窗口和第二窗口中，并与FPC 310电连接，另外，光源303设置于FPC 310的第一区域3101上方，并与该第一区域3101电连接，其中，该FPC310中第一区域3101的厚度小于其它区域的厚度；
补强板320，设置于FPC 310下方，用于对FPC 310、指纹传感器芯片301、生命体征检测传感器芯片302及光源303进行支撑。
通过本申请实施例的技术方案，提供一种用于显示屏下方的芯片封装结构，该芯片封装结构可同时包括：指纹传感器芯片和生命体征检测传感器芯片，因此该芯片封装结构可用于提供指纹检测以及生命体征检测两种功能，有利于提升电子设备的整体性能。
另外，为了实现芯片的封装，本申请实施例还提供柔性电路板与指纹传感器芯片和生命体征检测传感器芯片电连接，且补强板用于对柔性电路板、指纹传感器芯片和生命体征检测传感器芯片进行支撑，进一步地，柔性电路板中设置有第一窗口和第二窗口，指纹传感器芯片和生命体征检测传感器芯片分别设置于该第一窗口和第二窗口中，因而可以降低指纹传感器芯片和生命体征检测传感器芯片在显示屏下的整体封装厚度，有利于芯片封装结构的轻薄化设计。
为了配合生命体征检测传感器芯片的生命体征检测，芯片封装结构还包括光源，向用户手指发射用于生命体征检测的光信号，为了降低该光源在显示屏下的封装厚度，柔性电路板中设置有厚度较小的第一区域，该光源可设置于柔性电路板中厚度较小的第一区域，使得该光源在显示屏下的封装厚度降低。
基于上述方案，本申请实施例可以提供一种厚度较小的芯片封装结构，能够方便的安装于电子设备的显示屏下方，有利于电子设备的小型化和轻薄化发展。另外，在厚度较小的情况下，芯片封装结构中的各部分可控制与显示屏保持一定间距，从而降低芯片封装结构顶撞显示屏的风险，提升芯片封装结构在显示屏下的使用可靠性。
可选地，在一些实施方式中，指纹传感器芯片301可与生命体征检测传感器芯片302相邻设置，在垂直于显示屏110的方向上，该两个芯片能够位于手指的正投影中，当手指按压于显示屏110时，指纹传感器芯片301和生命体征检测传感器芯片302均能接收经过手指后的光信号，以在手指按压时，能够同时检测得到指纹信息和生命体征信息，以执行指纹检测和生命体征检测两种功能。
在另一些实施方式中，指纹传感器芯片301与生命体征检测传感器芯片302也可间隔一定的距离设置，当手指按压于显示屏110的第一区域时，指纹传感器芯片301可接收经过手指后的光信号，而当手指按压于显示屏110的第二区域时，生命体征检测传感器芯片302可接收经过手指后的光信号。在该实施方式中，生命体征检测传感器芯片302和指纹传感器芯片301可分别用于接收经过手指后的光信号，分别进行指纹检测和生命体征检测。
在该实施方式中，生命体征检测传感器芯片302和指纹传感器芯片301的感光区域可设计的较大，因而能够接收的光信号量较大，从而提升指纹检测和生命体征检测的准确度。
在本申请实施例中，生命体征检测传感器芯片302可包括光感测器，例如，该光感测器包括但不限于是至少一个光电二极管(photodiode，PD)，上述生命体征检测传感器芯片302的感光区域可理解为生命体征检测传感器芯片302中光感测器的所在区域。
具体地，光源303向按压于显示屏上方的手指发射第二光信号后，生命体征检测传感器芯片302用于接收经过手指并穿过显示屏后返回的生命体征光信号，若手指为活体手指，则该生命体征光信号可携带有活体手指的血氧、脉搏、血压、呼吸频率等生命体征信息，该生命体征检测传感器芯片302接收该生命体征光信号后可将其转换为对应的电信号，该电信号可用于处理得到血氧饱和度或者脉搏值、血压值、呼吸频率值等生命体征参数。
可选地，为了使得生命体征光信号携带更多的生物信息，光源303包括但不限于是红外光源，用于发射穿透力较强的红外光，该红外光透过显示屏到达手指后，可穿透手指皮肤到达手指内部的血管、血液等部位，经过手指内部散射或透射后返回的生命体征光信号携带有手指的血管、血液等生物信息，因而，生命体征检测传感器芯片302可接收该生命体征光信号以进行生命体征检测。当然，在其它实施方式中，光源303也可以包括可见光光源，例如红光光源或绿光光源等等，用于生命体征检测传感器芯片302进行生命体征检测。
另外，如上文图3所示实施例类似，本申请实施例中，光源303包括但不限于是至少一个发光二极管(LED)。具体地，LED的阴极通过导电胶层连接于FPC 310，该LED的阳极通过引线键合至FPC 310，从而实现LED与FPC 310的电气连接。
在本申请实施例中，指纹传感器芯片301可包括：多个像素(pixel)形成的像素阵列，以及控制该像素阵列的相关电路结构，其中，每个像素可包括对应一个光感测器(例如PD)。上述指纹传感器芯片301的感光区域可理解为指纹传感器芯片301中像素阵列的所在区域。
具体地，指纹传感器芯片301复用显示屏作为光源，即显示屏向手指发射第一光信号，由于手指表面的指纹脊和指纹谷对第一光信号的反射和/或散射效果不同，该第一光信号经过手指并穿过显示屏后返回的指纹光信号中携带有指纹脊和指纹谷的相关信息，指纹传感器芯片301可接收该指纹光信号以实现指纹检测和指纹识别。
可以理解的是，该指纹传感器芯片301和生命体征检测传感器芯片302除了包括光检测器以外，还可以包括其它相关的信号处理电路、信号控制电路等辅助电路，该信号处理电路的局部电路或者全部电路可集成设置于指纹传感器芯片301和生命体征检测传感器芯片302中，或者该信号处理电路的局部电路或者全部电路也可单独形成一个芯片，设置于指纹传感器芯片301和生命体征检测传感器芯片302之外。
可选地，在上述申请实施例中，FPC 310中的第一区域3101为单层电路板，其仅包括一层金属层以及一层基材层，该第一区域3101的厚度可减薄至60μm以内。相对应的，FPC310中除第一区域3101以外，其它区域可为多层电路板，可包括多层金属层以及至少一层基材层。可选地，FPC 310中除第一区域3101以外，其它区域的厚度在110μm以上。
通过该实施方式的技术方案，一方面，FPC的第一区域为单层电路板，可以降低减薄第一区域的厚度，在实现光源与FPC电连接的基础上，降低光源的封装厚度，另一方面，FPC中其它区域仍可采用多层电路板设计，方便FPC中的走线设计，保证FPC的电学性能。
在上述图4所示实施例的基础上，为了进一步降低光源的封装厚度，图5示出了本申请实施例提供的另一芯片封装结构300的示意性结构图。
如图5所示，在本申请实施例中，上述补强板320包括第一补强板321和第二补强板322，其中，第一补强板321用于支撑指纹传感器芯片301，第二补强板用于支撑生命体征检测传感器芯片302和光源303，该第二补强板322与显示屏110的距离大于第一补强板321与显示屏110的距离。
具体地，如图5所示，指纹传感器芯片301通过胶层设置于第一补强板321，生命体征检测传感器芯片302通过胶层设置于第二补强板322，且光源303通过FPC 310的第一区域3101以及胶层同样设置于第二补强板322。该第一补强板321和第二补强板322平行的设置于显示屏110的下方，该第一补强板321与显示屏110的距离可为第一补强板321与显示屏110之间的垂直距离，即在垂直于显示屏110所在平面的方向上，第一补强板321和显示屏110之间的距离。类似地，该第二补强板322与显示屏110的距离可为第二补强板322与显示屏110之间的垂直距离。作为示例，如图5所示，第一补强板321与显示屏110的距离为距离D1，第二补强板322与显示屏110的距离为距离D2，D2＞D1。
通过该实施方式的设置，将补强板设置为两块，其中第一补强板用于支撑指纹传感器芯片，第二补强板用于支撑生命体征检测传感器芯片和光源，便于进一步通过设置第二补强板与显示屏的距离大于第一补强板与显示屏的距离，使得设置于第二补强板上的部件，例如光源，与显示屏之间的距离增大，防止第二补强板上的部件与显示屏发生顶撞风险，进一步提高芯片封装结构在显示屏下方的使用可靠性。
与此同时，相比于将生命体征检测传感器芯片与光源设置于不同补强板，不同补强板之间的相对位置改变导致生命体征检测传感器芯片与光源之间的相对位置改变的技术方案，在本申请实施方式中，生命体征检测传感器芯片与光源设置于同一块补强板，两者之间的相对位置较为固定，因此，有利于基于生命体征检测传感器芯片与光源之间较为固定的位置关系，对生命体征检测传感器芯片进行调试和校准，提升生命体征检测传感器芯片的检测性能。
作为示例，生命体征检测传感器芯片与光源之间的距离为4毫米(mm)至6mm之间，以保证生命体征传感器芯片具有较优的检测性能。具体地，若生命体征检测传感器芯片与光源之间的距离较远，例如大于6mm，则光源发出的光信号在传播中会有损失，造成生命体征检测传感器芯片接收的光信号较少，影响生命体征检测传感器芯片的检测性能。而若生命体征检测传感器芯片与光源之间的距离较近，例如小于4mm，则为了防止光源的光信号直接进入生命体征检测传感器芯片带来噪声信号，生命体征检测传感器芯片与光源之间设置有光阻挡件(例如泡棉等)，在生命体征检测传感器芯片与光源之间的距离较近的情况下，光阻挡件也会距离生命体征检测传感器芯片较近，影响生命体征检测传感器芯片的视场，从而影响生命体征检测传感器芯片的检测性能。
可选地，在本申请实施例中，生命体征检测传感器芯片与光源之间的距离可为在平行于显示屏所在平面的方向上，生命体征检测传感器芯片与光源之间的水平距离，作为示例，如图5所示，生命体征检测传感器芯片302与光源303之间的距离为距离D3，4mm≤D3≤6mm。
可选地，如图5所示，为了提升指纹传感器芯片301的性能，指纹传感器芯片301上方还设置有光学组件3012。该光学组件3012用于引导经过显示屏上方的手指反射或者散射后，再穿过显示屏的指纹光信号进入到指纹传感器芯片301的像素阵列3011中，以进行指纹检测。
作为示例，如图5所示，该光学组件3012可以包括：微透镜阵列以及设置于该微透镜阵列下方的至少一层光阑层。其中，微透镜阵列包括多个微透镜，每个微透镜用于将其上方的光信号进行会聚后传输至其下方的光阑层。光阑层为光吸收材料制备形成，其中设置有多个通光小孔，该多个通光小孔用于对微透镜会聚后的光信号进行方向选择，使得目标方向的光信号经过通光小孔进入至指纹传感器芯片301中，而非目标方向的杂散光信号则被非通过小孔所在区域的光吸收材料吸收，从而防止杂散光信号对指纹成像造成干扰。指纹传感器芯片301中的像素阵列3011用于将经过光阑层的光信号进行转换，以形成对应的指纹图像。
可选地，上述光学组件3012至少部分，例如至少一光阑层可以一体集成于该指纹传感器芯片301中，或者也可以独立设置于指纹传感器芯片301的外部。
可以理解的是，上述光学组件3012除了可以为图5中所示的结构以外，其还可以为其它光引导结构，例如准直器(collimator)层，具有多个准直单元或者微孔阵列，本申请实施例对该光学组件3012的具体结构不做限定。
在本申请实施例中，光学组件采用如图5所示的结构，相比于基于准直器层成像的指纹装置，其利用微透镜阵列进行光信号的会聚，且利用一层或者多层光阑层对光信号进行方向引导，能够进一步提高指纹光信号的质量，从而提高指纹传感器芯片301的指纹成像性能。
为了实现上述申请实施例中第一补强板321与显示屏110的距离大于第二补强板322与显示屏110的距离，图6示出了本申请实施例提供的另一芯片封装结构300的示意性结构图。
如图6所示，在本申请实施例中，第二补强板322为异形补强板，其边缘区域向上弯曲，形成台阶结构，在一些实施方式中，该第二补强板322的四周边缘区域均向上弯曲，形成连续的台阶结构，或者，在另一些实施方式中，该第二补强板322四周边缘的局部区域向上弯曲，形成间隔的台阶结构。该第二补强板322的中间区域为常规的板状结构，生命体征检测传感器芯片302、光源303以及FPC 310中的第一区域3103均设置于该第二补强板322的中间区域，该第二补强板322的中间区域与显示屏110的距离大于第一补强板321与显示屏110的距离。
在本申请实施例中，通过将第二补强板322设计为异形补强板，可增加第二补强板322的中间区域与显示屏110的距离，从而增加设置于第二补强板322的中间区域处的部件(包括生命体征检测传感器芯片302和光源303)与显示屏110之间的距离，降低该部件与显示屏110发生顶撞的风险，提升芯片封装结构110的使用可靠性。
可选地，第二补强板322可通过其四周边缘的台阶结构，固定设置于显示屏110的下方，例如可固定设置于电子设备的中框。作为示例，如图6所示，芯片封装结构300所在的电子设备可包括中框120，该中框120中设置有通孔，第二补强板322边缘区域的台阶结构搭接固定于中框120位于通孔四周的区域，以使得第二补强板322通过其台阶结构固定设置于中框120的通孔，且第二补强板322中间区域的板状结构可至少部分位于中框120的通孔中，从而节省第二补强板322在显示屏下方的安装空间。
可选地，第一补强板321也可固定设置于电子设备的中框，以固定设置于显示屏110的下方。作为示例，进一步参见图6所示的芯片封装结构300，中框120设置有盲孔，第一补强板321可固定设置于该盲孔中，以实现第一补强板321在显示屏下方的安装。通过该实施方式，将第一补强板321固定设置于中框120的盲孔，不仅增加第一补强板321与显示屏之间的距离，降低设置于第一补强板321处的部件与显示屏发生顶撞的风险，还可以节省第一补强板321在显示屏下方的安装空间。
需要说明的是，上述图6仅作为示意，示出了第一补强板321和第二补强板322设置于中框的一种实施方式，在其它实施方式中，第一补强板321和第二补强板322还可以其它方式设置于中框，例如，第一补强板321设置于中框表面，第二补强板322设置于中框的盲孔等等，旨在使得第二补强板的中间区域与显示屏110之间的距离小于第一补强板321与显示屏110之间的距离即可，本申请实施例对此不做具体限定。
在上述图6所示实施例中，虽然通过将第二补强板设计为异形补强板，从而实现增加第二补强板和显示屏之间的距离，但该实施例中，异形补强板加工成本高，且若固定于中框的通孔四周，则中框中的通孔会造成中框整体的机械强度下降，且损失电子设备中其它部件在中框的挂靠面，造成其它部件的安装稳定性下降，且影响电子设备整机的机械强度，降低电子设备整机的可靠性。
基于此，本申请实施例提出如图7所示的另一芯片封装结构300。
如图7所示，在本申请实施例中，第一补强板321和第二补强板322均为常规的板状结构，且第二补强板322的厚度小于第一补强板321的厚度。可选地，该第二补强板322和第一补强板321均固定设置于同一平面，则第二补强板322与显示屏110之间的距离大于第一补强板321与显示屏110之间的距离。
通过该实施方式，可以避免将第二补强板设计为异形补强板，而仅将第二补强板设计为较薄的补强板，也可实现增加第二补强板与显示屏之间的距离，该实施方式的第二补强板易于加工且易于安装，因此能够降低芯片封装结构整体的制造成本，提高生产效率。
可选地，第一补强板的厚度可设置为常规厚度，例如：100μm左右，而第二补强板的厚度可设计控制在50μm以下，较大程度的增加第二补强板与显示屏之间的距离，提升芯片封装结构300在显示屏110下方的可靠性。
进一步地，第一补强板和第二补强板均可固定设置于电子设备的中框，以实现芯片封装结构在显示屏下方的安装，作为示例，如图7所示，中框120中可设置有盲孔，第一补强板321和第二补强板322固定设置于盲孔中，以增加第一补强板321与显示屏110之间的距离以及第二补强板322与显示屏110之间的距离，与此同时，节省了第一补强板321和第二补强板322在显示屏110下方的安装空间。
通过图7所示的实施方式，第一补强板321和第二补强板322同时设置于同一盲孔中，该盲孔面积较大且易于加工。在一些可选的其它实施方式中，为了降低加工成本，第一补强板321和第二补强板322也可安装于中框表面，或者，为了更进一步增加第二补强板322与显示屏110之间的距离，第一补强板321和第二补强板322分别位于中框的不同盲孔中，第二补强板322所在的盲孔深度大于第一补强板321所在的盲孔深度。
在上文所述实施例的基础上，本申请提供的芯片封装结构还可进一步包括环境光传感器芯片，以进一步提供环境光检测功能。
图8示出了本申请实施例提供的另一芯片封装结构300的示意性结构图。
如图8所示，该芯片封装结构300还包括：环境光传感器芯片304，用于接收环境光穿过显示屏110的第三光信号，以进行环境光检测。
具体地，该环境光传感器芯片304中设置有感光区域3041，该感光区域可包括光感测器，例如，该光感测器包括但不限于是至少一个光电二极管。可选地，如图8所示，本申请实施例中，环境光传感器芯片304的感光区域3041上方还设置有光学层3042，该光学层3042包括但不限于是滤光层，用于通过目标波段的光信号进入到环境光传感器芯片304中。
作为一种示例，在本申请实施例中，光学层3042仅用于通过可见光，而阻挡非可见光，对应的，环境光传感器芯片304中的感光区域3041用于检测环境光中可见光的强度。
可选地，光学层3042中包括多种颜色的滤光层，该多种颜色的滤光层用于通过不同波段、不同颜色的光信号，环境光传感器芯片304中的感光区域3051用于接收该不同波段、不同颜色的光信号以进行环境光检测。
此外，本申请实施例提供的环境光传感器芯片304用于进行环境光检测的相关方案可以参见相关技术的具体方案，此处不做过多赘述。
对于本申请实施例中环境光传感器芯片304在芯片封装结构300中的具体封装方式，作为一种示例，如图8所示，该环境光传感器芯片304也设置于FPC 310的窗口中，并通过胶层设置于补强板320的上方，另外，环境光传感器芯片304通过引线键合至FPC 310以实现与FPC 310的电连接。通过该设置方式，可降低环境光传感器芯片304的封装厚度，并增大环境光传感器芯片304与显示屏110之间的距离。
对于本申请实施例中环境光传感器芯片304在芯片封装结构300中的具体设置方式，作为一种示例，如图8所示，环境光传感器芯片304可相邻设置于可指纹传感器芯片301的一侧。在一些实施方式中，环境光传感器芯片304可与指纹传感器芯片301设置于FPC 310的同一窗口中，或者，在另一些实施方式中，该环境光传感器芯片304也可与指纹传感器芯片301设置于FPC 310的不同窗口。
通过该实施方式，将环境光传感器芯片304与指纹传感器芯片301相邻设置，当用户手指按压于显示屏时，经过手指返回的指纹光信号除了可被指纹传感器芯片301接收以外，还可以被环境光传感器芯片304接收，该环境光传感器芯片304可基于接收的指纹光信号确定该指纹光信号的颜色信息，该颜色信息可用于进行真假手指判断即指纹防伪。因此，利用环境光传感器芯片304进行指纹防伪，结合指纹传感器芯片301的指纹检测，可以增强指纹识别的准确性，从而提高电子设备的安全性能。
在图8所示实施例中，环境光传感器芯片304与其它芯片均设置于同一补强板320，补强板320用于对环境光传感芯片304以及其它芯片提供支撑。在其它实施方式中，在补强板320包括第一补强板和第二补强板的情况下，环境光传感器芯片304可与指纹传感器芯片301共同设置于第一补强板。
图9示出了本申请实施例提供的另一芯片封装结构300的示意性结构图。
如图9所示，在图7所示实施例的基础上，环境光传感器芯片304与指纹传感器芯片301共同设置于第一补强板321，生命体征检测传感器芯片302及其光源303设置于第二补强板322。
在该实施方式中，将环境光传感器芯片304与指纹传感器芯片301共同设置于第一补强板321，除了便于实现环境光传感器芯片304与指纹传感器芯片301相邻设置，以便于环境光传感器芯片304在手指按压时检测手指的颜色信息以进行指纹防伪以外，还能提高整个芯片封装结构300的机械强度。具体地，由于第一补强板321的厚度较厚，其强度和支撑力较强，而第二补强板322的厚度较薄，其强度和支撑力较弱，因此，相比于将环境光传感器芯片304设置于厚度较薄的第二补强板322，将环境光传感器芯片304设置于第一补强板321，能够提高整个芯片封装结构300的机械强度，以提高芯片封装结构300的使用可靠性。
需要说明的是，对于本申请实施例中的环境光传感器芯片304，其除了如上述图8和图9所示实施例中的方式设置于芯片封装结构300以外，还可以以其它方式设置于芯片封装结构300中，例如，在图6所示实施例的基础上，环境光传感器芯片304可设置于第一补强板321且位于FPC 310的窗口中，或者，环境光传感器芯片304也设置于异形第二补强板322的中间区域，其可位于FPC 310的窗口或者也可直接设置于FPC 310的表面。本申请实施例对环境光传感器芯片304在芯片封装结构300中的具体封装方式和具体位置设置不做具体限定。
在上文所述实施例的基础上，本申请提供的芯片封装结构还可进一步包括控制芯片，以进一步提供对上述各功能芯片的控制功能和信号处理功能。
图10示出了本申请实施例提供的另一芯片封装结构300的示意性结构图。
如图10所示，该芯片封装结构300还包括：控制芯片305，在一些实施方式中，该控制芯片305可为上述指纹传感器芯片301的驱动芯片，其设置于指纹传感器芯片301的一侧，且同样封装于FPC 310，该控制芯片305用于产生控制信号以控制指纹传感器芯片301的工作，和/或，对该指纹传感器芯片301产生的信号进行处理以进行指纹检测和指纹识别。
具体地，该控制芯片305同样可通过COB封装工艺封装于FPC 310，FPC 310用于实现该指纹传感器芯片301和控制芯片305之间的信号传输。作为示例，如图10所示，FPC 310中形成有窗口，该控制芯片305设置于FPC 310的窗口中，并通过胶层设置于补强板320的上方，另外，控制芯片305通过引线键合至FPC 310以实现与FPC 310的电连接。通过该设置方式，可降低控制芯片305的封装厚度，并增大控制芯片305与显示屏110之间的距离。
在本申请实施例中，该控制芯片305包括但不限于是微控制单元(microcontroller unit，MCU)，其还可以为数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、图像信号处理器(image signal processor，ISP)、专用集成电路(applicationspecific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gatearray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件形成的芯片结构。
在本申请实施例中，将控制芯片305并排设置于指纹传感器芯片301的一侧，而不是设置在FPC 310的其它位置，可以减小控制芯片305与指纹传感器芯片301之间的走线距离，从而防止信号在传输过程中信号质量下降，影响指纹检测效果。
可选地，在一些实施方式中，该控制芯片305除了可作为指纹传感器芯片301的驱动芯片以外，还可以作为芯片封装结构300中其它芯片的驱动芯片，例如，其可作为生命体征检测传感器芯片302和/或环境光传感器芯片304的驱动芯片，用于控制生命体征检测传感器芯片302和/或环境光传感器芯片304的运行。可选地，控制芯片305还可以用于对生命体征检测传感器芯片302产生的电信号进行处理，得到用户的生命体征信息，和/或，对环境光传感器芯片产生的电信号进行处理，得到环境光信息和指纹防伪信息。
在图10所示实施例中，控制芯片305与其它芯片均设置于同一补强板320，补强板320用于对控制芯片305以及其它芯片提供支撑。在其它实施方式中，在补强板320包括第一补强板和第二补强板的情况下，控制芯片305可与指纹传感器芯片301共同设置于第一补强板。
图11示出了本申请实施例提供的另一芯片封装结构300的示意性结构图。
如图11所示，在图9所示实施例的基础上，控制芯片305与环境光传感器芯片304、指纹传感器芯片301共同设置于第一补强板321，生命体征检测传感器芯片302及其光源303设置于第二补强板322。
需要说明的是，对于本申请实施例中的控制芯片305，其除了如上述图10和图11所示实施例中的方式设置于芯片封装结构300以外，还可以以其它方式设置于芯片封装结构300中，例如，在图6所示实施例的基础上，控制芯片305设置于指纹传感器芯片301的一侧，其与指纹传感器芯片301均设置于第一补强板321且位于FPC 310的窗口中。
在上述申请实施例的芯片封装结构的基础上，为了提高其中各芯片的性能，可选地，芯片封装结构还可包括光阻挡件(例如：泡棉)，其根据需要设置在芯片的四周，能够吸收和/或阻挡杂散光信号，以防止杂散光对芯片的光检测功能造成干扰和影响。
图12示出了本申请实施例提供的另一芯片封装结构300的示意性结构图。
如图12所示，该芯片封装结构300还包括：泡棉层330，设置于生命体征检测传感器芯片302及光源303之间，和/或，设置于指纹传感器芯片301的四周。
具体地，该泡棉层330为黑色泡棉层，其具有光吸收和光阻挡的作用，将该泡棉层330设置于生命体征检测传感器芯片302及光源303之间，可以防止光源303的光信号直接进入生命体征检测传感器芯片302中，对生命体征检测传感器芯片302检测经过手指反射后的生命体征光信号造成干扰。另外，为了提高指纹检测的准确度，指纹传感器芯片301对于指纹光信号的检测也具有较高要求，该指纹传感器芯片301的四周也设置有泡棉层330，防止指纹传感器芯片301四周的杂散光信号进入指纹传感器芯片301，对指纹检测造成干扰。
可选地，如图12所示，本申请实施例的芯片封装结构300可包括环境光传感器芯片304和/或控制芯片305，该环境光传感器芯片304和/或控制芯片305设置于指纹传感器芯片304的周围，形成芯片集合，泡棉层330设置于该整个芯片集合的周围。换言之，在图12所示实施例中，指纹传感器芯片301与环境光传感器芯片304之间可不设置泡棉层330，和/或，指纹传感器芯片301与控制芯片305之间可不设置泡棉层330。
通过该实施方式，可以使得指纹传感器芯片301与环境光传感器芯片304之间的距离设计的较小，便于环境光传感器芯片304和指纹传感器芯片301共同接收经过手指后的指纹光信号。另外，也可使得指纹传感器芯片301与控制芯片305之间的距离设计的较小，从而减小指纹传感器芯片301与控制芯片305之间的走线距离，提高信号传输的质量以提高指纹检测效果。
在其它替代实施方式中，环境光传感器芯片304与指纹传感器芯片301之间也可设置有泡棉层330，以提高环境光传感器芯片304与指纹传感器芯片301的光检测效果。
可选地，在图12所示实施例中，泡棉层330可设置于FPC 310的表面，为了提高可靠性，泡棉层330可通过胶层设置于FPC 310，当芯片封装结构300安装于显示屏110下方时，泡棉层330可抵靠或接近于显示屏110，且芯片封装结构300中各芯片以及光源与显示屏110之间存在一定的空气间隙。
在该实施方式中，泡棉层330具有一定的厚度和弹性，当芯片封装结构300安装于显示屏110下方时，泡棉层330可抵靠或接近于显示屏110，当手指按压于显示屏110时，该泡棉层330可为显示屏110提供一定的支撑力，防止显示屏110接触于芯片封装结构300中的各芯片或光源，造成芯片或光源损坏，影响检测性能。
在上述申请实施例的基础上，为了进一步提高芯片封装结构300的检测性能和封装性能，本申请实施例提供的芯片封装结构300可进一步包括保护胶层和遮光层。
图13示出了本申请实施例提供的另一芯片封装结构300的示意性结构图。
如图13所示，该芯片封装结构300还包括：遮光层340，设置于指纹传感器芯片301中感光区域上方的四周。其中，该指纹传感器芯片301中感光区域可为上述像素阵列3011所在区域。可选地，该遮光层340可设置于上述光学组件3012的四周区域，作为一种示例，该遮光层340可为遮光油墨。
具体地，遮光层340也可用于吸收杂散光，防止杂散光进入至指纹传感器芯片301中，从而减小环境因素对指纹检测过程的干扰。进一步地，设置遮光层340也可以提升芯片封装结构200在显示屏下的外观问题，由于设置有遮光层340，其可以吸收从显示屏上方发射的光信号，减少反射回显示屏的光信号的强度，避免用户能够观察到显示屏下方的芯片封装结构，从而提高用户的使用体验。
可选地，如图13所示，若芯片封装结构300包括控制芯片305，则遮光层340覆盖设置于该控制芯片305的上方，以防止控制芯片305表面的反射光进入指纹传感器芯片301中，影响指纹传感器芯片301的检测结果。
可选地，如图13所示，若芯片封装结构300包括环境光传感器芯片304，该环境光传感器芯片304与指纹传感器芯片301之间设置有泡棉层330，以防止环境光传感器芯片304与指纹传感器芯片301之间相互的光信号干扰。
环境光传感器芯片304与指纹传感器芯片301之间，除了如图13所示设置有泡棉层330以外，该环境光传感器芯片304与指纹传感器芯片301之间也可不设置泡棉层330，该环境光传感器芯片304的感光区域3041上方的四周区域设置有遮光层340，可选地，环境光传感器芯片304的光学层2042的四周设置有遮光层340，以降低环境光传感器芯片304与指纹传感器芯片301之间相互的光信号干扰。
为了支撑上述遮光层340，可选地，如图13所示，芯片封装结构200还包括：保护胶层350，设置于上述遮光层340的下方，用于支撑上述遮光层340。
具体地，该保护胶层350可为芯片保护胶，其可通过点胶的方式设置于芯片四周，例如，设置于指纹传感器芯片301的四周，其可用于保护指纹传感器芯片301，且提高芯片的稳定性。可选地，若芯片封装结构包括控制芯片305，则保护胶层350可同时用于设置于控制芯片305的四周，乃至覆盖设置于控制芯片305，遮光层340设置于该保护胶层350的表面。在一些实施方式中，若遮光层340为遮光油墨，该遮光油墨可通过移印制程或者丝印制程制备于保护胶层350的表面。
可选地，如图13所示，该保护胶层350在包围设置于芯片四周的同时，可用作芯片引线的引线保护胶，该引线保护胶可完全包覆引线，以保证引线连接的稳定性与可靠性。
在本申请实施例中，利用保护胶层350，既能保护指纹传感器芯片301，也能保护指纹传感器芯片301的引线，且还能用作支撑遮光层340的支撑层，因此，通过本申请实施例的技术方案，复用同一保护胶层实现多种功能，且实现工艺较为方便，在提升芯片封装结构的性能的同时，还能够提高生产效率。
可选地，继续参见图13，保护胶层350除了设置于指纹传感器芯片301和控制芯片305四周以外，还可以设置于生命体征检测传感器芯片302及其光源303的引线处，以及设置于环境光传感器304的引线处，以保护生命体征检测传感器芯片302、光源303、以及环境光传感器304的引线。
上文结合图4至图13说明了本申请实施例提供的芯片封装结构300的多种示意性结构图，并说明了芯片封装结构300中各组件的封装方式。为了更为清楚的表示芯片封装结构300中各组件的相对位置关系，下面图14至图17示出了本申请实施例提供的芯片封装结构300的几种示意性俯视图或仰视图。
图14示出了本申请实施例提供的一种芯片封装结构300的示意性俯视图。图15示出了图14所示芯片封装结构300的局部示意性仰视图。图16示出了本申请实施例提供的另一芯片封装结构300的示意性俯视图。
如图14和图15所示，该芯片封装结构300中包括第一补强板321和第二补强板322，其中，该第一补强板321和第二补强板322可对应于上文图6所示的第一补强板和第二补强板，该第二补强板为异形补强板。
如图16所示，该芯片封装结构300中也包括第一补强板321和第二补强板322，该第一补强板和第二补强板可对应于上文图7、图9、图11至图13所示的第一补强板和第二补强板，该第二补强板的厚度小于第一补强板的厚度。
参见图14和图16，该两个实施例中，除了第二补强板322的形态不同以外，芯片封装结构300中其它元件的设置可相同。
如图14和图16所示，在本申请实施例中，芯片封装结构300包括环境光传感器芯片304和控制芯片305，可选地，指纹传感器芯片301、环境光传感器芯片304以及控制芯片305均设置于FPC 310的不同窗口中，且对应设置于第一补强板321。其中，环境光传感器芯片304以及控制芯片305分别设置于指纹传感器芯片301的两侧，且与指纹传感器芯片301相邻设置。
另外，生命体征检测传感器芯片302对应设置于第二补强板322的中间区域，且同样设置于FPC 310的窗口中，光源303可为多个点光源，例如，为多个LED，并排设置于生命体征检测传感器芯片302的一侧，该光源303设置于FPC 310减薄的第一区域3101中。
继续参见图14和图16，在本申请实施例中，芯片封装结构300的FPC 310中还设置有多个被动元件，其可设置于图14中FPC 310的被动元件区域360，以供配合于芯片封装结构300中各芯片的信号处理。另外，芯片封装结构300还可包括连接器，其可设置于图14中FPC 310的补强区域370，便于通过该连接器将FPC 310电连接于电子设备的其它电学部件。
图17示出了本申请实施例中另一芯片封装结构300的示意性俯视图。
如图17所示，上文实施例中的泡棉层330对应于第一补强板321和第二补强板322(图17中未示出)补强的FPC 310区域设置，泡棉层330中形成有窗口，芯片封装结构300中的各芯片和光源位于该泡棉层330的窗口中。该较大面积的泡棉层330可为显示屏提供较大面积的支撑，保证设置于其窗口中的各芯片和光源不会受到显示屏的挤压，从而保证各芯片和光源的使用可靠性。
另外，如图17所示，上文实施例中的遮光层340可围绕于指纹传感器芯片310的像素阵列3011设置，并覆盖与指纹传感器芯片310相邻设置的控制芯片350(图17中未示出)。
以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。
例如，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。
又例如，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。
本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括：
显示屏以及上述任一申请实施例的芯片封装结构300，该芯片封装结构设置于显示屏下方，用于接收经过显示屏上方手指返回并穿过显示屏的光信号，以进行指纹检测和生命体征检测。
该电子设备可以为任何具有显示屏的电子设备。该显示屏可以为OLED显示屏、LCD显示屏或者相关技术中其它类型的显示屏。具体可以对应于前述实施例中的显示屏110，其相关说明可以参考可以参照前述关于显示屏110的描述，为了简洁，在此不再赘述。
可选地，该芯片封装结构可设置于电子设的中框，以设置在显示屏的下方，在一些实施方式中，该芯片封装结构用于设置在显示屏的中部区域或者中下部区域的下方，以适应于用户的惯常按压区域。
可选地，该中框可以对应于前述实施例中的中框120，其相关说明可以参考可以参照前述关于中框120的描述，为了简洁，在此不再赘述。
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(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、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 (23)

1.一种芯片封装结构，其特征在于，用于设置在电子设备的显示屏的下方，包括：
指纹传感器芯片，用于接收所述显示屏的第一光信号经过所述显示屏上方手指之后返回的指纹光信号，以进行指纹检测；
生命体征检测传感器芯片及光源，所述光源用于向手指发出第二光信号，所述生命体征检测传感器芯片用于接收所述第二光信号经过所述显示屏上方手指返回的生命体征光信号，以进行生命体征检测；
柔性电路板，其中设置有第一窗口和第二窗口，所述指纹传感器芯片和所述生命体征检测传感器芯片分别设置于所述第一窗口和所述第二窗口中，并与所述柔性电路板电连接，所述光源设置于所述柔性电路板的第一区域上方，并与所述第一区域电连接，其中，所述柔性电路板中第一区域的厚度小于其它区域的厚度；
补强板，设置于所述柔性电路板下方，用于对所述柔性电路板、所述指纹传感器芯片、所述生命体征检测传感器芯片及所述光源进行支撑。
2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述柔性电路板的第一区域为单层电路板，所述单层电路板包括一层金属层以及一层基材层。
3.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述柔性电路板的第一区域的厚度不大于60μm。
4.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述补强板包括第一补强板和第二补强板，所述第一补强板用于支撑所述指纹传感器芯片，所述第二补强板用于支撑所述生命体征检测传感器芯片和所述光源；
其中，所述第二补强板与所述显示屏的距离大于所述第一补强板与所述显示屏的距离。
5.根据权利要求4所述的芯片封装结构，其特征在于，所述第二补强板的厚度小于所述第一补强板的厚度。
6.根据权利要求5所述的芯片封装结构，其特征在于，所述第二补强板的厚度不大于50μm。
7.根据权利要求5所述的芯片封装结构，其特征在于，所述第一补强板和所述第二补强板设置于所述电子设备的中框的盲孔。
8.根据权利要求4所述的芯片封装结构，其特征在于，所述第二补强板的边缘区域向上弯曲，形成台阶结构，所述第二补强板的中间区域为板状结构；
其中，所述第二补强板的中间区域与所述显示屏的距离大于所述第一补强板与所述显示屏的距离。
9.根据权利要求8所述的芯片封装结构，其特征在于，所述第一补强板设置于所述电子设备的中框的盲孔，所述第二补强板通过所述台阶结构设置于所述电子设备的中框的通孔。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述生命体征检测传感器芯片和所述光源的距离在4mm至6mm之间。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：环境光传感器芯片，用于接收环境光穿过所述显示屏的第三光信号，以进行环境光检测。
12.根据权利要求11所述的芯片封装结构，其特征在于，所述环境光传感器芯片与所述指纹传感器芯片相邻设置，并电连接于所述柔性电路板；
所述环境光传感器用于接收所述指纹光信号，以确定所述指纹光信号的颜色信息，所述指纹光信号的颜色信息用于进行指纹防伪。
13.根据权利要求1至9中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：控制芯片，设置于所述指纹传感器芯片的一侧，并电连接于所述柔性电路板；
所述控制芯片用于控制所述指纹传感器芯片运行，和/或，对所述指纹传感器芯片产生的信号进行处理以进行指纹检测。
14.根据权利要求13所述的芯片封装结构，其特征在于，所述控制芯片还用于控制所述生命体征检测传感器芯片运行，和/或，对所述生命体征检测传感器芯片产生的信号进行处理以进行生命体征检测。
15.根据权利要求13所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：环境光传感器芯片，所述控制芯片还用于控制所述环境光传感器芯片运行，和/或，对所述环境光传感器芯片产生的信号进行处理以进行环境光检测和指纹防伪检测。
16.根据权利要求1至9中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：泡棉层，设置于所述生命体征检测传感器芯片及所述光源之间，和/或，设置于所述指纹传感器芯片四周。
17.根据权利要求16所述的芯片封装结构，其特征在于，所述泡棉层设置于所述柔性电路板表面，且抵靠于所述显示屏。
18.根据权利要求1至9中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：遮光层，设置于所述指纹传感器芯片中感光区域上方的四周。
19.根据权利要求18所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：控制芯片，所述控制芯片设置于所述指纹传感器芯片的一侧，且所述遮光层覆盖设置于所述控制芯片的上方。
20.根据权利要求18所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：保护胶层，设置于所述遮光层下方，用于支撑所述遮光层。
21.根据权利要求20所述的芯片封装结构，其特征在于，所述保护胶层还设置于所述指纹传感器芯片的四周，用于保护所述指纹传感器芯片，和/或，
所述保护胶层包覆所述指纹传感器芯片连接至所述柔性电路板的引线，用于保护所述引线。
22.根据权利要求1至9中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构用于设置在所述显示屏下方的中框，并对应设置于所述显示屏的中部区域或者中下部区域的下方。
23.一种电子设备，其特征在于，包括：显示屏；以及
如上述权利要求1至22中任一项所述的芯片封装结构，所述芯片封装结构设置于所述显示屏下方，用于接收经过所述显示屏上方手指返回并穿过所述显示屏的光信号，以进行指纹检测和生命体征检测。
CN202122181447.1U 2021-02-05 2021-09-09 芯片封装结构和电子设备 Active CN216250726U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNPCT/CN2021/075643 2021-02-05
PCT/CN2021/075643 WO2022165770A1 (zh) 2021-02-05 2021-02-05 芯片封装结构和电子设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN216250726U true CN216250726U (zh) 2022-04-08

Family

ID=80982771

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202122185400.2U Active CN216250727U (zh) 2021-02-05 2021-09-09 芯片封装结构和电子设备
CN202122181447.1U Active CN216250726U (zh) 2021-02-05 2021-09-09 芯片封装结构和电子设备

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202122185400.2U Active CN216250727U (zh) 2021-02-05 2021-09-09 芯片封装结构和电子设备

Country Status (2)

Country Link
CN (2) CN216250727U (zh)
WO (1) WO2022165770A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024026732A1 (zh) * 2022-08-03 2024-02-08 京东方科技集团股份有限公司 显示模组及显示装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201044027A (en) * 2009-06-01 2010-12-16 Wintek Corp Color filter plate with touch function
CN108475334A (zh) * 2017-06-29 2018-08-31 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置和终端设备
CN109196524B (zh) * 2018-02-23 2020-05-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 通过光学感测检测指纹的电子设备及其操作方法
WO2020056771A1 (zh) * 2018-09-21 2020-03-26 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置和电子设备
WO2020186523A1 (zh) * 2019-03-21 2020-09-24 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置和电子设备
CN110533008A (zh) * 2019-09-18 2019-12-03 上海菲戈恩微电子科技有限公司 光学生物识别模组及制备方法、显示装置和电子设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024026732A1 (zh) * 2022-08-03 2024-02-08 京东方科技集团股份有限公司 显示模组及显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022165770A1 (zh) 2022-08-11
CN216250727U (zh) 2022-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN211529176U (zh) 指纹检测装置和电子设备
CN109791610B (zh) 指纹识别装置和电子设备
CN211349388U (zh) 指纹识别装置和电子设备
CN111052139B (zh) 屏下指纹识别装置、lcd指纹识别系统和电子设备
CN109863507B (zh) 指纹识别装置和电子设备
CN111066030B (zh) 屏下指纹识别装置及电子设备
CN211554956U (zh) 指纹感测模块与电子装置
CN112674746B (zh) 心率检测装置及方法、电子设备
CN216250726U (zh) 芯片封装结构和电子设备
CN214477442U (zh) 芯片封装结构和电子设备
CN209911987U (zh) 指纹识别装置和电子设备
CN216528902U (zh) 光学芯片的封装结构和电子设备
CN214477443U (zh) 芯片封装结构和电子设备
US20230172553A1 (en) Display device including a force sensor, a light receiving sensor, and a main processor
CN214225938U (zh) 光学指纹检测装置和电子设备
WO2022165775A1 (zh) 芯片封装结构和电子设备
CN108023985A (zh) 电子装置
CN111788576B (zh) 指纹检测装置和电子设备
CN210895484U (zh) 屏下指纹识别装置、lcd指纹识别系统和电子设备
CN212749866U (zh) 指纹识别装置和电子设备
CN212749864U (zh) 指纹识别装置和电子设备
CN213423972U (zh) 指纹识别装置和电子设备
CN212749867U (zh) 指纹识别装置和电子设备
CN214225937U (zh) 光学指纹检测装置和电子设备
CN212749865U (zh) 指纹识别装置和电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant