TW201831065A

TW201831065A - 指紋感測模組及其製造方法

Info

Publication number: TW201831065A
Application number: TW106103748A
Authority: TW
Inventors: 林煒挺
Original assignee: 茂丞科技股份有限公司
Priority date: 2017-02-03
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2018-08-16

Abstract

一種指紋感測封裝模組的製造方法包括形成預製層於電路基板上，其中，預製層包括至少一槽孔。設置至少一指紋感測晶片於槽孔內的電路基板上，其中，指紋感測晶片具有感測面，感測面位於相對於電路基板的一側。形成封裝體於槽孔內，且封裝體覆蓋局部的指紋感測晶片。對應預製層的槽孔的旁側處切割以形成至少一指紋感測單體。設置覆蓋層於指紋感測單體上。

Description

指紋感測模組及其製造方法

一種指紋感測模組及其製造方法，特別是指一種具有覆蓋層之指紋感測模組。

隨著科技的發展，行動電話、個人筆記型電腦或平板等電子裝置已經成為了生活中必備之工具，而這些電子系統內部儲存的資訊如通訊錄、相片等日異增加，已然具有相當個人化的特點。為避免重要資訊遭到遺失或是盜用等情況，如今指紋感測封裝模組已廣泛地運用於電子裝置。

目前常見的指紋感測模組是先將指紋感測晶片透過打線方式（wire bonding）電性連接至電路基板上，而後透過模具將模封材料覆蓋指紋感測晶片。此外，模封材料的厚度須高於打線之弧高，以免使用者觸碰感測時打線因受力而斷裂。然而，習知指紋感測模組的製造方法至少須透過打線機以及模具，製程複雜。而且，習知指紋封裝模組的整體體積大且厚度厚，故較不易進一步降低電子裝置整體厚度。

本發明提出一種指紋感測模組的製造方法，包含形成預製層於電路基板上，其中，預製層包括至少一槽孔。設置至少一指紋感測晶片於槽孔內的電路基板上，其中，指紋感測晶片具有感測面，感測面位於相對於電路基板的一側。形成封裝體於槽孔內，且封裝體覆蓋局部的指紋感測晶片。對應預製層的槽孔的旁側處切割以形成至少一指紋感測單體。設置覆蓋層於指紋感測單體上。

本發明提出一種指紋感測模組的製造方法，包含設置至少一指紋感測晶片於電路基板上，其中指紋感測晶片具有感測面，感測面位於相對於電路基板的一側。設置封裝體於電路基板上，以覆蓋指紋感測晶片。切割封裝體以形成至少一指紋感測單體。形成覆蓋層於指紋感測單體上。

本發明一實施例提出一種指紋感測模組，包含電路基板、預製層、指紋感測晶片、封裝體以及覆蓋層。預製層位於電路基板上，且預製層包括至少一槽孔。指紋感測晶片設置於至少一槽孔內的電路基板上。其中指紋感測晶片具有感測面，感測面位於相對於電路基板的一側。封裝體位於槽孔內，且封裝體覆蓋局部的指紋感測晶片。覆蓋層設置於封裝體上。

綜上所述，本發明實施例提供指紋感測封裝模組及其製造方法。本發明之一實施例的指紋感測封裝模組包括電路基板、預製層、指紋感測晶片、封裝體及覆蓋層。設置於電路基板上的預製層可用以作為整體模組的支撐體，而指紋感測晶片可透過表面黏著技術而容置於預製層的槽孔內。其中，預製層的厚度可以小於或是等於指紋感測晶片的高度，且封裝體的厚度可以小於或等於指紋感測晶片的高度，依此，相較於習知的封裝體的厚度受限於打線之弧高，指紋感測晶片的感測面能夠較接近覆蓋層。換言之，指紋感測晶片的感測面較接近待感測物。

此外，本發明之一實施例的指紋感測封裝模組的製造方法包括設置預製層的步驟以及以點膠製程來製作封膠體的步驟，依此，相較於習知技術而言，本發明的指紋感測封裝模組的製造方法較為簡易，無需使用複雜的設備和繁複的步驟流程。

另外，於本發明另一實施例的指紋感測封裝模組的製造方法中，可以透過點膠製程直接於指紋感測晶片上製作封膠體，而無須先設置預製層。依此，本發明之此一指紋感測封裝模組的製造方法亦無需使用複雜的設備和繁複的步驟流程。

圖1A至圖1E分別是本發明一實施例的指紋感測模組的製造方法於各步驟所形成的示意圖。請依序配合參照圖1A至圖1E。

首先，形成預製層120於電路基板110上。請參閱圖1A，詳細而言，可透過一模具(未繪示)在電路基板110的表面110a上灌注模封材料，使其成形為具有至少一槽孔H1的預製層120。槽孔H1連通預製層120的上表面及下表面，也就是說，槽孔H1可暴露出電路基板110的局部的表面110a。此外，槽孔H1的徑寬可以大於指紋感測晶片130的大小，以在後續工序中可用來容納指紋感測晶片130。為避免降低指紋感測晶片130的靈敏度，於一實施例中，預製層120的厚度120h可以小於或是等於指紋感測晶片130的高度130h。電路基板110具體可為一大尺寸的電路聯板(circuit substrate panel或circuit substrate strip)，且電路基板110的表面110a可視電性設計而具有接墊(未繪示)或線路(未繪示)等電路佈線。在實務上，這些接墊及線路可依後續的指紋感測晶片130的設置需求而設計。預製層120的材料可以是一般封裝常用之模封材料，例如但不限於是環氧塑封材料(Epoxy Molding Compound，EMC)。

接著，設置至少一指紋感測晶片130於至少一槽孔H1內的電路基板110上。請參閱圖1B，詳細而言，指紋感測晶片130具有感測面130a以及相對於感測面130a的非感測面130b，其中，感測面130a即為指紋感測晶片130設有感測區的表面。感測面130a位於相對於電路基板110的一側，也就是說，指紋感測晶片130的非感測面130b與電路基板110結合。於一實施例中，指紋感測晶片130可以包括矽通孔電極(through silicon via，TSV)(未繪示)，矽通孔電極可將感測面130a上的電性接點電性導通至非感測面130b。於此實施例中，指紋感測晶片130可以透過表面黏著技術(surface mount technology，SMT)而將指紋感測晶片130的非感測面130b以凸塊、錫膏(solder paste)或錫球T1等而黏著於電路基板110的表面。

接著，形成封裝體140於槽孔H1內。請參閱圖1C，詳細來說，封裝體140可以為液態封膠材料或填充膠材(underfill)，且藉由點膠製程(dispensing)而將封裝體140填充於槽孔H1內以及指紋感測晶片130與錫球T1之間的間隙，並且覆蓋局部的指紋感測晶片130。需說明的是，為避免降低指紋感測晶片130的靈敏度，於一實施例中，封裝體140的厚度140h可以小於或等於指紋感測晶片130的高度130h。換言之，封裝體140可以裸露出指紋感測晶片130的感測面130a。

接著，進行單體化工序。請參閱圖1D，對應預製層120的槽孔H1旁側處進行切割，以形成至少一指紋感測單體U1。指紋感測單體U1係定義為所欲於此單體化工序中獲得之單體。值得一提的是，可以透過刀具或是使用雷射來切割封裝體140與電路基板110，以進行單體化工序。

而後，設置覆蓋層150於指紋感測單體U1上。請參閱圖1E，具體來說，將黏性材料(未繪示)施加於指紋感測單體U1的封裝體140的表面或是覆蓋層150的表面，而後藉由黏性材料將覆蓋層150黏附於指紋感測單體U1的封裝體140上。黏性材料可以是但不限於雙面膠、液態膠、黏性油墨或黏性塗料等。此外，指紋感測模組的製造方法之此一實施例可以更包括形成色彩層C1於覆蓋層150上之步驟，也就是說，可以先於覆蓋層150塗布色彩層C1後，再將黏性材料形成於色彩層C1的表面或是指紋感測單體U1的封裝體140的表面，以將具有色彩層C1的覆蓋層150附著於指紋感測單體U1上。需說明的是，覆蓋層150用以提供一使用者之手指觸碰。於一實施例中，覆蓋層150可以是一可透光之基材，例如是玻璃基板、塑膠基板、藍寶石基板或是應用於一觸控裝置之觸控蓋板等，因而能顯示出位於覆蓋層150下方色彩層C1的顏色。於此，指紋感測模組100大致上已形成。

圖2A至圖2D為本發明又一實施例的指紋感測模組的製造方法於各步驟所形成的示意圖。請依序參照圖2A至圖2D。

首先，設置至少一指紋感測晶片130於電路基板110上。請參閱圖2A，詳細而言，指紋感測晶片130的感測面130a位於相對於電路基板110的一側，指紋感測晶片130的非感測面130b與電路基板110結合。於一實施例中，指紋感測晶片130可以包括矽通孔電極 (未繪示)，矽通孔電極可將感測面130a上的電性接點電性導通至非感測面130b。於此實施例中，指紋感測晶片130可以透過表面黏著技術而將指紋感測晶片130的非感測面130b以凸塊、錫膏或錫球T1等而黏著於電路基板110的表面。

接著，請參閱圖2B，設置封裝體140於電路基板110上，以覆蓋指紋感測晶片130。於此實施例中，封裝體140的材料可以是填充膠(underfill)，透過點膠製程而附著於電路基板110上且覆蓋局部的指紋感測晶片130。不過，於其他實施例中，封裝體140的材料可以是具黏性的預浸材料層(Preimpregnated Material)，例如是但不限於環氧樹脂(Epoxy resin)、玻璃纖維預浸材(Glass fiber prepreg)、碳纖維預浸材(Carbon fiber prepreg)等材料。封裝體140具有黏性，可以直接黏附於電路基板110上且覆蓋指紋感測晶片130。需說明的是，為避免降低指紋感測晶片130的靈敏度，於一實施例中，封裝體140的厚度140h可以小於或等於指紋感測晶片130的高度130h。換言之，封裝體140可以裸露出指紋感測晶片130的感測面130a。

接著，進行單體化工序，請參閱圖2C，切割封裝體140以形成至少一指紋感測單體U2。詳細而言，可以透過刀具或是使用雷射對應封裝體140的上表面來切割封裝體140與電路基板110，使得每一指紋感測單體U2至少包括一個指紋感測晶片130，以進行單體化工序。指紋感測單體U2係定義為於此實施例之單體化工序中所獲得之單體。由於此一實施例並未包括形成預製層120於電路基板110之步驟，因此指紋感測單體U2和指紋感測單體U12之間存有差異。其中，指紋感測單體U2與指紋感測單體U12的差異在於指紋感測單體U1具有預製層120。

而後，將覆蓋層150設置於指紋感測單體U2上。請參閱圖2D，將黏性材料A1施加於指紋感測單體U2的封裝體140的表面或是覆蓋層150的表面，而後藉由黏性材料A1將覆蓋層150黏附於指紋感測單體U2的封裝體160上。黏性材料A1可以是但不限於雙面膠、液態膠、黏性油墨或黏性塗料等。此外，指紋感測模組的製造方法之此一實施例可以更包括形成色彩層C1於覆蓋層150上之步驟，也就是說，可以先於覆蓋層150塗布色彩層C1後，再將黏性材料A1形成於色彩層C1的表面或是指紋感測單體U1的封裝體140的表面，以將具有色彩層C1的覆蓋層150附著於指紋感測單體U1上。需說明的是，覆蓋層150用以提供一使用者之手指觸碰。於一實施例中，覆蓋層150可以是一可透光之基材，例如是玻璃基板、塑膠基板、藍寶石基板或是應用於一觸控裝置之觸控蓋板等，因而能顯示出位於覆蓋層150下方色彩層C1的顏色。於此，指紋感測模組200大致上已形成。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、200‧‧‧指紋感測模組

110‧‧‧電路基板

110a‧‧‧表面

120‧‧‧預製層

120h‧‧‧厚度

130‧‧‧指紋感測晶片

130a‧‧‧感測面

130b‧‧‧非感測面

130h‧‧‧高度

140‧‧‧封裝體

140h‧‧‧厚度

150‧‧‧覆蓋層

A1‧‧‧黏性材料

C1‧‧‧色彩層

H1‧‧‧槽孔

U1、U2‧‧‧指紋感測單體

T1‧‧‧錫球

圖1A至圖1E分別是本發明一實施例的指紋感測模組的製造方法於各步驟所形成的示意圖。圖2A至圖2D為本發明又一實施例的指紋感測模組的製造方法於各步驟所形成的示意圖。

Claims

一種指紋感測模組的製造方法，包括：形成一預製層於一電路基板上，其中，該預製層包括至少一槽孔；設置至少一指紋感測晶片於該至少一槽孔內的該電路基板上，其中該指紋感測晶片具有一感測面，該感測面位於相對於該電路基板的一側；形成一封裝體於該槽孔內，且該封裝體覆蓋局部的該指紋感測晶片；對應該預製層的該槽孔的旁側處切割以形成至少一指紋感測單體；以及設置一覆蓋層於該指紋感測單體上。
如請求項1所述之指紋感測模組的製造方法，其中該預製層的厚度小於該指紋感測晶片的高度。
如請求項1所述之指紋感測模組的製造方法，其中該封裝體的厚度小於指紋感測晶片的高度。
如請求項1所述之指紋感測模組的製造方法，其中該指紋感測晶片係透過表面黏著技術的方式設置於該電路基板上。
一種指紋感測模組的製造方法，包括：設置至少一指紋感測晶片於一電路基板上，其中該指紋感測晶片具有一感測面，該感測面位於相對於該電路基板的一側；設置一封裝體於該電路基板上，以覆蓋該指紋感測晶片；切割該封裝體以形成至少一指紋感測單體；以及形成一覆蓋層於該指紋感測單體上。
如請求項5所述之指紋感測模組的製造方法，其中該封裝體的厚度小於指紋感測晶片的高度。
一種指紋感測模組，包括：一電路基板；一預製層，位於該電路基板上，且該預製層包括至少一槽孔；至少一指紋感測晶片，設置於該至少一槽孔內的該電路基板上，其中該指紋感測晶片具有一感測面，該感測面位於相對於該電路基板的一側；一封裝體，位於該槽孔內，且該封裝體覆蓋局部的該指紋感測晶片；以及一覆蓋層，設置於該封裝體上。
如請求項7所述之指紋感測模組，其中該預製層的厚度小於該指紋感測晶片的高度。
如請求項7所述之指紋感測模組，其中該封裝體的厚度小於指紋感測晶片的高度。
如請求項7所述之指紋感測模組，其中該指紋感測晶片係透過表面黏著技術的方式設置於該電路基板上