TWI696280B - 光學式影像辨識裝置及其製作方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係揭露一種光學式影像辨識裝置及其製作方法,首先,提供周圍設有複數個導電接墊之一基板。接著,形成一影像感測器於基板上。再來,形成具有複數個貫穿自身之通孔之一光學準直器於影像感測器上。然後,形成一第一耐高溫膠於光學準直器之頂部之邊緣,並形成一濾光片於第一耐高溫膠上,並利用濾光片遮蔽通孔,且於影像感測器之周圍以複數條導線分別電性連接導電接墊。最後,形成一封裝膠體於影像感測器與基板之周圍上,以覆蓋光學準直器、第一耐高溫膠與濾光片之側壁,且包覆導線與導電接墊,以避免有粒子掉入通孔中,降低光接收效率。

Description

光學式影像辨識裝置及其製作方法
本發明係關於一種影像辨識技術,且特別關於一種光學式影像辨識裝置及其製作方法。
通常,指紋具有許多特徵,包括脊,谷和更精細的點。更精細的點包括脊分叉的分叉和脊結束的終點。指紋可以被視為獨特的生物識別數據,因為其特徵分佈是不同的,每個人不能具有相同的指紋。因此,在安全系統中使用諸如指紋之類的生物識別數據可以確保對需要安全性及可移動資產等的區域進行有效和準確的保護。用於獲取指紋圖像的指紋識別裝置一般可以分為電容型裝置和光學型裝置。針對全螢幕面板,原先能容納指紋辨識的螢幕之下方區塊也受到擠壓,為了美觀及周邊配件之市場考量,智慧型手機廠自然不希望將指紋放置於螢幕之背面,因此光學指紋識別裝置是未來趨勢。在傳統技術中,若欲製作光學指紋辨識裝置時,會先完成互補式金氧半(CMOS)封裝製程後,再貼合一紅外線濾光片(IR-Cut filter),以遮蔽光路。然而,因為在互補式金氧半封裝製程中有清洗製程與切割製程,且此些製程都是水製程,非常容易有粒子掉入光路中,造成光路阻塞,使良率小於50%,導致光無法正常接收。
因此,本發明係在針對上述的困擾,提出一種光學式影像辨識裝置及其製作方法,以解決習知所產生的問題。
本發明的主要目的,在於提供一種光學式影像辨識裝置及其製作方法,其係先貼合濾光片,以遮蔽光學準直器之作為光路之通孔,再利用封裝膠體完成封裝製程,進而避免光路受到互補式金氧半(CMOS)封裝製程中有粒子掉入光路中,降低光接收效率。
為達上述目的,本發明提供一種光學式影像辨識裝置,包含一基板、一影像感測器、一光學準直器(collimator)、一第一耐高溫膠、一濾光片與一封裝膠體。基板之周圍設有複數個導電接墊,影像感測器設於基板上,影像感測器之周圍透過複數條導線分別電性連接所有導電接墊,光學準直器具有複數個貫穿自身之通孔,光學準直器設於影像感測器上。第一耐高溫膠設於光學準直器之頂部之邊緣,濾光片設於第一耐高溫膠上,並遮蔽所有通孔。封裝膠體設於影像感測器與基板之周圍上,並覆蓋光學準直器、第一耐高溫膠與濾光片之側壁,且包覆所有導線與所有導電接墊。
在本發明之一實施例中,光學式影像辨識裝置更包含一軟性印刷電路板(FPC),其係設於基板之底部。
在本發明之一實施例中,光學式影像辨識裝置更包含一發光模組與一第二耐高溫膠,發光模組透過第二耐高溫膠設於封裝膠體上,並遮蔽濾光片。
在本發明之一實施例中,發光模組為有機發光二極體(OLED)模組。
在本發明之一實施例中,影像感測器為互補式金氧半(CMOS)影像感測器,濾光片為紅外線濾光片(IR-Cut filter)。
在本發明之一實施例中,光學準直器為微機電(MEMS)結構,所有通孔為矽通孔(TSV)。
在本發明之一實施例中,影像感測器、光學準直器、第一耐高溫膠與濾光片之總厚度等於封裝膠體之厚度。
本發明亦提供一種光學式影像辨識裝置之製作方法,首先,提供一基板,其周圍設有複數個導電接墊。接著,形成一影像感測器於基板上。再來,形成具有複數個貫穿自身之通孔之一光學準直器(collimator)於影像感測器上。形成完後,形成一第一耐高溫膠於光學準直器之頂部之邊緣。接著,形成一濾光片於第一耐高溫膠上,並利用濾光片遮蔽所有通孔。然後,在影像感測器之周圍透過複數條導線分別電性連接所有導電接墊。最後,形成一封裝膠體於影像感測器與基板之周圍上,並利用封裝膠體覆蓋光學準直器、第一耐高溫膠與濾光片之側壁,且包覆所有導線與所有導電接墊。
在本發明之一實施例中,在形成封裝膠體於影像感測器與基板之周圍上之步驟後,形成一軟性印刷電路板(FPC)於基板之底部。
在本發明之一實施例中,在形成軟性印刷電路板於基板之底部之步驟後,透過一第二耐高溫膠形成一發光模組於封裝膠體上,並利用發光模組遮蔽濾光片。
茲為使 貴審查委員對本發明的結構特徵及所達成的功效更有進一步的瞭解與認識,謹佐以較佳的實施例圖及配合詳細的說明,說明如後:
本發明之實施例將藉由下文配合相關圖式進一步加以解說。盡可能的,於圖式與說明書中,相同標號係代表相同或相似構件。於圖式中,基於簡化與方便標示,形狀與厚度可能經過誇大表示。可以理解的是,未特別顯示於圖式中或描述於說明書中之元件,為所屬技術領域中具有通常技術者所知之形態。本領域之通常技術者可依據本發明之內容而進行多種之改變與修改。
當一個元件被稱為『在…上』時,它可泛指該元件直接在其他元件上,也可以是有其他元件存在於兩者之中。相反地,當一個元件被稱為『直接在』另一元件,它是不能有其他元件存在於兩者之中間。如本文所用,詞彙『及/或』包含了列出的關聯項目中的一個或多個的任何組合。
於下文中關於“一個實施例”或“一實施例”之描述係指關於至少一實施例內所相關連之一特定元件、結構或特徵。因此,於下文中多處所出現之“一個實施例”或 “一實施例”之多個描述並非針對同一實施例。再者,於一或多個實施例中之特定構件、結構與特徵可依照一適當方式而結合。
以下請參閱第1圖,並介紹本發明之光學式影像辨識裝置之第一實施例。光學式影像辨識裝置包含一基板10、複數個導電接墊12、一影像感測器14、複數條導線16、具有複數個貫穿自身之通孔17之一光學準直器(collimator)18、一第一耐高溫膠22、一濾光片24與一封裝膠體26,通孔17之孔徑例如為5微米(μm)。在第一實施例中,濾光片24係以紅外線濾光片(IR-Cut filter)為例,影像感測器14為互補式金氧半(CMOS)影像感測器,但本發明並不以此為限。此外,在本發明之某些實施例中,基板10可為印刷電路板(PCB)、陶瓷基板、聚酰亞胺(PI)基板、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板或聚乙烯萘(PEN)基板。第一耐高溫膠22之材質可為矽芳炔樹脂(PSA)、矽膠、酚醛樹脂膠、耐溫壓克力膠、耐溫環氧膠或無機高溫膠,導線16之材質可為鋁、銀或銅,濾光片24之材質可為玻璃或塑膠,封裝膠體26之材質可為矽膠或環氧基樹脂。在本發明之某些實施例中,光學準直器18為微機電(MEMS)結構,所有通孔17為矽通孔(TSV)。
基板10之周圍設有所有導電接墊12,影像感測器14設於基板10上,具體而言,即影像感測器14設於基板10之中央區域上。影像感測器14之周圍透過所有導線16分別電性連接所有導電接墊12。光學準直器18設於影像感測器14上,即光學準直器18設於影像感測器14之中央區域上。第一耐高溫膠22設於光學準直器18之頂部之邊緣,濾光片24設於第一耐高溫膠22上,即濾光片24位於所有通孔17之正上方,並遮蔽所有通孔17。封裝膠體26設於影像感測器14與基板10之周圍上,並覆蓋光學準直器18之側壁、第一耐高溫膠22之側壁與濾光片24之側壁,且包覆所有導線16與所有導電接墊12。影像感測器14、光學準直器18、第一耐高溫膠22與濾光片24之總厚度等於封裝膠體26之厚度,舉例來說,濾光片24之厚度為0.03~0.5毫米(mm)。由於封裝膠體26可以覆蓋濾光片24之側壁,代表在進行封裝製程之前,濾光片24已經形成在光學準直器18,以遮蔽作為光路之所有通孔17,以防止後續在進行互補式金氧半(CMOS)封裝製程中的水製程時,有粒子(particles)掉入通孔17中,降低光學式影像辨識裝置的光接收效率。
以下請參閱第2圖至第8圖,以介紹本發明之光學式影像辨識裝置之製作方法。首先,如第2圖所示,提供基板10,其周圍設有所有導電接墊12。接著,如第3圖所示,形成影像感測器14於基板10上。再來,如第4圖所示,形成具有所有通孔17之光學準直器18於影像感測器14上。形成完後,如第5圖所示,形成第一耐高溫膠22於光學準直器18之頂部之邊緣。接著,如第6圖所示,形成濾光片24於第一耐高溫膠22上,並利用濾光片24遮蔽所有通孔17。在形成濾光片24後,如第7圖所示,在影像感測器14之周圍透過所有導線16分別電性連接所有導電接墊12。最後,由於濾光片24已經遮蔽所有通孔17,以保護光路,故如第8圖所示,再形成封裝膠體26於影像感測器14與基板10之周圍上,並利用封裝膠體26覆蓋光學準直器18、第一耐高溫膠22與濾光片24之側壁,且包覆所有導線16與所有導電接墊12,以完成封裝製程。
以下請參閱第9圖,並介紹本發明之光學式影像辨識裝置之第二實施例。第二實施例相較第一實施例更包含一軟性印刷電路板(FPC)28,其係設於基板10之底部。第二實施例與第一實施例具有相同之製作方法,並在形成封裝膠體26於影像感測器14與基板10之周圍上之步驟後,利用表面黏著技術(SMT)形成軟性印刷電路板28於基板10之底部。
以下請參閱第10圖,並介紹本發明之光學式影像辨識裝置之第三實施例。第三實施例相較第二實施例更包含一發光模組30與一第二耐高溫膠32。在本發明之某些實施例中,發光模組30為有機發光二極體(OLED)模組,第二耐高溫膠32之材質可為矽芳炔樹脂(PSA)、矽膠、酚醛樹脂膠、耐溫壓克力膠、耐溫環氧膠或無機高溫膠。發光模組30透過第二耐高溫膠32設於封裝膠體26上,即發光模組30位於濾光片24之正上方,並遮蔽濾光片24。第三實施例與第二實施例具有相同之製作方法,並在形成軟性印刷電路板28於基板10之底部之步驟後,透過第二耐高溫膠32形成發光模組30於封裝膠體26上,並利用發光模組30遮蔽濾光片24。
綜上所述,本發明先貼合濾光片,以遮蔽光學準直器之作為光路之通孔,再利用封裝膠體完成封裝製程,進而避免光路受到互補式金氧半(CMOS)封裝製程中有粒子掉入光路中,降低光接收效率。
以上所述者,僅為本發明一較佳實施例而已,並非用來限定本發明實施之範圍,故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾,均應包括於本發明之申請專利範圍內。
10:基板 12:導電接墊 14:影像感測器 16:導線 17:通孔 18:光學準直器 22:第一耐高溫膠 24:濾光片 26:封裝膠體 28:軟性印刷電路板 30:發光模組 32:第二耐高溫膠
第1圖為本發明之光學式影像辨識裝置之第一實施例之結構剖視圖。 第2圖至第8圖為本發明之製作光學式影像辨識裝置之各步驟結構剖視圖。 第9圖為本發明之光學式影像辨識裝置之第二實施例之結構剖視圖。 第10圖為本發明之光學式影像辨識裝置之第三實施例之結構剖視圖。
10:基板
12:導電接墊
14:影像感測器
16:導線
17:通孔
18:光學準直器
22:第一耐高溫膠
24:濾光片
26:封裝膠體

Claims (10)

  1. 一種光學式影像辨識裝置,包含: 一基板,其周圍設有複數個導電接墊; 一影像感測器,設於該基板上,該影像感測器之周圍透過複數條導線分別電性連接該些導電接墊; 一光學準直器(collimator),具有複數個貫穿自身之通孔,該光學準直器設於該影像感測器上; 一第一耐高溫膠,設於該光學準直器之頂部之邊緣; 一濾光片,設於該第一耐高溫膠上,並遮蔽該些通孔;以及 一封裝膠體,設於該影像感測器與該基板之該周圍上,並覆蓋該光學準直器、該第一耐高溫膠與該濾光片之側壁,且包覆該些導線與該些導電接墊。
  2. 如請求項1所述之光學式影像辨識裝置,更包含一軟性印刷電路板(FPC),其係設於該基板之底部。
  3. 如請求項2所述之光學式影像辨識裝置,更包含一發光模組與一第二耐高溫膠,該發光模組透過該第二耐高溫膠設於該封裝膠體上,並遮蔽該濾光片。
  4. 如請求項3所述之光學式影像辨識裝置,其中該發光模組為有機發光二極體(OLED)模組。
  5. 如請求項1所述之光學式影像辨識裝置,其中該影像感測器為互補式金氧半(CMOS)影像感測器,該濾光片為紅外線濾光片(IR-Cut filter)。
  6. 如請求項1所述之光學式影像辨識裝置,其中該光學準直器為微機電(MEMS)結構,該些通孔為矽通孔(TSV)。
  7. 如請求項1所述之光學式影像辨識裝置,其中該影像感測器、該光學準直器、該第一耐高溫膠與該濾光片之總厚度等於該封裝膠體之厚度。
  8. 一種光學式影像辨識裝置之製作方法,包含下列步驟: 提供一基板,其周圍設有複數個導電接墊; 形成一影像感測器於該基板上; 形成具有複數個貫穿自身之通孔之一光學準直器(collimator)於該影像感測器上; 形成一第一耐高溫膠於該光學準直器之頂部之邊緣; 形成一濾光片於該第一耐高溫膠上,並利用該濾光片遮蔽該些通孔; 在該影像感測器之周圍透過複數條導線分別電性連接該些導電接墊;以及 形成一封裝膠體於該影像感測器與該基板之該周圍上,並利用該封裝膠體覆蓋該光學準直器、該第一耐高溫膠與該濾光片之側壁,且包覆該些導線與該些導電接墊。
  9. 如請求項8所述之光學式影像辨識裝置之製作方法,其中在形成該封裝膠體於該影像感測器與該基板之該周圍上之步驟後,形成一軟性印刷電路板(FPC)於該基板之底部。
  10. 如請求項9所述之光學式影像辨識裝置之製作方法,其中在形成該軟性印刷電路板於該基板之該底部之步驟後,透過一第二耐高溫膠形成一發光模組於該封裝膠體上,並利用該發光模組遮蔽該濾光片。
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