TWM514610U - 指紋感測裝置 - Google Patents

指紋感測裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWM514610U
TWM514610U TW104215290U TW104215290U TWM514610U TW M514610 U TWM514610 U TW M514610U TW 104215290 U TW104215290 U TW 104215290U TW 104215290 U TW104215290 U TW 104215290U TW M514610 U TWM514610 U TW M514610U
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
conductive
sensing device
guiding
fingerprint sensing
component
Prior art date
Application number
TW104215290U
Other languages
English (en)
Inventor
Chien-Cheng Wei
Zu-Chi Chiu
Original Assignee
Tong Hsing Electronic Ind 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 Tong Hsing Electronic Ind Ltd filed Critical Tong Hsing Electronic Ind Ltd
Priority to TW104215290U priority Critical patent/TWM514610U/zh
Publication of TWM514610U publication Critical patent/TWM514610U/zh
Priority to US15/265,240 priority patent/US20170083736A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1324—Sensors therefor by using geometrical optics, e.g. using prisms
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • 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
    • H01L25/50—Multistep manufacturing processes of assemblies consisting of devices, each device being of a type provided for in group H01L27/00 or H01L29/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06513—Bump or bump-like direct electrical connections between devices, e.g. flip-chip connection, solder bumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)

Description

指紋感測裝置
本新型是有關於一種指紋感測裝置，特別是指一種具有平面式封裝結構的指紋感測裝置。
目前現有的指紋感測裝置大致上區分為光學式與電容式兩種。光學式指紋感測裝置是利用光源、三菱鏡及電荷耦合元件的照相機組成一套指紋採集設備。利用手指按壓三菱鏡後，指紋的波峰與波谷對全反射的吸收與破壞得到指紋影像，再經由照相機將影像擷取與輸出。由於光學式指紋感測裝置是透過影像反射方式採集影像資料，需有光源與影像反射所需的空間，因而導致整體體積大且厚度厚，故難以運用在手持式電子裝置內。電容式指紋感測器原理是將高密度的電容感測器或壓力感測器等微型化感測器整合於晶片中，待指紋按壓晶片表面時，內部微型電容感測器會根據指紋波峰與波谷聚集而產生的不同電荷量形成指紋影像。電容式指紋感測器雖有體積輕薄之優點，但其存在有影像辨識度低及製造成本高等缺點。
如圖1所示，美國專利第US8,569,875號專利案揭露一種電容式指紋感測器1，其晶片11的一表面111 形成有一用以供手指按壓的感測區112，及複數個導接墊113，透過打線方式將一金屬導線12連接在對應的導接墊113與電路基板13的一對應的導接墊131之間，使晶片11能與電路基板13電性連接以進行電訊號傳輸。為了將晶片11的感測區112與打線區域隔離，需採用特殊模具以塑料灌模方式形成出封裝結構體14，使封裝結構體14形成有一鏤空部141供感測區112裸露，以便使用者手指按壓感測區112，且封裝結構體14會包覆住局部的晶片11以保護打線區域，以避免手指的按壓力破壞金屬導線12。然而，前述塑料灌模時需採用特殊模具，並且很容易在灌模過成中產生溢膠進而汙染表面111上的感測區112，故製造上困難且不便，封裝的成本高。此外，封裝結構體14包覆住打線區域的凸起部142除了會造成使用者手指滑移時的限制外，也會造成電容式指紋感測器1應用於產品上時受到較多的限制。
因此，本新型之一目的，即在提供一種指紋感測裝置，其絕緣封裝體在封裝時會同時包覆住影像感測晶片及發光元件，藉此，使得封裝後的整體體積能縮小且厚度能變薄，以達到小型化及薄型化的功效，能提升使用上的方便性，並能提升應用於產品時的彈性。
本新型之另一目的，即在提供一種指紋感測裝置，能有效地增加影像感測晶片進行指紋辨識時的靈敏度，使辨識指紋時的辨識性較佳。
於是本新型的指紋感測裝置，包含一絕緣封裝體、一導電組件、一影像感測元件，及一發光元件。
絕緣封裝體包括一正面及一背面，該絕緣封裝體的該正面朝該背面方向凹陷形成一第一凹槽，及一第二凹槽，導電組件形成於該絕緣封裝體內，且該導電組件兩相反端分別顯露出該正面及該背面，影像感測元件設置於該第一凹槽內，該影像感測元件以覆晶封裝方式連接於該導電組件並與其電性連接，該影像感測元件包括一經該第一凹槽顯露於該正面的感測部，發光元件設置於該第二凹槽內並與該導電組件電性連接。
該導電組件包括一顯露於該正面的正面導電層，該影像感測元件電性連接於該正面導電層。
該正面導電層包含複數片相間隔排列的第一導接墊，各該第一導接墊包括一顯露於該正面的外端面，及一相反於該外端面的導接面，該影像感測元件更包括複數個分別銲接於該等第一導接墊的該導接面的導電凸塊。
該影像感測元件更包括一影像感測晶片，該影像感測晶片包含一晶片表面，該晶片表面具有該感測部，及一圍繞於該感測部外周圍的導接部，該等導電凸塊銲接於該導接部上，該影像感測晶片周緣塗佈有一圈成圍繞封閉狀的絕緣膠，該絕緣膠充填在該導接部與該等第一導接墊之間並且包覆該等導電凸塊。
該發光元件為一發光二極體，該發光元件包括一面向該背面的內表面，及一設置於該內表面的電極單元 ，該導電組件包括一連接單元，該連接單元電性連接於該電極單元與對應的該第一導接墊的該導接面之間。
該發光元件包括一外表面，各該第一導接墊的該外端面及該外表面分別與該正面共平面。
該導電組件包括複數個導電元件，各該導電元件電性連接於對應的該第一導接墊的該導接面，各該導電元件具有一顯露於該背面並與該背面齊平的內端面。
該導電組件更包括一形成於該背面的背面導電層，該背面導電層包括複數片第二導接墊，各該第二導接墊與對應的該導電元件的該內端面電性連接。
各該導電元件是一打線形成於對應的該第一導接墊的該導接面的金屬導線。
各該導電元件是一電鍍於對應的該第一導接墊的該導接面的金屬導柱。
各該導電元件一體成型地連接於對應的該第一導接墊並且凸伸出該導接面。
該絕緣封裝體包括複數個周面，及分別由該等周面界定出的通孔，各該通孔由該背面延伸至對應的該第一導接墊的該導接面，各該導電元件是一電鍍於對應的該周面並與對應的該導接面連接的金屬導電環。
本新型之功效在於：指紋感測裝置的絕緣封裝體在封裝時會同時包覆住影像感測晶片及發光元件，藉此，使得封裝後的整體體積能縮小且厚度能變薄，以達到小型化及薄型化的功效，能提升使用上的方便性，並能提升 應用於產品時的彈性。又，藉由影像感測晶片的晶片表面的感測部顯露於絕緣封裝體的正面，以及各影像感測晶片為互補式金屬氧化半導體晶片的設計，能增加影像感測晶片的感測部進行指紋辨識時的靈敏度，使辨識指紋時的辨識性較佳。此外，指紋感測裝置製造過程的步驟簡單且方便，能有效降低製造工時及製造成本。再者，藉由導電組件的設計，能取代現有指紋感測裝置的電路基板而不需使用電路基板，藉此，使得指紋感測裝置厚度能設計得較薄，且指紋感測裝置在製造後的產品可靠度較佳。
20‧‧‧承載組件
412‧‧‧感測部
2‧‧‧定位片
413‧‧‧導接部
21‧‧‧定位面
414‧‧‧金屬墊
211‧‧‧中間部
42‧‧‧導電凸塊
212‧‧‧外圍部
5‧‧‧發光元件
22‧‧‧底面
51‧‧‧外表面
23‧‧‧周面
52‧‧‧內表面
300‧‧‧指紋感測裝置
53‧‧‧電極單元
3‧‧‧導電組件
531‧‧‧第一電極
31‧‧‧正面導電層
532‧‧‧第二電極
311‧‧‧第一導接墊
6‧‧‧絕緣膠
312‧‧‧外端面
7‧‧‧絕緣封裝體
313‧‧‧導接面
71‧‧‧正面
32‧‧‧導電元件
72‧‧‧背面
321‧‧‧內端面
73‧‧‧第一凹槽
33‧‧‧連接單元
74‧‧‧第二凹槽
331‧‧‧連接導線
750‧‧‧周面
34‧‧‧背面導電層
751‧‧‧通孔
341‧‧‧第二導接墊
8‧‧‧透光保護層
4‧‧‧影像感測元件
81‧‧‧平面
41‧‧‧影像感測晶片
9‧‧‧模具
411‧‧‧晶片表面
91‧‧‧下模
911‧‧‧下定位面
S4‧‧‧形成絕緣封裝體步驟
912‧‧‧定位周面
S41‧‧‧封裝程序
92‧‧‧上模
S42‧‧‧研磨程序
921‧‧‧灌注流道
S5‧‧‧形成背面導電層步驟
R‧‧‧旋轉方向
S6‧‧‧移除步驟
S1‧‧‧提供承載組件步驟
S7‧‧‧翻轉步驟
S2‧‧‧安裝步驟
S8‧‧‧形成透光保護層步驟
S21‧‧‧安裝程序
S9‧‧‧裁切步驟
S22‧‧‧塗佈絕緣膠程序
S10‧‧‧鑽孔步驟
S3‧‧‧導接步驟
S11‧‧‧形成導電元件步驟
本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是美國專利第US8,569,875號專利案揭露的電容式指紋感測器的剖視示意圖；圖2是本新型指紋感測裝置的第一實施例的俯視示意圖；圖3是本新型指紋感測裝置的第一實施例的製造方法流程圖；圖4是本新型指紋感測裝置的第一實施例的承載組件的俯視示意圖；圖5是本新型指紋感測裝置的第一實施例的承載組件的剖視示意圖，說明正面導電層的第一導接墊黏著定位於定位片的定位面；圖6是本新型指紋感測裝置的第一實施例的安裝步驟 的流程圖；圖7是本新型指紋感測裝置的第一實施例的影像感測元件的仰視圖；圖8是本新型指紋感測裝置的第一實施例的俯視示意圖，說明影像感測元件的各導電凸塊銲接於對應第一導接墊，且發光元件連接定位於定位面；圖9是本新型指紋感測裝置的第一實施例的剖視示意圖，說明影像感測元件的各導電凸塊銲接於對應第一導接墊，且發光元件連接定位於定位面；圖10是本新型指紋感測裝置的第一實施例的俯視示意圖，說明沿影像感測晶片周緣塗佈一圈絕緣膠；圖11是本新型指紋感測裝置的第一實施例的剖視示意圖，說明絕緣膠充填在晶片表面的導接部與第一導接墊之間的空隙，且絕緣膠包覆住導電凸塊；圖12是本新型指紋感測裝置的第一實施例的俯視示意圖，說明透過打線方式形成導電元件及連接導線；圖13是本新型指紋感測裝置的第一實施例的剖視示意圖，說明透過打線方式形成導電元件及連接導線；圖14是本新型指紋感測裝置的第一實施例的形成絕緣封裝體步驟的流程圖；圖15是本新型指紋感測裝置的第一實施例的剖視示意圖，說明熔融塑料經由灌注流道灌注至模穴內，熔融塑料經冷卻固化後形成絕緣封裝體；圖16是本新型指紋感測裝置的第一實施例的剖視示意 圖，說明研磨絕緣封裝體的背面，使各導電元件的內端面顯露於背面並與背面齊平；圖17是本新型指紋感測裝置的第一實施例的俯視示意圖，說明形成背面導電層於絕緣封裝體的背面；圖18是本新型指紋感測裝置的第一實施例的剖視示意圖，說明形成背面導電層於絕緣封裝體的背面，且各第二導接墊與對應導電元件的內端面電性連接；圖19是本新型指紋感測裝置的第一實施例的剖視示意圖，說明將定位片移除；圖20是本新型指紋感測裝置的第一實施例的剖視示意圖，說明翻轉絕緣封裝體使其正面朝上圖21是本新型指紋感測裝置的第一實施例的剖視示意圖，說明形成透光保護層於絕緣封裝體的正面；圖22是本新型指紋感測裝置的第一實施例的剖視示意圖，說明經過裁切步驟裁切完成的指紋感測裝置；圖23是本新型指紋感測裝置的第二實施例的剖視示意圖，說明模具的上模遮蔽並定位各導電元件的內端面；圖24是本新型指紋感測裝置的第三實施例的剖視示意圖，說明各導電元件為金屬導柱；圖25是本新型指紋感測裝置的第四實施例的剖視示意圖，說明各導電元件一體成型地連接於對應第一導接墊並凸伸出導接面；圖26是本新型指紋感測裝置的第五實施例的製造方法流程圖；及 圖27是本新型指紋感測裝置的第六實施例的剖視示意圖，說明各導電元件為金屬導電環。
在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖2及圖3，是本新型指紋感測裝置的第一實施例，圖2是本實施例指紋感測裝置300的俯視示意圖，圖3是本實施例指紋感測裝置300的製造方法流程圖，其包含下述步驟：提供承載組件步驟S1、安裝步驟S2、導接步驟S3、形成絕緣封裝體步驟S4、形成背面導電層步驟S5、移除步驟S6、翻轉步驟S7、形成透光保護層步驟S8，以及裁切步驟S9。
參閱圖3、圖4及圖5，在提供承載組件步驟S1中，該承載組件20包含一定位片2及一正面導電層31。定位片2呈方形並包括一朝上的定位面21。正面導電層31連接定位於定位面21上，正面導電層31包括複數片金屬材質的第一導接墊311，本實施例的該等第一導接墊311彼此相間隔排列並且圍繞成一環形狀，該等第一導接墊311將定位片2的定位面21區隔成一中間部211，及一外圍部212。各第一導接墊311呈片狀並具有一外端面312，及一相反於外端面312的導接面313。具體而言，本實施例定位片2為一膠帶，定位面21為一具有黏性的黏著面，且定位面21為一呈平坦狀的平面。正面導電層31的各第一導接墊311是以外端面312黏貼定位於定位面21上。
參閱圖6、圖7、圖8及圖9，在安裝步驟S2中，將一影像感測元件4安裝於正面導電層31，及複數個發光元件5安裝於正面導電層31外側的定位面21的外圍部212，使影像感測元件4電性連接於正面導電層31，以及該等發光元件5連接定位於定位面21的外圍部212。本實施例的影像感測元件4是以覆晶封裝(Flip-Chip)方式封裝於正面導電層31，影像感測元件4包括一影像感測晶片41，及複數個導電凸塊42，影像感測晶片41為一互補式金屬氧化半導體(CMOS)晶片。影像感測晶片41具有一晶片表面411，晶片表面411具有一感測部412，及一圍繞於感測部412外周圍的導接部413，導接部413具有複數個彼此相間隔排列的金屬墊414。各導電凸塊42為一錫球，各導電凸塊42銲接於對應的金屬墊414。本實施例的各發光元件5為一水平式(Sapphire base)發光二極體，各發光元件5包括一外表面51、一相反於外表面51的內表面52，及一電極單元53。電極單元53包含一設置於內表面52的第一電極531，及一設置於內表面52的第二電極532。
本實施例的安裝步驟S2包括一安裝程序S21，及一位於安裝程序S21之後的塗佈絕緣膠程序S22。在安裝程序S21中，將影像感測元件4的該等導電凸塊42分別銲接於正面導電層31的該等第一導接墊311的導接面313，使影像感測元件4連接定位於正面導電層31，且感測部412對齊於定位面21的中間部211。並且，將該等發光元件5環設於影像感測元件4外周圍，各發光元件5是以外表面 51黏貼定位於定位面21的外圍部212上。需說明的是，發光元件5的數量可依實際需求而調整，發光元件5數量也可為一個，不以本實施例所揭露的複數個為限。
參閱圖6、圖10及圖11，在塗佈絕緣膠程序S22中，沿著影像感測晶片41周緣塗佈一圈成圍繞封閉狀的絕緣膠6，使絕緣膠6充填在晶片表面411的導接部413與該等第一導接墊311之間的空隙，以及導接部413與定位面21之間的空隙，且絕緣膠6會包覆住該等導電凸塊42。本實施例的絕緣膠6為一例如為熱固化絕緣膠，當絕緣膠6固化後，絕緣膠6能將晶片表面411的感測部412與外部環境完全阻隔開來。
參閱圖3、圖12及圖13，在導接步驟S3中，形成複數個導電元件32於正面導電層31上，以及形成複數個分別連接於該等發光元件5的電極單元53的連接單元33，各連接單元33電性連接於對應發光元件5的電極單元53與正面導電層31之間。本實施例是透過打線方式將各導電元件32形成於正面導電層31的對應第一導接墊311的導接面313上，各導電元件32是一形成於對應導接面313並與其垂直的金屬導線，各導電元件32的直徑例如為50微米。此外，各連接單元33包括有兩條連接導線331，本實施例是透過打線方式將兩條連接導線331形成在對應發光元件5的電極單元53與對應兩個第一導接墊311之間，使兩條連接導線331一端分別連接在第一電極531及第二電極532，而兩條連接導線331另一端分別連接在對應兩個 第一導接墊311的導接面313，藉此，使各連接單元33電性連接於對應發光元件5的電極單元33與對應第一導接墊311之間。
參閱圖3及圖14，本實施例的形成絕緣封裝體步驟S4包括有以下程序：一封裝程序S41，及一位於封裝程序S41之後的研磨程序S42。
參閱圖14及圖15，在封裝程序S41中，將圖13所示已完成導接步驟S3的結構放置於一模具9的一下模91內，使定位片2的一底面22抵靠於下模91的一下定位面911，而定位片2的一周面23則抵靠於下模91的一定位周面912。接著將模具9的一上模92與下模91合模，隨後經由上模92的一灌注流道921灌注熔融塑料(圖未示)於一模穴93內，使熔融塑料充填滿模穴93並且包覆住正面導電層31的該等第一導接墊311、影像感測晶片41、該等發光元件5、該等導電元件32，以及該等連接導線331。由於各第一導接墊311的外端面312及各發光元件5的外表面51分別黏貼定位於定位面21上，且影像感測元件4銲接於該等第一導接墊311上，因此，正面導電層31及發光元件5能穩固地定位於定位面21上且影像感測元件4能穩固地定位於正面導電層31上，藉此，能確保前述三者之間的相對位置不會產生變化，以防止熔融塑料在灌注於模穴93內的過程中對前述三者其中任一個元件的位置產生影響。再者，由於固化後的絕緣膠6將晶片表面411的感測部412與外部環境完全阻隔開來，因此，熔融塑料充填於模穴93 內的過程中會受到絕緣膠6的阻擋，藉此，以防止熔融塑料流動至晶片表面411的感測部412，進而附著並遮蔽感測部412。
熔融塑料冷卻固化後即形成一包覆住該等第一導接墊311、該等導電元件32、該等連接導線331、影像感測晶片41、該等發光元件5以及絕緣膠6的絕緣封裝體7。固化後的絕緣封裝體7包括一連接定位於定位片2的定位面21的正面71，及一相反於正面71的背面72。絕緣封裝體7的正面71朝背面72方向凹陷形成一第一凹槽73，及複數個第二凹槽74，第一凹槽73供影像感測元件4設置，而該等第二凹槽74則分別供該等發光元件5設置。需說明的是，本實施例的絕緣封裝體6是完全包覆住該等導電元件32及該等連接導線331。
參閱圖14、圖15及圖16，完成封裝程序S41後，將上模92移離下模91，並將圖15所示的結構由模具9的下模91內取出以進行研磨程序S42。透過研磨工具機(圖未示)研磨絕緣封裝體7的背面72，以削減絕緣封裝體7的厚度，使各導電元件32具有一顯露於背面62並與背面62齊平的內端面321。
參閱圖3、圖17及圖18，接著進行形成背面導電層步驟S5，於絕緣封裝體7的背面72形成一背面導電層34，本實施例的背面導電層34為一重新佈局線路(redistribution line,RDL)，其包括複數片金屬材質的第二導接墊341，各第二導接墊341與對應導電元件32的內端 面321電性連接。
參閱圖3及圖19，隨後進行移除步驟S6，將定位片2的定位面21撕離正面導電層31的各第一導接墊311的外端面312、各發光元件5的外表面51以及絕緣封裝體7的正面71，以將定位片2移除，使得各第一導接墊311的外端面312、影像感測晶片41的晶片表面411的感測部412以及各發光元件5的外表面51分別顯露於絕緣封裝體7的正面71。由於各導電凸塊42具有一預定的厚度，因此，晶片表面411的感測部412與絕緣封裝體7的正面71會相間隔一段距離，且感測部412會經由第一凹槽73顯露於正面71。此外，由於定位片2的定位面21為一呈平坦的平面，因此，當定位片2被移除後，各第一導接墊311的外端面312以及各發光元件5的外表面51分別與絕緣封裝體7的正面71共平面。
參閱圖3及圖20，接著進行翻轉步驟S7，將圖19所示的絕緣封裝體7沿一旋轉方向R旋轉180度，使絕緣封裝體7的正面71、各第一導接墊311的外端面312、影像感測晶片41的晶片表面411以及各發光元件5的外表面51朝向上方。
參閱圖3及圖21，接著進行形成透光保護層步驟S8，於絕緣封裝體7的正面71形成一透光保護層8。透光保護層8是由例如環氧樹脂所製成，透光保護層8覆蓋於絕緣封裝體7的正面71、各第一導接墊311的外端面312、影像感測晶片41的晶片表面411的感測部412以及各發 光元件5的外表面51。透光保護層8用以保護前述元件並且具有一呈平坦的平面81，以提供使用者的手指觸碰按壓。
參閱圖2、圖3及圖22，最後進行裁切步驟S9，透過例如切割工具機(圖未示)裁切圖21所示結構的外周緣，以將絕緣封裝體7外周緣及透光保護層8外周緣裁切至所需的尺寸，待裁切完成後即完成圖22所示本實施例的指紋感測裝置300。指紋感測裝置300包含一形成於絕緣封裝體7內的導電組件3，導電組件3兩相反端分別顯露出正面71及背面72。導電組件3包括正面導電層31、該等導電元件32、該等連接單元33，以及背面導電層34。本實施例的指紋感測裝置300具有下述優點：
1.藉由絕緣封裝體7在封裝時同時包覆住影像感測晶片41及發光元件5的封裝方式，能節省現有光學式指紋感測裝置所使用的三菱鏡，以及光源與影像反射所需的空間。藉此，指紋感測裝置300整體體積能設計得較小，厚度能設計得較薄，以達到小型化及薄型化的封裝需求，使指紋感測裝置300能應用在手持式或穿戴式電子裝置內，能提升指紋感測裝置300使用上的方便性，並能提升應用於產品時的彈性。
2.藉由各導電元件32為一很細的金屬導線設計，能縮小指紋感測裝置300的外型尺寸。
3.藉由先將正面導電層31的該等第一導接墊311連接定位於定位片2的定位面21上，隨後再將影像感 測元件4的該等導電凸塊42分別銲接於該等第一導接墊311的製造順序，使得影像感測元件4的各導電凸塊42能方便、快速且精準地連接定位於正面導電層31的對應第一導接墊311。
4.藉由影像感測晶片41的晶片表面41的感測部412顯露於絕緣封裝體7的正面71，以及各影像感測晶片41為互補式金屬氧化半導體晶片的設計，能增加影像感測晶片41的感測部411進行指紋辨識時的靈敏度，使辨識指紋時的辨識性較佳。
5.本實施例的指紋感測裝置300製造過程的步驟簡單且方便，能有效降低製造工時及製造成本。
6.藉由導電組件3的各連接單元33電性連接於對應發光元件5的電極單元53以及對應第一導接墊311的導接面313之間，以及影像感測元件4的各導電凸塊42銲接於對應第一導接墊311的導接面313的設計方式，能降低指紋感測裝置300整體的厚度。又，導電組件3能取代現有指紋感測裝置的電路基板，使得本實施例的指紋感測裝置300而不需使用電路基板。藉此，使得指紋感測裝置300整體厚度能設計得較薄。再者，在封裝過程中，能避免電路基板與例如影像感測晶片41兩者的熱膨脹係數不同進而導致固化後的絕緣封裝體7產生翹曲變形的情形。所以，本實施例的指紋感測裝置300在製造後的產品可靠度較佳。
參閱圖3、圖14及圖23，是本新型指紋感測裝 置的第二實施例，指紋感測裝置300的整體結構與製造方法大致與第一實施例相同，不同處在於形成絕緣封裝體步驟S4只包括有封裝程序S41而省略研磨程序S42。
本實施例的封裝程序S41中，當模具9的上模92與下模91合模時，藉由上模92遮蔽並定位各導電元件32的內端面321，使得熔融塑料充填滿模穴93後不會包覆住各導電元件32的內端面321。藉此，當熔融塑料冷卻固化後，各導電元件32的內端面321便能直接顯露於絕緣封裝體7的背面72。此外，在其他的實施方式中，也可透過控制熔融塑料灌注於模穴93內的流量以及控制熔融塑料在模穴93內的液面高度，藉此，同樣能達到熔融塑料充填滿模穴93後不會包覆住各導電元件32的內端面321，使得各導電元件32的內端面321能直接顯露於絕緣封裝體7的背面72。
參閱圖24，是本新型指紋感測裝置的第三實施例，指紋感測裝置300的整體結構與製造方法大致與第一實施例相同，不同處在於各導電元件32是一電鍍於對應第一導接墊311的導接面313的金屬導柱。
參閱圖25，是本新型指紋感測裝置的第四實施例，指紋感測裝置300的整體結構與製造方法大致與第一實施例相同，不同處在於各導電元件32的設計形式。
本實施例各導電元件32一體成型地連接於對應第一導接墊311並且由對應第一導接墊311彎折延伸而出，使得各導電元件32凸伸出對應第一導接墊311的導接面 313。藉由各導電元件32一體成型地連接於對應第一導接墊311的設計方式，使得本實施例在圖3所示的導接步驟S3時能省略導電元件32的打線動作。
參閱圖3、圖26及圖27，是本新型指紋感測裝置的第五實施例，指紋感測裝置300的整體結構與製造方法大致與第一實施例相同，不同處在於各導電元件32的設計形式。
在本實施例的導接步驟S3中，只進行各連接導線33的打線。在形成絕緣封裝體步驟S4中，只進行封裝程序S41而省略研磨程序S42。此外，指紋感測裝置300的製造方法更包含一鑽孔步驟S10，及一形成導電元件步驟S11。鑽孔步驟S10是在形成絕緣封裝體步驟S4的封裝程序S41之後進行，透過例如雷射鑽孔方式於絕緣封裝體7的背面72鑽複數個通孔751(圖27只顯示其中一個)，各通孔751延伸至正面導電層31的對應第一導接墊311的導接面313。絕緣封裝體7包括複數個分別界定出該等通孔751的周面750(圖27只顯示其中一個)。形成導電元件步驟S11是在鑽孔步驟S10之後進行，透過例如電鍍方式於各周面750鍍上一與對應第一導接墊311的導接面313電性連接的導電元件32，各導電元件32為一金屬導電環，藉此，使得各導電元件32電性連接於對應第一導接墊311與對應第二導接墊341之間。
綜上所述，各實施例的指紋感測裝置300，絕緣封裝體7在封裝時會同時包覆住影像感測晶片41及發光元 件5，藉此，使得封裝後的整體體積能縮小且厚度能變薄，以達到小型化及薄型化的功效，能提升使用上的方便性，並能提升應用於產品時的彈性。又，藉由影像感測晶片41的晶片表面41的感測部412顯露於絕緣封裝體7的正面71，以及各影像感測晶片41為互補式金屬氧化半導體晶片的設計，能增加影像感測晶片41的感測部411進行指紋辨識時的靈敏度，使辨識指紋時的辨識性較佳。此外，指紋感測裝置300製造過程的步驟簡單且方便，能有效降低製造工時及製造成本。再者，藉由導電組件3的設計，能取代現有指紋感測裝置的電路基板而不需使用電路基板，藉此，使得指紋感測裝置300厚度能設計得較薄，且指紋感測裝置300在製造後的產品可靠度較佳，故確實能達成本新型之目的。
惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。
300‧‧‧指紋感測裝置
411‧‧‧晶片表面
3‧‧‧導電組件
42‧‧‧導電凸塊
31‧‧‧正面導電層
5‧‧‧發光元件
311‧‧‧第一導接墊
51‧‧‧外表面
312‧‧‧外端面
52‧‧‧內表面
313‧‧‧導接片
6‧‧‧絕緣膠
32‧‧‧導電元件
7‧‧‧絕緣封裝體
33‧‧‧連接單元
71‧‧‧正面
331‧‧‧連接導線
72‧‧‧背面
34‧‧‧背面導電層
73‧‧‧第一凹槽
341‧‧‧第二導接墊
74‧‧‧第二凹槽
4‧‧‧影像感測元件
8‧‧‧透光保護層
41‧‧‧影像感測晶片
81‧‧‧平面

Claims (12)

  1. 一種指紋感測裝置，包含：一絕緣封裝體，包括一正面及一背面，該絕緣封裝體的該正面朝該背面方向凹陷形成一第一凹槽，及一第二凹槽，一導電組件，形成於該絕緣封裝體內，且該導電組件兩相反端分別顯露出該正面及該背面，一影像感測元件，設置於該第一凹槽內，該影像感測元件以覆晶封裝方式連接於該導電組件並與其電性連接，該影像感測元件包括一經該第一凹槽顯露於該正面的感測部，及一發光元件，設置於該第二凹槽內並與該導電組件電性連接。
  2. 如請求項1所述的指紋感測裝置，其中，該導電組件包括一顯露於該正面的正面導電層，該影像感測元件電性連接於該正面導電層。
  3. 如請求項2所述的指紋感測裝置，其中，該正面導電層包含複數片相間隔排列的第一導接墊，各該第一導接墊包括一顯露於該正面的外端面，及一相反於該外端面的導接面，該影像感測元件更包括複數個分別銲接於該等第一導接墊的該導接面的導電凸塊。
  4. 如請求項3所述的指紋感測裝置，其中，該影像感測元件更包括一影像感測晶片，該影像感測晶片包含一晶片表面，該晶片表面具有該感測部，及一圍繞於該感測部 外周圍的導接部，該等導電凸塊銲接於該導接部上，該影像感測晶片周緣塗佈有一圈成圍繞封閉狀的絕緣膠，該絕緣膠充填在該導接部與該等第一導接墊之間並且包覆該等導電凸塊。
  5. 如請求項3所述的指紋感測裝置，其中，該發光元件為一發光二極體，該發光元件包括一面向該背面的內表面，及一設置於該內表面的電極單元，該導電組件包括一連接單元，該連接單元電性連接於該電極單元與對應的該第一導接墊的該導接面之間。
  6. 如請求項5所述的指紋感測裝置，其中，該發光元件包括一外表面，各該第一導接墊的該外端面及該外表面分別與該正面共平面。
  7. 如請求項3所述的指紋感測裝置，其中，該導電組件包括複數個導電元件，各該導電元件電性連接於對應的該第一導接墊的該導接面，各該導電元件具有一顯露於該背面並與該背面齊平的內端面。
  8. 如請求項7所述的指紋感測裝置，其中，該導電組件更包括一形成於該背面的背面導電層，該背面導電層包括複數片第二導接墊，各該第二導接墊與對應的該導電元件的該內端面電性連接。
  9. 如請求項7所述的指紋感測裝置，其中，各該導電元件是一打線形成於對應的該第一導接墊的該導接面的金屬導線。
  10. 如請求項7所述的指紋感測裝置，其中，各該導電元件 是一電鍍於對應的該第一導接墊的該導接面的金屬導柱。
  11. 如請求項7所述的指紋感測裝置，其中，各該導電元件一體成型地連接於對應的該第一導接墊並且凸伸出該導接面。
  12. 如請求項7所述的指紋感測裝置，其中，該絕緣封裝體包括複數個周面，及分別由該等周面界定出的通孔，各該通孔由該背面延伸至對應的該第一導接墊的該導接面，各該導電元件是一電鍍於對應的該周面並與對應的該導接面連接的金屬導電環。
TW104215290U 2015-09-22 2015-09-22 指紋感測裝置 TWM514610U (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104215290U TWM514610U (zh) 2015-09-22 2015-09-22 指紋感測裝置
US15/265,240 US20170083736A1 (en) 2015-09-22 2016-09-14 Fingerprint sensing device and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104215290U TWM514610U (zh) 2015-09-22 2015-09-22 指紋感測裝置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TWM514610U true TWM514610U (zh) 2015-12-21

Family

ID=55409543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104215290U TWM514610U (zh) 2015-09-22 2015-09-22 指紋感測裝置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20170083736A1 (zh)
TW (1) TWM514610U (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI705538B (zh) * 2018-06-29 2020-09-21 同欣電子工業股份有限公司 指紋感測封裝模組的製法

Also Published As

Publication number Publication date
US20170083736A1 (en) 2017-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI556177B (zh) 指紋感測裝置及其製造方法
US11693149B2 (en) Molded range and proximity sensor with optical resin lens
JP5635661B1 (ja) イメージセンサの２段階封止方法
TWI585913B (zh) Fingerprint identification chip packaging structure and packaging method
KR20190096977A (ko) 지문 인식 모듈 및 지문 인식 모듈의 제조 방법
TWI575668B (zh) Chip package structure and wafer packaging method
US9978673B2 (en) Package structure and method for fabricating the same
JP4170950B2 (ja) 光学デバイスおよびその製造方法
TWM523147U (zh) 指紋感測單元及指紋感測模組
CN209401614U (zh) 环境光传感器封装体
WO2017143721A1 (zh) 封装结构、电子设备以及封装结构的制备方法
TWM551756U (zh) 具有抗靜電結構的指紋感測辨識裝置
TWM515144U (zh) 指紋感測裝置
TWI559464B (zh) 封裝模組及其基板結構
TWM514610U (zh) 指紋感測裝置
TWI564610B (zh) 攝像模組及其製造方法
CN109417081B (zh) 芯片封装结构、方法和电子设备
TWI612626B (zh) 封裝結構及其製法
JP4196937B2 (ja) 光学装置
TW202002753A (zh) 指紋感測封裝模組及其製法
CN110504222B (zh) 预铸模基板及其制造方法和中空型半导体装置及其制造方法
KR101696638B1 (ko) 센서 패키지 및 이의 제조방법
TW201831065A (zh) 指紋感測模組及其製造方法
TWI604538B (zh) 指紋辨識封裝結構及其製造方法
CN210040172U (zh) 芯片封装结构和电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
MM4K Annulment or lapse of a utility model due to non-payment of fees