TWM516228U

TWM516228U - 指紋感測封裝模組

Info

Publication number: TWM516228U
Application number: TW104215620U
Authority: TW
Inventors: Wei-Ting Lin
Original assignee: Metrics Technology Co Ltd J
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2016-01-21

Description

指紋感測封裝模組

一種指紋感測封裝模組，特別是指一種具有透光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系統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。因此，為避免重要資訊遭到遺失或是盜用等情況，在電子系統搭載指紋辨識裝置已蔚為趨勢。

目前常見的具指紋辨識功能之電子裝置系統是在電子系統的其中一面開設槽孔，而後將指紋辨識晶片設置於所述槽孔內部並使用模封材料覆蓋。一般而言，為使電子系統能夠具有指紋辨識功能，需於原本的電子系統的製備工序中進行額外多道裝設指紋辨識晶片之工序，而且須考慮電路佈線配置問題。不僅製備工序複雜且繁瑣，而且製作成本亦提高。

本創作一實施例提出一種指紋感測封裝模組，包含透光覆蓋層、導電圖案層、指紋感測晶片、電路板以及封裝體。導電圖案層位於透光覆蓋層上，其中導電圖案層包括多個接墊。指紋感測晶片配置於導電圖案層上且接觸接墊而與導電圖案層電性連接。電路板設置於透光覆蓋層上且與導電圖案層電性連接，電路板具有一槽孔，指紋感測晶片容置於槽孔內。封裝體至少部分覆蓋指紋感測晶片。

於一實施例中，所述指紋感測封裝模組更包括一外部導電環，該外部導電環環繞於該電路板周圍，該外部導電環與該指紋感測晶片電性連接。

於上述實施例中，所述外部導電環包括一環簷，該環簷往該外部導電環的中心延伸且遮蔽部分該透光覆蓋層的一上表面。

於一實施例中，所述指紋感測封裝模組之導電圖案層更包括一內部導電環，該內部導電環環繞該指紋感測晶片且與該指紋感測晶片電性連接。

於一實施例中，所述指紋感測封裝模組更包括一色彩層，該色彩層配置於該透光覆蓋層上，且導電圖案層配置於該色彩層上。

於一實施例中，所述指紋感測封裝模組之導電圖案層為一重新佈線層。

綜上所述，本創作實施例提供指紋感測封裝模組，本創作實施例之指紋感測裝置包括透光覆蓋層、導電圖案層、指紋感測晶片、電路板以及封裝體。指紋感測晶片配置於形成有導電圖案層的透光覆蓋層上。具有槽孔的電路板配置於形成有導電圖案層的透光覆蓋層片上，且槽孔裸露出指紋感測晶片。封裝體於槽孔內以覆蓋至少部分指紋感測晶片。當手指或其他物體施力於透光覆蓋層上，電路板能夠承擔部分手指或其他物體所施的力，從而改善指紋感測封裝模組的整體結構強度。另外，手指或其他物體帶來的靜電可以由指紋感測晶片傳遞至電路板而導出，從而電路板能夠提供指紋感測晶片靜電放電防護之用途。

此外，本創作之一實施例的外部導電環環繞電路板及透光覆蓋層周圍。本創作之另一實施例的內部導電環環繞指紋感測晶片周圍，內部導電環可以透過接墊或是其他電路佈線圖案(未繪示)與指紋感測晶片130電性連接。據此，本創作指紋感測裝置的產品設計的彈性得以增加。

本創作一實施例之指紋感測封裝模組可以是一獨立且模組化之封裝模組，能夠便於直接裝設於需具有指紋辨識功能的電子系統，例如是智慧型手機、筆記型電腦等。

此外，本創作另一實施例之指紋感測封裝模組中，透光覆蓋層亦可以是應用於電子裝置之螢幕的透光性基板，例如是智慧型手機的螢幕基板。因此，本創作實施例所述之指紋感測封裝模組的製造方法亦可以是於製備工序中，於具有指紋辨識功能的系統上直接進行裝設指紋辨識晶片之工序。而且，透過電路板即可導出指紋感測封裝模組之電信號，從而避免如同習知技術需於所應用的電子裝置之螢幕上配置複雜的電路佈線，以簡化電路佈線配置問題。

圖1A為本創作第一實施例的單一指紋感測封裝模組的部分俯視結構示意圖。圖1B為圖1A中沿線1B-1B所繪示的剖面結構示意圖。請參閱圖1A及圖1B，指紋感測封裝模組100包括透光覆蓋層110、導電圖案層120、指紋感測晶片130、電路板140以及封裝體150。導電圖案層120位於透光覆蓋層110上，指紋感測晶片130與導電圖案層120電性連接，電路板140設置於透光覆蓋層110上且具有槽孔H1，槽孔H1裸露出指紋感測晶片130，而封裝體150配置於槽孔H1內且覆蓋指紋感測晶片130。

透光覆蓋層110用以作為指紋感測晶片130所配置的載體（carrier），於實務上，透光覆蓋層110可以是玻璃基板、塑膠基板或是藍寶石基板等。值得說明的是，透光覆蓋層110為一可透光之基材，其透光度視透光覆蓋層110的材料之允許光穿透的屬性而呈現出半透明或是透明。透光覆蓋層亦可以是應用於電子裝置之觸控的透光性玻璃蓋板，例如是智慧型手機的觸控蓋板

導電圖案層120位於透光覆蓋層110上，且包括多個接墊122及/或線路（trace）(未繪示)。導電圖案層120是設置於透光覆蓋層110之表面的電路佈線圖形，用以與指紋感測晶片130電性連接而將電信號輸入指紋感測晶片130以及從指紋感測晶片130輸出，可依照指紋感測晶片130的電性連接需求而設計。舉例來說，導電圖案層120可以是重新佈線層（redistribution layer，RDL），用以使配置於指紋感測晶片130的線路得以重新配置於指紋感測晶片130的邊緣。

指紋感測晶片130配置於導電圖案層120上，指紋感測晶片130具有多個接點132，這些接點132位置對應導電圖案層120的接墊122位置而能夠與導電圖案層120的接墊122電性連接。

於本實施例中，為了增加指紋感測封裝模組100的美觀以及整體性，指紋感測封裝模組100可選擇性地包括色彩層C1，色彩層C1配置於透光覆蓋層110上且位於導電圖案層120與透光覆蓋層110之間。也就是說，導電圖案層120配置於色彩層C1上。色彩層C1為一顏色塗料，能夠呈現出多種顏色，例如是紅色、白色、銀色或者是黑色等。由於透光覆蓋層110為透明無色，因而能夠顯示出透光覆蓋層110下方色彩層C1的顏色，所以色彩層C1可以提供指紋感測封裝模組100的顏色，且色彩層C1的顏色可以根據實際需求而進行調整。不過，於其他實施例中，指紋感測封裝模組100亦可以不包括色彩層C1，本創作並不對色彩層C1加以限制。

電路板140設置於透光覆蓋層110上。電路板140具有線路層，而線路層可以是由多條導線(未繪示)及多個電性接點142所組成的電路佈線圖形。電路板140可以透過電性接點142與導電圖案層120電性連接，從而指紋感測晶片130的電信號可以透過導電圖案層120的接墊122傳遞至電路板140。值得注意的是，電路板140具有槽孔H1，指紋感測晶片130容置於槽孔H1內，且槽孔H1裸露出指紋感測晶片130。於本實施例中，指紋感測晶片130的厚度小於槽孔H1的高度。不過，於其他實施例中，槽孔H1的高度可以大於指紋感測晶片130的厚度。於此，本創作並不限定指紋感測晶片130的厚度。

封裝體150至少部分覆蓋指紋感測晶片130以及導電圖案層120。於本實施例中，封裝體150配置於槽孔H1內，填充於槽孔H1內以及指紋感測晶片130與接墊122之間的間隙。須說明的是，封裝體150的厚度可視製程條件或是產品考量而調整，其可以略低於槽孔H1高度或是凸出於槽孔H1。於此，本創作並不對封裝體150的厚度加以限定。

於實務上，封裝體150的材料可以是具有黏性的填充膠(underfill)，或是一般封裝常用之模封塑料（EMC），用以封裝指紋感測晶片130且保護導電圖案層120，並降低濕氣侵入。

圖2為本創作第二實施例的指紋辨識晶片封裝模組的剖面結構示意圖。第二實施例的指紋感測封裝模組200與第一實施例的指紋辨識晶片封裝模組指紋感測封裝模組100二者結構相似，不過差異在於指紋感測封裝模組200包括一外部導電環260。

外部導電環260為中空環體，環繞電路板140及透光覆蓋層110周圍。外部導電環260與電路板140電性連接，且透過電路板140而與指紋感測晶片130電性連接。於本實施例中，外部導電環260可選擇性地包括環簷262，其中，環簷262往外部導電環260的中心延伸並且遮蔽部分的透光覆蓋層110的上表面。不過，於其他實施例中，外部導電環260可以僅環繞電路板140及透光覆蓋層110周圍而不包括環簷262(未繪示)。

值得說明的是，外部導電環260透過電路板140而與指紋感測晶片130電性連接。外部導電環260可以是金屬環或是由其他導電材料所製成的環體。具體而言，當使用者的手指接觸指紋感測封裝模組200時，外部導電環260會發射一訊號會傳遞給手指，而此訊號因為手指指紋的紋路而反射至指紋感測晶片130，從而指紋感測晶片130可以進行身分辨識等功能。此外，其餘相同的特徵則不再重複贅述。

圖3為本創作第三實施例的指紋感測封裝模組的剖面結構示意圖。第三實施例的指紋感測封裝模組300與第一實施例的指紋感測封裝模組100的結構差異主要在於導電圖案層320。

於本實施例中，導電圖案層320更包括內部導電環324。內部導電環324為一環形的電路佈線圖案，環繞指紋感測晶片130周圍。內部導電環324可以透過接墊322或是其他電路佈線圖案(未繪示)與指紋感測晶片130電性連接。不過，本創作並不對指紋感測晶片130與內部導電環324的電性連接方式加以限定。於本實施例中，電路板140配置於內部導電環324與接墊322上，從而指紋感測晶片130的電信號可以透過導電圖案層120的內部導電環324及接墊322傳遞至電路板140。

圖4A至4E分別是本創作第一實施例的指紋感測封裝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4A至4E。

首先，請參閱圖4A，形成色彩層C1於透光覆蓋層110上。其中，於此處所使用之術語「上」是指色彩層C1形成於透光覆蓋層110之一表面，而非描述存在於物理空間的上方、下方等方向性概念。也就是說，色彩層C1可以形成於透光覆蓋層110的上表面或是下表面。於本實施例中，色彩層C1形成於透光覆蓋層110的下表面。色彩層C1為一顏色塗料，能夠呈現出多種顏色。由於透光覆蓋層110為一可透光之基材，因而能夠顯示出透光覆蓋層110下方色彩層C1的顏色，所以色彩層C1可以提供指紋感測封裝模組100的顏色，且色彩層C1的顏色可以根據實際需求而進行調整。形成色彩層C1於透光覆蓋層110上之步驟為一選擇性步驟，於其他實施例中，指紋感測封裝模組的製造方法製作的指紋感測封裝模組亦可以不包括色彩層C1。

請參閱圖4B，形成導電圖案層120於色彩層C1之上。其中，導電圖案層120係形成於色彩層C1的表面，而非描述存在於物理空間的上方、下方等方向性概念。於本實施例中，導電圖案層120形成於色彩層C1上，且色彩層C1是位於透光覆蓋層110與導電圖案層120之間。不過，於其他實施例中，色彩層C1可以是位於透光覆蓋層110的上表面，而導電圖案層120是位於透光覆蓋層110的下表面，亦即，色彩層C1及導電圖案層120可以是分別配置於透光覆蓋層110的兩相對表面上。值得說明的是，導電圖案層120包括多個接墊122及/或線路(未繪示)，可依照指紋感測晶片130的電性連接需求而設計。舉例來說，導電圖案層120可以是重新佈線層。於其他實施例中，指紋感測封裝模組不包括色彩層C1，則導電圖案層120係直接形成於透光覆蓋層110之上。

請參閱圖4C，配置至少一指紋感測晶片130於導電圖案層120上，指紋感測晶片130的接點132接觸導電圖案層120的接墊122而與導電圖案層120電性連接。值得說明的是，導電圖案層120可以是重新佈線層，用來使指紋感測晶片130的線路得以重新配置於指紋感測晶片130的邊緣。

請參閱圖4D，設置電路板140於透光覆蓋層110上且電路板140與導電圖案層120電性連接。詳細而言，電路板140的電性接點142與導電圖案層120的接墊122電性連接，從而指紋感測晶片130的電信號可以透過導電圖案層120的接墊122傳遞至電路板140。電路板140具有至少一槽孔H1，指紋感測晶片130容置於槽孔H1內，且槽孔H1裸露出指紋感測晶片130。

請參閱圖4E，填置封裝體150於槽孔H1內。詳細而言，封裝體150的材料可以是填充膠(underfill)，透過點膠製程將封裝體150填充於槽孔H1內以及指紋感測晶片130與接墊122之間的間隙，並且覆蓋指紋感測晶片130，或是利用傳統模封塑料作為填充。接著，於本實施例中，於電路板140對應這些兩相鄰指紋感測晶片130之間的接墊122之間進行切割以形成多個封裝單元U1。於此，封裝單元U1大致上已等同於指紋感測封裝模組100。值得說明的是，為了產品的考量，指紋感測封裝模組100可選擇地不裝設外部導電環260(如圖1B所繪示)、或是裝設外部導電環260環繞於封裝單元U1周圍且與電路板140接觸(如圖2所繪示)。本創作對此不加以限制。

圖5A至5D為本創作第二實施例的指紋感測封裝模組的製造方法於各步驟所形成的示意圖。第二實施例的指紋感測封裝模組的製造方法與第一實施例的指紋感測封裝模組的製造方法二者相似，功效相同。以下將僅介紹第二實施例與第一實施例二者的差異，而相同的步驟以及特徵則不再重複贅述。請依序配合參照圖5A至5D。

圖5A之步驟為接續本創作第一實施例之圖4A的步驟，請參閱圖4A，形成導電圖案層320於色彩層C1上。值得說明的是，導電圖案層320包括多個接墊322、內部導電環324及/或線路 (未繪示)。

請參閱圖5B，配置至少一指紋感測晶片130於導電圖案層122上，指紋感測晶片130的接點132接觸導電圖案層320的接墊122而與導電圖案層320電性連接，而導電圖案層320的內部導電環320環繞指紋感測晶片130周圍。內部導電環324可以透過其他電路佈線圖案(未繪示)與指紋感測晶片130電性連接。

請參閱圖5C，設置電路板140於透光覆蓋層110上且電路板140與導電圖案層320電性連接。詳細而言，電路板140的電性接點142與導電圖案層320的接墊322及內部導電環324電性連接，從而指紋感測晶片130的電信號可以透過導電圖案層320的接墊322及內部導電環324傳遞至電路板140。電路板140具有至少一槽孔H1，指紋感測晶片130容置於槽孔H1內，且槽孔H1裸露出指紋感測晶片130。

請參閱圖5D，填置封裝體150於槽孔H1內。詳細而言，透過點膠製程將封裝體150填充於槽孔H1內以及指紋感測晶片130與接墊322之間的間隙，並且覆蓋指紋感測晶片130。接著，於本實施例中，於電路板140對應這些兩相鄰指紋感測晶片130之間的內部導電環320進行切割，以形成多個封裝單元U1。於此，封裝單元U1大致上已等同於指紋感測封裝模組300。

雖然本創作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創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本創作的範疇內，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、200、300‧‧‧指紋感測封裝模組
110‧‧‧透光覆蓋層
120、320‧‧‧導電圖案層
122、322‧‧‧接墊
130‧‧‧指紋感測晶片
132‧‧‧接點
140‧‧‧電路板
142‧‧‧電性接點
150‧‧‧封裝體
260‧‧‧外部導電環
262‧‧‧環簷
324‧‧‧內部導電環
C1‧‧‧色彩層
H1‧‧‧槽孔
U1‧‧‧封裝單元

圖1A為本創作第一實施例的單一指紋感測封裝模組的部分俯視結構示意圖。圖1B為圖1A中沿線1B-1B所繪示的剖面結構示意圖。圖2為本創作第二實施例的指紋辨識晶片封裝模組的剖面結構示意圖。圖3為本創作第三實施例的指紋感測封裝模組的剖面結構示意圖。圖4A至4E分別是本創作第一實施例的指紋感測封裝模組的製造方法於各步驟所形成的示意圖。圖5A至5D為本創作第二實施例的指紋感測封裝模組的製造方法於各步驟所形成的示意圖。

100‧‧‧指紋感測封裝模組

110‧‧‧透光覆蓋層

120‧‧‧導電圖案層

122‧‧‧接墊

130‧‧‧指紋感測晶片

132‧‧‧接點

140‧‧‧電路板

142‧‧‧電性接點

150‧‧‧封裝體

C1‧‧‧色彩層

H1‧‧‧槽孔

Claims

一種指紋感測封裝模組，包括：一透光覆蓋層；一導電圖案層，位於該透光覆蓋層上，其中該導電圖案層包括多個接墊；一指紋感測晶片，配置於該導電圖案層上且接觸該接墊而與該導電圖案層電性連接；一電路板，設置於該透光覆蓋層上且與該導電圖案層電性連接，該電路板具有一槽孔，該指紋感測晶片容置於該槽孔內；以及一封裝體，至少部分覆蓋該指紋感測晶片。
如請求項1所述之指紋感測封裝模組，更包括一外部導電環，該外部導電環環繞於該電路板周圍，該外部導電環與該指紋感測晶片電性連接。
如請求項2所述之指紋感測封裝模組，其中該外部導電環包括一環簷，該環簷往該外部導電環的中心延伸且遮蔽部分該透光覆蓋層的一上表面。
如請求項1所述之指紋感測封裝模組，其中該導電圖案層更包括一內部導電環，該內部導電環環繞該指紋感測晶片且與該指紋感測晶片電性連接。
如請求項1所述之指紋感測封裝模組，更包括一色彩層，該色彩層配置於該透光覆蓋層上，且導電圖案層配置於該色彩層上。
如請求項1所述之指紋感測封裝模組，其中該導電圖案層為一重新佈線層。