指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型實施例涉及生物識別模組封裝技術(shù)，尤其涉及一種指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，電子感測技術(shù)越來越多地被應(yīng)用。目前利用電子感測技術(shù)實現(xiàn)的指紋識別(finger printing)技術(shù)，是目前最成熟且價格便宜的生物特征識別技術(shù)，其可以應(yīng)用到筆記本電腦、手機、汽車、銀行等領(lǐng)域中。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，利用生物特征識別技術(shù)實現(xiàn)的指紋識別傳感器，主要是通過互補金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，簡稱CMOS)工藝形成矩陣式的電容式指紋識別傳感器。
[0004]然而，由于現(xiàn)有的電容式指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)將指紋識別傳感器置于電容感測不明顯的控制按鈕或顯示元件下，使得電容式指紋識別傳感器電容感測效果不明顯，導(dǎo)致電容式指紋識別傳感器的識別準(zhǔn)確率不高。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型實施例提供一種指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)，以提高指紋識別傳感器的識別準(zhǔn)確率。
[0006]本實用新型實施例提供一種指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)，包括:
[0007]在硅晶片上方設(shè)置的且與所述硅晶片電連接的指紋識別傳感器；
[0008]在所述指紋識別傳感器上方設(shè)置的顏色膜層；
[0009]在所述顏色膜層的上方設(shè)置的硬掩膜層；
[0010]在所述硅晶片下方設(shè)置的基板；
[0011]其中，所述硬掩膜層和所述顏色膜層中至少有一層摻雜高介電顆粒。
[0012]在本實用新型的一實施例中，所述硬掩膜層的厚度和所述顏色膜層的厚度之和小于等于100 μ m。
[0013]可選地，所述硬掩膜層的厚度大于或等于ΙΟμπι且小于或等于50μπι。
[0014]在本實用新型的一實施例中，所述顏色膜層的厚度大于或等于5μπι且小于或等于 50 μ m0
[0015]在本實用新型的一實施例中，所述硬掩膜層的厚度和所述顏色膜層的厚度之和小于等于50 μ mD
[0016]在本實用新型的一實施例中，所述硬掩膜層的厚度為大于或等于ΙΟμπι且小于或等于30 μ m。
[0017]在本實用新型的一實施例中，所述顏色膜層的厚度大于或等于ΙΟμπι且小于或等于 30 μ m0
[0018]在本實用新型的一實施例中，所述高介電顆粒包括如下中的任一或其組合:
[0019]鈦酸鹽顆粒；
[0020]鈮酸鹽顆粒。
[0021]在本實用新型的一實施例中，所述高介電顆粒的尺寸大于或等于0.05 μπι且小于或等于5 μ mo
[0022]本實施例提供的指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)，該封裝結(jié)構(gòu)包括:在硅晶片上方設(shè)置的且與該硅晶片電連接的指紋識別傳感器；在指紋識別傳感器上方設(shè)置的顏色膜層；在顏色膜層的上方設(shè)置的硬掩膜層；在硅晶片下方設(shè)置的基板，其中，在硬掩膜層或顏色膜層中，至少有一層摻雜有高介電顆粒，從而不僅使得指紋識別傳感器對電容的感測更加明顯，可以提高指紋識別傳感器的識別準(zhǔn)確率，還可以增加指紋識別傳感器的識別距離。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本實用新型指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖一；
[0025]圖2為本實用新型指紋識別場景示意圖；
[0026]圖3為本實用新型指紋識別原理示意圖；
[0027]圖4為本實用新型指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖二 ；
[0028]圖5為本實用新型指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖三；
[0029]圖6為本實用新型指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖四；
[0030]圖7為本實用新型指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖五；
[0031]圖8為本實用新型指紋識別傳感器封裝方法實施例一的流程示意圖；
[0032]圖9為本發(fā)明指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖七；
[0033]圖10為本發(fā)明指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖八；
[0034]圖11為本發(fā)明指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖九；
[0035]圖12為本發(fā)明指紋識別傳感器封裝方法實施例一的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0036]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0037]圖1為本實用新型指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖一。本實施例提供的指紋識別傳感器具體可以為電容式指紋識別傳感器，可以用在電子設(shè)備中，該電子設(shè)備可以為智能電話、觸摸板、移動計算設(shè)備、電器、車輛的面板或機身等。如圖1所示，本實施例提供的指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)包括:
[0038]在硅晶片102上方設(shè)置的且與該硅晶片102電連接的指紋識別傳感器103 ;
[0039]在指紋識別傳感器103上方設(shè)置的顏色膜層104 ;
[0040]在所述顏色膜層104的上方設(shè)置的硬掩膜層105 ;
[0041]在所述硅晶片102下方設(shè)置的基板101。
[0042]在本實施例中，硅晶片102和指紋識別傳感器103獨立設(shè)置，硅晶片102和指紋識別傳感器103通過電連接的方式連接。通過硅晶片102和指紋識別傳感器103的獨立設(shè)置，對硅晶片102的要求較低，使得指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)的成本較低。
[0043]在指紋識別傳感器103上設(shè)置的顏色膜層104，不僅具有顏色效果，還可以使指紋識別傳感器的元件不會立即對用戶可見。
[0044]在顏色膜層104上設(shè)置的硬掩膜層105，硬掩膜層105的平面度小于10 μ m。硬掩膜層105主要用于保護指紋識別傳感器和硅晶片，防止使用者在無數(shù)次按壓或非正常按壓下對指紋識別傳感器和硅晶片的損壞。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本實施例提供的指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)還可以與控制按鈕配合使用，控制按鈕可以置于硬掩膜層105之上，此時，硬掩膜層105的頂部具有凹陷形狀，如此，當(dāng)用戶手指被引導(dǎo)到凹陷形狀時，用戶手指能被很好地定位，以便進行指紋識別。
[0045]進一步地，本實施例提供的硬掩膜層或顏色膜層中，至少有一層摻雜有高介電顆粒。該摻雜的高介電顆粒可以提高指紋識別傳感器的電容性感測。在本實施例中，高介電顆粒的尺寸大于或等于0.05微米(μπι)且小于或等于5 μπι。高介電顆?？梢詾殁佀猁}顆?；蜮壦猁}顆粒。對于鈦酸鹽顆粒，具體可以為:鈦酸鋇(BaT13)、鈦酸鈣(CaT13)、鈦酸鍶(SrCaT13)等。
[0046]對于鈮酸鹽顆粒，具體可以為:鈮酸鋇鈉(Ba2NaNb5O15)、鈮酸鉀鍶(KSr2Nb5O15)、鈮酸鉀鉭(KTaNbO3)等。
[0047]在本實施例中，除了鈦酸鹽顆?；蜮壦猁}顆粒之外，還可以為焦鈮酸鎘(Cd2Nb2O7)顆粒、三氧化鎢(W03)。對于具體的高介電顆粒，本實施例此處不再贅述，只要在IGHz下的介電常數(shù)大于10即可。
[0048]最終得到的摻雜高介電顆粒的顏色膜層固化后在IGHz下的介電常數(shù)可以達到4以上。
[0049]最終得到的摻雜高介電顆粒的硬掩膜層固化后在IGHz下的介電常數(shù)可以達到4以上。
[0050]下面以一個具體的實施例，結(jié)合圖2和圖3對指紋識別傳感器對用戶指紋的電容性感測的原理進行具體說明。本實施例的指紋識別傳感器可以為擦劃式(sweep或swipe)，也可以是按壓式(touch或area)，本實施例不做特別限定。
[0051]圖2為本實用新型指紋識別場景示意圖。如圖2所示，人的手指包括紋峰和紋谷，當(dāng)手指沿著靠近該指紋識別傳感器上方的硬掩膜層按壓時，指紋識別傳感器呈現(xiàn)電容型連接模式，當(dāng)人把手指放在指紋識別傳感器上方時，手指充當(dāng)指紋識別傳感器的另外一個電極。由于手指上存在紋峰和紋谷，深淺不一，導(dǎo)致指紋識別傳感器包括的電容陣列的各個電容電壓不同。用戶手指I指紋的紋峰為11，當(dāng)按壓硬掩膜層時，指紋識別傳感器感測到并呈相紋峰11a。
[0052]圖3為