指紋感測(cè)單元及指紋感測(cè)模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種指紋感測(cè)單元及一種指紋感測(cè)模塊。指紋感測(cè)單元包含載板、指紋感測(cè)芯片、模封層、透光覆蓋層以及黏著層。指紋感測(cè)芯片設(shè)置于載板的表面上且與載板電性連接。模封層覆蓋指紋感測(cè)芯片。透光覆蓋層位于模封層上。黏著層位于透光覆蓋層和模封層之間。指紋感測(cè)模塊包括所述指紋感測(cè)單元以及電路基板，而電路基板設(shè)置于指紋感測(cè)單元的載板的底面之下且與載板電性連接。
【專利說明】
指紋感測(cè)單元及指紋感測(cè)模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]—種指紋感測(cè)單元及指紋感測(cè)模塊，特別是指一種具有透光覆蓋層的指紋感測(cè)單元及模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，移動(dòng)電話、個(gè)人筆記本電腦或平板等電子系統(tǒng)已經(jīng)成為了生活中必備的工具，而這些電子系統(tǒng)內(nèi)部?jī)?chǔ)存的信息如通訊簿、相片等日異增加，具有相當(dāng)個(gè)人化的特點(diǎn)。因此，為避免重要信息遭到遺失或是盜用等情況，在電子系統(tǒng)搭載指紋辨識(shí)裝置已蔚為趨勢(shì)。
[0003]目前常見的具指紋辨識(shí)功能的電子系統(tǒng)是在電子系統(tǒng)的其中一面開設(shè)槽孔，而后將指紋辨識(shí)芯片設(shè)置于所述槽孔內(nèi)并使用模封材料覆蓋。然，在制備工序中，需在原本的電子系統(tǒng)的制備工序中進(jìn)行額外多道形成裝設(shè)指紋辨識(shí)芯片的工序，以使電子系統(tǒng)能夠具有指紋辨識(shí)功能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提出一種指紋感測(cè)單元，包含載板、指紋感測(cè)芯片、模封層、黏著層以及透光覆蓋層。指紋感測(cè)芯片設(shè)置于載板的表面上且與載板電性連接。模封層覆蓋指紋感測(cè)芯片。透光覆蓋層位于模封層上。黏著層位于透光覆蓋層和模封層之間。
[0005]在一實(shí)施例中，所述指紋感測(cè)單元還包括色彩層，色彩層位于透光覆蓋層與黏著層之間。
[0006]在一實(shí)施例中，所述指紋感測(cè)單元還包括外部導(dǎo)電環(huán)體，外部導(dǎo)電環(huán)體環(huán)繞于模封層且透過載板與該指紋感測(cè)芯片電性連接。
[0007]在上述實(shí)施例中，所述外部導(dǎo)電環(huán)體與載板的底面上的金手指布線圖案層或載板的側(cè)面所裸露的金屬層電性連接。
[0008]在上述實(shí)施例中，所述外部導(dǎo)電環(huán)體包括接著層以及導(dǎo)體層，接著層位于導(dǎo)體層與模封層之間，接著層與模封層接觸，而導(dǎo)體層與接著層接觸。
[0009]在上述實(shí)施例中，所述外部導(dǎo)電環(huán)體還包括隔離層，該導(dǎo)體層位于該隔離層與該接著層之間。
[0010]在一實(shí)施例中，所述指紋感測(cè)單元還包括內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體，而內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體位于透光覆蓋層與模封層之間且與指紋感測(cè)芯片電性連接。
[0011]在上述實(shí)施例中，所述指紋感測(cè)單元還包括凸塊，凸塊設(shè)置于指紋感測(cè)芯片上且與內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體電性連接。
[0012]在一實(shí)施例中，所述指紋感測(cè)單元還包括內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體，而內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體位于透光覆蓋層與模封層之間且與指紋感測(cè)芯片電性連接，黏著層位于透光覆蓋層之下，且黏著層配置于內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)內(nèi)側(cè)且接觸指紋感測(cè)芯片。
[0013]在一實(shí)施例中，所述指紋感測(cè)單元還包括內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)，而內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)位于透光覆蓋層與模封層之間且與指紋感測(cè)芯片電性連接，黏著層位于透光覆蓋層與模封層之間，且黏著層配置于內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)內(nèi)側(cè)且接觸該模封層。
[0014]在一實(shí)施例中，所述指紋感測(cè)單元還包括內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)及外部導(dǎo)電環(huán)體，而內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)位于透光覆蓋層與模封層之間且與指紋感測(cè)芯片電性連接，而外部導(dǎo)電環(huán)體環(huán)繞于模封層且與模封層的至少一側(cè)面所裸露的內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體電性連接。
[0015]本實(shí)用新型提出一種指紋感測(cè)單元，包含載板、指紋感測(cè)芯片、黏著層、透光覆蓋層以及填充層。指紋感測(cè)芯片設(shè)置于載板的表面上且與載板電性連接。黏著層位于指紋感測(cè)芯片上。透光覆蓋層位于黏著層上。填充層位于黏著層下且圍繞于指紋感測(cè)芯片周圍，且填充層位于黏著層與載板之間。
[0016]在上述實(shí)施例中，所述指紋感測(cè)單元還包括模封層，模封層包覆部分的透光覆蓋層、部分的填充層以及部分的載板。
[0017]本實(shí)用新型提出一種指紋感測(cè)模塊，其包含指紋感測(cè)單元以及電路基板。指紋感測(cè)單元包括載板、指紋感測(cè)芯片、模封層、透光覆蓋層以及黏著層。載板具有表面及相對(duì)于表面的底面。指紋感測(cè)芯片設(shè)置于表面上且與載板電性連接。模封層覆蓋指紋感測(cè)芯片。透光覆蓋層位于模封層上。黏著層位于透光覆蓋層和模封層之間。電路基板設(shè)置于指紋感測(cè)單元的載板的底面之下且與載板電性連接。
[0018]在一實(shí)施例中，所述指紋感測(cè)模塊的指紋感測(cè)單元還包括外部導(dǎo)電環(huán)體，外部導(dǎo)電環(huán)體與載板的底面上的金手指布線圖案層電性連接。
[0019]在上述實(shí)施例中，所述電路基板與金手指布線圖案層電性連接。
[0020]在上述實(shí)施例中，所述外部導(dǎo)電環(huán)體包括一接著層、一導(dǎo)體層以及一隔離層，該接著層與該模封層接觸，該導(dǎo)體層位于該隔離層與該接著層之間。
[0021]在上述實(shí)施例中，所述指紋感測(cè)模塊還包括導(dǎo)電框，導(dǎo)電框環(huán)繞于模封層周圍且與隔離層接觸，導(dǎo)電框與電路基板電性連接以使導(dǎo)電框接地。
[0022]在上述實(shí)施例中，所述導(dǎo)電框包括一環(huán)檐，隔離層配置于導(dǎo)電層上且延伸至透光覆蓋層的表面，環(huán)檐與隔離層接觸且往導(dǎo)電框的中心延伸，且環(huán)檐遮蔽覆蓋于表面的隔離層。
[0023]綜上所述，透過上述實(shí)施例，本實(shí)用新型實(shí)施例的指紋感測(cè)單元可以透過黏著層將透光覆蓋層設(shè)置于包覆有指紋感測(cè)芯片的模封層上或者是將透光覆蓋層設(shè)置于指紋感測(cè)芯片上，而形成一獨(dú)立指紋感測(cè)單元。
[0024]此外，本實(shí)用新型的一實(shí)施例的外部導(dǎo)電環(huán)體環(huán)繞模封層周圍且與模封層的側(cè)面接觸，外部導(dǎo)電環(huán)體可以包括透過濺鍍或蒸鍍等方式所形成的接著層以及導(dǎo)體層，藉由載板的底面的金手指布線圖案與指紋感測(cè)芯片電性連接。依不同產(chǎn)品需求，外部導(dǎo)電環(huán)體可以還包括一隔離層。本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體位于透光覆蓋層下且與裸露于模封層的平面的部分凸塊接觸，從而與指紋感測(cè)芯片電性連接。據(jù)此，本實(shí)用新型指紋感測(cè)單元的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的彈性得以增加。
[0025]進(jìn)一步地，指紋感測(cè)模塊包括指紋感測(cè)單元以及與指紋感測(cè)單元電性連接的電路基板。電路基板與指紋感測(cè)單元的載板底面上的金手指布線圖案電性連接。此外，指紋感測(cè)模塊可以還包括一框設(shè)于指紋感測(cè)單元的導(dǎo)電框。導(dǎo)電框與外部導(dǎo)電環(huán)體的隔離層接觸，依此，來自指紋感測(cè)芯片的訊號(hào)不會(huì)透過導(dǎo)體層的側(cè)面?zhèn)鬟f至導(dǎo)電框。此外，導(dǎo)電框與設(shè)置于電路基板的接地墊電性連接，從而導(dǎo)電框能夠接地以改善靜電放電的情況。與習(xí)知技術(shù)相比，本實(shí)用新型的指紋感測(cè)模塊為獨(dú)立的封裝模塊，能夠便于裝設(shè)于需具有指紋辨識(shí)功能的電子系統(tǒng)，例如是智能型手機(jī)、筆記本電腦等。而無需于制備工序中，在具有指紋辨識(shí)功能的系統(tǒng)上進(jìn)行裝設(shè)指紋辨識(shí)芯片的工序，避免額外多道形成步驟。
[0026]以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何熟習(xí)相關(guān)技藝者了解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說明書所揭露的內(nèi)容、權(quán)利要求書及附圖，任何熟習(xí)相關(guān)技藝者可輕易地理解本實(shí)用新型的相關(guān)目的及優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2A為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2B為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2C為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖3A為本實(shí)用新型第四實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3B為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4為本實(shí)用新型第五實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖5為本實(shí)用新型第六實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖6A為本實(shí)用新型一實(shí)施例的指紋感測(cè)模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖6B為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的指紋感測(cè)模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。指紋感測(cè)單元100(在優(yōu)先權(quán)母案中以具有透明覆蓋材料的指紋感測(cè)裝置稱之)包括載板110(在優(yōu)先權(quán)母案中以基板稱之)、指紋感測(cè)芯片120、模封層130以及透光覆蓋層140。指紋感測(cè)芯片120設(shè)置在載板110上，透光覆蓋層140覆蓋于指紋感測(cè)芯片120上，并透過模封層130來進(jìn)行封裝。
[0038]載板110用以作為指紋感測(cè)芯片120所配置的載體(carrier)，在實(shí)務(wù)中，載板110可以是一集成電路載板(integrated circuit carrier，ICcarrier)，而設(shè)置于載板110的表面SI的電路布線圖形(未繪示)可依照指紋感測(cè)芯片120的電性連接需求而設(shè)計(jì)。
[0039]指紋感測(cè)芯片120配置于載板110的表面SI上且與載板110電性連接。在本實(shí)施例中，指紋感測(cè)芯片120透過導(dǎo)線Wl以打線方式(wire bonding)與載板110電性連接。不過，在其他實(shí)施例中，指紋感測(cè)芯片120也可以透過其他方式與載板110電性連接。例如在指紋感測(cè)芯片120上設(shè)置凸塊(bump)(未繪示)以覆晶接合方式(flip chip)與載板110的電路電性連接。本實(shí)用新型并不對(duì)指紋感測(cè)芯片120的配置方式加以限定。
[0040]模封層130包覆指紋感測(cè)芯片120以及導(dǎo)線Wl，并且延伸覆蓋到載板110局部的表面SI。模封層130具有一平面132a以及至少一側(cè)面132b，而側(cè)面132b位于平面132a周圍且與平面132a連接。一般來說，模封層130的材料是環(huán)氧模封化合物(Epoxy Molding Compound,EMC)、酸醛樹脂(Phenolics)或是娃樹脂(Silicones)等。
[0041]透光覆蓋層140配置于指紋感測(cè)芯片120上。在本實(shí)施例中，透光覆蓋層140亦位于模封層130的平面132a。透光覆蓋層140可以是玻璃基板、塑料基板或是藍(lán)寶石基板等。值得說明的是，透光覆蓋層140為一可透光的基材，其透光度視透光覆蓋層140的材料的允許光穿透的屬性而呈現(xiàn)出半透明或是透明。
[0042]黏著層160位于模封層130與色彩層150之間。具體而言，黏著層160具有黏性，為一黏著材料，從而附著有色彩層150的透光覆蓋層140可以藉由黏著層160而黏著在模封層130的平面132a。
[0043]指紋感測(cè)單元100可選擇性地包括色彩層150，色彩層150配置于透光覆蓋層140上且位于模封層130與透光覆蓋層140之間。在實(shí)務(wù)中，色彩層150為一顏色涂料，能夠呈現(xiàn)出多種顏色，例如但不限于是紅色、白色、銀色或者是黑色等。由于透光覆蓋層140為一可透光的基材，因而顯示出透光覆蓋層140下方色彩層150的顏色，所以色彩層150可以提供指紋感測(cè)單元100的顏色，且色彩層150的顏色可以根據(jù)實(shí)際需求而做調(diào)整，本實(shí)用新型的色彩層150的顏色并不限于上述舉例，且該透光覆蓋層150可視感測(cè)單元的外觀需求，決定是否覆蓋于色彩層150上。
[0044]在本實(shí)施例中，指紋感測(cè)單元100的制造方法可以是在載板110上設(shè)置至少一指紋感測(cè)芯片120，而且指紋感測(cè)芯片120可以藉由多種方式與載板110電性連接，而在第一實(shí)施例中以打線方式為例。接著，將模封層130設(shè)置于載板110上，模封層130包覆指紋感測(cè)芯片120以及導(dǎo)線Wl，并且延伸覆蓋到載板110局部的表面SI。此外，將色彩層150配置于透光覆蓋層140上，且將黏著層160配置于色彩層150上，而后將附著有色彩層150的透光覆蓋層140藉由黏著層160而黏著在模封層130的平面132a。接著，可以透過刀具或是使用激光進(jìn)行單體化切割，以將模封層130與載板110切割成多個(gè)單元，所述單元大致上即為指紋感測(cè)單元100。
[0045]圖2A為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。第二實(shí)施例的指紋感測(cè)單元200與第一實(shí)施例的指紋感測(cè)單元100 二者結(jié)構(gòu)相似。指紋感測(cè)單元200包括一外部導(dǎo)電環(huán)體270，外部導(dǎo)電環(huán)體270環(huán)繞模封層130周圍且與模封層130的側(cè)面132b接觸，外部導(dǎo)電環(huán)體270透過載板110的電路布線圖形與指紋感測(cè)芯片120電性連接。在本實(shí)施例中，載板110的底面S2上的金手指布線圖案(gold finger)Fl延伸至載板110的底面S2的邊緣，從而覆蓋于模封層130的側(cè)面132b的外部導(dǎo)電環(huán)體270能夠與金手指布線圖案電性連接。不過，為了考慮多種指紋感測(cè)單元的設(shè)計(jì)工藝以及制程工序需求，在另一實(shí)施例中，夕卜部導(dǎo)電環(huán)體270亦可以與載板的側(cè)面所裸露的金屬層(未繪示)電性連接。
[0046]在本實(shí)施例中，外部導(dǎo)電環(huán)體270可以包括作為種子層(seed layer)的接著層272以及用以傳遞訊號(hào)的導(dǎo)體層274。接著層272與模封層130的側(cè)面132b接觸且位于導(dǎo)體層274與模封層130之間，而導(dǎo)體層274與接著層272接觸。先透過派鍍(Sputter Deposit1n)或蒸鍍(Evaporat1n Deposit1n)等方式，先后兩層沉積金屬材料、合金材料或是其他導(dǎo)電材料于模封層130的側(cè)面132b上，以形成接著層272及導(dǎo)體層274。
[0047]值得一提的是，在本實(shí)施例中，先將附著有色彩層150的透光覆蓋層140藉由黏著層160而黏著在模封層130的平面132a并進(jìn)行單體化切割后，才形成外部導(dǎo)電環(huán)體270。當(dāng)用戶的手指接觸指紋感測(cè)單元200的外部導(dǎo)電環(huán)體270時(shí)，指紋感測(cè)芯片120透過外部導(dǎo)電環(huán)體270傳遞一訊號(hào)至手指，而此訊號(hào)因?yàn)槭种钢讣y的紋路而改變進(jìn)而由指紋感測(cè)芯片120接收，從而指紋感測(cè)芯片120可以進(jìn)行身分辨識(shí)等功能。此外，其余相同的特征則不再重復(fù)贅述。
[0048]不過，為了考慮多種指紋感測(cè)單元的設(shè)計(jì)工藝以及制程工序需求，如圖2B所繪示，在另一實(shí)施例中，亦可以先進(jìn)行單體化切割并形成外部導(dǎo)電環(huán)體270，而后再將附著有色彩層150的透光覆蓋層140藉由黏著層160而黏著在模封層130的平面132a。于此，透光覆蓋層140遮蔽外部導(dǎo)電環(huán)體270的頂面。為使得手指能夠接收到外部導(dǎo)電環(huán)體270所傳遞的訊號(hào)，可以設(shè)置一升壓集成電路(未繪示)加強(qiáng)訊號(hào)由指紋感測(cè)芯片120經(jīng)外部導(dǎo)電環(huán)體270及透光覆蓋層140而傳遞至手指。
[0049]圖2C為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，依不同產(chǎn)品需求，指紋感測(cè)單元300的外部導(dǎo)電環(huán)體370還包括配置于導(dǎo)體層374的外側(cè)的隔離層376，亦即，導(dǎo)體層374位于隔離層376與接著層372之間。隔離層376的材料為絕緣材料，在后續(xù)與其他電性裝置裝配時(shí)，能夠避免訊號(hào)透過導(dǎo)體層374的側(cè)面?zhèn)鬟f而出。此外，為了考慮多種指紋感測(cè)單元的設(shè)計(jì)工藝以及制程工序需求，外部導(dǎo)電環(huán)體370亦可以與載板110的側(cè)面所裸露的金屬層Gl電性連接。當(dāng)用戶的手指接觸指紋感測(cè)單元300的外部導(dǎo)電環(huán)體370時(shí)，指紋感測(cè)芯片120能夠透過金屬層Gl及外部導(dǎo)電環(huán)體370傳遞一訊號(hào)至手指，從而指紋感測(cè)芯片120可以進(jìn)行身分辨識(shí)等功能。
[0050]圖3A為本實(shí)用新型第四實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，指紋感測(cè)單元400的指紋感測(cè)芯片120上是以覆晶接合方式與載板110的電路電性連接，不過，本實(shí)用新型并不對(duì)此加以限制。此外，指紋感測(cè)芯片120上設(shè)置凸塊BI，以作為與內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470(在優(yōu)先權(quán)母案中以內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)稱之)的電性接點(diǎn)。不過，在其他實(shí)施例中，指紋感測(cè)芯片120亦可以透過其他方式與內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470電性連接。例如是透過異方性導(dǎo)電膠(Anisotropic Conductive FiIm，ACF)Al。本實(shí)用新型并不對(duì)指紋感測(cè)芯片120與內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470的電性連接方式加以限定。
[0051]模封層130至少覆蓋指紋感測(cè)芯片120的側(cè)面以及凸塊BI，而且模封層130的平面132a裸露出部分凸塊BI的表面。
[0052]內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470位于透光覆蓋層140及色彩層150下，且與裸露出模封層130的平面132a的凸塊BI電性連接，從而內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470能夠與指紋感測(cè)芯片120電性連接。具體而言，內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470為一環(huán)狀，可透過濺鍍(sputter)和黃光制程的方式將導(dǎo)電材料形成于色彩層150上而形成。此外，在實(shí)務(wù)上，可以在裸露出模封層130的平面132a的凸塊BI的表面上涂布異方性導(dǎo)電膠Al，以使內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470可以更佳地與凸塊BI電性連接。
[0053]黏著層160位于色彩層150上且配置于內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470的內(nèi)側(cè)，且與色彩層150及指紋感測(cè)芯片120接觸。也就是說，黏著層160填充于由內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470內(nèi)側(cè)、色彩層150及指紋感測(cè)芯片120之間所圍構(gòu)的空隙。在實(shí)務(wù)上，黏著層160的材料可以是具有黏性的填充膠(underfill)，而附著有色彩層150及內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470的透光覆蓋層140藉由黏著層160而黏著在指紋感測(cè)芯片120的表面上，而內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體570與裸露于模封層130的平面132a的部分凸塊BI接觸而電性連接。值得說明的是，黏著層160與模封層130可以使用同一種材料在同一制程完成，例如是全部以填充膠(underfill)填充及封裝?；蛘呤?，以兩種不同材料分不同制程來完成，例如是，以填充膠作為黏著層160來填充由內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470內(nèi)側(cè)、色彩層150及指紋感測(cè)芯片120之間所圍構(gòu)的空隙，且以模封層130至少覆蓋指紋感測(cè)芯片120的側(cè)面。當(dāng)用戶的手指接觸指紋感測(cè)單元500的透光覆蓋層140時(shí)，指紋感測(cè)芯片120透過凸塊BI及內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470傳遞一訊號(hào)，而此訊號(hào)穿過透光覆蓋層140傳遞至手指，從而指紋感測(cè)芯片120可以進(jìn)行身分辨識(shí)等功能。
[0054]圖3B為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，指紋感測(cè)單元400的指紋感測(cè)芯片120上也可以是以打線方式與載板110的電路電性連接，不過，本實(shí)用新型并不對(duì)此加以限制。具體來說，指紋感測(cè)芯片120上設(shè)置多個(gè)堆棧的凸塊BI，以作為與內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470的電性接點(diǎn)。模封層130包覆指紋感測(cè)芯片120以及多個(gè)堆棧的凸塊BI，而且模封層130的平面132a裸露出部分凸塊BI的表面。同樣地，黏著層160的材料可以是具有黏性的填充膠(underf i 11)，且黏著層160填充于由內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470內(nèi)側(cè)、色彩層150及模封層130之間所圍構(gòu)的空隙。在實(shí)務(wù)上，黏著層160亦可能由所述空隙延伸到模封層130的平面132a上。而附著有色彩層150及內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470的透光覆蓋層140藉由黏著層160而黏著在指紋感測(cè)芯片120的表面上，而內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470與裸露于模封層130的平面132a的部分凸塊BI接觸而電性連接。此外，在本實(shí)施例中，指紋感測(cè)單元400亦可以包括外部導(dǎo)電環(huán)體270，外部導(dǎo)電環(huán)體270環(huán)繞模封層130周圍且與模封層130的至少一側(cè)面132b所裸露的內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470電性連接，而外部導(dǎo)電環(huán)體270的【具體實(shí)施方式】類似于圖2A-2C所述。依此，當(dāng)使用者的手指接觸指紋感測(cè)單元400的外部導(dǎo)電環(huán)體270時(shí)，指紋感測(cè)芯片120能夠透過金手指布線圖案Fl及外部導(dǎo)電環(huán)體270傳遞一訊號(hào)至手指，亦可以透過凸塊BI及內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體470傳遞訊號(hào)至外部導(dǎo)電環(huán)體270再至手指，從而指紋感測(cè)芯片120可以進(jìn)行身分辨識(shí)等功能。
[0055]圖4為本實(shí)用新型第五實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。第五實(shí)施例的指紋感測(cè)單元500與第一實(shí)施例的指紋感測(cè)單元100的結(jié)構(gòu)差異主要在于，指紋感測(cè)單元500還包括一集成電路芯片520。在本實(shí)施例中，集成電路芯片520裝設(shè)于載板110上，而指紋感測(cè)芯片120透過凸塊BI堆棧設(shè)置于集成電路芯片620上。一般來說，集成電路芯片520為訊號(hào)處理芯片，其與指紋感測(cè)芯片120電性連接，以處理來自指紋感測(cè)芯片120的感測(cè)訊號(hào)。此夕卜，其余相同的特征則不再重復(fù)贅述。
[0056]圖5為本實(shí)用新型第六實(shí)施例的指紋感測(cè)單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，指紋感測(cè)單元600的指紋感測(cè)芯片120設(shè)置于載板110上，而色彩層150配置于透光覆蓋層640上。黏著層660可以是一種黏晶材料(Die Attach Film，DAF)，黏著層660配置于色彩層150上，且黏附于指紋感測(cè)芯片120上且覆蓋導(dǎo)線Wl的部分線弧。其中，透光覆蓋層640的寬度LI大于指紋感測(cè)芯片120的寬度L2。
[0057]指紋感測(cè)單元600還包括一填充層680，在實(shí)務(wù)上，填充層680可以是具有黏性的填充膠(underf ill)，填充層680填充于黏著層660與載板110之間的空隙且圍繞于指紋感測(cè)芯片120周圍。模封層630包覆透光覆蓋層640的側(cè)表面P2、部分的填充層680及部分的載板110，模封層630之平面632a與透光覆蓋層640的上表面Pl大致上齊平。不過，在其他實(shí)施例中，亦可以不使用模封層630來封裝，而僅使用填充層680來保護(hù)指紋感測(cè)芯片120。
[0058]具體而言，指紋感測(cè)裝置600的制造方法可以是在載板110上設(shè)置至少一指紋感測(cè)芯片120。同樣地，指紋感測(cè)芯片120可以藉由多種方式與載板110電性連接。此外，將色彩層150配置于透光覆蓋層640上，且將黏著層660配置于色彩層150上。接著，將附著有色彩層150及黏著層660的透光覆蓋層140切割成多個(gè)單元，且每一單元的透光覆蓋層640藉由黏著層660而黏著在指紋感測(cè)芯片120上，其中，透光覆蓋層640的寬度LI大于指紋感測(cè)芯片120的寬度L2。將填充層680填充于透光覆蓋層640下且圍繞于指紋感測(cè)芯片120周圍。而后，將模封層630包覆透光覆蓋層640、部分的填充層680及部分的載板110，模封層630的平面632a與透光覆蓋層640的上表面Pl齊平且與透光覆蓋層640的側(cè)表面P2接觸。接著，可以透過刀具或是使用激光進(jìn)行單體化切割，以將模封層630與載板110切割成多個(gè)單元，所述單元大致上即為指紋感測(cè)單元600。
[0059]圖6A為本實(shí)用新型一實(shí)施例的指紋感測(cè)模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。指紋感測(cè)模塊10為一獨(dú)立的封裝模塊，便于裝設(shè)于需具有指紋辨識(shí)功能的電子系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，指紋感測(cè)模塊10包括指紋感測(cè)單元300以及與指紋感測(cè)單元300電性連接的電路基板12，其中，指紋感測(cè)單元300以圖2C為例。在本實(shí)施例中，電路基板12與載板110的底面S2上的金手指布線圖案Fl電性連接。此外，指紋感測(cè)模塊10可以還包括一導(dǎo)電框14，其中導(dǎo)電框14為一中空環(huán)體，框設(shè)于指紋感測(cè)單元300上。具體而言，電路基板12可以為一電路板或是軟性電路板。導(dǎo)電框14環(huán)繞于模封層130周圍并且與隔離層376接觸，依此，來自指紋感測(cè)芯片120的訊號(hào)不會(huì)透過導(dǎo)體層374的側(cè)面?zhèn)鬟f至導(dǎo)電框14。導(dǎo)電框14與設(shè)置于電路基板12的接地墊(未繪示)電性連接，從而導(dǎo)電框14能夠接地以改善靜電放電(Electrostatic Discharge，ESD)的情況。需說明的是，在其他實(shí)施例中，指紋感測(cè)模塊10所包括的與電路基板12電性連接的指紋感測(cè)單元亦可以視指紋感測(cè)模塊的設(shè)計(jì)工藝而采用其他實(shí)施例的指紋感測(cè)單元。
[0060]圖6B為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的指紋感測(cè)模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，導(dǎo)電框14還包括環(huán)檐14a。為了避免來自指紋感測(cè)芯片120的訊號(hào)透過導(dǎo)體層374的側(cè)面?zhèn)鬟f至導(dǎo)電框14，隔離層376配置于導(dǎo)體層374上且延伸至透光覆蓋層140的表面142，以使環(huán)檐14a與隔離層376接觸。環(huán)檐14a往導(dǎo)電框14的中心延伸并且遮蔽部分的透光覆蓋層140的表面142。
[0061]綜上所述，透過上述實(shí)施例，本實(shí)用新型實(shí)施例的指紋感測(cè)單元可以透過黏著層將透光覆蓋層設(shè)置于包覆有指紋感測(cè)芯片的模封層上或者是將透光覆蓋層設(shè)置于指紋感測(cè)芯片上，而形成獨(dú)立指紋感測(cè)單元。
[0062]此外，本實(shí)用新型一實(shí)施例的外部導(dǎo)電環(huán)體環(huán)繞模封層周圍且與模封層的側(cè)面接觸，外部導(dǎo)電環(huán)體可以包括透過濺鍍或蒸鍍等方式所形成的接著層以及導(dǎo)體層，藉由載板的底面的金手指布線圖案與指紋感測(cè)芯片電性連接。依不同產(chǎn)品需求，外部導(dǎo)電環(huán)體可以還包括一隔離層。本實(shí)用新型另一實(shí)施例的內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體位于透光覆蓋層下且與裸露于模封層的平面的部分凸塊接觸，從而與指紋感測(cè)芯片電性連接。據(jù)此，本實(shí)用新型指紋感測(cè)單元的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的彈性得以增加。
[0063]進(jìn)一步地，指紋感測(cè)模塊包括指紋感測(cè)單元以及與指紋感測(cè)單元電性連接的電路基板。電路基板與指紋感測(cè)單元的載板底面上的金手指布線圖案電性連接。此外，指紋感測(cè)模塊可以還包括一框設(shè)于指紋感測(cè)單元的導(dǎo)電框。導(dǎo)電框與外部導(dǎo)電環(huán)體的隔離層接觸，依此，來自指紋感測(cè)芯片的訊號(hào)不會(huì)透過導(dǎo)體層的側(cè)面?zhèn)鬟f至導(dǎo)電框。此外，導(dǎo)電框與設(shè)置于電路基板的接地墊電性連接，從而導(dǎo)電框能夠接地以改善靜電放電的情況。與習(xí)知技術(shù)相比，本實(shí)用新型的指紋感測(cè)模塊為獨(dú)立的封裝模塊，能夠便于裝設(shè)于需具有指紋辨識(shí)功能的電子系統(tǒng)，例如是智能型手機(jī)、筆記本電腦等。而無需在制備工序中，在具有指紋辨識(shí)功能的系統(tǒng)上進(jìn)行裝設(shè)指紋辨識(shí)芯片的工序，避免額外多道形成步驟。
[0064]雖然本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本實(shí)用新型的精神所作些許更動(dòng)與潤(rùn)飾，皆應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的范疇內(nèi)，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
[0065]【符號(hào)說明】
[0066]10指紋感測(cè)模塊12電路基板
[0067]14導(dǎo)電框100?600指紋感測(cè)單元
[0068]HO載板120指紋感測(cè)芯片
[0069]130、630模封層132a、632a平面
[0070]132b側(cè)面140、640透光覆蓋層
[0071]142表面14a環(huán)檐
[0072]150色彩層160、660黏著層
[0073]270、370外部導(dǎo)電環(huán)體272、372接著層
[0074]274,374導(dǎo)體層376隔離層
[0075]470內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體520集成電路芯片
[0076]680填充層Al異方性導(dǎo)電膠
[0077]BI凸塊Fl金手指布線圖案
[0078]Gl金屬層L1、L2寬度
[0079]Pl上表面P2側(cè)表面
[0080]SI表面S2底面
[0081]Wl導(dǎo)線
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種指紋感測(cè)單元，其特征在于，包括: 一載板； 一指紋感測(cè)芯片，設(shè)置于該載板的表面上且與該載板電性連接； 一模封層，覆蓋該指紋感測(cè)芯片； 一透光覆蓋層，位于該模封層上；以及 一黏著層，位于該透光覆蓋層和該模封層之間。2.如權(quán)利要求1所述的指紋感測(cè)單元，其特征在于，還包括一色彩層，該色彩層位于該透光覆蓋層與該黏著層之間。3.如權(quán)利要求1所述的指紋感測(cè)單元，其特征在于，還包括一外部導(dǎo)電環(huán)體，該外部導(dǎo)電環(huán)體環(huán)繞于該模封層，該外部導(dǎo)電環(huán)體透過該載板與該指紋感測(cè)芯片電性連接。4.如權(quán)利要求3所述的指紋感測(cè)單元，其特征在于，該外部導(dǎo)電環(huán)體與該載板的一底面上的一金手指布線圖案層或該載板的一側(cè)面所裸露的金屬層電性連接。5.如權(quán)利要求4所述的指紋感測(cè)單元，其特征在于，該外部導(dǎo)電環(huán)體包括一接著層以及一導(dǎo)體層，該接著層位于該導(dǎo)體層與該模封層之間，該接著層與該模封層接觸，而該導(dǎo)體層與該接著層接觸。6.如權(quán)利要求5所述的指紋感測(cè)單元，其特征在于，該外部導(dǎo)電環(huán)體還包括一隔離層，該導(dǎo)體層位于該隔離層與該接著層之間。7.如權(quán)利要求1所述的指紋感測(cè)單元，其特征在于，還包括一內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體，該內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體位于該透光覆蓋層與該模封層之間且與該指紋感測(cè)芯片電性連接。8.如權(quán)利要求7所述之指紋感測(cè)單元，其特征在于，還包括至少一凸塊，該凸塊設(shè)置于該指紋感測(cè)芯片上，且該內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體透過該凸塊與該指紋感測(cè)芯片電性連接。9.如權(quán)利要求7所述之指紋感測(cè)單元，其特征在于，該黏著層位于該透光覆蓋層之下，且該黏著層配置于該內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體內(nèi)側(cè)且接觸該指紋感測(cè)芯片。10.如權(quán)利要求7所述的指紋感測(cè)單元，其特征在于，該黏著層位于該透光覆蓋層與該模封層之間，該黏著層配置于該內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體內(nèi)側(cè)且接觸該模封層。11.如權(quán)利要求7所述的指紋感測(cè)單元，其特征在于，還包括一外部導(dǎo)電環(huán)體，該外部導(dǎo)電環(huán)體環(huán)繞于該模封層且與該模封層的至少一側(cè)面所裸露的該內(nèi)部導(dǎo)電環(huán)體電性連接。12.一種指紋感測(cè)單元，其特征在于，包括: 一載板； 一指紋感測(cè)芯片，設(shè)置于該載板的表面上且與該載板電性連接； 一黏著層，位于該指紋感測(cè)芯片上； 一透光覆蓋層，位于該黏著層上；以及 一填充層，位于該黏著層下且圍繞于該指紋感測(cè)芯片周圍，且該填充層位于該黏著層與該載板之間。13.如權(quán)利要求12所述的指紋感測(cè)單元，其特征在于，還包括一模封層，該模封層包覆部分的該透光覆蓋層、部分的該填充層以及部分的該載板。14.一種指紋感測(cè)模塊，其特征在于，包括: 一指紋感測(cè)單元，包括: 一載板，該載板具有一表面及一相對(duì)于該表面的底面； 一指紋感測(cè)芯片，設(shè)置于該表面上且與該載板電性連接； 一模封層，覆蓋該指紋感測(cè)芯片； 一透光覆蓋層，位于該模封層上；以及 一黏著層，位于該透光覆蓋層和該模封層之間；以及 一電路基板，設(shè)置于該底面之下，且與該載板電性連接。15.如權(quán)利要求14所述的指紋感測(cè)模塊，其特征在于，該指紋感測(cè)單元還包括一外部導(dǎo)電環(huán)體，該外部導(dǎo)電環(huán)體與該載板的一底面上的一金手指布線圖案層電性連接。16.如權(quán)利要求15所述的指紋感測(cè)模塊，其特征在于，該電路基板與該金手指布線圖案層電性連接。17.如權(quán)利要求15所述的指紋感測(cè)模塊，其特征在于，該外部導(dǎo)電環(huán)體包括一接著層、一導(dǎo)體層以及一隔離層，該接著層與該模封層接觸，該導(dǎo)體層位于該隔離層與該接著層之間。18.如權(quán)利要求17所述的指紋感測(cè)模塊，其特征在于，還包括一導(dǎo)電框，該導(dǎo)電框環(huán)繞于該模封層周圍且與該隔離層接觸，該導(dǎo)電框與該電路基板電性連接以使該導(dǎo)電框接地。19.如權(quán)利要求18所述的指紋感測(cè)模塊，其特征在于，該導(dǎo)電框包括一環(huán)檐，該隔離層配置于該導(dǎo)電層上且延伸至該透光覆蓋層的一表面，該環(huán)檐與該隔離層接觸且往該導(dǎo)電框的中心延伸，且該環(huán)檐遮蔽覆蓋于該表面的該隔離層。
【文檔編號(hào)】G06K9/00GK205427873SQ201520943844
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月24日
【發(fā)明人】林煒挺, 郭師群
【申請(qǐng)人】茂丞科技股份有限公司