本發(fā)明涉及半導體封裝技術領域，尤其涉及一種指紋識別模塊及其制作方法。

背景技術：

隨著半導體技術及市場需求的不斷推進，芯片封裝技術發(fā)展日新月異，而指紋傳感芯片的出現(xiàn)大大提高了終端產品的安全性。

為了實現(xiàn)指紋識別模塊的識別功能，現(xiàn)有的指紋識別模塊通常設有基板，并在基板上集成多個芯片，指紋傳感芯片上方設有蓋板，最后利用塑封工序將其塑封成一個整體密封產品。其中，塑封時容易出現(xiàn)溢料的問題，塑封料容易溢流至指紋傳感器的功能面，從而影響指紋識別模塊的識別效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種指紋識別模塊及其制作方法，能夠避免塑封時塑封料溢流至指紋傳感芯片功能面的問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是：提供一種指紋識別模塊，包括：底板；指紋傳感芯片，設置在底板上，其中，指紋傳感芯片具有功能面，且指紋傳感芯片的功能面背對于底板；蓋板，設置在指紋傳感芯片上；塑封料，填充在底板與蓋板之間的空隙內；其中，蓋板上相對于指紋傳感芯片的位置處設置有金屬屏蔽環(huán)，以在封裝時將指紋傳感芯片的功能面遮蔽在金屬屏蔽環(huán)內，從而避免塑封料溢流至指紋傳感芯片的功能面。

指紋傳感芯片的功能面具有功能區(qū)域和圍繞功能區(qū)域的外圍區(qū)域。其中，外圍區(qū)域上涂布有粘膠，以實現(xiàn)指紋傳感芯片與蓋板的粘接，且蓋板上的金屬屏蔽環(huán)設置在對應外圍區(qū)域所在的區(qū)域，以將功能區(qū)域遮蔽在金屬屏蔽環(huán)內，從而避免塑封料和粘膠溢流至功能區(qū)域內。

底板和蓋板為同一基板，基板為柔性基板以彎折方式將蓋板覆蓋在指紋傳感芯片上。

該指紋識別模塊進一步包括：運算芯片和存儲芯片。其中，運算芯片和存儲芯片分別設置在基板中的底板或者蓋板上。

基板上設置有印刷電路，運算芯片和存儲芯片分別以倒裝的方式設置在基板上，而指紋傳感芯片以正裝的方式設置在基板上，且指紋傳感芯片通過鍵合線連接至基板上的印刷電路，并實現(xiàn)與運算芯片和存儲芯片的電連接。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的另一技術方案是：提供一種指紋識別模塊，其特征在于，包括：基板，其包括第一部分和第二部分；指紋傳感芯片，設置在基板的第一部分上，其中，指紋傳感芯片具有功能面，且指紋傳感芯片的功能面背對于基板；塑封料，填充在基板的第一部分與第二部分之間的空隙內；其中，基板的第二部分上設置有金屬屏蔽環(huán)，且基板為柔性基板，以彎折方式將基板的第二部分覆蓋在指紋傳感芯片上，且金屬屏蔽環(huán)設置在對應于指紋傳感芯片的位置處，以在覆蓋時將指紋傳感芯片的功能面遮蔽在金屬屏蔽環(huán)內，從而避免塑封時塑封料溢流至指紋傳感芯片的功能面。

指紋傳感芯片的功能面具有功能區(qū)域和圍繞功能區(qū)域的外圍區(qū)域。其中，外圍區(qū)域上涂布有粘膠，以實現(xiàn)指紋傳感芯片與基板的第二部分的粘接，且基板上的金屬屏蔽環(huán)設置在對應外圍區(qū)域所在的區(qū)域，以將功能區(qū)域遮蔽在金屬屏蔽環(huán)內，從而避免塑封料和粘膠溢流至功能區(qū)域內。

該指紋識別模塊進一步包括：運算芯片和存儲芯片。其中，運算芯片和存儲芯片分別設置在基板中的第一部分和第二部分上，基板上設置有印刷電路，運算芯片和存儲芯片分別以倒裝的方式設置在基板上，而指紋傳感芯片以正裝的方式設置在基板上，且指紋傳感芯片通過鍵合線而連接至基板上的印刷電路，并實現(xiàn)與運算芯片和存儲芯片的電連接。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的又一技術方案是：一種指紋識別模塊的制作方法，包括：提供基板，其中，基板包括第一部分和第二部分；在基板的第一部分上設置指紋傳感芯片，其中，指紋傳感芯片具有功能面，且指紋傳感芯片的功能面背對于基板；在基板的第二部分上設置金屬屏蔽環(huán)；彎折基板，以使基板的第二部分覆蓋在指紋傳感芯片上。其中，金屬屏蔽環(huán)設置在對應于指紋傳感芯片的位置處，以在覆蓋時將指紋傳感芯片的功能面遮蔽在金屬屏蔽環(huán)內，從而避免塑封時塑封料溢流至指紋傳感芯片的功能面；填充塑封料。

指紋傳感芯片的功能面具有功能區(qū)域和圍繞功能區(qū)域的外圍區(qū)域。其中，外圍區(qū)域上涂布有粘膠，以實現(xiàn)指紋傳感芯片與基板的第二部分的粘接，且基板上的金屬屏蔽環(huán)設置在對應外圍區(qū)域所在的區(qū)域，以將功能區(qū)域遮蔽在金屬屏蔽環(huán)內，從而避免塑封料和粘膠溢流至功能面中的功能區(qū)域內。

本發(fā)明的有益效果是：通過在蓋板上相對于指紋傳感芯片的位置處設置金屬屏蔽環(huán)，且蓋板上的金屬屏蔽環(huán)設置在對應指紋傳感芯片的外圍區(qū)域所在的區(qū)域，將指紋傳感芯片的功能區(qū)域遮蔽在金屬屏蔽環(huán)內，從而避免塑封料和粘膠溢流至指紋傳感芯片的功能區(qū)域內，同時金屬屏蔽環(huán)能夠保護指紋傳感芯片免于外界電磁波信號的干擾。

附圖說明

圖1是本發(fā)明指紋識別模塊第一實施例結構示意圖；

圖2是本發(fā)明指紋傳感芯片、金屬屏蔽環(huán)和粘膠位置示意圖；

圖3是本發(fā)明指紋識別模塊第二實施例結構示意圖；

圖4是本發(fā)明指紋識別模塊制作方法一實施例流程示意圖；

圖5是本發(fā)明基板示意圖；

圖6是本發(fā)明基板上設置指紋傳感芯片、存儲芯片和運算芯片示意圖；

圖7是本發(fā)明基板上設置金屬屏蔽環(huán)示意圖；

圖8是本發(fā)明指紋傳感芯片上涂布粘膠以及引線鍵合示意圖；

圖9是本發(fā)明彎折基板示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

如圖1所示，本發(fā)明指紋識別模塊第一實施例的結構示意圖，包括：底板111，指紋傳感芯片120，蓋板190和塑封料180。

其中，指紋傳感芯片120設置在底板111上，指紋傳感芯片120具有功能面，且指紋傳感芯片的功能面背對于底板111；蓋板190設置在指紋傳感芯片120上；塑封料180填充在底板111與蓋板190之間的空隙內。

蓋板190上相對于指紋傳感芯片120的位置處設置有金屬屏蔽環(huán)150，以在封裝時將指紋傳感芯片120的功能面遮蔽在金屬屏蔽環(huán)150內，從而避免塑封料180溢流至指紋傳感芯片120的功能面。

指紋傳感芯片120可以是電容式指紋傳感芯片或光學指紋傳感芯片。如圖2所示，指紋傳感芯片120的功能面具有功能區(qū)域121和圍繞功能區(qū)域的外圍區(qū)域122。其中，外圍區(qū)域122上涂布有粘膠170，以實現(xiàn)指紋傳感芯片120與蓋板190的粘接，且蓋板190上的金屬屏蔽環(huán)150設置在對應外圍區(qū)域122所在的區(qū)域，以將功能區(qū)域121遮蔽在金屬屏蔽環(huán)150內，從而避免塑封料180和粘膠170溢流至功能區(qū)域121內。其中，粘膠170可以為環(huán)氧樹脂膠。

圖2中指紋傳感芯片120的功能面的功能區(qū)域121和圍繞功能區(qū)域的外圍區(qū)域122、粘膠170和金屬屏蔽環(huán)150的位置與大小僅為示意，實際應用可根據(jù)需要決定。

底板111和蓋板190材質可以是玻璃、陶瓷或藍寶石材料，但不僅限于此。在其他實施例中，為了簡化制作工序，底板111和蓋板190可以為同一基板110，基板110為柔性基板以彎折方式將蓋板190覆蓋在指紋傳感芯片120上，底板111和蓋板190不需要進行單獨制作。

為了實現(xiàn)指紋識別模塊的識別功能，該實施例進一步包括：運算芯片130和存儲芯片140。為了提高空間利用率，優(yōu)選地，運算芯片130和存儲芯片140分別設置在基板110中的底板111或者蓋板190上，基板110上設置有印刷電路。為了節(jié)省引線鍵合工序以及節(jié)約材料，優(yōu)選地，運算芯片130和存儲芯片140分別以倒裝的方式設置在基板110上，而指紋傳感芯片120以正裝的方式設置在基板110上，且指紋傳感芯片120通過鍵合線160連接至基板110上的印刷電路，并實現(xiàn)與運算芯片130和存儲芯片140的電連接。其中，鍵合線160為金屬絲，如金線、鋁線。

圖1中基板110上指紋傳感芯片120、運算芯片130和存儲芯片140的位置與大小僅為示意，實際應用可根據(jù)需要決定。在其他實施例中，指紋識別模塊可以集成多個芯片(三個或三個以上)，且為了實現(xiàn)指紋識別模塊的識別功能，至少在基板110上設置指紋傳感芯片120、運算芯片130和存儲芯片140。

在其他實施例中，運算芯片130和存儲芯片140的位置可以都設置在底板111或者蓋板190上，且運算芯片130和存儲芯片140可以正裝的方式設置在基板110上，通過鍵合線160連接至基板110上的印刷電路，實現(xiàn)與指紋傳感芯片120的電連接。

塑封料180包裹指紋傳感芯片120、運算芯片130、存儲芯片140、鍵合線160和粘膠170。塑封料180的介電常數(shù)大于7，塑封顆粒尺寸均值5-7um，最大顆粒小于20um，可以保證完全填充和指紋采集成像效果，如環(huán)氧樹脂膠。

本實施例通過在蓋板190上相對于指紋傳感芯片120的位置處設置金屬屏蔽環(huán)150，且蓋板190上的金屬屏蔽環(huán)150設置在對應指紋傳感芯片120的外圍區(qū)域122所在的區(qū)域，將指紋傳感芯片120的功能區(qū)域121完全遮蔽在金屬屏蔽環(huán)150內，從而避免塑封料180和粘膠170溢流至指紋傳感芯片120的功能區(qū)域121內，同時金屬屏蔽環(huán)150能夠保護指紋傳感芯片120免于外界電磁波信號的干擾。

如圖3所示，本發(fā)明指紋識別模塊第二實施例的結構示意圖，包括：基板110，指紋傳感芯片120和塑封料180。

其中，基板110包括第一部分和第二部分；指紋傳感芯片120設置在基板110的第一部分上，指紋傳感芯片120具有功能面，且指紋傳感芯片120的功能面背對于基板110；塑封料180填充在基板110的第一部分與第二部分之間的空隙內。

基板110的第二部分上設置有金屬屏蔽環(huán)150，且基板110為柔性基板，以彎折方式將基板110的第二部分覆蓋在指紋傳感芯片120上，且金屬屏蔽環(huán)150設置在對應于指紋傳感芯片120的位置處，以在覆蓋時將指紋傳感芯片120的功能面遮蔽在金屬屏蔽環(huán)150內，從而避免塑封時塑封料180溢流至指紋傳感芯片120的功能面。

也就是說，在本實施例中，基板110的第一部分和第二部分即分別對應于圖1本發(fā)明指紋識別模塊第一實施例中的底板111和蓋板190。

本實施例中各個部分的功能及結構具體可參考本發(fā)明指紋識別模塊第一實施例實施例中的描述，在此不再重復。

本實施例通過在基板110上相對于指紋傳感芯片120的位置處設置金屬屏蔽環(huán)150，且蓋板190上的金屬屏蔽環(huán)150設置在對應指紋傳感芯片120的外圍區(qū)域122所在的區(qū)域，將指紋傳感芯片120的功能區(qū)域121遮蔽在金屬屏蔽環(huán)150內，從而避免塑封料180和粘膠170溢流至指紋傳感芯片120的功能區(qū)域121內，同時金屬屏蔽環(huán)150能夠保護指紋傳感芯片120免于外界電磁波信號的干擾。另外，通過使用柔性基板，在基板110上集成芯片后將基板110基板，基板110的第二部分可以作為保護蓋板使用，節(jié)省單獨制作保護蓋板的工序。

如圖4所示，本發(fā)明指紋識別模塊制作方法一實施例流程示意圖，包括：

S1：提供基板110，如圖5所示。

其中，基板110包括第一部分和第二部分，且基板110的第一部分和第二部分分別對應于圖1本發(fā)明指紋識別模塊第一實施例中的底板111和蓋板190。

S2：在基板110的第一部分上設置指紋傳感芯片120，如圖6所示。

其中，指紋傳感芯片120具有功能面，且指紋傳感芯片120的功能面背對于基板110。

為了實現(xiàn)指紋識別模塊的識別功能，在基板110的第一部分上設置指紋傳感芯片120的同時，還需在基板110上設置運算芯片130和存儲芯片140。為了提高空間利用率，優(yōu)選地，運算芯片130和存儲芯片140分別設置在基板110中的第一部分或者第二部分上，基板110上設置有印刷電路。為了節(jié)省引線鍵合工序以及節(jié)約材料，優(yōu)選地，運算芯片130和存儲芯片140分別以倒裝的方式設置在基板110上，而指紋傳感芯片120以正裝的方式設置在基板110上，且指紋傳感芯片120通過鍵合線160連接至基板110上的印刷電路，并實現(xiàn)與運算芯片130和存儲芯片140的電連接。其中，鍵合線160為金屬絲，如金線、鋁線。

圖6中基板110上指紋傳感芯片120、運算芯片130和存儲芯片140的位置與大小僅為示意，實際應用可根據(jù)需要決定。在其他實施例中，指紋識別模塊可以集成多個芯片(三個或三個以上)，且為了實現(xiàn)指紋識別模塊的識別功能，至少在基板110上設置指紋傳感芯片120、運算芯片130和存儲芯片140。

在其他實施例中，運算芯片130和存儲芯片140的位置可以都設置在基板110的第一部分或者第二部分上，且運算芯片130和存儲芯片140可以正裝的方式設置在基板110上，通過鍵合線160連接至基板110上的印刷電路，實現(xiàn)與指紋傳感芯片120的電連接。

S3：在基板110的第二部分上設置金屬屏蔽環(huán)150，如圖7所示。

其中，金屬屏蔽環(huán)150設置于蓋板190上相對于指紋傳感芯片120的位置處，以在封裝時將指紋傳感芯片120的功能面遮蔽在金屬屏蔽環(huán)150內，從而避免塑封料180溢流至指紋傳感芯片120的功能面。

進一步地，如圖8所示，可以在指紋傳感芯片120的外圍區(qū)域122上涂布粘膠170，以實現(xiàn)指紋傳感芯片120與基板110的第二部分的粘接；通過引線鍵合工序，將指紋傳感芯片120連接至基板110上的印刷電路，并實現(xiàn)其與運算芯片130和存儲芯片140的電連接。

S4：彎折基板110，以使基板110的第二部分覆蓋在指紋傳感芯片120上，如圖9所示。

其中，金屬屏蔽環(huán)150設置在對應于指紋傳感芯片120的位置處，以在覆蓋時將指紋傳感芯片120的功能面遮蔽在金屬屏蔽環(huán)150內，從而避免塑封時塑封料180溢流至指紋傳感芯片120的功能面。

如圖2所示，指紋傳感芯片120的功能面具有功能區(qū)域121和圍繞功能區(qū)域的外圍區(qū)域122。其中，外圍區(qū)域122上涂布有粘膠170，以實現(xiàn)指紋傳感芯片120與基板110的第二部分的粘接，且基板110上的金屬屏蔽環(huán)150設置在對應外圍區(qū)域122所在的區(qū)域，以將功能區(qū)域121完全遮蔽在金屬屏蔽環(huán)150內，從而避免塑封料180和粘膠170溢流至功能區(qū)域121內。其中，粘膠170可以為環(huán)氧樹脂膠。圖2中指紋傳感芯片120的功能面的功能區(qū)域121和圍繞功能區(qū)域的外圍區(qū)域122、粘膠170和金屬屏蔽環(huán)150的位置與大小僅為示意，實際應用可根據(jù)需要決定。

S5：填充塑封料180，從而形成如圖3所示的指紋識別模塊。

塑封料180填充在基板110的第一部分與第二部分之間的空隙內，塑封料180包裹指紋傳感芯片120、運算芯片130、存儲芯片140、鍵合線160和粘膠170。塑封料180的介電常數(shù)大于7，塑封顆粒尺寸均值5-7um，最大顆粒小于20um，可以保證完全填充和指紋采集成像效果，如環(huán)氧樹脂膠。

本制作方法流程示意圖實施例中各個部分的功能及結構具體可參考本發(fā)明指紋識別模塊第一實施例實施例中的描述，在此不再重復。

在此基礎上，以上僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效模組變換，例如各實施例之間技術特征的相互結合，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。