一種指紋檢測(cè)組件及指紋識(shí)別模組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及集成電路制造和封裝【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種指紋檢測(cè)組件及指紋識(shí)別模組。本實(shí)用新型中，將指紋檢測(cè)芯片和金屬圈焊接在印制電路板上，并且將指紋檢測(cè)芯片內(nèi)嵌在金屬圈內(nèi)，而保護(hù)層覆蓋于指紋檢測(cè)芯片和金屬圈之上。由于將作為信號(hào)發(fā)射和檢測(cè)裝置的金屬圈內(nèi)嵌于保護(hù)層內(nèi)部，使得金屬圈與指紋檢測(cè)芯片之間的連接在保護(hù)層內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，從而使得兩者之間的信號(hào)連接更穩(wěn)定；還可使整個(gè)指紋識(shí)別模組不再限制是否存在BEZEL，BEZEL材料不再受到良好導(dǎo)電材料的限制，使得模組在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上更靈活；并且，省去了現(xiàn)有技術(shù)中在模組組裝階段的引線工藝，從而使得指紋檢測(cè)組件及指紋識(shí)別模組的制作中一次完成引線，工藝更簡(jiǎn)單，也可節(jié)約成本。
【專利說明】—種指紋檢測(cè)組件及指紋識(shí)別模組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及集成電路制造和封裝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種指紋檢測(cè)組件及指紋識(shí)別模組。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，智能手機(jī)已集合了各個(gè)領(lǐng)域的功能。例如，可通過智能手機(jī)收發(fā)電子郵件、播放視頻及音頻文件、記錄會(huì)議紀(jì)要甚至是開視頻會(huì)議等。此外，個(gè)人所用的手機(jī)內(nèi)通常會(huì)保存大量的資料。若手機(jī)遺失或被盜則很可能造成更大損失?，F(xiàn)有的手機(jī)通常采用數(shù)字密碼或圖形密碼進(jìn)行保護(hù)，該種密碼保存麻煩且容易被破解。因此，時(shí)下流行使用指紋密碼作為手機(jī)的密碼保護(hù)，確保了手機(jī)的安全和隱私性。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中采用的指紋識(shí)別裝置通常如圖1所示，所述指紋識(shí)別裝置包括:指紋識(shí)別傳感器10、設(shè)于指紋識(shí)別傳感器10表面的指紋識(shí)別電路11、透鏡20、設(shè)于透鏡20和指紋識(shí)別電路11之間的油墨21及用于固定油墨21、透鏡20的基環(huán)30。其中，指紋識(shí)別傳感器10還連接手機(jī)內(nèi)的相應(yīng)元件(為了附圖簡(jiǎn)化，圖1中未示出)，指紋識(shí)別傳感器10用于傳輸相應(yīng)的指紋數(shù)據(jù)，指紋識(shí)別電路11用于識(shí)別貼合在透鏡20表面的手指指紋，通過耦合等方式讀取指紋信息，并傳輸給指紋識(shí)別傳感器10，透鏡20通常為玻璃或藍(lán)寶石材質(zhì)，用于保護(hù)指紋識(shí)別傳感器10和指紋識(shí)別電路11，油墨21則為了遮擋住指紋識(shí)別電路11，增加美觀。
[0004]基環(huán)除了起到固定透鏡的作用之外，還實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別裝置的信號(hào)發(fā)射和檢測(cè)，那么限定了指紋識(shí)別裝置必須具備該基環(huán)(通常稱為BEZEL)，并且BEZEL材料必須具有良好的導(dǎo)電性。在這種情況下，BEZEL還需要通過某種外接線路的方式連接到指紋識(shí)別傳感電路，從而指紋識(shí)別傳感電路和金屬環(huán)需要分2次引線連接手機(jī)內(nèi)的相應(yīng)元件，具體地說，在指紋識(shí)別傳感電路制作階段，需要將指紋識(shí)別傳感電路連接到手機(jī)內(nèi)的相應(yīng)元件；在后期模組組裝階段，需要將金屬環(huán)連接到手機(jī)內(nèi)的相應(yīng)元件；這樣制作的工藝較復(fù)雜，而且成本也較聞。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種指紋檢測(cè)組件及指紋識(shí)別模組，使得指紋檢測(cè)組件及指紋識(shí)別模組的制作更簡(jiǎn)單，也可節(jié)約成本。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的實(shí)施方式提供了一種指紋檢測(cè)組件，包含:保護(hù)層、指紋檢測(cè)芯片、金屬圈和印制電路板；
[0007]所述指紋檢測(cè)芯片和金屬圈焊接在印制電路板上；
[0008]所述指紋檢測(cè)芯片內(nèi)嵌在所述金屬圈內(nèi)，所述保護(hù)層覆蓋于所述指紋檢測(cè)芯片和所述金屬圈之上。
[0009]本實(shí)用新型的實(shí)施方式還提供了一種指紋識(shí)別模組，包含上述指紋檢測(cè)組件。
[0010]本實(shí)用新型實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，將指紋檢測(cè)芯片和金屬圈焊接在印制電路板上，并且將指紋檢測(cè)芯片內(nèi)嵌在金屬圈內(nèi)，而保護(hù)層覆蓋于指紋檢測(cè)芯片和金屬圈之上。由于將作為信號(hào)發(fā)射和檢測(cè)裝置的金屬圈內(nèi)嵌于保護(hù)層內(nèi)部，金屬圈與指紋檢測(cè)芯片之間的連接在保護(hù)層內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，信號(hào)連接更穩(wěn)定；此外，由于金屬圈內(nèi)嵌于保護(hù)層內(nèi)部，使得整個(gè)指紋識(shí)別模組不再限制是否存在模組周圍的金屬外殼(BEZEL)，BEZEL材料不再受到良好導(dǎo)電材料的限制，可選任何材料，使得模組在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上更靈活；并且，省去了現(xiàn)有技術(shù)中在模組組裝階段的引線工藝，從而使得指紋檢測(cè)組件及指紋識(shí)別模組的制作中一次完成引線，工藝更簡(jiǎn)單，也可節(jié)約成本。
[0011]另外，所述指紋檢測(cè)組件還包含柔性電路板；該柔性電路板位于所述印制電路板之下，與所述印制電路板電連接。
[0012]另外，所述指紋檢測(cè)組件還包含基板；所述柔性電路板固定在所述基板上。
[0013]另外，所述基板為鋼板。
[0014]另外，所述保護(hù)層的俯視面為圓形、橢圓形或方形。
[0015]另外，所述保護(hù)層為采用模壓方式形成的環(huán)氧樹脂層、環(huán)氧樹脂和納米氧化鋁的組合層、環(huán)氧樹脂和納米碳化鈦的組合層或環(huán)氧樹脂和納米碳化硅的組合層。保護(hù)層為采用模壓方式形成，可以通過調(diào)節(jié)納米氧化鋁或碳化硅的成分含量來相應(yīng)提高保護(hù)層的硬度，硬度不同，用戶體驗(yàn)感不同，對(duì)指紋識(shí)別芯片的保護(hù)強(qiáng)度也相應(yīng)的不同，因此可以制成滿足不同硬度需求的保護(hù)層。此外，環(huán)氧樹脂能夠制成不同的顏色，其可以用于遮擋指紋識(shí)別芯片，避免指紋識(shí)別芯片直接暴露在視線中，同時(shí)還可以通過改變其自身顏色，使其適配更多工藝的需要，進(jìn)一步提高指紋識(shí)別器件的美感。
[0016]另外，所述保護(hù)層與所述指紋檢測(cè)芯片之間的最小厚度小于200μπι。保護(hù)層的厚度可以做到小于200 μ m，保護(hù)層在不犧牲硬度并且起保護(hù)作用的前提下，保護(hù)層的厚度較薄，能夠增加指紋識(shí)別的靈敏度，提高用戶體驗(yàn)感。
[0017]另外，所述保護(hù)層為采用噴涂方式形成的環(huán)氧樹脂和納米氧化鋁的組合層、環(huán)氧樹脂和納米碳化鈦的組合層或環(huán)氧樹脂和納米碳化硅的組合層。保護(hù)層采用噴涂鍍膜方式形成，可以通過調(diào)節(jié)納米氧化鋁或納米碳化鈦或納米碳化硅的成分含量來相應(yīng)提高保護(hù)層的硬度，硬度不同，用戶體驗(yàn)感不同，對(duì)指紋識(shí)別芯片的保護(hù)強(qiáng)度也相應(yīng)的不同，因此可以制成滿足不同硬度需求的保護(hù)層。
[0018]另外，所述保護(hù)層的厚度小于ΙΟΟμπι。采用噴涂方式形成的保護(hù)層的厚度可以做到小于100 μ m，保護(hù)層在不犧牲硬度并且起保護(hù)作用的前提下，具有較薄的厚度，增加指紋識(shí)別的靈敏度，提高用戶體驗(yàn)感。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中指紋識(shí)別裝置的剖面示意圖；
[0020]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施方式中指紋檢測(cè)組件的結(jié)構(gòu)拆分示意圖；
[0021]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施方式中指紋檢測(cè)組件的剖面示意圖；
[0022]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施方式中指紋檢測(cè)組件的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本實(shí)用新型各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
[0024]本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式涉及一種指紋檢測(cè)組件，如圖2至4所示，該指紋檢測(cè)組件包含:保護(hù)層1、指紋檢測(cè)芯片2、金屬圈3、印制電路板4、柔性電路板5和基板6。
[0025]圖3和4中說明了指紋檢測(cè)芯片、金屬圈和印制電路板之間的位置關(guān)系，指紋檢測(cè)芯片2和金屬圈3焊接在印制電路板4上，指紋檢測(cè)芯片2內(nèi)嵌在金屬圈3內(nèi)，保護(hù)層I覆蓋于指紋檢測(cè)芯片2和金屬圈3之上。而柔性電路板5位于印制電路板之下，與印制電路板電連接。柔性電路板固定在基板上，該基板可以為鋼板。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施方式將指紋檢測(cè)芯片和金屬圈焊接在印制電路板上，并且將指紋檢測(cè)芯片內(nèi)嵌在金屬圈內(nèi)，而保護(hù)層覆蓋于指紋檢測(cè)芯片和金屬圈之上。由于將指紋檢測(cè)芯片和金屬圈焊接在印制電路板上，將作為信號(hào)發(fā)射和檢測(cè)裝置的金屬圈內(nèi)嵌于保護(hù)層內(nèi)部，金屬圈與指紋檢測(cè)芯片之間的連接在保護(hù)層內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，信號(hào)連接更穩(wěn)定；此夕卜，由于金屬圈內(nèi)嵌于保護(hù)層內(nèi)部，使得整個(gè)指紋識(shí)別模組不再限制是否存在模組周圍的金屬外殼(BEZEL)，BEZEL材料不再受到良好導(dǎo)電材料的限制，可選任何材料，使得模組在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上更靈活；并且，省去了現(xiàn)有技術(shù)中在模組組裝階段的引線工藝，從而使得指紋檢測(cè)組件及指紋識(shí)別模組的制作中一次完成引線，工藝更簡(jiǎn)單，也可節(jié)約成本。
[0027]在本實(shí)施方式中，保護(hù)層可以為采用模壓方式形成的環(huán)氧樹脂層、環(huán)氧樹脂和納米氧化鋁的組合層、環(huán)氧樹脂和納米碳化鈦的組合層或環(huán)氧樹脂和納米碳化硅的組合層。納米氧化招、納米碳化娃或納米碳化鈦在環(huán)氧樹脂中的濃度大于50%。可以通過調(diào)節(jié)納米氧化鋁、納米碳化鈦或納米碳化硅的成分含量來相應(yīng)提高保護(hù)層I的硬度，硬度不同，用戶體驗(yàn)感不同，對(duì)指紋識(shí)別芯片的保護(hù)強(qiáng)度也相應(yīng)的不同，本實(shí)施例中可以制成滿足不同硬度需求的保護(hù)層I。
[0028]此外，環(huán)氧樹脂能夠制成不同的顏色，其可以用于遮擋指紋檢測(cè)芯片2，避免指紋檢測(cè)芯片2直接暴露在視線中，同時(shí)還可以通過改變其自身顏色，使其適配更多工藝的需要，進(jìn)一步提高指紋識(shí)別器件的美感。
[0029]保護(hù)層I與指紋檢測(cè)芯片2之間的最小厚度小于200 μ m，其莫氏硬度通常大于等于6H，保證其具有足夠的硬度保護(hù)指紋檢測(cè)芯片2。為了保證保護(hù)層I具有一定硬度，優(yōu)選的，還可以采用PVD (物理氣相沉積)、CVD (化學(xué)氣相沉積)或離子濺射工藝在保護(hù)層I的表面形成一層氧化鋁鍍層或碳化硅鍍層，用于提高硬度，實(shí)現(xiàn)對(duì)指紋識(shí)別芯片更好的保護(hù)。其通常采用硬度較高的材質(zhì)制作而成，使保護(hù)層I能夠在形成較薄厚度的情況下具有足夠的硬度，起到良好保護(hù)作用。氧化鋁或碳化硅均可以制作出莫氏硬度在8H甚至9H的保護(hù)層1，并且形成的保護(hù)層I屬于指紋識(shí)別芯片的一部分，不易折斷，能夠很好的起著保護(hù)作用。保護(hù)層I在不犧牲硬度并且起保護(hù)作用的前提下，具有較薄的厚度，能夠增加指紋識(shí)別的靈敏度，提高用戶體驗(yàn)感。
[0030]值得說明的是，由于環(huán)氧樹脂中比較常見的是白色和黑色，要想形成豐富的色彩，在保護(hù)層與氧化鋁鍍層或碳化硅鍍層之間還可形成顏色層，可以通過改變顏色層的顏色，使其適配更多工藝的需要，進(jìn)一步提高指紋識(shí)別器件的美感。可根據(jù)需要，選擇各種比較常見的油墨用于形成顏色層，保證了本發(fā)明的可實(shí)現(xiàn)性。比如說，為了使指紋識(shí)別器件與手機(jī)外殼的顏色一致，可選擇與手機(jī)外殼顏色一致的油墨，保護(hù)層與氧化鋁鍍層或碳化硅鍍層之間還可形成顏色層，從而達(dá)到與手機(jī)外殼顏色一致的目的。
[0031]本實(shí)施例中，在進(jìn)行模壓方式之前，先將指紋檢測(cè)芯片2和金屬圈3固定至印制電路板I上，接著在指紋檢測(cè)芯片2和金屬圈3的表面注入形成保護(hù)層I所需的物質(zhì)，采用模壓方式形成保護(hù)層1，保護(hù)層I通常會(huì)形成在印刷電路硬板4、指紋檢測(cè)芯片2以及金屬圈3的表面，全方位包圍指紋檢測(cè)芯片2，起到較好的保護(hù)作用，增加指紋識(shí)別芯片的使用壽命。
[0032]保護(hù)層I的俯視面可以為圓形、橢圓形或方形(圖2至4中僅示意為方形)，但本實(shí)用新型并不以此為限，保護(hù)層I可以由模壓方式形成不同的形狀，以滿足不同工藝的需求。
[0033]本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式涉及一種指紋檢測(cè)組件。第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式大致相同，主要區(qū)別之處在于:在第一實(shí)施方式中，保護(hù)層采用模壓方式形成。而在本實(shí)用新型第二實(shí)施方式中，保護(hù)層采用噴涂方式形成。具體地說，保護(hù)層可以為采用噴涂方式形成的環(huán)氧樹脂和納米氧化鋁的組合層、環(huán)氧樹脂和納米碳化鈦的組合層或環(huán)氧樹脂和納米碳化娃的組合層。
[0034]在本實(shí)施例中，保護(hù)層I可以為采用PVD(物理氣相沉積)鍍膜、CVD(化學(xué)氣相沉積)鍍膜或?yàn)R射鍍膜方式形成的硬度層，硬度層可以為單晶或多晶的氧化鋁(A1203)鍍層，還可以為二氧化硅鍍層、氮化硅鍍層或碳化硅鍍層等。形成的保護(hù)層I的厚度小于100 μ m,其莫氏硬度通常大于等于6H，保證其具有足夠的硬度保護(hù)指紋檢測(cè)芯片2。典型地，采用PVD鍍膜形成氧化鋁層，可接近單晶，莫氏硬度達(dá)到9H。為了保證保護(hù)層I具有一定硬度，其通常采用硬度較高的材質(zhì)制作而成，使保護(hù)層I能夠在形成較薄厚度的情況下具有足夠的硬度，起到良好保護(hù)作用。氧化鋁或碳化硅均可以制作出硬度在8甚至9的保護(hù)層1，并且形成的保護(hù)層I構(gòu)成了指紋檢測(cè)組件的一部分，不易折斷，能夠很好的起著保護(hù)作用。
[0035]由于保護(hù)層I采用的PVD鍍膜、CVD鍍膜或?yàn)R射鍍膜的方式形成，因此可以形成較薄的保護(hù)層1，并且其與指紋檢測(cè)芯片2具有良好的接觸穩(wěn)定性。此外，保護(hù)層I成為指紋檢測(cè)組件的一部分，無需后續(xù)再額外形成透鏡進(jìn)行保護(hù)，減少了工藝步驟，此外，由于采用PVD鍍膜、CVD鍍膜或?yàn)R射鍍膜的方式形成的保護(hù)層I厚度可以較薄，例如是ΙΟμπι，從而可以減小指紋信號(hào)經(jīng)過保護(hù)層I的衰減，增強(qiáng)指紋識(shí)別芯片的靈敏度，提高指紋識(shí)別效率。
[0036]此外，值得說明的是，進(jìn)行鍍膜時(shí)指紋識(shí)別芯片所在位置的溫度小于等于400度， 如，采用PVD鍍膜方式形成保護(hù)層I時(shí)，可將溫度控制在100多度，以保證指紋識(shí)別芯片不會(huì)因高溫而失效。
[0037]本實(shí)用新型第三實(shí)施方式涉及一種指紋識(shí)別模組，采用上述第一或第二實(shí)施方式中任意一種指紋檢測(cè)組件，由于在指紋檢測(cè)組件中，將指紋檢測(cè)芯片和金屬圈焊接在印制電路板上，省去了現(xiàn)有技術(shù)中在模組組裝階段的引線工藝，從而使得指紋檢測(cè)組件及指紋識(shí)別模組的制作中一次完成引線，工藝更簡(jiǎn)單，也可節(jié)約成本。
[0038]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種指紋檢測(cè)組件，其特征在于，包含:保護(hù)層、指紋檢測(cè)芯片、金屬圈和印制電路板； 所述指紋檢測(cè)芯片和金屬圈焊接在印制電路板上； 所述指紋檢測(cè)芯片內(nèi)嵌在所述金屬圈內(nèi)，所述保護(hù)層覆蓋于所述指紋檢測(cè)芯片和所述金屬圈之上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋檢測(cè)組件，其特征在于，所述指紋檢測(cè)組件還包含柔性電路板； 所述柔性電路板位于所述印制電路板之下，與所述印制電路板電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的指紋檢測(cè)組件，其特征在于，所述指紋檢測(cè)組件還包含基板； 所述柔性電路板固定在所述基板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的指紋檢測(cè)組件，其特征在于，所述基板為鋼板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋檢測(cè)組件，其特征在于，所述保護(hù)層為采用模壓方式形成的環(huán)氧樹脂層、環(huán)氧樹脂和納米氧化鋁的組合層、環(huán)氧樹脂和納米碳化鈦的組合層、環(huán)氧樹脂和納米碳化硅的組合層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的指紋檢測(cè)組件，其特征在于，所述保護(hù)層與所述指紋檢測(cè)芯片之間的最小厚度小于200 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的指紋檢測(cè)組件，其特征在于，所述保護(hù)層的俯視面為圓形、橢圓形或方形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋檢測(cè)組件，其特征在于，所述保護(hù)層為采用噴涂方式形成的環(huán)氧樹脂和納米氧化鋁的組合層、環(huán)氧樹脂和納米碳化鈦的組合層、環(huán)氧樹脂和納米碳化娃的組合層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的指紋檢測(cè)組件，其特征在于，所述保護(hù)層的厚度小于100μ m。
10.一種指紋識(shí)別模組，其特征在于，包含如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的指紋檢測(cè)組件。
【文檔編號(hào)】H04M1/21GK204203987SQ201420605752
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】程泰毅, 曾敏, 張虎 申請(qǐng)人:上海思立微電子科技有限公司