TWI631678B - 指紋感測器封裝結構及其製作方法 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種指紋感測器封裝結構及其製作方法，包括基板、傳感晶片及軟板，所述基板具有第一臺階部和第二臺階部，所述第一臺階部上設有線路層，所述傳感晶片位於所述基板之上，所述軟板與所述傳感晶片通過所述線路層電性連接，從而提供一種結構簡單、使用可靠、加工方便的指紋感測器封裝結構，降低材料和加工成本。

Description

指紋感測器封裝結構及其製作方法

本發明涉及電子感應技術領域，尤其是涉及一種指紋感測器封裝結構及其製作方法。

目前，指紋識別晶片的出現，提高了終端產品在智慧化程度上的安全性，如智慧手機、平板電腦等產品的應用領域。針對感測器晶片出現多種結構，傳統的指紋識別晶片存在以下缺點：1，指紋識別晶片需做蝕刻處理，以使晶片上形成導電層，並通過相應的結合線連接另一基板，以使晶片與基板電性連接，然蝕刻工藝流程不僅複雜，且增加了製作晶片的成本；2，與手指接觸部分具有塗層，且塗層部分容易被刮傷或沾汙，會造成指紋無法識別；3，因結合線一端與晶片連接，另一端與基板連接，結合線暴露於晶片及基板之間，需要先對晶片、線路層及基板進行整體封裝後再與相鄰層進行粘接，以避免線路層與晶片及基板電性連接出現問題。

針對現有技術中存在的上述問題，本發明公開了一種指紋感測器封裝結構及其製造方法，旨在提供一種結構簡單、使用可靠、加工方便的指紋感測器蔽封裝結構，降低材料和加工成本。

本發明是通過如下技術方案實現的：一種指紋感測器封裝結構，包括基板、傳感晶片及軟板，所述基板呈階梯狀，所述基板具有第一臺階部和第二臺階部，及線路層，所述線路層佈局於所述基板的所述第一臺階部上，且所述線路層未延伸出所述第一臺階部的四周，所述傳感晶片和所述軟板通過所述基板上的線路層進行電性連接。

優選地，所述第一臺階部具有第一表面，所述第二臺階部具有第二表面，所述線路層位於所述第一表面上；優選地，所述傳感晶片包括晶片主體和凸塊，所述晶片主體具有第三表面，所述凸塊位於所述第三表面的一端，所述第三表面與所述第二表面固定，且所述凸塊伸出於所述第二表面並與所述第一表面相對，所述傳感晶片通過凸塊與所述線路層電性連接，所述第二表面通過粘合劑與所述第三表面固定，所述凸塊通過粘合劑與所述第一臺階部固定。

優選地，所述軟板包括基體、連接器及貼片元件，所述連接器及所述貼片元件焊接於所述基體上，所述基體的一端形成一焊接點以與所述線路層電性連接。

優選地，所述基板為強化玻璃、藍寶石或陶瓷材料製成。

優選地，所述凸塊為金屬或錫合金材質，以與所述線路層電性連接。

本發明還公開了一種電磁遮罩封裝結構的製造方法，包括步驟：製作傳感晶片，包括晶片主體，並在晶片主體上製作凸塊；製作基板，並將基板切割成階梯狀，使得基板具有第一臺階部和第二臺階部，在第一臺階部上製作線路層；製作軟板，包括基體，並在基體上焊接有連接器和貼片元件； 通過粘合劑將傳感晶片與基板的第二臺階部貼合，且凸塊伸出於第二臺階部並通過粘合劑與第一臺階部固定並與線路成電性連接

將軟板焊接於第一臺階部上並與線路層電性連接。

本發明公開的指紋感測器封裝結構結構簡單、使用可靠、加工方便，降低了材料和加工成本。

1‧‧‧基板

11‧‧‧第一臺階部

110‧‧‧第一表面

12‧‧‧第二臺階部

120‧‧‧第二表面

13‧‧‧線路層

2‧‧‧傳感晶片

21‧‧‧晶片主體

210‧‧‧第三表面

22‧‧‧凸塊

3‧‧‧軟板

31‧‧‧基體

32‧‧‧連接器

33‧‧‧焊接點

4‧‧‧粘合劑

圖1是本發明一實施例所述的指紋感測器封裝的結構示意圖。

圖2是本發明一實施例所述的基板的結構示意圖。

圖3是本發明圖3中所述的基板在另一方向上的結構示意圖。

圖4為本發明一實施例所述的傳感晶片上形成凸塊的結構示意圖。

圖5是本發明一實施例所述的軟板的結構示意圖。

圖6是本發明一實施例所述的傳感晶片與基板結合的結構示意圖。

圖7是本發明一實施例所述的指紋感測器封裝結構的製作方法的流程圖。

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地 包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

再者，在說明本發明一些實施例中，說明書以特定步驟順序說明本發明之方法以及(或)程式。然而，由於方法以及程式並未必然根據所述之特定步驟順序實施，因此並未受限於所述之特定步驟順序。熟習此項技藝者可知其他順序也為可能之實施方式。因此，於說明書所述之特定步驟順序並未用來限定申請專利範圍。再者，本發明針對方法以及(或)程式之申請專利範圍並未受限於其撰寫之執行步驟順序，且熟習此項技藝者可瞭解調整執行步驟順序並未跳脫本發明之精神以及範圍。

如圖1所示，本發明的指紋感測器封裝結構100在本實施例中包括基板1、傳感晶片2及軟板3，傳感晶片2通過基板1上的線路層13與軟板3電性連接。

參閱圖2，根據本發明一實施例之基板1呈階梯狀，並具有第一臺階部11和第二臺階部12，第一臺階部11的長度可小於第二臺階部12的長度，第一臺階部11具有第一表面110，第二臺階部12具有第二表面120，第一表面110平行於第二表面120，圖3顯示以朝向基板1之第一表面110以及第二表面120之方向所見之基板1的示意圖。如圖所示，在第一臺階部11的第一表面110上均勻分佈有線路層13，且線路層13未延伸出第一臺階部11的四周，基板1可以由強化玻璃、藍寶石或陶瓷材料等製成。

參閱圖4，根據本發明一實施例之傳感晶片2，包括晶片主體21和凸塊22，晶片主體21具有第三表面210，本實施例中晶片主體21為矩形，也可以為其他形狀，因線路層13佈局於基板1的第一臺階部11上，無需考慮傳統指紋感測器中結合線的走線及電性連接問題，故晶片主體21的形狀不會受線路層13的影響，凸塊22位於第三表面210的一端，凸塊22的數量可以為 多個，凸塊22可以為金屬焊接球或其它形狀，凸塊22為導電材質，如錫合金、金等材料。

參閱圖5，根據本發明一實施例之軟板3，包括基體31、連接器32及貼片元件(圖未示)，連接器32及貼片元件焊接於基體31上，基體31的一端形成焊接點33。

參閱圖6，為本發明一實施例之傳感晶片與基板結合的結構示意圖，傳感晶片2的凸塊22伸出於第二臺階部12的第二表面120與第一臺階部11的第一表面110相對，並與第一臺階部11上的線路層13接觸以電性連接，凸塊22周圍通過粘合劑4如環氧樹脂與第一臺階部11固定，且部分第三表面210通過粘合劑4如環氧樹脂與第二臺階部12固定。

請再參閱圖1，軟板3上的焊接點33與第一臺階部11及線路層13焊接固定，傳感晶片2通過凸塊22與線路層13接觸，如此，軟板3與傳感晶片2通過基板1上的線路層13保持電性連接。

相應的，本發明還公開了上述電磁遮罩封裝結構的製造方法，如圖7，是本發明一實施例所述的指紋感測器封裝結構的製作方法的流程圖，現搭配圖1至圖6說明本發明一實施例所述的指紋感測器封裝結構的製作方法之具體步驟。

步驟a：製作傳感晶片2，包括晶片主體21，並在晶片主體21表面的一端表面製作凸塊22，如圖4所示；步驟b：製作基板1，並將基板1切割成階梯狀，使得基板1具有第一臺階部11和第二臺階部12，在第一臺階部11的第一表面110上製作均勻分佈的線路層13，如圖2和圖3所示；步驟c：製作軟板3，包括基體31，並在基體31上焊接連接器32和貼片元件，如圖5所示； 步驟d：通過粘合劑4將傳感晶片2與基板1的第二臺階部12貼合，且凸塊22伸出於第二臺階部12並通過粘合劑4與第一臺階部11固定並與線路層13電性連接，如圖6所示；步驟e：將軟板3一端焊接於第一臺階部11上以形成一焊接點33以與線路層13電性連接，如圖1所示；通過上述方法製作，使得軟板3通過焊接點33與線路層13電性連接，傳感晶片2通過凸塊22與線路層13電性連接，從而實現傳感晶片2與軟板3的電性導通。

在本實施例中的，因線路層位於基板1上，晶片主體21通過凸塊22與線路層13電性連接，無需在晶片主體21上進行蝕刻，且因線路層13佈局於由強化玻璃製成的基板1上，使得傳感晶片2表面無需封裝即可直接通過粘合劑4與強化玻璃粘接固定，且避免了傳感晶片2因封裝而厚度增加的問題，另指紋感測器封裝結構採用強化玻璃取代塗層制程，除免除因塗層可能存在的刮傷、沾汙及色差等風險外，產品結構更加簡單，且製作方法方便快速，製造成本降低，傳感晶片透過玻璃基板檢測和接收使用者的指紋資訊，且通過晶片電路與感應器電連接，並用於感應器件輸出的電信號進行處理。

以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

Claims (9)

1. 一種指紋感測器封裝結構，包括基板、傳感晶片及軟板，其中，該基板呈階梯狀，該基板具有第一臺階部和第二臺階部，及線路層，該第一臺階部和第二臺階部覆蓋的範圍不重疊，該線路層佈局於該基板的該第一臺階部上，且該線路層未延伸出該第一臺階部的四周，且該線路層未進入該第二臺階部覆蓋的範圍，該傳感晶片和該軟板通過該基板上的線路層進行電性連接。
2. 如申請專利範圍1所述的指紋感測器封裝結構，其中，該第一臺階部具有第一表面，該第二臺階部具有第二表面，該線路層位於該第一表面上。
3. 如申請專利範圍2所述的指紋感測器封裝結構，其中，該傳感晶片包括晶片主體和凸塊，該晶片主體具有第三表面，該凸塊位於該第三表面的一端，該第三表面與該第二表面固定，且所述凸塊伸出於該第二表面並與該第一表面相對，該傳感晶片通過凸塊與該線路層電性連接，該第二表面通過粘合劑與該第三表面固定，該凸塊通過粘合劑與該第一臺階部固定。
4. 如申請專利範圍1所述的指紋感測器封裝結構，其中，該軟板包括基體、連接器及貼片元件，該連接器及該貼片元件焊接於該基體上，該基體的一端形成一焊接點以與該線路層電性連接。
5. 如申請專利範圍1所述的指紋感測器封裝結構，其中，該基板為強化玻璃、藍寶石或陶瓷材料製成。
6. 如申請專利範圍3所述的指紋感測器封裝結構，其中，該凸塊為金屬或錫合金材質，以與該線路層電性連接。
7. 一種指紋感測器封裝結構的製造方法，其特徵在於，包括步驟：製作傳感晶片，包括晶片主體，並在晶片主體上製作凸塊；製作基板，並將基板切割成階梯狀，使得基板具有第一臺階部和第二臺階部，該第一臺階部和第二臺階部覆蓋的範圍不重疊，在第一臺階部上製作線路層，該線路層未進入該第二臺階部覆蓋的範圍；製作軟板，包括基體，並在基體上焊接有連接器和貼片元件；通過粘合劑將傳感晶片與基板的第二臺階部貼合，且凸塊伸出於第二臺階部並通過粘合劑與第一臺階部固定並與線路層電性連接；以及將軟板焊接於第一臺階部上並與線路層電性連接。
8. 如申請專利範圍7所述的指紋感測器封裝結構的製造方法，其中，用強化玻璃、藍寶石或陶瓷材料製成該基板。
9. 如申請專利範圍7所述的指紋感測器封裝結構的製造方法，其中，該粘合劑為導熱膠，該凸塊為金屬或錫合金材質，更包括通過錫或導電膠進行焊接以使得所述軟板與線路層電性導通的軟板。