具有模壓保護層的指紋識別器件及指紋識別組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及集成電路制造和封裝【技術領域】，公開了一種具有模壓保護層的指紋識別器件及指紋識別組件。本發(fā)明中，采用模壓方式可以形成較薄的保護層，保護層形成于指紋識別芯片的表面，成為指紋識別器件的一部分，無需后續(xù)再形成透鏡進行保護，減少了工藝步驟，由于采用上述方式形成的保護層厚度可以較薄，從而可以減小指紋信號經(jīng)過保護層的衰減，增強指紋識別芯片的靈敏度，提高指紋識別效率。
【專利說明】具有模壓保護層的指紋識別器件及指紋識別組件

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成電路制造和封裝【技術領域】，特別涉及一種具有模壓保護層的指紋 識別器件及指紋識別組件。

【背景技術】
[0002] 隨著移動通信技術的不斷發(fā)展，智能手機已集合了各個領域的功能。例如，可通過 智能手機收發(fā)電子郵件、播放視頻及音頻文件、記錄會議紀要甚至是開視頻會議等。此外， 個人所用的手機內(nèi)通常會保存大量的資料。若手機遺失或被盜則很可能造成更大損失?，F(xiàn) 有的手機通常采用數(shù)字密碼或圖形密碼進行保護，該種密碼保存麻煩且容易被破解。因此， 時下流行使用指紋密碼作為手機的密碼保護，確保了手機的安全和隱私性。
[0003] 現(xiàn)有技術中采用的指紋識別裝置通常如圖1所示，所述指紋識別裝置包括：指紋 識別傳感器10、設于指紋識別傳感器10表面的指紋識別電路11、透鏡20、設于透鏡20和指 紋識別電路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，指紋識別傳感 器10還連接手機內(nèi)的相應元件（為了附圖簡化，圖1中未示出），指紋識別傳感器10用于 傳輸相應的指紋數(shù)據(jù)，指紋識別電路11用于識別貼合在透鏡20表面的手指指紋，通過耦合 等方式讀取指紋信息，并傳輸給指紋識別傳感器10,透鏡20通常為玻璃或藍寶石材質(zhì)，用 于保護指紋識別傳感器10和指紋識別電路11，油墨21則為了遮擋住指紋識別電路11，增 加美觀。
[0004] 然而，由于透鏡20的工藝所限，透鏡20的厚度通常在200 μ m以上，透鏡20的材 質(zhì)通常較脆，若將其減至更薄，則易折斷，使用壽命無法得到保障。透鏡20較厚的厚度也會 降低指紋識別的效率。此外，透鏡20和油墨21需要進行額外的工藝才能夠安裝在指紋識 別傳感器10和指紋識別電路11的表面。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種具有模壓保護層的指紋識別器件及指紋識別組件，使 用保護層替代透鏡和油墨，起著保護作用的同時還能夠提高指紋識別效率，且減少工藝步 驟。
[0006] 為解決上述技術問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種具有模壓保護層的指紋識別 器件，包括指紋識別芯片及覆蓋在所述指紋識別芯片表面的保護層，所述保護層采用模壓 方式形成。
[0007] 本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術而言，采用模壓方式可以形成較薄的保護層，保 護層形成于指紋識別芯片的表面，成為指紋識別器件的一部分，無需后續(xù)再形成透鏡進行 保護，減少了工藝步驟，由于采用上述方式形成的保護層厚度可以較薄，從而可以減小指紋 信號經(jīng)過保護層的衰減，增強指紋識別芯片的靈敏度，提高指紋識別效率。
[0008] 進一步的，在所述的具有模壓保護層的指紋識別器件中，所述保護層采用環(huán)氧樹 月旨、環(huán)氧樹脂和納米氧化鋁的組合、環(huán)氧樹脂和納米碳化鈦的組合或環(huán)氧樹脂和納米碳化 硅的組合通過模壓方式形成。
[0009] 進一步的，在所述的具有模壓保護層的指紋識別器件中，所述納米氧化鋁、納米碳 化硅或納米碳化鈦在環(huán)氧樹脂中的濃度大于50 %。
[0010] 另外，本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術而言，可以通過調(diào)節(jié)納米氧化鋁或碳化硅 的成分含量來相應提高保護層的硬度，硬度不同，用戶體驗感不同，對指紋識別芯片的保護 強度也相應的不同，因此可以制成滿足不同硬度需求的保護層。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別芯片，避免指紋識別芯片直接暴露在視線中，同時還可 以通過改變其自身顏色，使其適配更多工藝的需要，進一步提高指紋識別器件的美感。
[0011] 進一步的，在所述的具有模壓保護層的指紋識別器件中，所述保護層與所述指紋 識別芯片之間的最小厚度小于200 μ m。
[0012] 另外，本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術而言，保護層的厚度可以做到小于200 μ m， 保護層在不犧牲硬度并且起保護作用的前提下，保護層的厚度較薄，能夠增加指紋識別的 靈敏度，提高用戶體驗感。
[0013] 進一步的，在所述的具有模壓保護層的指紋識別器件中，所述保護層的莫氏硬度 大于等于6H。
[0014] 進一步的，在所述的具有模壓保護層的指紋識別器件中，采用PVD、CVD或離子濺 射工藝在所述保護層的表面形成氧化鋁鍍層或碳化硅鍍層。
[0015] 采用PVD、CVD或離子濺射工藝形成在所述保護層的表面形成氧化鋁或碳化硅能 夠提高保護層的硬度，從而對指紋識別芯片起到更好的保護作用。
[0016] 進一步的，在所述保護層與所述氧化鋁鍍層或碳化硅鍍層之間形成顏色層?？梢?通過改變顏色層的顏色，使其適配更多工藝的需要，進一步提高指紋識別器件的美感。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)明的可實現(xiàn)性。
[0017] 進一步的，在所述的具有模壓保護層的指紋識別器件中，所述指紋識別芯片包括 指紋識別傳感器及設于指紋識別傳感器表面的指紋識別電路。
[0018] 進一步的，在所述的具有模壓保護層的指紋識別器件中，還包括印刷電路硬板，所 述指紋識別傳感器設于所述印刷電路硬板的表面。
[0019] 另外，本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術而言，將指紋識別傳感器設于所述印刷電 路硬板的表面便于后續(xù)進行模壓使形成的保護層更全面的保護指紋識別芯片，增加其使用 壽命。
[0020] 進一步的，在所述的具有模壓保護層的指紋識別器件中，所述保護層的俯視面可 以為圓形、橢圓形或方形。
[0021] 另外，本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術而言，保護層可以由模壓方式形成不同的 形狀，以滿足不同工藝的需求。
[0022] 本發(fā)明還提出一種指紋識別組件，應用于手機的指紋識別功能，所述組件包括柔 性電路板、固定架及如上文所述的具有模壓保護層的指紋識別器件，其中，所述具有模壓保 護層的指紋識別器件固定在所述柔性電路板上，所述固定架固定在所述具有模壓保護層的 指紋識別器件的邊緣處，并暴露出所述具有模壓保護層的指紋識別器件的保護層。
[0023] 本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術而言，指紋識別組件采用如上文所述的具有模壓 保護層的指紋識別器件制成，能夠達到節(jié)省透鏡制作工藝的目的，同時還能夠起到保護指 紋識別芯片的作用，提高指紋識別的靈敏度。
[0024] 進一步的，在所述的指紋識別組件中，還包括金屬圈，所述金屬圈設在所述帶有鍍 膜保護層的指紋識別器件的外圍，所述固定架通過所述金屬圈固定在所述帶有鍍膜保護層 的指紋識別器件的邊緣處。
[0025] 或者，在所述的指紋識別組件中，固定架為金屬圈，所述金屬圈設在所述具有模壓 保護層的指紋識別器件的的邊緣處。
[0026] 另外，在具有模壓保護層的指紋識別器件四周增加金屬圈一方面能夠起到防靜電 的作用，另一方面還能夠提高具有模壓保護層的指紋識別器件的固定穩(wěn)定性，還能夠起到 增加美觀的作用。
[0027] 進一步的，在所述的指紋識別組件中，還包括鋼片，所述柔性電路板固定在所述鋼 片上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1是現(xiàn)有技術中指紋識別裝置的剖面示意圖；
[0029] 圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式中具有模壓保護層的指紋識別器件剖面示意圖；
[0030] 圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式中具有模壓保護層的指紋識別器件的結構拆分 示意圖；
[0031] 圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式中指紋識別組件的剖面示意圖；
[0032] 圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式中指紋識別組件的結構拆分示意圖。

【具體實施方式】
[0033] 為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能 和結構，因為它們會使本發(fā)明由于不必要的細節(jié)而混亂。應當認為在任何實際實施例的開 發(fā)中，必須做出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，例如按照有關系統(tǒng)或有關商業(yè)的 限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應當認為這種開發(fā)工作可能是復雜和耗費 時間的，但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0034] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明的各實 施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發(fā)明各實施方式中， 為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節(jié)。但是，即使沒有這些技術細節(jié)和基 于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權利要求所要求保護的技術方 案。
[0035] 請參考圖2和圖3,本發(fā)明的第一實施方式涉及一種具有模壓保護層的指紋識別 器件1，包括指紋識別芯片及覆蓋在指紋識別電路220表面的保護層300,保護層300采用 模壓方式（Molding)形成，指紋識別芯片由指紋識別傳感器210及設于指紋識別傳感器210 表面的指紋識別電路220組成。
[0036] 保護層300采用環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂和納米氧化鋁的組合、環(huán)氧樹脂和納米碳化 鈦或環(huán)氧樹脂的組合和納米碳化硅的組合通過模壓方式形成。所述納米氧化鋁、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)納米氧化錯、納米碳化鈦或 納米碳化硅的成分含量來相應提高保護層300的硬度，硬度不同，用戶體驗感不同，對指紋 識別芯片的保護強度也相應的不同，本實施例中可以制成滿足不同硬度需求的保護層300。
[0037] 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別電路220,避免指 紋識別電路220直接暴露在視線中，同時還可以通過改變其自身顏色，使其適配更多工藝 的需要，進一步提高指紋識別器件的美感。
[0038] 保護層300與指紋識別電路220之間的最小厚度L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指紋識別電路220及指紋識別芯片210。為了保 證保護層300具有一定硬度，優(yōu)選的，還可以采用PVD (物理氣相沉積）、CVD (化學氣相沉 積）或離子濺射工藝在保護層300的表面形成一層氧化鋁鍍層或碳化硅鍍層，用于提高硬 度，實現(xiàn)對指紋識別芯片更好的保護。其通常采用硬度較高的材質(zhì)制作而成，使保護層300 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的保護層300,并且形成的保護層300屬于指紋識別芯片的 一部分，不易折斷，能夠很好的起著保護作用。保護層300在不犧牲硬度并且起保護作用的 前提下，具有較薄的厚度，能夠增加指紋識別的靈敏度，提高用戶體驗感。
[0039] 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，進一步提高指紋識別器件的美感?？筛鶕?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)明的可實現(xiàn)性。比如說，為了使指紋識別器件與手機 外殼的顏色一致，可選擇與手機外殼顏色一致的油墨，保護層與氧化鋁鍍層或碳化硅鍍層 之間還可形成顏色層，從而達到與手機外殼顏色一致的目的。
[0040] 此外，保護層300成為指紋識別器件的一部分，無需后續(xù)再額外形成透鏡進行保 護，減少了工藝步驟，由于采用模壓方式形成的保護層300厚度可以較薄，例如是50 μ m，從 而可以減小指紋信號經(jīng)過保護層300的衰減，增強指紋識別芯片的靈敏度，提高指紋識別 效率。
[0041] 在本實施例中，具有模壓保護層的指紋識別器件1還包括印刷電路硬板 (PCB) 100,指紋識別傳感器210設于印刷電路硬板100的表面。在進行模壓方式之前，先將 指紋識別傳感器210固定至印刷電路硬板100上，接著在指紋識別電路220的表面注入形 成保護層300所需的物質(zhì)，采用模壓方式形成保護層300,保護層300通常會形成在印刷電 路硬板100及指紋識別電路220的表面，全方位包圍指紋識別傳感器210和指紋識別電路 220,起到較好的保護作用，增加指紋識別芯片的使用壽命。
[0042] 保護層300的俯視面可以為圓形、橢圓形或方形（圖3的拆分圖僅示意為圓形）， 但本發(fā)明并不以此為限，保護層300可以由模壓方式形成不同的形狀，以滿足不同工藝的 需求。
[0043] 在本實施例中，指紋識別芯片包括指紋識別傳感器210及設于指紋識別傳感器 210表面的指紋識別電路220,指紋識別電路220主要用于識別貼合在保護層300表面的指 紋信息，并將其反饋至指紋識別傳感器210內(nèi)。指紋識別電路220及指紋識別傳感器210 可以通過主動式電容耦合、電磁方式耦合、光學感測、紅外感測或其他方式讀取指紋信息。
[0044] 請參考圖4和圖5,本發(fā)明的第二實施方式涉及一種指紋識別組件，應用于手機的 指紋識別功能，指紋識別組件包括柔性電路板2、固定架3及具有模壓保護層的指紋識別器 件1，其中，具有模壓保護層的指紋識別器件1固定在柔性電路板2上，固定架3固定在具 有模壓保護層的指紋識別器件1四周的邊緣處，用于固定具有模壓保護層的指紋識別器件 1，并且暴露出具有模壓保護層的指紋識別器件1的保護層300,便于指紋貼合至保護層300 上，進行指紋識別。
[0045] 具體的，指紋識別組件還包括金屬圈4,金屬圈4設在帶有鍍膜保護層的指紋識別 器件的外圍，固定架3通過金屬圈4固定在帶有鍍膜保護層的指紋識別器件的邊緣處?；?者，固定架3和金屬圈4為同一部件，采用一體成型方法制作得到；具體地說，指紋識別組件 中的固定架3為金屬圈，金屬圈設在帶有鍍膜保護層的指紋識別器件1的邊緣處。在帶有鍍 膜保護層的指紋識別器件1四周增加金屬圈一方面能夠起到防靜電的作用，另一方面還能 夠提高帶有鍍膜保護層的指紋識別器件1的固定穩(wěn)定性，還能夠起到增加美觀的作用。此 夕卜，指紋識別組件還包括鋼片5,柔性電路板2固定在鋼片5上。。在指紋識別器件1四周增 加金屬圈4 一方面能夠起到防靜電的作用，另一方面還能夠提高指紋識別器件1的固定穩(wěn) 定性，還能夠起到增加美觀的作用。
[0046] 在進行指紋識別時，當手指貼合至保護層300上后，即可由指紋識別電路220及指 紋識別傳感器210進行指紋識別。指紋識別電路220及指紋識別傳感器210可以通過主動 式電容耦合、電磁方式耦合、光學感測、紅外感測或其他方式讀取指紋信息。
[0047] 在本發(fā)明第二實施例中采用如實施例一中具有模壓保護層的指紋識別器件1制 成，能夠達到節(jié)省透鏡制作工藝的目的，同時還能夠起到保護指紋識別芯片1的作用，提高 指紋識別的靈敏度。
[0048] 由于第一實施方式與本實施方式相互對應，因此本實施方式可與第一實施方式互 相配合實施。第一實施方式中提到的相關技術細節(jié)在本實施方式中依然有效，在第一實施 方式中所能達到的技術效果在本實施方式中也同樣可以實現(xiàn)，為了減少重復，這里不再贅 述。
[〇〇49] 上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不對本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬 【技術領域】的技術人員，在不脫離本發(fā)明的技術方案的范圍內(nèi)，對本發(fā)明揭露的技術方案和 技術內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本發(fā)明的技術方案的內(nèi)容，仍 屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種具有模壓保護層的指紋識別器件，其特征在于，包括指紋識別芯片及覆蓋在所 述指紋識別芯片表面的保護層，所述保護層采用模壓方式形成。
2. 根據(jù)權利要求1所述的具有模壓保護層的指紋識別器件，其特征在于，所述保護層 采用環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂和納米氧化鋁的組合、環(huán)氧樹脂和納米碳化鈦的組合或環(huán)氧樹脂 和納米碳化硅的組合通過模壓方式形成。
3. 根據(jù)權利要求2所述的具有模壓保護層的指紋識別器件，其特征在于，所述納米氧 化鋁、納米碳化硅或納米碳化鈦在環(huán)氧樹脂中的濃度大于50%。
4. 根據(jù)權利要求1所述的具有模壓保護層的指紋識別器件，其特征在于，所述保護層 與所述指紋識別芯片之間的最小厚度小于200 μ m。
5. 根據(jù)權利要求1所述的具有模壓保護層的指紋識別器件，其特征在于，所述保護層 的莫氏硬度大于等于6H。
6. 根據(jù)權利要求1所述的具有模壓保護層的指紋識別器件，其特征在于，采用PVD、CVD 或離子濺射工藝在所述保護層的表面形成氧化鋁鍍層或碳化硅鍍層。
7. 根據(jù)權利要求6所述的具有模壓保護層的指紋識別器件，其特征在于，在所述保護 層與所述氧化鋁鍍層或碳化硅鍍層之間形成顏色層。
8. 根據(jù)權利要求7所述的具有模壓保護層的指紋識別器件，其特征在于，所述顏色層 為油墨。
9. 根據(jù)權利要求1所述的具有模壓保護層的指紋識別器件，其特征在于，所述指紋識 別芯片包括指紋識別傳感器及設于指紋識別傳感器表面的指紋識別電路。
10. 根據(jù)權利要求9所述的具有模壓保護層的指紋識別器件，其特征在于，還包括印刷 電路硬板，所述指紋識別傳感器設于所述印刷電路硬板的表面。
11. 根據(jù)權利要求1所述的具有模壓保護層的指紋識別器件，其特征在于，所述保護層 的俯視面為圓形、橢圓形或方形。
12. -種指紋識別組件，應用于手機的指紋識別功能，其特征在于，所述組件包括柔性 電路板、固定架及如權利要求1至11中任一項所述的具有模壓保護層的指紋識別器件，其 中，所述具有模壓保護層的指紋識別器件固定在所述柔性電路板上，所述固定架固定在所 述具有模壓保護層的指紋識別器件的邊緣處，并暴露出所述具有模壓保護層的指紋識別器 件的表面。
13. 根據(jù)權利要求12所述的指紋識別組件，其特征在于，還包括金屬圈，所述金屬圈設 在所述具有模壓保護層的指紋識別器件的外圍，所述固定架通過所述金屬圈固定在所述具 有模壓保護層的指紋識別器件的邊緣處。
14. 根據(jù)權利要求12所述的指紋識別組件，其特征在于，所述固定架為金屬圈，所述金 屬圈設在所述具有模壓保護層的指紋識別器件的邊緣處。
15. 根據(jù)權利要求12所述的指紋識別組件，其特征在于，還包括鋼片，所述柔性電路板 固定在所述鋼片上。
【文檔編號】G06K9/62GK104102924SQ201410353937
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權日:2014年7月23日
【發(fā)明者】曾敏, 程泰松 申請人:上海思立微電子科技有限公司