指紋識別裝置、指紋識別裝置的封裝方法和智能終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種指紋識別裝置、指紋識別裝置的封裝方法和智能終端，其中，指紋識別裝置包括：指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板、金屬焊接球和金屬外殼；其中，所述指紋感應(yīng)芯片包括若干引腳，所述指紋感應(yīng)芯片通過所述若干引腳焊接在第一柔性電路板上；所述第二柔性電路板通過所述金屬焊接球與所述第一柔性電路板固定且電連接，以將所述指紋感應(yīng)芯片固定在所述第一柔性電路板和第二柔性電路板之間；所述指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板和金屬焊接球封裝在金屬外殼內(nèi)。本發(fā)明提供的指紋識別裝置、指紋識別裝置的封裝方法和智能終端能夠提高指紋識別裝置的強(qiáng)度，以延長移動終端的使用壽命。
【專利說明】指紋識別裝置、指紋識別裝置的封裝方法和智能終端

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及指紋識別技術(shù)，尤其涉及一種指紋識別裝置、指紋識別裝置的封裝方法和智能終端。

【背景技術(shù)】
[0002]指紋識別技術(shù)是對人類手指指紋中谷和脊的排布特征進(jìn)行識別的一種生物檢測技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種需要進(jìn)行身份驗證的領(lǐng)域中，例如:指紋門鎖、利用指紋識別進(jìn)行開啟運行的移動終端等。
[0003]指紋識別技術(shù)所應(yīng)用的指紋識別裝置通常采用電容式感應(yīng)器件來對指紋的特征進(jìn)行感應(yīng)，并生成相應(yīng)的電信號發(fā)送給處理器進(jìn)行特征識別?，F(xiàn)有的指紋識別裝置通常包括透鏡、按鈕、基環(huán)、指紋識別傳感器、柔性元件和支撐板等部件，其中，基環(huán)用于夾持透鏡，該指紋識別裝置是采用基環(huán)、按鈕、指紋識別傳感柔性元件和支撐板依次層疊的封裝方式，其封裝結(jié)構(gòu)和封裝工藝較復(fù)雜，影響了產(chǎn)品的封裝良率，進(jìn)而降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種指紋識別裝置、指紋識別裝置的封裝方法和智能終端，能夠簡化裝置的結(jié)構(gòu)，且簡化封裝結(jié)構(gòu)和封裝工藝。
[0005]本發(fā)明實施例提供一種指紋識別裝置，包括:指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板、金屬焊接球和金屬外殼；其中，
[0006]所述指紋感應(yīng)芯片包括若干引腳，所述指紋感應(yīng)芯片通過所述若干引腳焊接在第一柔性電路板上；
[0007]所述第二柔性電路板通過所述金屬焊接球與所述第一柔性電路板固定且電連接，以將所述指紋感應(yīng)芯片固定在所述第一柔性電路板和第二柔性電路板之間；
[0008]所述指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板和金屬焊接球封裝在金屬外殼內(nèi)。
[0009]在其中一個實施例中，所述指紋感應(yīng)芯片包括半導(dǎo)體晶片和設(shè)置在所述半導(dǎo)體晶片上的指紋感應(yīng)元件；
[0010]所述指紋感應(yīng)元件的輸出端作為所述若干引腳。
[0011]在其中一個實施例中，所述指紋感應(yīng)芯片通過金屬凸塊與所述第一柔性電路板連接；
[0012]所述金屬凸塊的一端固定在所述半導(dǎo)體晶片上，并與所述指紋感應(yīng)元件的若干引腳連接，另一端固定在所述第一柔性電路板上，并與所述第一柔性電路板電連接。
[0013]在其中一個實施例中，所述金屬焊接球包括:上電路板、下電路板和金屬球；
[0014]所述上電路板焊接在所述第一柔性電路板上，所述下電路板焊接在所述第二柔性電路板上，所述金屬球分別與所述上電路板和下電路板焊接。
[0015]在其中一個實施例中，所述指紋感應(yīng)芯片和第二柔性電路板之間填充有緩沖膠體。
[0016]在其中一個實施例中，所述指紋感應(yīng)芯片與所述金屬外殼之間填充有絕緣物質(zhì)。
[0017]在其中一個實施例中，所述金屬外殼包括殼體和封蓋；
[0018]所述第一柔性電路板固定在所述殼體的頂部；
[0019]所述封蓋固定在所述第二柔性電路板上，且與所述殼體焊接。
[0020]在其中一個實施例中，所述金屬凸塊包括層疊設(shè)置的鋁塊、金塊和錫塊；
[0021]所述鋁塊固定在所述半導(dǎo)體晶片上，所述錫塊焊接在所述第一柔性電路板上。
[0022]本發(fā)明另一實施例提供一種指紋識別裝置的封裝方法，所述指紋識別裝置包括指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板、金屬焊接球和金屬外殼；所述封裝方法包括:
[0023]將指紋感應(yīng)芯片通過所述指紋感應(yīng)芯片中的若干引腳焊接在第一柔性電路板上；
[0024]將所述第一柔性電路板通過金屬焊接球固定在第二柔性電路板上，且與所述第二柔性電路板電連接；
[0025]將所述指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板和金屬焊接球封裝在所述金屬外殼內(nèi)。
[0026]在其中一個實施例中，所述指紋感應(yīng)芯片包括半導(dǎo)體晶片和設(shè)置在所述半導(dǎo)體晶片上的指紋感應(yīng)元件；
[0027]所述指紋感應(yīng)元件的輸出端作為所述若干引腳。
[0028]在其中一個實施例中，將指紋感應(yīng)芯片通過所述指紋感應(yīng)芯片中的若干弓I腳焊接在第一柔性電路板上，包括:
[0029]在所述半導(dǎo)體晶片上形成金屬凸塊，所述金屬凸塊與所述指紋感應(yīng)元件的若干引腳連接；
[0030]將所述金屬凸塊固定在所述第一柔性電路板上，并與所述第一柔性電路板電連接。
[0031]在其中一個實施例中，所述金屬焊接球包括:上電路板、下電路板和金屬球；
[0032]將所述第一柔性電路板通過金屬焊接球固定在第二柔性電路板上，且與所述第二柔性電路板電連接，包括:
[0033]將所述上電路板焊接在所述第一柔性電路板上；
[0034]將所述下電路板焊接在所述第二柔性電路板上；
[0035]將所述金屬球分別與所述上電路板和第二電路板焊接。
[0036]在其中一個實施例中，指紋識別裝置的封裝方法還包括:
[0037]在所述指紋感應(yīng)芯片和第二柔性電路板之間填充緩沖膠體。
[0038]在其中一個實施例中，指紋識別裝置的封裝方法還包括:
[0039]在所述指紋感應(yīng)元件與所述金屬外殼之間填充絕緣物質(zhì)。
[0040]在其中一個實施例中，所述金屬外殼包括殼體和封蓋；
[0041]將所述指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板和金屬焊接球封裝在所述金屬外殼內(nèi)，包括:
[0042]將所述第一柔性電路板固定在所述殼體的頂部；
[0043]將所述封蓋固定在所述第二柔性電路板上；
[0044]將所述封蓋與所述殼體焊接。
[0045]本發(fā)明又一實施例提供一種智能終端，包括如上所述的指紋識別裝置。
[0046]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案通過將指紋感應(yīng)芯片固定在第一柔性電路板上，采用金屬焊接球?qū)⒌谝蝗嵝噪娐钒搴偷诙嵝噪娐钒骞潭ú崿F(xiàn)電連接，然后將指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板和金屬焊接球整體封裝在金屬外殼中，簡化了封裝結(jié)構(gòu)和封裝工藝，提聞了廣品的封裝良率，進(jìn)而提聞了廣品的質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]圖1為本發(fā)明實施例一提供的指紋識別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖2為本發(fā)明實施例二提供的指紋識別裝置的封裝方法的流程圖；
[0049]圖3為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中形成指紋感應(yīng)元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖4為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中形成金屬凸塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖5為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中固定第一柔性電路板后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖6為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中形成固定膠體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖7為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中形成絕緣膠體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054]圖8為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中形成緩沖膠體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0055]圖9為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中形成金屬球的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0056]圖10為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中第一柔性電路板和第二柔性電路板連接之前的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0057]圖11為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中第一柔性電路板和第二柔性電路板連接之后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0058]圖12為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中封裝金屬外殼的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0059]圖13為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中封裝金屬外殼的結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
[0060]圖14為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中固定封蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0061]附圖標(biāo)記:
[0062]1-指紋感應(yīng)芯片；2-第一柔性電路板；3-第二柔性電路板；
[0063]4-金屬焊接球；5-金屬外殼； 11-半導(dǎo)體晶片；
[0064]12-指紋感應(yīng)元件；13-金屬凸塊； 41-上電路板；
[0065]42-下電路板；43-金屬球； 51-殼體；
[0066]52-封蓋； 53-開口；6_緩沖膠體；
[0067]7-固定膠體； 8-絕緣膠體； 9-保護(hù)擋板；
[0068]14-第一間隙；54-鐳射焊接點；131-鋁塊；
[0069]132-金塊； 133-錫塊。

【具體實施方式】
[0070]圖1為本發(fā)明實施例提供的指紋識別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該指紋識別裝置可以包括:指紋感應(yīng)芯片1、第一柔性電路板2、第二柔性電路板3、金屬焊接球4和金屬外殼5。
[0071]其中，指紋感應(yīng)芯片I包括若干引腳，該指紋感應(yīng)芯片I通過若干引腳焊接在第一柔性電路板2上。指紋感應(yīng)芯片I用于對手指指紋中的脊和谷進(jìn)行識別，根據(jù)指紋中谷和脊的排布和深度的不同，指紋感應(yīng)芯片I產(chǎn)生感應(yīng)電流并通過若干引腳輸出。第一柔性電路板2上設(shè)置有硬件電路，硬件電路的輸入端引腳與指紋感應(yīng)芯片I上的若干引腳對應(yīng)連接，用于對指紋感應(yīng)芯片I發(fā)出的感應(yīng)電流進(jìn)行識別和傳輸。
[0072]第二柔性電路板3通過金屬焊接球4與第一柔性電路板2固定且電連接，以將指紋感應(yīng)芯片I固定在第一柔性電路板2和第二柔性電路板3之間。金屬焊接球4的一個功能是用于支撐第一柔性電路板2和第二柔性電路板3，另一個功能是實現(xiàn)第一柔性電路板2和第二柔性電路板3的電連接，金屬焊接球4的數(shù)量可以為多個，用于傳輸不同的電信號。
[0073]指紋感應(yīng)芯片1、第一柔性電路板2、第二柔性電路板3和金屬焊接球4封裝在金屬外殼5內(nèi)。金屬外殼5能夠屏蔽外界干擾，提高指紋識別的精確度。
[0074]上述指紋識別裝置的結(jié)構(gòu)較為簡單，其制造工藝相比于現(xiàn)有技術(shù)也簡化了許多，不再需要多個器件層疊設(shè)置，而是通過金屬焊接球?qū)蓚€柔性電路板固定且保持電連接，且將指紋感應(yīng)芯片固定在兩個柔性電路板之間，上述構(gòu)件均封裝在金屬外殼中，簡化了封裝結(jié)構(gòu)和封裝工藝，提聞了廣品的封裝良率，進(jìn)而提聞了廣品的質(zhì)量。
[0075]上述指紋感應(yīng)芯片I可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的用于識別手指指紋脊和谷的器件。本實施例采用的指紋感應(yīng)芯片I具體包括半導(dǎo)體晶片11和設(shè)置在半導(dǎo)體晶片11上的指紋感應(yīng)元件12，指紋感應(yīng)元件12的輸出端作為前述的指紋感應(yīng)芯片I的若干引腳。
[0076]指紋感應(yīng)元件12具體可設(shè)置在半導(dǎo)體晶片11的第一表面上，可以設(shè)置在第一表面的中心位置。通過現(xiàn)有技術(shù)中常用的刻蝕工藝在半導(dǎo)體晶片11的第一表面進(jìn)行刻蝕來形成指紋感應(yīng)元件12，指紋感應(yīng)元件12的排布規(guī)則可以為陣列形式，或者為其它形式，本實施例并不限定。本實施例中提供的半導(dǎo)體晶片11可采用二氧化硅材料制成，其厚度可以在350微米至650微米之間，適當(dāng)增加厚度可以提高半導(dǎo)體晶片11的強(qiáng)度。指紋感應(yīng)元件12的輸出端形成多個引腳，與第一柔性電路板2中對應(yīng)的電路連接，用于將感應(yīng)電流傳輸給第一柔性電路板2。
[0077]上述指紋感應(yīng)芯片I與第一柔性電路板2的連接方式有很多中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計。本實施例提供一種實現(xiàn)方式:指紋感應(yīng)芯片I通過金屬凸塊13連接至第一柔性電路板2。若采用上述由指紋感應(yīng)元件12和半導(dǎo)體晶片11構(gòu)成的指紋感應(yīng)芯片1，則金屬凸塊13的一端固定在半導(dǎo)體晶片11上，另一端固定在第一柔性電路板2上，并且金屬凸塊13分別與指紋感應(yīng)元件12和第一柔性電路板2中的對應(yīng)線路連接，以實現(xiàn)將指紋感應(yīng)芯片I與第一柔性電路板2固定連接，且實現(xiàn)指紋感應(yīng)芯片I和第一柔性電路板2保持電連接。
[0078]金屬凸塊13的數(shù)量可以為多個，可以分別排布在指紋感應(yīng)元件12的兩側(cè)，其排布方式也可以為其它形式，本實施例并不限定。多個金屬凸塊13可將指紋感應(yīng)元件12輸出的電信號引出，并傳送至第一柔性電路板2。
[0079]采用金屬凸塊13 —方面是用于支撐和固定第一柔性電路板2，另一方面用于實現(xiàn)將指紋感應(yīng)元件12和第一柔性電路板2保持電連接，因此在金屬凸塊13的材料選擇上，本實施例分別采用鋁、金和錫，分別制成厚度較薄的塊狀結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體晶片11的對應(yīng)位置處依次形成鋁塊、金塊和錫塊。其中，鋁塊的重量較輕，金塊的導(dǎo)電能力較好，錫塊在金屬焊接的領(lǐng)域中具有較強(qiáng)的熔接能力，采用三種金屬塊相結(jié)合，既能夠?qū)⒔饘偻箟K13與第一柔性電路板2牢固連接，又能夠達(dá)到較好的導(dǎo)電效果。
[0080]另外，上述結(jié)構(gòu)中的金屬焊接球4的功能一方面是實現(xiàn)第一柔性電路板2和第二柔性電路板3的牢固連接，另一方面是實現(xiàn)第一柔性電路板2和第二柔性電路板3的電連接，其具體形狀和結(jié)構(gòu)可以由技術(shù)人員進(jìn)行具體設(shè)定。本實施例提供一種可參考的實現(xiàn)方式:
[0081]金屬焊接球4包括:上電路板41、下電路板42和金屬球43，其中，上電路板41焊接在第一柔性電路板2上，并且與第一柔性電路板2電連接；下電路板42焊接在第二柔性電路板3上，并且與第二柔性電路板3電連接；金屬球43分別與上電路板41和下電路板42焊接，并實現(xiàn)上電路板41和下電路板42之間電連接。
[0082]金屬焊接球4的數(shù)量也可以為多個，分別用于在第一柔性電路板2和第二柔性電路板3之間傳送不同的電信號。上電路板41焊接在第一柔性電路板2上，一方面實現(xiàn)固定連接在第一柔性電路板2上，另一方面與第一柔性電路板2中的某個線路連接。下電路板42焊接在第二柔性電路板3上，一方面實現(xiàn)固定連接在第二柔性電路板3上，另一方面與第二柔性電路板3中的某個線路連接。上電路板41、下電路板42與焊接在二者之間的金屬球43共同實現(xiàn)了在第一柔性電路板2和第二柔性電路板3之間傳送電信號。
[0083]另外，由于指紋感應(yīng)芯片I容易受到外界的劇烈震動而損壞，可以在指紋感應(yīng)芯片I和第二柔性電路板3之間填充緩沖膠體6，具體可在半導(dǎo)體晶片11中與第一表面相對的第二表面和第二柔性電路板3之間填充緩沖膠體6。該緩沖膠體6可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的形狀固定且彈性較好的膠體，用于在指紋感應(yīng)芯片I在受到外界劇烈震動時對其進(jìn)行緩沖保護(hù)。
[0084]為了使指紋感應(yīng)芯片I與第一柔性電路板2之間更牢固，可以在二者之間涂覆粘度較高的膠體，并干燥固化形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的固定膠體7。
[0085]還可以在指紋感應(yīng)芯片I與金屬外殼5之間填充絕緣物質(zhì)，例如絕緣膠體8。具體可在指紋感應(yīng)芯片I和第一柔性電路板2之間形成的間隙中填充，以及在第一柔性電路板2與金屬外殼5之間填充，其一方面的功能是對指紋感應(yīng)芯片I進(jìn)行保護(hù)，另一方面能夠?qū)⒌谝蝗嵝噪娐钒?固定在金屬外殼5的頂部。該絕緣物質(zhì)還可以為陶瓷材料，填充在指紋感應(yīng)芯片I和第一柔性電路板2之間形成的間隙中，用于對指紋感應(yīng)芯片I進(jìn)行保護(hù)。而在第一柔性電路板2與金屬外殼5之間可以填充絕緣膠體，以將第一柔性電路板2固定在金屬外殼5的頂部。
[0086]將上述指紋感應(yīng)芯片1、第一柔性電路板2、第二柔性電路板3和金屬焊接球4整體封裝在金屬外殼5中，具體的,該金屬外殼5可以包括殼體51和封蓋52。第一柔性電路板2固定在殼體51的頂部，封蓋52固定在第二柔性電路板3上，且與殼體51焊接。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，可以在金屬外殼5的頂部中間開設(shè)一個開口 53，對應(yīng)的，第一柔性電路板2中與指紋感應(yīng)芯片I的對應(yīng)位置處也設(shè)置穿孔，使得指紋感應(yīng)芯片I的上方不存在任何導(dǎo)電物質(zhì)。另外，在指紋感應(yīng)芯片I上方涂覆的絕緣膠體8的表面需進(jìn)行平坦化操作，避免出現(xiàn)凸起或凹陷，以提高指紋識別的精確度和靈敏度。
[0087]第二柔性電路板3的一端穿過金屬外殼5的側(cè)面，與指紋識別裝置中的外部處理電路連接，以對指紋感應(yīng)芯片I發(fā)出的感應(yīng)電流進(jìn)行識別，進(jìn)而對手指指紋中的脊和谷的排布進(jìn)行辨識。
[0088]上述技術(shù)方案通過將指紋感應(yīng)芯片固定在第一柔性電路板上，采用金屬焊接球?qū)⒌谝蝗嵝噪娐钒搴偷诙嵝噪娐钒骞潭ú崿F(xiàn)電連接，然后將指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板和金屬焊接球整體封裝在金屬外殼中，簡化了封裝結(jié)構(gòu)和封裝工藝，提聞了廣品的封裝良率，進(jìn)而提聞了廣品的質(zhì)量。
[0089]實施例二
[0090]圖2為本發(fā)明實施例二提供的指紋識別裝置的封裝方法的流程圖。本實施例是基于上述實施例所提供的指紋識別裝置提出的一種封裝方法，也即指紋識別裝置包括指紋感應(yīng)芯片1、第一柔性電路板2、第二柔性電路板3、金屬焊接球4和金屬外殼5。如圖2所不，該方法可以包括如下幾個步驟:
[0091]步驟10、將指紋感應(yīng)芯片I通過指紋感應(yīng)芯片I中的若干引腳焊接在第一柔性電路板2上。
[0092]步驟20、將第一柔性電路板2通過金屬焊接球4固定在第二柔性電路板3上，且與第二柔性電路板3電連接。
[0093]步驟30、將指紋感應(yīng)芯片1、第一柔性電路板2、第二柔性電路板3和金屬焊接球4封裝在金屬外殼5內(nèi)。
[0094]具體的，上述步驟10中，指紋感應(yīng)芯片I可以包括半導(dǎo)體晶片11和設(shè)置在半導(dǎo)體晶片11上的指紋感應(yīng)元件12，指紋感應(yīng)元件12的輸出端作為若干引腳。因此，可將指紋感應(yīng)元件12中的若干引腳焊接在第一柔性電路板2上。
[0095]步驟10中，將指紋感應(yīng)芯片I焊接在第一柔性電路板上2的方式可參照如下步驟來實現(xiàn):
[0096]圖3為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中形成指紋感應(yīng)元件的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，首先，在半導(dǎo)體晶片11的第一表面上形成指紋感應(yīng)元件12。具體可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的刻蝕技術(shù)形成指紋感應(yīng)元件12，本實施例對指紋感應(yīng)元件12的具體結(jié)構(gòu)和排布方式并不限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中常用的實現(xiàn)方式來進(jìn)行設(shè)定。
[0097]圖4為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中形成金屬凸塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，在半導(dǎo)體晶片11上形成金屬凸塊13，該金屬凸塊13與指紋感應(yīng)元件12的若干引腳連接。金屬凸塊13為由鋁、金、錫三種金屬分別制成塊狀結(jié)構(gòu)，可采用金屬沉積的方式，在半導(dǎo)體晶片11的第一表面上，在指紋感應(yīng)元件12的兩側(cè)先形成鋁塊131，參照圖3。然后在鋁塊131的上方依次形成金塊132和錫塊133，鋁塊131、金塊132和錫塊133共同作為金屬凸塊13。
[0098]圖5為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中固定第一柔性電路板后的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，將金屬凸塊13固定在第一柔性電路板2上，并與第一柔性電路板2電連接。具體可將第一柔性電路板2焊接在金屬凸塊13中的錫塊133上。并且按照指紋感應(yīng)元件12和第一柔性電路板2之間設(shè)定的電路連接關(guān)系，通過金屬凸塊13進(jìn)行電路連接。
[0099]第一柔性電路板2中設(shè)置有與指紋感應(yīng)元件12的位置和尺寸相匹配的矩形開孔，以確保指紋感應(yīng)元件12對指紋感應(yīng)的靈敏度和精確度。為了對指紋感應(yīng)元件12進(jìn)行保護(hù)，可在這里先在矩形開孔中固定一塊保護(hù)擋板9，該保護(hù)擋板9的材料可以由技術(shù)人員來設(shè)定，選用具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料。第一柔性電路板2中的矩形開孔與指紋感應(yīng)元件12之間形成第一間隙14。
[0100]圖6為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中形成固定膠體的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，在半導(dǎo)體晶片11和第一柔性電路板2之間除上述第一間隙14之外的其余區(qū)域中填充固定膠體7。固定膠體7的作用一方面是對半導(dǎo)體晶片11進(jìn)行保護(hù)，防止因振動而損壞半導(dǎo)體晶片11，另一方面是將半導(dǎo)體晶片11與第一柔性電路板2牢固連接。固定膠體7可根據(jù)其功能選用本領(lǐng)域內(nèi)常用的膠材料。
[0101]圖7為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中形成絕緣膠體的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，先將第一柔性電路板2中的保護(hù)擋板9去除，然后在第一間隙14中填充絕緣膠體8，絕緣膠體8填滿第一間隙14，且還可以涂覆在第一柔性電路板2中欲固定在金屬外殼5頂部的表面上。另外，還需將絕緣膠體8的表面平坦化，避免出現(xiàn)凸起或凹陷，以在手指觸碰絕緣膠體8時提高指紋感應(yīng)元件12的感應(yīng)靈敏度和精確度。上述絕緣膠體8也可以為陶瓷材料或其他的絕緣材料，可選用強(qiáng)度較高且耐刮蹭的材料。
[0102]采用以上步驟形成的結(jié)構(gòu)，其中指紋感應(yīng)元件12至絕緣膠體8表面的距離能夠小于50微米，比現(xiàn)有技術(shù)中存在的指紋識別裝置的距離小得多，縮小了指紋識別裝置的體積，減小了在智能終端中占用的空間，有利于智能終端實現(xiàn)超薄化設(shè)計。
[0103]另外，為了進(jìn)一步對指紋感應(yīng)芯片I進(jìn)行保護(hù)，可在指紋感應(yīng)芯片I和第二柔性電路板3之間填充緩沖膠體6。因此，在步驟20之前，可以預(yù)先將緩沖膠體6形成在第二柔性電路板3上，如圖8所示，圖8為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中形成緩沖膠體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0104]然后執(zhí)行步驟20，即:將第一柔性電路板2通過金屬焊接球4固定在第二柔性電路板3上，且與第二柔性電路板電3連接。
[0105]對于金屬焊接球4包括上電路板41、下電路板42和金屬球43的實現(xiàn)方式，可分別將上電路板41焊接至第一柔性電路板2上，并與第一柔性電路板2電連接，如圖7所示；將下電路板42焊接至第二柔性電路板3上，如圖8所示；然后將金屬球43的一端與上電路板41焊接，另一端與下電路板42焊接，如圖9所示，圖9為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中形成金屬球的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0106]圖10為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中第一柔性電路板和第二柔性電路板連接之前的結(jié)構(gòu)示意圖，圖11為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中第一柔性電路板和第二柔性電路板連接之后的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10和11所示，將金屬焊接球4將上電路板41和下電路板42焊接到一起，實現(xiàn)了將第一柔性電路板2和第二柔性電路板3固定連接。
[0107]在步驟20結(jié)束后，可執(zhí)行步驟30。將指紋感應(yīng)芯片1、第一柔性電路板2、第二柔性電路板3和金屬焊接球4封裝在金屬外殼5的內(nèi)部。具體的，金屬外殼5包括殼體51和封蓋52。將已經(jīng)固定連接的指紋感應(yīng)芯片1、第一柔性電路板2、第二柔性電路板3和金屬焊接球4放入殼體51中，第一柔性電路板2朝向殼體51的頂部，并通過第一柔性電路板2表面涂覆的膠體與殼體51粘接在一起，以使指紋感應(yīng)芯片I正對殼體51頂部設(shè)置的開口53。
[0108]之后，將封蓋52固定在第二柔性電路板3上。或者，封蓋52也可以在之前的步驟中就與第二柔性電路板3固定連接，如圖8所示。
[0109]圖12為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中封裝金屬外殼的結(jié)構(gòu)示意圖一，圖12示出了指紋感應(yīng)芯片1、第一柔性電路板2、第二柔性電路板3和金屬焊接球4封裝在金屬外殼5內(nèi)部之前的結(jié)構(gòu)示意圖。圖13為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中封裝金屬外殼的結(jié)構(gòu)示意圖二，圖13示出了指紋感應(yīng)芯片1、第一柔性電路板2、第二柔性電路板3和金屬焊接球4封裝在金屬外殼5內(nèi)部之后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0110]圖14為本發(fā)明實施例二提供的封裝方法中固定封蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖14所示，將封蓋52和殼體51焊接在一起，可以采用鐳射焊接法，在封蓋52和殼體51之間形成鐳射焊接點54。
[0111]本實施例提供的技術(shù)方案通過將指紋感應(yīng)芯片固定在第一柔性電路板上，采用金屬焊接球?qū)⒌谝蝗嵝噪娐钒搴偷诙嵝噪娐钒骞潭ú崿F(xiàn)電連接，然后將指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板和金屬焊接球整體封裝在金屬外殼中，簡化了封裝結(jié)構(gòu)和封裝工藝，提聞了廣品的封裝良率，進(jìn)而提聞了廣品的質(zhì)量。
[0112]本發(fā)明還提供一種智能終端的實現(xiàn)方式，該智能終端可以為手機(jī)、平板電腦、觸摸操控設(shè)備等，其中包括上述實施例一所提供的指紋識別裝置。該指紋識別裝置通過將指紋感應(yīng)芯片固定在第一柔性電路板上，采用金屬焊接球?qū)⒌谝蝗嵝噪娐钒搴偷诙嵝噪娐钒骞潭ú崿F(xiàn)電連接，然后將指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板和金屬焊接球整體封裝在金屬外殼中，簡化了封裝結(jié)構(gòu)和封裝工藝，提高了產(chǎn)品的封裝良率，進(jìn)而提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0113]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種指紋識別裝置，其特征在于，包括:指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板、金屬焊接球和金屬外殼；其中， 所述指紋感應(yīng)芯片包括若干引腳，所述指紋感應(yīng)芯片通過所述若干引腳焊接在第一柔性電路板上； 所述第二柔性電路板通過所述金屬焊接球與所述第一柔性電路板固定且電連接，以將所述指紋感應(yīng)芯片固定在所述第一柔性電路板和第二柔性電路板之間； 所述指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板和金屬焊接球封裝在金屬外殼內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述指紋感應(yīng)芯片包括半導(dǎo)體晶片和設(shè)置在所述半導(dǎo)體晶片上的指紋感應(yīng)元件； 所述指紋感應(yīng)元件的輸出端作為所述若干引腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述指紋感應(yīng)芯片通過金屬凸塊與所述第一柔性電路板連接； 所述金屬凸塊的一端固定在所述半導(dǎo)體晶片上，并與所述指紋感應(yīng)元件的若干引腳連接，另一端固定在所述第一柔性電路板上，并與所述第一柔性電路板電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述金屬焊接球包括:上電路板、下電路板和金屬球； 所述上電路板焊接在所述第一柔性電路板上，所述下電路板焊接在所述第二柔性電路板上，所述金屬球分別與所述上電路板和下電路板焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述指紋感應(yīng)芯片和第二柔性電路板之間填充有緩沖膠體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述指紋感應(yīng)芯片與所述金屬外殼之間填充有絕緣物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述金屬外殼包括殼體和封蓋； 所述第一柔性電路板固定在所述殼體的頂部； 所述封蓋固定在所述第二柔性電路板上，且與所述殼體焊接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述金屬凸塊包括層疊設(shè)置的鋁塊、金塊和錫塊； 所述鋁塊固定在所述半導(dǎo)體晶片上，所述錫塊焊接在所述第一柔性電路板上。
9.一種指紋識別裝置的封裝方法，其特征在于，所述指紋識別裝置包括指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板、金屬焊接球和金屬外殼；所述封裝方法包括: 將指紋感應(yīng)芯片通過所述指紋感應(yīng)芯片中的若干引腳焊接在第一柔性電路板上； 將所述第一柔性電路板通過金屬焊接球固定在第二柔性電路板上，且與所述第二柔性電路板電連接； 將所述指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板和金屬焊接球封裝在所述金屬外殼內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的指紋識別裝置的封裝方法，其特征在于，所述指紋感應(yīng)芯片包括半導(dǎo)體晶片和設(shè)置在所述半導(dǎo)體晶片上的指紋感應(yīng)元件； 所述指紋感應(yīng)元件的輸出端作為所述若干引腳。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的指紋識別裝置的封裝方法，其特征在于，將指紋感應(yīng)芯片通過所述指紋感應(yīng)芯片中的若干引腳焊接在第一柔性電路板上，包括: 在所述半導(dǎo)體晶片上形成金屬凸塊，所述金屬凸塊與所述指紋感應(yīng)元件的若干引腳連接； 將所述金屬凸塊固定在所述第一柔性電路板上，并與所述第一柔性電路板電連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的指紋識別裝置的封裝方法，其特征在于，所述金屬焊接球包括:上電路板、下電路板和金屬球； 將所述第一柔性電路板通過金屬焊接球固定在第二柔性電路板上，且與所述第二柔性電路板電連接，包括: 將所述上電路板焊接在所述第一柔性電路板上； 將所述下電路板焊接在所述第二柔性電路板上； 將所述金屬球分別與所述上電路板和第二電路板焊接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的指紋識別裝置的封裝方法，其特征在于，還包括: 在所述指紋感應(yīng)芯片和第二柔性電路板之間填充緩沖膠體。
14.根據(jù)權(quán)利要求1 3所述的指紋識別裝置的封裝方法，其特征在于，還包括: 在所述指紋感應(yīng)元件與所述金屬外殼之間填充絕緣物質(zhì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的指紋識別裝置的封裝方法，其特征在于，所述金屬外殼包括殼體和封蓋； 將所述指紋感應(yīng)芯片、第一柔性電路板、第二柔性電路板和金屬焊接球封裝在所述金屬外殼內(nèi)，包括: 將所述第一柔性電路板固定在所述殼體的頂部； 將所述封蓋固定在所述第二柔性電路板上； 將所述封蓋與所述殼體焊接。
16.一種智能終端，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任一項所述的指紋識別裝置。
【文檔編號】H01L23/49GK104050445SQ201410138447
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】劉隆主, 杜東陽, 白安鵬, 蔡美雄 申請人:南昌歐菲生物識別技術(shù)有限公司, 南昌歐菲光科技有限公司, 深圳歐菲光科技股份有限公司, 蘇州歐菲光科技有限公司