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指纹识别芯片的封装结构及电子装置.pdf

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指纹识别 芯片 封装 结构 电子 装置
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摘要
申请专利号:

CN201710138399.3

申请日:

2017.03.09

公开号:

CN106684067A

公开日:

2017.05.17

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):H01L 23/498申请日:20170309|||公开
IPC分类号: H01L23/498; G06K9/00 主分类号: H01L23/498
申请人: 广东欧珀移动通信有限公司
发明人: 张文真
地址: 523860 广东省东莞市长安镇乌沙海滨路18号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 深圳翼盛智成知识产权事务所(普通合伙) 44300 代理人: 黄威
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法律状态
申请(专利)号:

CN201710138399.3

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.06.09|||2017.05.17

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明实施例公开了一种指纹识别芯片的封装结构及电子装置。该指纹识别芯片的封装结构包括封装体、指纹识别芯片以及至少两个金属块;该封装体包括承载部,该承载部上开设有至少两个通孔;该指纹识别芯片和该金属块安装在该封装体的内部,该金属块设置于该承载部的至少两个通孔中;该指纹识别芯片与该金属块电性连接以将该指纹识别芯片的封装结构电性连接至电子装置的电路板上。本实施例提供的指纹识别芯片的封装结构及电子装置,可以?#26723;?#25351;纹识别芯片的封装结构的厚度。

权利要求书

1.一种指纹识别芯片的封装结构,其特征在于,所述封装结构包括封装体、指纹识别芯
片以及至少两个金属块;
所述封装体包括承载部,所述承载部上开设有至少两个通孔;
所述指纹识别芯片和所述金属块安装在所述封装体的内部,所述金属块设置于所述承
载部的至少两个通孔中;
所述指纹识别芯片与所述金属块电性连接以将所述封装结构电性连接至电子装置的
电路板上。
2.根据权利要求1所述的指纹识别芯片的封装结构,其特征在于:所述封装结构还包括
至少两个导电部,所述导电部用于容纳与所述指纹识别芯片对应的线路,每一所述导电部
穿过所述指纹识别芯片将所述指纹识别芯片与所述金属块电性连接。
3.根据权利要求2所述的指纹识别芯片的封装结构,其特征在于:在所述指纹识别芯片
上开设有至少两个通孔,每一所述导电部至少包括线路层、延伸部以及焊接部;
所述线路层设置于所述指纹识别芯片的上表面一侧;
所述延伸部设置于所述指纹识别芯片的通孔中;
所述焊接部设置于所述指纹识别芯片的下表面一侧,所述焊接部与所述金属块电性连
接。
4.根据权利要求3所述的指纹识别芯片的封装结构,其特征在于?#22909;?#19968;所述延伸部设置
于对应的所述指纹识别芯片的通孔的内壁表面,在每一所述延伸部的周围设置有填充层。
5.根据权利要求4所述的指纹识别芯片的封装结构,其特征在于:所述线路层和所述延
伸部垂直设置,所述焊接部与所述线路层平行设置。
6.根据权利要求3至5中任一所述的指纹识别芯片的封装结构,其特征在于:所述焊接
部的截面长度小于所述金属块的截面长度;或者所述焊接部的截面长度等于所述金属块的
截面长度;或者所述焊接部的截面长度大于所述金属块的截面长度。
7.根据权利要求3至6中任一所述的指纹识别芯片的封装结构,其特征在于:在各所述
线路层及各所述焊接部的周围设置?#33455;?#32536;层,所述绝缘层用于隔绝各不同线路层及各不同
焊接部。
8.根据权利要求7所述的指纹识别芯片的封装结构,其特征在于:所述线路层包括在垂
直方向上层叠设置的多个子线路层,在各所述子线路层的周围设置?#33455;?#32536;层。
9.根据权利要求1至8中任一所述的指纹识别芯片的封装结构,其特征在于:所述金属
块的下表面与所述承载部的下表面齐平;或者所述金属块的下表面与所述承载部的下表面
存在高度差。
10.根据权利要求7所述的指纹识别芯片的封装结构,其特征在于:所述封装结构还包
括保护层,所述保护层设置在包围所述线路层的所述绝缘层的上表面。
11.根据权利要求10所述的指纹识别芯片的封装结构,其特征在于:所述封装体还包括
与所述承载部的两端连接的侧壁,所述保护层的上表面与所述侧壁的顶面齐平。
12.根据权利要求10所述的指纹识别芯片的封装结构,其特征在于:所述封装体还包括
与所述承载部的两端连接的侧壁,所述保护层的下表面覆盖所述侧壁的顶面。
13.一种电子装置,其特征在于,所述电子装置包括如权利要求1至12中任一所述的指
纹识别芯片的封装结构,以及电路板,所述指纹识别芯片的封装结构与所述电路板电性连
接,以使所述电子装置对用户的指纹信息进行识别。

说明书

指纹识别芯片的封装结构及电子装置

技术领域

本发明属于指纹识别技术领域,尤其涉及一种指纹识别芯片的封装结构及电子装
置。

背景技术

指纹识别技术已经?#36824;?#27867;应用于个人身份验证。例如,许多终端上都配置了指纹
识别芯片,用于终端的机主身份验证。然而,相关技术中,指纹识别芯片的封装结构在厚度
方面较厚。

发明内容

本发明实施例提供一种指纹识别芯片的封装结构及电子装置,可以?#26723;?#25351;纹识别
芯片封装结构的厚度。

本发明实施例提供一种指纹识别芯片的封装结构,包括封装体、指纹识别芯片以
及至少两个金属块;

所述封装体包括承载部,所述承载部上开设有至少两个通孔;

所述指纹识别芯片和所述金属块安装在所述封装体的内部,所述金属块设置于所
述承载部的至少两个通孔中;

所述指纹识别芯片与所述金属块电性连接以将所述封装结构电性连接至电子装
置的电路板上。

本发明实施例还提供一种电子装置,所述电子装置包括本实施例提供的指纹识别
芯片的封装结构以及电路板,所述指纹芯片的封装结构与所述电路板电性连接,以使所述
电子装置对用户的指纹信息进行识别。

本发明实施例提供的指纹识别芯片的封装结构及电子装置,包括封装体、指纹识
别芯片以及金属块。该封装体包括承载部,在该承载部上开设有至少两个通孔,该指纹识别
芯片和该金属块安装在该封装体的内部,并且该金属块设置于该承载部的通孔中。该指纹
识别芯片和该金属块电性连接,而该金属块又和电子装置的电路板电性连接,从而使得该
指纹识别芯片的封装结构电性连接至电子装置的电路板上。由于本实施例中的指纹识别芯
片与金属块电性连接,该金属块又与电路板电性连接,因此本实施例中的指纹识别芯片可
以通过金属块与电路板电性连接,而不需要通过传统的基板与电路板电性连接。另外,由于
该金属块可以安装在封装体承载部的通孔中,并不需要在封装体外增加额外的空间用于设
置金属块,也即本实施例所提供的指纹芯片封装结构省去了基板的空间,所以本实施例可
以?#26723;?#25351;纹识别芯片封装结构的厚度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于
本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附
图。

为了更完整地理解本发明及其有益效果,下面将结合附图来进行以?#28388;?#26126;,其中
在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1是本实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第一种结构示意图。

图2是本实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第二种结构示意图。

图3是本实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第三种结构示意图。

图4是本实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第四种结构示意图。

图5是本实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第五种结构示意图。

图6是本实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第六种结构示意图。

图7是本实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第七种结构示意图。

图8是本实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第八种结构示意图。

图9是本实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第九种结构示意图。

图10是本实施例提供的电子装置的结构示意图。

图11是图10中的电子装置沿P1-P1线得到的剖视图的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方?#38468;?#34892;清楚、完
整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提?#28388;?#33719;得的所有其他实施
例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、
“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、?#20843;?#24179;”、“顶”、“底”、“内”、“外”、?#20843;?#26102;
针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于
描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于
描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在
本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,?#37096;?#20197;是可拆卸连接,或一体地连接;可
以是机械连接,?#37096;?#20197;是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,?#37096;?#20197;通过中间媒介间
接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术
人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”
可以包括第一和第二特征直接接触,?#37096;?#20197;包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表?#38236;?#19968;特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“?#36335;健?#21644;“下面”包括第一特征在第二特征正?#36335;?#21644;斜?#36335;劍?#25110;仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了
简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并
且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,
这种重?#35789;?#20026;了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的
关系。

请参阅图1,图1为本发明实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第一种结构示
意图。

指纹识别芯片的封装结构100包括封装体10、指纹识别芯片20以及至少两个金属
块30。

封装体10包括承载部(也即底部),在该承载部上开设有至少两个通孔。指纹识别
芯片20和金属块30安装在封装体10的内部,并且金属块30设置于承载部的通孔中。

在一种实施方式中,封装体10的材料可以为?#36153;?#26641;脂模塑料(Epoxy Molding
Compound,简称EMC)或者?#23588;?#26641;脂或者有机硅树脂等。

指纹识别芯片20和金属块30电性连接以将指纹识别芯片的封装结构100电性连接
至电子装置的电路板上。在一种实施方式中,电子装置的电路板可以诸如柔性电路板
(Flexible Printed Circuit,简称FPC)或者印刷电路板(Printed Circuit Board,简称
PCB)等。

也就是说,指纹识别芯片20和金属块30电性连接,而金属块30又和电子装置的电
路板电性连接,从而使得指纹识别芯片的封装结构100整体和电子装置的电路板电性连接。
也即,金属块30可以起到将指纹识别芯片20连接到电子装置的电路板的作用。

在一种实施方式中,金属块30的厚度可以被设置为不超过100微米,例如可以将金
属块的厚度设置为40微米或50微米等。

在一种实施方式,指纹识别芯片的封装结构100还可以包括至少两个导电部,该导
电部用于容纳与指纹识别芯片20对应的线路,每一导电部穿过该指纹识别芯片20并与金属
块30电性连接。

可以理解的是,在本实施例中,指纹识别芯片20中的感应器件(如电容结构或电感
结构)可以检测和接收用户的指纹信息并生成电信号,然后将该电信号传输至容纳于导电
部中的与指纹识别芯片20对应的线路。由于导电部与金属块30电性连接,而金属块30又与
电子装置的电路板电性连接,因此该电信号可以传输至电子装置的电路板进行处理,从而
对用户的指纹信息进行识别。

请参阅图2,图2为本发明实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第二种结构示
意图。

在一种实施方式中,可以在指纹识别芯片20上开设至少两个通孔,而每一导电部
40可以包括有线路层41、延伸部42以及焊接部43。

线路层41可以设置于指纹识别芯片20的上表面一侧。例如,如图2所示,本实施例
中线路层41可以设置在指纹识别芯片20的上表面上。

当然,在另一种实施方式中,线路层41还可以设置在指纹识别芯片20的上表面的
上方,并且线路层41和指纹识别芯片20间隔设置。

延伸部42可以设置于指纹识别芯片20的通孔中。例如,指纹识别芯片20的材质为
硅晶圆,那么可以采用通孔技术在硅晶圆上开设硅通孔,然后在该硅通孔中设置延伸部42。

如图2所示,在一种实施方式中,可以将延伸部42设置于指纹识别芯片20的通孔的
内壁表面,并在每一延伸部42的周围设置填充层50。该填充层50可以为绝缘材料。

可以理解的是,一方面,该填充层50可以对延伸部42中的线路起到固定作用。另一
方面,绝缘材料的填充层?#37096;?#20197;将延伸部42中的线路和指纹识别芯片20中的其他线路隔
绝,避免不同线路之间的短路等。

焊接部43可以设置于指纹识别芯片20的下表面一侧。例如,如图2所示,本实施例
中焊接部43可以设置在指纹识别芯片20的下表面的?#36335;劍?#24182;且焊接部43和指纹识别芯片20
间隔设置。

当然,在另一种实施方式中,焊接部43还可以设置在指纹识别芯片20的下表面上。

在一种实施方式中,如图2所示,线路层41和延伸部42可以垂直设置,而焊接部43
和线路层41可以平行设置。

在一种实施方式中,如图2所示,焊接部43的截面长度可以和金属块30的截面长度
相等。也即,焊接部43的两端和金属块30的两端对齐。

当然,在另一种实施方式中,焊接部43的截面长度可以小于金属块30的截面长度。
或者,焊接部43的截面长度?#37096;?#20197;大于金属块30的截面长度。

在一种实施方式中,可以通过回流焊的技术在延伸部42和金属块30之间形成焊接
部43。

需要说明的是,回流焊是一种电子制造领域的焊接技术。利用回流焊设备中的加
热电路,将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向电子元件,使电子元件融化后互相粘接。

如图3所示,在一种实施方式中,在各线路层41的周围可以设置?#33455;?#32536;层60。该绝
缘层60用于隔绝不同导电部40的线路层41。

在一种实施方式中,绝缘层60的材料可以为氧化硅和氮化硅等。

需要说明的是,绝缘层60的材料可以和填充层50的材料相同或不同。

在各焊接部43的周围?#37096;?#20197;设置绝缘层60。该绝缘层60用于隔绝不同导电部40的
焊接层43。

在一种实施方式中,如图3所示,金属块30的下表面31可以和封装体10的承载部的
下表面11齐平。

在另一种实施方式中,金属块30的下表面31?#37096;?#20197;和封装体10的承载部的下表面
11存在高度差。

例如,如图4所示,图4为本发明实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第四种
结构示意图。金属块30的下表面31可以高于封装体10的承载部的下表面11,也即金属块30
的下表面31在封装体10的承载部的下表面11的上方,从而在金属块30和封装体10的承载部
之间形成有凹陷部分。

请参阅图5,图5为本发明实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第五种结构示
意图。在又一种实施方式中,金属块30的下表面31可以低于封装体10的承载部的下表面11,
也即金属块30的下表面31在封装体10的承载部的下表面11的?#36335;劍?#20174;而在金属块30和封装
体10的承载部之间形成有突出部分。

在一种实施方式中,指纹识别芯片的封装结构还可以包括一保护层,该保护层可
以设置在包围线路层41的绝缘层60的上表面,从而对指纹识别芯片20形成保护,避免在使
用过程中指纹识别芯片20的表面受到磨损等。

在一种实施方式中,该保护层的材料可以为诸如树脂类的介电材料等。

请参阅图6,图6为本发明实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第六种结构示
意图。在一种实施方式中,封装体10还包括与承载部的两端连接的侧壁,保护层70的上表面
可以与封装体10两端侧壁的顶面齐平。

在另一种实施方式中,如图7所示,保护层70的下表面可以同?#22791;?#30422;封装体10两端
侧壁的顶面以及包围线路层41的绝缘层60的上表面。

请参阅图8,图8为本发明实施例提供的指纹识别芯片的封装结构的第八种结构示
意图。在一种实施方式中,线路层41可以包括在垂直方向上层叠设置的多个子线路层411,
不同子线路层411之间电性连接,并且可以在不同子线路层411的周围设置绝缘层60,用于
隔绝不同的子线路层411。

在另一种实施方式中,指纹识别芯片的封装结构?#37096;?#20197;不包括保护层,而是由封
装体10和金属块30将指纹识别芯片20包围,如图9所示。

请参阅图10,本实施例还提供一种电子装置,该电子装置可以包括显示屏200、外
壳300、本实施例所提供的指纹识别芯片的封装结构,以及电路板。

例如,将图10所示的电子装置沿P1-P1线所得到的剖视图可以如图11所示。该电子
装置包括显示屏200、外壳300、指纹识别芯片的封装结构以及电路板400。该指纹识别芯片
的封装结构可以包括封装体10、指纹识别芯片20、金属块30、线路层41、延伸部42、焊接部
43、填充层50、绝缘层60以及保护层70。

指纹识别芯片的封装结构通过金属块30与电路板400电性连接,指纹识别芯片的
封装结构和电路板400安装在显示屏200和外壳300形成的收容腔的内部。

本发明实施例提供的指纹识别芯片的封装结构及电子装置,包括封装体、指纹识
别芯片以及金属块。该封装体包括承载部,在该承载部上开设有至少两个通孔,该指纹识别
芯片和该金属块安装在该封装体的内部,并且该金属块设置于该承载部的通孔中。该指纹
识别芯片和该金属块电性连接,而该金属块又和电子装置的电路板电性连接,从而使得该
指纹识别芯片的封装结构电性连接至电子装置的电路板上。由于本实施例中的指纹识别芯
片与金属块电性连接,该金属块又与电路板电性连接,因此本实施例中的指纹识别芯片可
以通过金属块与电路板电性连接,而不需要通过传统的基板与电路板电性连接。另外,由于
该金属块可以安装在封装体承载部的通孔中,并不需要在封装体外增加额外的空间用于设
置金属块,也即本实施例所提供的指纹芯片封装结构省去了基板的空间,所以本实施例可
以?#26723;?#25351;纹识别芯片封装结构的厚度。

为了促进理解一个或多个示例性实施例,参考了附图中示出的示例性实施例,并
且使用具体语言来描述这些实施例。然而,?#21496;?#20307;语言并不意图限制本发明的概念的范围,
而是示例性实施例应被理解为涵盖所属领域的技术人员一般了解的所有示例性实施例。

词语“机构”、“元件”、“方式”和“配置”是泛指,并?#20063;?#38480;于机械或物理实施例,而
是可包括与处理器等相结合的软件程序。

本文示出和描述的特定实施例是本发明的示例性实例,而并不意图以任何方式限
制本发明的范围。为简洁起见,传统电子设备、控制?#20302;場?#36719;件开发和?#20302;?#30340;其他功能方面
(以及?#20302;?#30340;单个操作部件中的部件)可不详?#35813;?#36848;。此外,各附图中示出的连接线或连接
器意图表示各元件之间的示例性功能关系和/或物理或逻辑连接。应注意,实际装置中可存
在许多替代或额外的功能关系、物理连接或逻辑连接。此外,除非元件被具体描述为“必要
的”或“关键的?#20445;?#21542;则,并没有零件或部件对于实践本发明而言是必不可少的。在技术方面,
本文中使用的词语“包括”、“具有”等表达开放性含义。

在描述本发明的概念的过程中使用了术语“一”和“所述”以及类似的词语(尤其是
在所附的权利要求书中),应该将这些术语解释为既涵盖单数又涵盖?#35789;?#27492;外,除非本文
中另有说明,否则在本文中叙述数值范围时仅仅是通过快捷方法来指代属于相关范围的每
个独立的值,而每个独立的值都并入本说明书中,就像这些值在本文中单独进行了陈述一
样。另外,除非本文中另有指明或上下文有明确的相反提示,否则本文中所述的所有方法的
步骤都可以按任何?#23454;?#27425;序加以执行。本发明的改变并不限于描述的步骤?#25215;頡?#38500;非另外
主张,否则使用本文中所提供的任何以及所有实例或示例性语言(例如,“例如”)都仅仅为
了更好地说明本发明的概念,而并非对本发明的概念的范围加以限制。在不脱离精神和范
围的情况下,所属领域的技术人员将?#23376;?#26126;白多种修改和适应。

应理解,本文所述的示例性实施方?#25509;?#20165;被认为是描述性的,而并不用于限制。在
每个示例性实施方式中对特征或方面的描述通常应被视作适用于其他示例性实施例中的
类似特征或方面。尽管参考示例性实施例描述了本发明,但可建议所属领域的技术人员进
行各种变化和更改。本发明意图涵盖所附权利要求书的范围内的这些变化和更改。

关于本文
本文标题:指纹识别芯片的封装结构及电子装置.pdf
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