[發(fā)明專利]一體化系統(tǒng)指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)及指紋模組

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710566504.3
• 申請(qǐng)日: 2017-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN107240576A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王茂;許楊柳;高濤濤;王林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆山丘鈦微電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/31
• 分類號(hào): H01L23/31;H01L23/498;H01L25/065;G06K9/00
• 代理公司: 昆山中際國(guó)創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32311
• 代理人: 段新穎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種一體化系統(tǒng)指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)及一體化系統(tǒng)指紋模組。

背景技術(shù)

市場(chǎng)的需求推動(dòng)著技術(shù)的變革和發(fā)展，這些變革與發(fā)展極大層面滿足了消費(fèi)者對(duì)手機(jī)這種電子消費(fèi)品的新需求、新體驗(yàn)。其中，指紋識(shí)別技術(shù)在手機(jī)端的應(yīng)用提升了消費(fèi)者對(duì)手機(jī)的便捷體驗(yàn)和安全體驗(yàn)。因此，指紋識(shí)別技術(shù)迅速成為手機(jī)的標(biāo)配。

隨著高性能的手機(jī)不斷發(fā)展，壓縮指紋模組的空間是必然發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)前趨勢(shì)下，部分指紋位置轉(zhuǎn)移到背面涂層(coating)和側(cè)面，側(cè)面指紋存在諸多問(wèn)題，一方面像素矩陣(pixel array感應(yīng)區(qū))采集面積小，另一方面對(duì)指紋模組厚度要求高不利于智能手機(jī)越來(lái)越薄的發(fā)展趨勢(shì)。后置指紋一定程度上改變了廠商設(shè)計(jì)風(fēng)格和設(shè)計(jì)理念，用戶習(xí)慣上也需要一些調(diào)節(jié)。正面指紋選擇一體化封裝結(jié)構(gòu)將成為一種新的選擇。傳統(tǒng)指紋模組，如圖1所示，將封裝好的指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)100通過(guò)SMT焊接方式與FPC200連接，阻容器件300及連接器400也與FPC連接，指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)信號(hào)經(jīng)過(guò)阻容器件后與連接器相連，為了提高強(qiáng)度，通常還設(shè)有補(bǔ)強(qiáng)剛片，補(bǔ)強(qiáng)鋼片貼附于FPC底部，后經(jīng)組裝加工成完整的一個(gè)指紋模組。指紋模組的連接器通過(guò)與手機(jī)主板(Board)的連接器相扣導(dǎo)通電路，安裝至手機(jī)上。但是，這種結(jié)構(gòu)的指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)及指紋模組，存在指紋芯片封裝較厚，指紋模組占用空間較大，指紋模組制程復(fù)雜等技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種一體化系統(tǒng)指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)及指紋模組，減薄了指紋芯片的封裝結(jié)構(gòu)，縮減了指紋模組的制程結(jié)構(gòu)，有效地壓減了指紋模組的占用空間，提高了封裝本身的可靠性和改善了用戶使用體驗(yàn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種一體化系統(tǒng)指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括基板、指紋芯片、塑封體和處理及控制器件，所述指紋芯片設(shè)于所述基板上表面，所述指紋芯片與所述基板的線路電連接，所述塑封體塑封在所述基板下表面，將所述處理及控制器件完全包裹在其內(nèi)部，使所述處理及控制器件位于所述基板下方，且所述處理及控制器件與所述基板的線路通過(guò)銅柱方式電連接，所述處理及控制器件一側(cè)的塑封體內(nèi)凹形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)，內(nèi)凹部分的塑封體表面設(shè)有開窗焊盤，連接所述指紋芯片的基板線路通過(guò)RDL引線方式引出至所述塑封體表面的開窗焊盤，所述處理及控制器件的引腳通過(guò)RDL引線方式引出至所述塑封體表面的開窗焊盤。

進(jìn)一步的，所述處理及控制器件包括電源模塊、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和/或處理器。

進(jìn)一步的，所述基板為包含4層線路結(jié)構(gòu)的PCB板，所述處理及控制器件的引腳與所述PCB板的第3層線路及第4層線路連接。

進(jìn)一步的，所述塑封體材質(zhì)為EMC材料。

進(jìn)一步的，所述指紋芯片嵌設(shè)于所述基板上表面預(yù)設(shè)的凹槽內(nèi)，所述指紋芯片上表面與所述基板上表面平齊或接近平齊。

一種一體化系統(tǒng)指紋模組，包括所述的一體化系統(tǒng)指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)和主板，所述主板設(shè)于所述一體化系統(tǒng)指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)的塑封體的下方，且所述主板與一體化系統(tǒng)指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)的開窗焊盤之間通過(guò)金屬?gòu)椘娺B接。

進(jìn)一步的，還包括：

金屬環(huán)，所述金屬環(huán)組裝于所述一體化壓感指紋封裝結(jié)構(gòu)的基板外；

涂層或蓋板，所述涂層或蓋板組裝于所述指紋芯片表面。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提出一種一體化系統(tǒng)指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)及指紋模組，從指紋芯片的封裝和指紋模組的制程出發(fā)，將芯片和模組整合到一起封裝為一個(gè)整體的超薄指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)，從而減薄了指紋芯片的封裝，縮減了指紋模組的制程結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)化封裝了指紋結(jié)構(gòu)。其中，將指紋芯片的感應(yīng)區(qū)與基板電路結(jié)合，將電源模塊(PMC)、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)、處理器(Processor)等控制及處理器件倒置于基板的下方反向塑封的塑封體內(nèi)，通過(guò)銅柱方式將基板線路和控制及處理器件電性連接，反向塑封體(EMC材料)同時(shí)將連接線路通過(guò)RDL方式拉至下方塑封體內(nèi)凹部分預(yù)設(shè)的開窗焊盤(solder pad)，這樣，手機(jī)主板可以直接通過(guò)彈片方式與指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)的開窗焊盤連接。這種一體化系統(tǒng)指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)及指紋模組不僅使得指紋模組超薄化、簡(jiǎn)單化，而且具有更好的可靠性和使用性。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中指紋模組結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一體化系統(tǒng)指紋芯片封裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中A處放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一體化系統(tǒng)指紋模組示意圖；