一种具有指纹传感器封装结构的移动终端及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体封装领域，尤其是涉及一种电容式半导体指纹传感器的封装技术及相关方法，更特别地，更特别地，涉及一种具有指纹传感器封装结构的移动终端及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来随着苹果iphone5S指纹识别装置TouchID的兴起，在智能手机领域刮起了一股指纹识别的风潮。
[0003]然而，现有技术的指纹识别方案需要在手机壳体的正面或背面开槽安装指纹识别组件，以使得指纹识别组件的采集面露出，从而与手指接触。机壳开槽的方案尤其是前面板需要在触摸屏开孔，这不仅增加了触摸屏的工艺步骤，还影响了终端设备的整体结构和外观，使得ID设计变得复杂。
[0004]并且，现有技术的电容式指纹传感器因设计原理及架构所限，其极限探测灵敏度也只能达到lOOum。虽然，射频式指纹传感器的探测灵敏度要高于电容式，但需要射频电极，而触摸屏加工工艺很难在触摸屏盖板的表面制造出导电的射频电极，使得现有的触摸屏对射频式指纹传感器的支持几乎是不可实现的。
【发明内容】
[0005]鉴于上述背景，在手机、平板电脑等移动终端上，本发明的目的在于提供一种盖玻片封装技术(Glass Cover Module，简称GCM)，该技术可以使手机厂商无需在手机前面板或者后壳上开槽放入指纹传感器，而是将指纹传感器置于触摸面板之下，也就是说，本发明的GCM技术并不改变手机原有设计的ID风格，也无需用户改变对安卓手机的使用习惯。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0007]—种具有触摸屏的移动终端，包括机壳、液晶显示屏和触摸屏，所述触摸屏包括触摸盖板和触摸感应传感器膜，还包括指纹传感器模组，通过异方性导电胶(ACF)将所述指纹传感器模组粘合在所述触摸盖板之下。
[0008]具体地，所述触摸盖板的材质可以是蓝宝石玻璃(Sapphire)，其硬度是9H，介电常数:A向13.2，C向11.4;还可以是强化玻璃，其硬度可以达到7H，介电常数为6.0?7.38，例如，第三代康宁大猩猩玻璃(Gorilla Glass)。
[0009]更进一步地，所述触摸盖板的下面设有用作标识的丝印层，用于提示用户指纹传感器模组在触摸盖板下方所在位置，便于用户按压手指。
[0010]在一种实施例中，所述指纹传感器模组，包括:半导体指纹传感器管芯以及表面的感测像素阵列，用于将传感器管芯正面的管脚引向背面的硅通孔(TSV)结构，用于承载传感器管芯的基板，用于电气连接传感器管芯背面管脚和基板管脚的铜柱或铜球，包裹住表面裸露的传感器管芯侧面、管芯背面的铜柱或铜球和基板之间区域的包封材料。
[0011 ]更进一步地，所述基板为钢柔结合的结构，其钢性的一侧用于承载传感器管芯，而柔性的一侧引出有FPC软板，其一端装贴有接插件，所述接插件用于和移动终端的主板进行电气连接。
[0012]FPC软板一般分为单层板、双层板、多层板、双面板等。
[0013]FPC单层软板的结构:这种结构的柔性板是最简单结构的柔性板。通常基材+透明胶+铜箔是一套买来的原材料，保护膜+透明胶是另一种买来的原材料。首先，铜箔要进行刻蚀等工艺处理来得到需要的电路，保护膜要进行钻孔以露出相应的焊盘。清洗之后再用滚压法把两者结合起来。然后再在露出的焊盘部分电镀金或锡等进行保护。这样，大板就做好了。一般还要冲压成相应形状的小电路板。也有不用保护膜而直接在铜箔上印阻焊层的，这样成本会低一些，但电路板的机械强度会变差。除非强度要求不高但价格需要尽量低的场合，最好是应用贴保护膜的方法。FPC双层软板的结构:当电路的线路太复杂、单层板无法布线或需要铜箔以进行接地屏蔽时，就需要选用双层板甚至多层板。多层板与单层板最典型的差异是增加了过孔结构以便连结各层铜箔。一般基材+透明胶+铜箔的第一个加工工艺就是制作过孔。先在基材和铜箔上钻孔，清洗之后镀上一定厚度的铜，过孔就做好了。之后的制作工艺和单层板几乎一样。此外，双面板的两面都有焊盘，主要用于和其他电路板的连接。虽然它和单层板结构相似，但制作工艺差别很大。它的原材料是铜箔，保护膜+透明胶。先要按焊盘位置要求在保护膜上钻孔，再把铜箔贴上，腐蚀出焊盘和引线后再贴上另一个钻好孔的保护膜即可。
[0014]在另一种实施例中，所述指纹传感器模组，包括:半导体指纹传感器管芯以及表面的感测像素阵列，用于将传感器管芯正面的管脚引向背面的硅通孔(TSV)结构，用于承载传感器管芯的基板，所述管芯背面与管芯正面相对应的管脚位置设有背面管脚，所述硅通孔将正面的管脚和背面的管脚进行联通，管芯背面设置有栅格阵列的焊盘(Land GridArray)，通过重布线层(RDL)技术将管芯背面的管脚和栅格阵列的焊盘相连，所述栅格阵列焊盘的微观尺寸是管芯背面管脚的几十倍，以使得所述焊盘很容易采用回流焊技术将指纹传感器的管芯和基板直接进行焊接。还包括包裹住表面裸露的传感器管芯侧面、管芯和基板之间区域的包封材料。
[0015]更进一步地，所述基板为钢柔结合的结构，其钢性的一侧用于承载传感器管芯，而柔性的一侧引出有FPC软板，其一端装贴有接插件，所述接插件用于和移动终端的主板进行电气连接。
[0016]更优选地，采用前述管芯背面设置栅格阵列的焊盘的结构，可以不用半导体封装的植球工艺，简化了工艺步骤，降低了封装难度，提升了良率，节省了封装成本。
[0017]在另一种实施例中，所述指纹传感器模组，包括:半导体指纹传感器管芯以及表面的感测像素阵列，采用深凹陷工艺(Trench)在所述管芯的管脚外缘形成深坑，再通过重布线层技术将所述管芯的管脚置于深坑内，用于承载传感器管芯的基板，用于电气连接所述管芯管脚和基板管脚的键合导线，通过键合导线(wire bond)将所述深坑内的管脚和基板的管脚进行电气连接，包裹住表面裸露的传感器管芯侧面、键合导线和基板之间区域的包封材料。
[0018]更进一步地，所述基板为钢柔结合的结构，其钢性的一侧用于承载传感器管芯，而柔性的一侧引出有FPC软板，其一端装贴有接插件，所述接插件用于和移动终端的主板进行电气连接。
[0019]在另一种实施例中，指纹传感器模组采用注塑(Moulding)工艺独立封装成注塑件，所述传感器模组包括:半导体指纹传感器管芯以及表面的感测像素阵列，用于承载传感器管芯的基板，用于电气连接传感器管芯管脚和基板管脚的键合导线，通过键合导线(wirebond)将所述管芯的管脚和基板的管脚进行电气连接，包裹住传感器管芯(包含表面的感测像素阵列)、键合导线以及基板的注塑材料，可选的，所述传感器注塑件可以被注塑成长方形、长条形、圆形或其他可适用的形状。所述基板背面设置有栅格阵列的焊盘(Land GridArray)，用于将所述传感器注塑件和衬板进行电气连接。
[0020]更进一步地，所述衬板为钢柔结合的结构，其钢性的一侧用于承载传感器管芯，而柔性的一侧引出有FPC软板，其一端装贴有接插件，所述接插件用于和移动终端的主板进行电气连接。
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