一种m面蓝宝石晶片、指纹识别盖板及指纹识别模组的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于指纹识别技术领域，尤其涉及一种M面蓝宝石晶片、指纹识别盖板及指纹识别模组。
【背景技术】
[0002]随着人们对智能手机安全性能的需求，以及互联网支付平台的逐步发展和完善，除密码交易外，指纹识别支付功能越来越受到国内外手机厂商的青睐，会给手机支付带来更加可靠的安全性和便捷性，指纹识别部件未来将逐步成为智能手机的标配部件，因此，采用何种材料去制作指纹识别按键保护盖板可以满足指纹识别相应速度和灵敏度的需求，这已成为手机厂和基板加工厂的技术研究课题之一。
[0003]IPhone 5S/6智能手机目前已采用C面蓝宝石晶片作为其指纹识别按键(Home键)的盖板材料;C面蓝宝石晶体通过切磨抛加工，并经过激光切割、丝印和镀膜后被制作成保护盖板成品，组装厂将其安装在指纹识别按键的最外面作为保护盖板，现有的IPhone 5S/6智能手机指纹识别模组依次包括触摸开关、触摸式传感器、检测环和保护盖板。
[0004]IPhone 5S/6智能手机采用C面蓝宝石晶片作为指纹识别按键的盖板材料，是由于蓝宝石材料硬度高耐划伤，并且C面蓝宝石介电常数相比玻璃、树脂等其他材料要高，更适合于应用在指纹识别按键上，但是随着近来手机互联网支付功能的迅速发展，用户对指纹识别响应速度的需求会相应提升，采用C面蓝宝石盖板的响应速度(0.52s)已逐渐无法满足用户的更高需求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供了一种M面蓝宝石晶片、指纹识别盖板及指纹识别模组，本实用新型提供的M面蓝宝石晶片制成的指纹识别盖板响应速度更快。
[0006]本实用新型提供一种M面蓝宝石晶片，所述M面蓝宝石晶片的翘曲度为O?15μπι。
[0007]优选的，所述M面蓝宝石晶片的翘曲度为I?14μπι。
[0008]优选的，所述M面蓝宝石晶片的规格为2英寸。
[0009]本实用新型提供一种指纹识别盖板，所述指纹识别盖板由上述M面蓝宝石晶片加工得到。
[0010]优选的，所述指纹识别盖板为长方形、正方形或圆形。
[0011 ]优选的，所述长方形指纹识别盖板具有倒角；
[0012]所述长方形指纹识别盖板的R角为I?2mm。
[0013]优选的，所述正方形指纹识别盖板具有R角；
[0014]所述正方形的指纹识别盖板的R角为I?2mm。
[0015]优选的，所述指纹识别盖板的厚度为0.15?0.4mm。
[0016]优选的，所述指纹识别盖板的面积为0.1?20cm2。
[0017]本实用新型提供一种指纹识别模组，其中，所述保护盖板为上述指纹识别盖板。
[0018]本实用新型提供一种M面蓝宝石晶片，所述M面蓝宝石晶片的翘曲度为O?15μπι。本实用新型中的M面蓝宝石晶片的翘曲度较小，在采用相同指纹识别模组芯片和相同厚度盖板的情况下，相比于现有的C面蓝宝石保护盖板，本实用新型中M面蓝宝石晶片制成的保护盖板响应速度更快，并且能够更好的应用于指纹识别模组中。实验结果表明，本实用新型中的M面蓝宝石晶片制成的指纹识别盖板的响应速度仅有0.43s。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0020]图1为蓝宝石晶体的侧视图；
[0021 ]图2为本实用新型实施例1中指纹识别盖板的结构示意图；
[0022]图3为本实用新型实施例1中2英寸M面蓝宝石切割片的翘曲度示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]本实用新型提供了一种M面蓝宝石晶片，所述M面蓝宝石晶片的翘曲度为O?15μπι。
[0025]本实用新型提供的M面蓝宝石晶片制成的指纹识别盖板具有更快的响应速度。
[0026]在本实用新型中，蓝宝石晶面结构以及M面、C面和A面的对应关系如图1所示，图1为蓝宝石晶体的侧视图，所述M面蓝宝石晶片的翘曲度为O?15μπι，优选为I?14μπι，更优选为5?ΙΟμπι，最优选为6?8μπι;所述M面蓝宝石晶片的莫氏硬度为9级，具有优良的防刮伤性能和透光性;所述M面蓝宝石晶片的规格为2英寸。
[0027]本实用新型提供的指纹识别盖板由上述M面蓝宝石晶片加工得到，所述指纹识别盖板的介电常数优选为11?12，更优选为11.52;所述指纹识别盖板的响应速度为0.43s。
[0028]本实用新型对所述指纹识别盖板的尺寸和形状没有特殊的限制，可以是长方形、正方形或圆形，具体的，在本实用新型的实施例中，可以为图2所示的形状，图2为本实用新型实施例1中指纹识别盖板的结构示意图；所述指纹识别盖板的面积优选为0.1?20cm2，更优选为0.2?18cm2，最优选为0.5?15cm2 ；所述指纹识别盖板的厚度优选为0.15?0.4mm,更优选为0.26mm;当所述指纹识别盖板为长方形或正方形时，所述指纹识别盖板具有倒角，所述R角优选为I?2mm，更优选为1.2?1.8mm。
[0029]本实用新型中的指纹识别盖板优选按照以下步骤制得:
[0030]将M面蓝宝石晶棒依次进行线切割、研磨、化学机械抛光和激光切割后，得到指纹识别盖板；
[0031]所述线切割的线速度为360?380mm/min，所述线切割的工作台速度为16?16.8mm/小时；
[0032]所述激光切割的功率为15?30%;所述激光切割的频率为500?700Hz;所述激光切割的脉冲宽度为0.1?0.2ms;所述激光切割的切割速度为4?6mm/s。
[0033]本实用新型优选在所述线切割之前，先检验M面蓝宝石晶棒，并对所述M面蓝宝石进行粘料，然后在对所述M面蓝宝石进行线切割，在本实用新型中，所述线切割的线速度为360?380mm/min，优选为365?375mm/min;所述线切割的工作台速度为16?16.8mm/小时，优选为16.3?16.5mm/小时;所述线切割的线张力优选为30?40N，更优选为35?38N;所述线切割的摇动角度优选为4?6°/min，更优选为5°/min。在本实用新型中，经线切割得到的为2英寸的M面蓝宝石晶片。
[0034]在本实用新型中，所述M面蓝宝石相比C面蓝宝石在线切割时，产生的翘曲度会偏大，会直接影响后续研磨和化学机械抛光的加工品质，本实用新型在合理范围内的下降切害J速度有利于切割线均匀消耗，晶片的翘曲度(warp可达15μπι以下)，厚度散差均能够得到较大改善，可以满足后工序的加工品质要求。
[0035]完成线切割后，本实用新型优选将所述线切割后的M面蓝宝石晶片依次进行清洗和倒边，然后在进行研磨，得到研磨后的M面蓝宝石晶片。在本实用新型中，所述清洗和倒边均为本领域技术人员熟知的技术手段，所述研磨优选为双面研磨，所述双面研磨为本领域技术人员的常用加工方法。
[0036]完成所述研磨后，本实用新型优选将研磨后的M面蓝宝石晶片依次进行清洗、退火、清洗、上蜡、铜抛和清洗，然后在将其进行化学机械抛光。在本实用新型中，所述研磨后、化学机械抛光前所进行的清洗、退火、清洗、上蜡、铜抛和清洗均为本领域技术人员熟知的技术手段，在此不再赘述。
[0037]在本实用新型中，所述化学机械抛光(CMP抛光)优选依次包括初步抛光和整修抛光，在初步抛光之前，本实用新型优选先用钻石锭对抛光布进行修正，具体为:先顺时针干修6min，在加水逆时针修6min，然后在进行后续的初步抛光和整修抛光。在所述初步抛光和整修抛光的过程中，优选采用氧化硅抛光液，所述氧化硅抛光液中氧化硅的平均粒径优选为100?130nm，更优选为110?120nm，所述氧化硅抛光液的pH值优选为11.5?12.5，更优选为12。在本实用新型中，所述初步抛光的抛光压力优选为400?460g/cm2，更优选为410?450g/cm2，最优选为420?440g/cm2 ；所述初步抛光的转速优选为55?65rpm，58?63rpm;所述初步抛光的温度优选为50?60°C，更优选为51?57°C，最优选为53?55°C ;所述整修抛光的抛光压力优选为200?250g/cm2，更优选为210?240g/cm2，最优选为220?230g/cm2 ；所述整修抛光的转速优选为30?38rpm，更优选为33?35rpm;所述整修抛光的温度优选为50?60°C，更优选为51?57°C，最优选为53?55°C
[0038]本实用新型研究发现，M面蓝宝石相比C面蓝宝石更加耐腐蚀，导致采用常规的蓝宝石抛光工艺很难去除尺寸(即很难抛亮)，移除速率过低(平均0.5ym/h)，抛光时间过长，加工成本过高。本实用新型采用特殊的盘面修整方式和工艺参数，使M面蓝宝石抛光效率得到大幅提升，平均可达到2.5μπιΛ，是传统工艺效率的5倍，且表面质量良好，从而降低其加工成本。
[0039]完成所述化学机械抛光后，本实用新型优选将所述化学机械抛光过的M面蓝宝石晶片进行清洗和检验，再进行激光切割。在本实用新型中，所述激光切割优选在保护气体气氛下进行，所述保护气体优选为氮气、氦气、