指纹传感器封装件的制作方法

本实用新型涉及一种指纹传感器封装件，尤其涉及一种能够均匀地维持表面品质、厚度管理容易、能够减少工艺时间、能够活用原材料的指纹传感器封装件。

背景技术：

作为由半导体构成集成电路的半导体芯片(Semiconductor Chip)是一种应用到多种电子设备的基本元件，其通过COB(板上芯片；Chip on Board)、WLP(晶圆级封装；Wafer LevelPackage)、QFP(四面扁平封装；Quad Flat Package)等一系列工序而得到封装。

这种半导体芯片随着半导体封装技术等的发展，能够实现超薄型、结构的简化等，因此表现出从现有的被贴装到电子设备内部变成贴装到电子设备的外部的趋势。

一示例中，半导体芯片可以被用作移动终端(Mobile Terminal)、PDA或平板电脑等电子设备的指纹传感器，而且最近对将指纹传感器用作输入装置的技术的需求在逐渐增加。

指纹传感器可以被制造成包括周围部件或结构的模块形态，据此，可以被有效地安装到各种电子设备。指纹传感器的种类有电容式、光学式、超声波方式、热感方式、非接触方式等，其中，灵敏度优秀、能够耐外部环境变化且与电子设备的匹配性优秀的电容方式的指纹传感器被广泛应用。

另外，在电子设备中，在指纹传感器中也会整合执行光标等指针的操作的导航功能，并且将这种形态的指纹传感器称为生物识别触控板(BTP；Biometric Track Pad)。除此之外，也会在指纹传感器中整合用于从用户输入信息的开关功能。

最近，响应于为了满足消费者的高级化喜好的便携式电子设备的高级化战略，进行着对指纹传感器的高级化的研究，作为一示例，试图在指纹传感器封装件上呈现颜色。

图1是概略地示出配备有现有指纹传感器封装件的电子设备的示例图，图2是示出现有的一实施例的指纹传感器封装件的构成的剖面示例图。

如图1和图2所示，在电子设备10中，指纹传感器封装件20布置在配备显示部30的区域之外的局部区域。

指纹传感器封装件20可以包括：感测部22，配备于基体基板21上；密封部23，以覆盖基体基板21和感测部22的表面的方式形成。并且，感测部22的电极(未示出)和基体基板21上的电极(未示出)可以借助于接合线(bonding wire)24而电连接。

感测部22中包括的感测像素(pixel；未示出)可以检测根据用户手指的谷和脊的高度差的电容之差，并据此生成指纹图像。

并且，在密封部23的上表面配备有起到粘合剂的功能的底涂层25、执行颜色呈现功能的颜色层26以及保护层27。但是，保护层27需要在通过喷涂等方式涂布保护层溶液后进行固化，这会导致上表面的平坦度降低，因此会伴随用于提高上表面的平坦度的抛光(Polishing)工序。

另外，指纹传感器封装件20通过形象化用户手指和感测部22之间的电场(Electric Field)的强度而识别指纹，因此电场的强度必然会影响指纹传感器的性能。因此，用户手指的指纹和感测像素之间的间距，即感测间隙(Sensing Clearance)可能作为决定感测性能的重要因素而起作用。

但是，在通过上述现有方法呈现颜色并配备保护层的情况下，需要适当地保障层间构成和厚度，因此存在限制。即，在涂膜没有形成充分的厚度的情况下，不仅难以呈现颜色，并且在指纹传感器上产生表面污染、刮、刻等损伤的可能性也会变高。这种损伤会给从指纹传感器感测的指纹的图像带来负面影响。

尤其，在静电方式的指纹传感器中，随着上述的感测间隙而产生操作性的变化。即，涂膜越厚，指纹传感器的感测响应特性越差，因此涂膜的厚度会受到限制。

如上所述，在现有的指纹传感器涂膜的厚度不充分的情况下，在指纹传感器上会产生表面污染、刮、刻等损伤；相反，如果为了防止在指纹传感器上产生表面污染、刮、刻等损伤而形成足够厚的涂膜，则会产生指纹感测灵敏度降低的困扰。并且，由于形成涂膜的工序通过喷涂等喷射方式进行，因此导致原料液的损失量变多；并且由于需要根据不同涂膜而分别进行工序，因此存在工序增多的问题。

并且，现有技术中，在产生不良时，无法分离基体基板21和贴装有基板21的主基板28，另外难以分离密封部23和层25、26、27，因此无法防止感测部22和主基板28的损失。

因此，需要如下的指纹传感器封装件的制造技术：能够使涂膜的厚度均匀且薄地维持以达到不影响指纹感测灵敏度的程度、小巧化指纹传感器封装件、使涂膜具有足够的强度且工艺简单。进而，需要一种响应于便携式电子设备的高级化趋势而使指纹传感器封装件具有高档质感的方法，并且需要一种能够在产生不良时进行再作业而防止感测部和基板等的损失的封装技术。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的技术问题在于提供一种能够均匀地维持表面品质、厚度管理容易、能够减少工艺时间、能够活用原材料的指纹传感器封装件。

为了实现如上所述的目的，本实用新型提供一种指纹传感器封装件，其特征在于，包括：指纹传感器，具有感测部；基板，贴装有所述指纹传感器；粘着性导电部，配备于所述指纹传感器与所述基板之间而使所述指纹传感器和所述基板贴附，并电连接所述指纹传感器和所述基板；薄膜部，配备于所述指纹传感器的上表面，其中，所述薄膜部实现颜色、图案中的一种以上。

优选地，所述指纹传感器封装件的特征在于，所述薄膜部包括：柔性材料的基膜；硬涂层，配备于所述基膜的一面；印刷层，配备于所述基膜的另一面，并实现颜色、图案中的一种以上；粘合层，配备于所述印刷层，并粘合到所述指纹传感器的上表面。

优选地，所述指纹传感器封装件的特征在于，所述薄膜部以覆盖所述指纹传感器和所述基板的上表面中的至少一部分的方式形成。

优选地，所述指纹传感器封装件的特征在于，所述薄膜部由配备于所述指纹传感器的整个上表面的转印层形成。

优选地，所述指纹传感器封装件的特征在于，所述粘着性导电部配备于所述指纹传感器的整个下表面。

根据本实用新型的一实施例，可以实现如下技术效果：在指纹传感器的上表面配备薄膜部，并通过薄膜部而实现颜色、图案等设计效果。尤其，薄膜部即使不喷涂用于呈现颜色等的专门的涂料，也可以表现出多种效果，并且，因为容易贴附到指纹传感器而可以简化工艺。

并且，根据本实用新型的一实施例，因薄膜部自身的表面品质的均匀性(Uniformity)而可以省去现有的抛光工序。并且，可以容易地管理薄膜部的厚度，因此可以在薄膜部的厚度允许的范围内更薄地形成，据此，可以减小感测间隙并提高感测性能。

并且，根据本实用新型的一实施例，指纹传感器和基板借助于粘着性导电部而连接，且指纹传感器被贴附到粘着性薄膜部，因此在产生不良时，可以进行再操作。即，可以通过去除薄膜部和粘着性导电部而在没有破损的情况下分离指纹传感器和基板，因此具有可实现再利用的优点。

本实用新型的技术效果并不局限于上述的技术效果，需要理解本实用新型的效果包括可从本实用新型的详细说明或者权利要求书中所记载的本实用新型的构成推论的所有技术效果。

附图说明

图1是概略地示出配备有现有指纹传感器封装件的电子设备的示例图。

图2是示出现有的一实施例的指纹传感器封装件的构成的剖面示例图。

图3是示出根据本实用新型的第一实施例的指纹传感器封装件的立体图。

图4是示出根据本实用新型的第一实施例的指纹传感器封装件的剖面示例图。

图5是示出根据本实用新型的第一实施例的指纹传感器封装件的制造方法的流程图。

图6至图10是示出根据本实用新型的第一实施例的指纹传感器封装件的制造工艺的示例图。

图11是示出根据本实用新型的第二实施例的指纹传感器封装件的立体图。

图12是示出根据本实用新型的第二实施例的指纹传感器封装件的剖面示例图。

图13和图14a、图14b是示出根据本实用新型的第二实施例的指纹传感器封装件的制造工艺的示例图。

符号说明

100、1100：指纹传感器封装件 200、1200：指纹传感器

300：基板 400：粘着性导电部

500、1500：薄膜部 510：基膜

520：硬涂层 530：印刷层

540：粘合层 700、1700：第一夹具

710：第二夹具 711：安置槽

810、1810：上侧芯 812：插入槽

820：下侧芯

具体实施方式

以下，参照附图而对本实用新型进行说明。但是，本实用新型可以由多种彼此不同的形态实现，而不限于本说明书中说明的实施例。并且，在附图中为了对本实用新型进行明确的说明，省略了与说明无关的部分，在说明书全文中，对类似的部分赋予了类似的附图符号。

在说明书全文中，当提到某个部分与其他部分“连接”时，不仅包括“直接连接”的情形，还包括中间夹设有其他部件的“间接连接”的情形。并且，当提到某个部分“包括”某些构成要素时，在没有特殊相反记载的情况下，不排除其他构成要素，而是意味着还可以具有其他构成要素。

以下，参考附图而对本实用新型的实施例进行详细的说明。

图3是示出根据本实用新型的第一实施例的指纹传感器封装件的立体图，图4是示出根据本实用新型的第一实施例的指纹传感器封装件的剖面示例图。

如图3和图4所示，根据本实用新型的第一实施例的指纹传感器封装件100可以包括：指纹传感器200、基板300、粘着性导电部400以及薄膜500。

指纹传感器200可具有感测部210。

根据本实用新型的指纹传感器200可采用多种类型。例如，指纹传感器200可以采用电容式、光学式、超声波方式、热感方式、非接触方式等。以下，为了说明的便利而对指纹传感器200为电容方式的情形进行说明。

感测部210可以以多种形态形成。例如，感测部210可以利用导电体而形成，并且可以由以阵列(Array)的形态布置而具有感测区域的感测像素形成。并且，感测部210可以由线型的多个驱动电极和收信电极形成。并且，感测部210可以形成为具有多个图像接收部的AREA类型。感测部210可以利用根据用户手指的指纹脊和谷的形状的高度差而感测电容之差，并扫描(Scanning)指纹的图像而生成指纹图像。并且，感测部210可以具有感测指纹的指纹感测功能和指针操作功能，据此，指纹传感器200还可以由生物识别触控板(BTP)实现。

指纹传感器200可以形成为如WLP(晶圆级封装：Wafer LevelPackage)、COB(板上芯片：Chip On Board)、QFP(四面扁平封装：Quad Flat Package)、BGA(球栅阵列：Ball Grid Array)等多种类型(Type)，以及通过利用TSV(硅通孔：Through Silicon Via)的方式、利用键合线的方式等公知的所有方式。

并且，基板300可以是FPCB(柔性印刷电路基板：Flexible Printed Circuit Board)。

并且，粘着性导电部400可以配备于指纹传感器200与基板300之间而使指纹传感器200和基板300附着，并且可以使指纹传感器200和基板300电连接。

为此，粘着性导电部400可以同时具有粘着性和导电性。粘着性导电部400例如可以使用各向异性导电性薄膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)等，但不限于此。

粘着性导电部400可以配备于指纹传感器200的整个下表面。粘着性导电部400不仅具有使指纹传感器200和基板300彼此贴附，并使指纹传感器200和基板300电连接的功能，还可以使指纹传感器200与基板300之间实现气密性而阻断外部湿气的流入。

进而，虽未图示，但是粘着性导电部400的面积可以大于指纹传感器200的面积。即，粘着性导电部400可以形成于基板300的整个一面，也可以局部性形成。在此情况下，粘着性导电部400可以起到与即将后述的薄膜部500粘接的功能。

并且，薄膜部500可以配备于指纹传感器200的上表面，薄膜部500可以实现颜色、图案中的一种以上。

本实施例中，薄膜部500可以具有基膜510、硬涂层520、印刷层530和粘着层540，薄膜部500可以以覆盖指纹传感器200和基板300的上表面中的至少一部分的方式形成。

首先，基膜510可以是柔性材料薄膜。基膜510例如可以是PU(聚氨酯；Polyurethane)薄膜，但不限于此。

并且，硬涂层520可以配备于基膜510的一面，硬涂层520例如可以具有2-4H的硬度。硬涂层520可以通过提供足够的硬度而防止来自外部的由刮、刻引起的损伤。硬涂层520可以由PET(聚对苯二甲酸；polyethyleneterephthalate)薄膜、PC(聚碳酸酯；polycarbonate)薄膜等构成。

并且，印刷层530可以配备于基膜510的另一面。印刷层530可以实现颜色、图案中的一种以上。具体地，印刷层530可以表现出诸如颜色、极细线(Hairline)、图案、纺纱(spin)、光泽效果、磨砂效果、金属质感等奢华质感。印刷层530可以通过丝印等方法形成，据此，可以利用现有的涂层技术而表现出不易表现的设计。

基膜510和硬涂层520可以是透明材料。因此，印刷层530的颜色、图案等可以通过基膜510和硬涂层520而被外部看到(以可见方式暴露于外界)。

并且，粘着层540可以配备于印刷层530，且可以提供粘着力以贴附到指纹传感器200的上表面。粘着层540可以通过热固性黏胶印刷等方法形成。

据此，薄膜部500可以覆盖指纹传感器200和基板300的上表面而起到保护作用。

另外，粘着层540可以粘着到指纹传感器200的上表面、指纹传感器200的侧面以及基板300的上表面，据此，薄膜部500可以更加牢固地结合到指纹传感器200和基板300。

根据本实施例，薄膜部500不用喷涂用于表现颜色、图案等的专门的涂料，也可以通过印刷层530表现出多种表面效果。并且，因薄膜部500自身的表面品质的均匀性(Uniformity)而可以省去现有的抛光工序。并且，可以容易地管理薄膜部500的厚度，因此可以在薄膜部500的厚度允许的范围内更薄地形成，据此，可以减小感测间隙并提高感测性能。

图5是示出根据本实用新型的第一实施例的指纹传感器封装件的制造方法的流程图，图6至图10是示出根据本实用新型的第一实施例的指纹传感器封装件的制造工艺的示例图。

如图5至图10所示，根据本实施例的指纹传感器封装件的制造方法包括：第一次封装步骤(S610)，在位于第一夹具的基板上配备粘着性导电部，并使位于第二夹具的具有感测部的指纹传感器贴附到粘着性导电部，从而使指纹传感器电连接到基板。

在所述第一步骤(S610)中，基板300可以配备于第一夹具700，在基板300配备于第一夹具700的状态下，粘着性导电部400可以被置于基板300上。并且，粘着性导电部400可以以能够粘着到指纹传感器200的下表面整体的大小形成。

并且，为了使基板300被安置于第一夹具700的正确位置，在第一夹具700中可以配备有第一引导销701。

并且，指纹传感器200可以被安置于第二夹具710，在第二夹具710可以形成能够安置指纹传感器200的固定槽711。此后，第一夹具700和第二夹具710可以被热压，指纹传感器200和基板300可以在粘着性导电部400彼此贴附并实现电连接。

为了使第一夹具700与第二夹具710对齐匹配，在第一夹具700可以配备有第二引导销702，并且在第二夹具710可以形成有引导槽712。

第一夹具700和第二夹具710可以由能够热压的材质形成，例如可以使用不锈钢(STS)。

第一次封装表示如下封装操作：在基板300配备于第一夹具700，指纹传感器200被置于第二夹具710上形成的固定槽711的状态下，指纹传感器200和基板300借助于第一夹具700和第二夹具710的热压而结合的封装件(参照图7)。

将夹具区分成第一夹具和第二夹具是为了便于说明，因此基板300可以配备于第二夹具，指纹传感器200可以配备于第一夹具。

并且，根据本实施例的指纹传感器封装件的制造方法可以包括如下的步骤(S620)：制备实现了颜色、图案中的一种以上的薄膜部，并使薄膜部位于上侧芯。

在所述S620步骤中，薄膜部500可以包括：柔性材料的基膜510；配备于基膜510的一面的硬涂层520；配备于基膜510的另一面并体现颜色、图案中的一个以上的印刷层530；配备于印刷层530的粘着层540。在制造薄膜部500时，可以以片(Sheet)为单位执行工序。

并且，薄膜部500可以位于上侧芯810，以使粘着层540朝向指纹传感器200的感测部210(参照图4)。

在上侧芯810可以配备有用于使薄膜部500固定于正确的位置的第三引导销811。

并且，在上侧芯810可以形成有能够使指纹传感器200得到插入的插入槽812。在第一夹具700和上侧芯810被热压时，插入槽812中可以插入指纹传感器200以及薄膜部500中的包裹指纹传感器200的上表面和侧面的部分。

并且，根据本实施例的指纹封装件的制造方法可以包括：第二次封装步骤(S630)，对第一夹具和上侧芯执行热压，从而使薄膜部被配备于经过第一次封装的指纹传感器的上表面。

在所述S630步骤中，第一夹具700和上侧芯810可以被热压。所述步骤(S630)为薄膜部500的成型(Forming)工序，在第一夹具700和上侧芯810被热压时，粘着层540可以被粘着到指纹传感器200的上表面，薄膜部500可以变形以覆盖指纹传感器200，并且可以以覆盖基板300的上表面中的至少一部分的方式形成。此时，指纹传感器200可以被插入到上侧芯810的插入槽812而防止破损(参照图8)。

进而，在所述S630步骤中，还可以配备有能够与上侧芯810热压的下侧芯820。并且，第一夹具700可以在配备于下侧芯820的状态下被热压。进而，在所述S630步骤中，被第一次封装的指纹传感器可以在没有第一夹具700的情况下直接配备于下侧芯820而被执行热压。

根据本实用新型，利用粘着性导电部400而使基板300和指纹传感器200结合，并使薄膜形态的薄膜部500配备于指纹传感器200的上表面，因此在产生不良时，可以进行再操作。即，如果通过从粘着性导电部400分离基板300和指纹传感器200，并去除薄膜部500，则可以在没有破损的情况下回收基板300和指纹传感器200，因此具有可实现再利用的优点。并且，利用模具而通过薄膜形态的薄膜部500封装指纹传感器200，因此工艺简单。

另外，根据本实施例的指纹传感器封装件的制造方法还可以包括如下步骤(S640)：从第一夹具分离指纹传感器封装件，并加工薄膜部的外轮廓形状。其中，如上所述，当第二次封装工序以在经过第一次封装的指纹传感器没有第一夹具的情况下直接配备于下侧芯而被热压的方式进行的情况下，指纹传感器封装件可以在从下侧芯分离后，被加工薄膜部的外轮廓形状。

在所述S640步骤中，可以去除从薄膜部500向基板300的外侧突出的部分570。所述突出的部分570的去除可以通过数控(NC，NumericalControl)加工或者冲压模制等而实现(参照图9)。

其中，在薄膜部500的外轮廓处理工序中，为了防止基板300的延伸部310的破损，所述外轮廓处理工序可以在弯曲基板300的延伸部310而折叠之后进行(参照图10)。

另外，在数控加工中，可以通过编程而使薄膜部500的切割形状包括基板300的延伸部310，或者形成为精冲模具包括基板300的延伸部310，在此情况下，不弯曲基板300的延伸部310也可以进行所述外轮廓处理工序。

另外，使薄膜部500预先形成适当的形状，并在所述成型工序后，使薄膜部500的外轮廓与基板300的外轮廓对应，或者在位于基板300的内侧情况下，可以省去所述S640步骤。

上文中为了说明的便利而以单元(cell)为单位对指纹传感器封装件100的制造方法进行了说明，但是在制作时可以以片(Sheet)为单位进行工艺。

图11是示出根据本实用新型的第二实施例的指纹传感器封装件的立体图，图12是示出根据本实用新型的第二实施例的指纹传感器封装件的剖面示例图，图13和图14是示出根据本实用新型的第二实施例的指纹传感器封装件的制造工艺的示例图。根据本实施例的指纹传感器封装件的薄膜部的构成可能不同；其他构成则与第一实施例相同，因此省略说明。

首先，如图11和图12所示，根据本实施例的指纹传感器封装件1100的薄膜部1500可以配备于指纹传感器1200的整个上表面，且薄膜部1500可以由转印层构成。

并且，所述薄膜部1500可以以实现颜色、图案中的一种以上的方式形成，薄膜部1500可以由PET薄膜形成。

参照图13，根据本实施例的指纹传感器封装件的制造工艺中，在薄膜部1500可以贴附有剥离层1510。

在根据本实施例的指纹传感器封装件的制造工艺中，参照图8至图10而利用根据第二实施例的薄膜部1500来代替上述的第一实施例的薄膜部500，并且只有基于此的工序不同，其他工序可以相同地进行。

即，根据本实施例，在上侧芯1810可以布置有朝向指纹传感器1200的上表面的薄膜部1500，薄膜部1500可以通过利用第一夹具1700和上侧芯1810的热压的转印方法而配备于指纹传感器1200的整个上表面。

因此，在第一夹具1700和上侧芯1810分离之后，如图14a所示，可以成为在指纹传感器1200同时存在薄膜部1500和剥离层1510的状态。此后，如图14b所示，剥离层1510可以从薄膜层1500被剥离，据此，在指纹传感器1200的上表面可以只残留薄膜部1500。

根据本实施例，通过使薄膜部1500由转印层形成而利用转印方法配备于指纹传感器1200的上表面，从而可以进一步简化工艺。并且，可以通过只在指纹传感器1200的上表面配备薄膜部1500，可以省去如第一实施例所述的薄膜部外轮廓处理工序。

如上所述的对本实用新型的说明仅仅是为了提供示例而进行的，在本实用新型所属的技术领域中具有基本知识的人员均可理解可以不改变本实用新型的技术思想和必要的特征而容易地将本实用新型变形为其他具体的形态。因此，需要理解，上述的实施例在所有层面上都是示例性的，而并不是局限性的。例如，本说明书中以单一型说明的各个构成要素可以被分散实施，同样，以分散型说明的构成要素也可以通过结合的形式得到实施。

本实用新型的范围须由权利要求书界定，而且，需要理解，可从权利要求书的含义、范围以及与之均等的概念导出的所有的变更或者变形的形态均包含在本实用新型的范围内。