本實用新型涉及圖像采集裝置技術領域,更具體的說,涉及一種虹膜識別成像模組封裝結構。
背景技術:
隨著科學技術的不斷進步,越來越多的電子設備廣泛的應用于人們的日常生活以及工作當中,為人們的日常生活以及工作帶來了巨大的便利,成為當今人們不可或缺的重要工具。而隨著電子設備功能的不斷增加,電子設備存儲的重要信息也越來越多,電子設備的身份驗證技術成為目前電子設備研發的一個主要方向。
目前安全性較高的身份驗證技術包括:指紋識別技術以及虹膜識別技術等。人在拿取物體的時候會留下指紋信息,進而會被復制用于指紋識別。因而,相對于指紋識別技術,虹膜識別技術具有更好的安全性,不能被復制,且不能被盜取,成為當前身份識別研究領域的一個主要開發方向。
現有技術一般通過影像傳感芯片進行虹膜信息采集,而影像傳感芯片體積較小不便于其他功能電路進行電路連接。
技術實現要素:
為了解決上述問題,本實用新型提供了一種虹膜識別成像模組封裝結構,解決了影像傳感芯片不便于其他功能電路進行電路連接的問題,且封裝結構簡單,體積小,制作成本低。
為了實現上述目的,本實用新型提供如下技術方案:
一種虹膜識別成像模組封裝結構,所述虹膜識別成像模組封裝結構包括:
基板,所述基板具有第一區以及包圍所述第一區的第二區;所述基板上設置有布線線路,所述基板具有彼此相對的正面以及背面;
固定在所述基板正面對應第一區位置的蓋板,所述蓋板僅使紅外光透過;
綁定在所述基板背面對應第一區位置的影像傳感芯片,所述影像傳感芯片具有影像感應區,所述影像感應區朝向所述蓋板設置;
綁定在所述基板正面對應第二區位置的紅外LED;
固定在所述基板背面對應第二區位置的接觸端,所述接觸端與所述布線線路電連接,所述接觸端用于與外部電路電連接;
其中,所述第一區具有貫穿所述基板的窗口,所述窗口完全暴露所述影像感應區;所述影像傳感芯片與所述布線線路電連接。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述外部電路具有插孔;
所述接觸端為與所述插孔相匹配的插接引腳;所述插接引腳通過所述插孔與所述外部電路電連接。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述接觸端為焊盤或是錫球。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述影像傳感芯片朝向所述基板的表面包括:所述影像感應區以及包圍所述影像感應區的綁定區;所述綁定區具有多個第一焊盤,所述第一焊盤與所述影像傳感區電耦合且所述第一焊盤與所述布線線路電連接。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述影像傳感芯片的周緣具有底部填充膠,所述底部填充膠將所述影像傳感芯片與所述基板之間密封。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述基板背面對應第一區的位置具有與所述第一焊盤一一對應的第二焊盤;所述第一焊盤與所述第二焊盤通過焊接工藝電連接。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述基板背面對應第一區的位置具有與所述第一焊盤一一對應的第二焊盤;所述第一焊盤與所述第二焊盤通過各向異性導電膠電連接。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述蓋板為濾光片,所述濾光片用于通過紅外光,濾除可見光。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述濾光片包括透明玻基板以及設置在透明玻璃基板朝向影像感應區一側紅外光鍍層。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述基板為PCB基板、或玻璃基板、或塑料基板、或半導體基板。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述基板正面第二區位置具有第三焊盤,所述第三焊盤與所述布線線路電連接;
所述紅外LED與所述第三焊盤電連接。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述紅外LED包括:
固定在所述基板上的藍寶石襯底,所述藍寶石襯底朝向所述基板的表面具有反射層;
位于所述藍寶石襯底背離所述基板一側的N型半導體層;
位于所述N型半導體層背離所述藍寶石襯底一側的發光功能,所述發光功能層露出部分所述N型半導體層,露出的部分所述N型半導體層表面設置有第一電極;
位于所述發光功能層背離所述N型半導體層一側的P型半導體層;
位于所述P型半導體層背離所述發光功能層一側的第二電極;
其中,所述第二電極露出部分所述P型半導體層,用于出射紅外光。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述第一電極以及所述第二電極分別通過導線與不同的所述第三焊盤電連接;
或,所述第一電極以及所述第二電極分別通過各向異性導電膠與所述第三焊盤電連接;
或,所述第一電極以及所述第二電極分別通過導電薄膜與所述第三焊盤電連接。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述紅外LED包括:
藍寶石襯底;
位于所述藍寶石襯底一側的N型半導體層;
位于所述N型半導體層背離所述藍寶石襯底一側的發光功能層,所述發光功能層露出部分所述N型半導體層,露出的部分所述N型半導體層表面設置有第一電極;
位于所述發光功能層背離所述N型半導體層一側的P型半導體層;
位于所述P型半導體層背離所述發光功能層一側的第二電極;
其中,所述第二電極朝向所述基板設置。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述第一電極與所述第二電極分別與所述第三焊盤焊接;
或,所述第一電極以及所述第二電極分別通過各向異性導電膠與所述第三焊盤電連接。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述紅外LED具有出射光線方向控制裝置,用于使得所述紅外LED出射光方向與第一方向呈預設夾角,所述第一方向垂直于所述基板。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述預設夾角大于0°,且小于10°。
優選的,在上述虹膜識別成像模組封裝結構中,所述紅外LED包括藍寶石襯底,所述藍寶石襯底與所述基板平行設置;
所述出射光線方向控制裝置為設置在所述紅外LED出光口的反射鏡。
通過上述描述可知,本實用新型技術方案提供的虹膜識別成像模組封裝結構及其封裝方法中,將影像傳感芯片與具有窗口的基板進行綁定,通過基板上的布線線路以及接觸端實現影像傳感芯片與外部電路的電連接。通過優化設置基板上接觸端的布局以及尺寸,進而便于影像傳感芯片與外部電路連接。同時,所述虹膜識別成像模組封裝結構的封裝結構簡單,體積小,制作成本低。而且通過增加紅外LED可以進行紅外光補償或是主動紅外信號掃描,提高了虹膜成像質量,提高虹膜是別的準確性。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例提供的一種虹膜識別成像模組封裝結構的切面圖;
圖2為本實用新型實施例提供的一種虹膜識別成像模組封裝結構的頂面俯視圖;
圖3為本實用新型實施例提供的一種虹膜識別成像模組封裝結構的底面俯視圖
圖4為本實用新型實施例提供的另一種虹膜識別成像模組封裝結構的底部俯視圖;
圖5為本實用新型實施例提供的一種影像傳感器的俯視圖;
圖6為本實用新型實施例提供的一種虹膜識別成像模組封裝結構的結構示意圖;
圖7為本實用新型實施例提供的另一種虹膜識別成像模組封裝結構的結構示意圖;
圖8為本實用新型實施例提供的另一種虹膜識別成像模組封裝結構的結構示意圖;
圖9為本實用新型實施例提供的又一種虹膜識別成像模組封裝結構的結構示意圖;
圖10a為本實用新型實施例提供的又一種虹膜識別成像模組封裝結構的結構示意圖;
圖10b為本實用新型實施例提供的一種基板的結構示意圖;
圖11為本實用新型實施例提供的又一種虹膜識別成像模組封裝結構的結構示意圖;
圖12-圖18為本實用新型實施例提供的一種虹膜識別成像模組封裝結構的封裝方法的流程示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂,下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
參考圖1-圖3,圖1為本實用新型實施例提供的一種虹膜識別成像模組封裝結構的切面圖,圖2為本實用新型實施例提供的一種虹膜識別成像模組封裝結構的頂面俯視圖,圖3為本實用新型實施例提供的一種虹膜識別成像模組封裝結構的底面俯視圖。
本實用新型實施例提供的虹膜識別成像模組封裝結構包括:基板11,所述基板11具有第一區A以及包圍所述第一區A的第二區B;固定在所述基板11正面對應第一區A位置的蓋板12;綁定在所述基板11背面對應第一區A位置的影像傳感芯片13,所述影像傳感芯片13具有影像感應區C;固定在所述基板11背面對應第二區B的接觸端14。
如圖1所示,所示虹膜識別成像模組封裝結構還包括:綁定在所述基板11正面對應第二區B位置的紅外LED15。所述紅外LED15可以進行紅外光補償,提高虹膜成像質量。
基板11具有彼此相對的正面以及背面。基板11的正面為物側,進行虹膜成像時,基板11正面朝向人眼。基板11的背面為像側,基板11背面朝向所述影像傳感芯片13。所述蓋板12僅使紅外光透過,過濾其他波段光線,提高虹膜成像質量。
如圖1-3所示,所述影像感應區C朝向所述蓋板12設置。影像感應區C包括多個像素點16,用于采集紅外光信息。
所述第二區B包括布線線路,圖1-圖3中未示出布線線路。所述接觸端14與所述布線線路電連接,所述接觸端14用于與外部電路電連接。所述第一區A具有貫穿所述基板11的窗口K,在垂直于所述基板11的方向上,所述窗口K完全暴露所述影像感應區C。所述影像傳感芯片13與所述布線線路電連接。
本實用新型實施例中,定義垂直于所述基板11的方向為第一方向Z,第一方向X由所述影像傳感芯片13指向所述蓋板12。定義第二方向X與第三方向Y分別與第一方向垂直,且第二方向X與第三方向Y垂直。
所述接觸端14與所述影像傳感芯片13位于所述基板11的同一側。所述外部電路包括圖像處理芯片,所述圖像處理芯片根據所述影像傳感芯片采集的紅外信息進行虹膜成像,以便于進行虹膜識別。
所述影像傳感芯片13與所述基板11之間具有金凸塊17,所述影像傳感芯片13通過所述金凸塊17與所述布線線路電連接。所述影像傳感芯片13具有與所述像素點16電連接的導電走線,本實用新型實施例附圖中未示出導電走線。通過金凸塊17將導電走線與布線線路電連接。可以通過焊接或是加熱熔融所述金凸塊17使得所述影像傳感芯片13與所述布線線路電連接。
所述第二區B設置有多個所述接觸端14。在圖3所示實施方式中,所述接觸端14對稱的分布在所述影像傳感芯片13的兩側。所述接觸端14的分布方式還可以如圖4所示。
如圖4所示,圖4為本實用新型實施例提供的另一種虹膜識別成像模組封裝結構的底部俯視圖,在圖4所示實施方式中,所述接觸端14均勻分布在所述影像傳感芯片的四周。
需要說明的是,本實用新型實施例提供的虹膜識別成像模組封裝結構,所述基板11包括但不局限于如圖1-圖4所示實施方式中的矩形,還可以是圓形、橢圓形、三角形以及梯形等幾何圖形。可以根據虹膜識別成像模組封裝結構適用的安裝空間選擇基板11的形狀以及尺寸,本實用新型實施例中,對基板11的形狀以及尺寸不做具體限定。
所述接觸端14可以為錫球,如圖1所示,該虹膜識別成像模組封裝結構可以通過錫球焊接裝置與外部電路進行焊接。在其他實施方式中,所述接觸端14還可以為焊盤或是插接引腳。
當所述接觸端14為焊盤或是錫球時,所述虹膜識別成像模組封裝結構可以通過焊接的方式將所述接觸端14與所述外部電路焊接,或者通過導電膠的方式將所述接觸端14與所述外部電路焊接,以使得布線線路與外部電路電連接。
當所述接觸端14為插接引腳時,所述外部電路具有插孔。所述接觸端14為與所述插孔相匹配的插接引腳。所述插接引腳通過所述插孔與所述外部電路電連接。此時,通過所述插接引腳與所述插孔的插接方式實現布線線路與外部電路電連接。
在上述實施方式中,所述影像傳感芯片13與所述基板11通過金凸塊17進行電連接并固定。在其他實施方式中,所述影像傳感芯片13的結構還可以如圖5所示。所述影像傳感芯片13表面具有第一焊盤131,通過第一焊盤131與布線線路電連接。
參考圖5,圖5為本實用新型實施例提供的一種影像傳感器的俯視圖,圖5所示影像傳感芯片13朝向所述基板11的表面包括:所述影像感應區C以及包圍所述影像感應區C的綁定區130;所述綁定區130具有多個第一焊盤131。第一焊盤131與影像感應區C電耦合且所述第一焊盤131與所述布線線路電連接,以使得影像感應區C中的像素點16與外部電路電連接。
在所述基板11上固定所述影像傳感芯片13時,當所述影像傳感芯片13通過所述第一焊盤131或是金凸塊17與所述布線線路實現電連接后,為了防止影像傳感芯片13脫落,所述綁定區周緣130與所述基板11之間還具有底部填充膠,所述底部填充膠用于將所述影像傳感芯片1與所述基板11之間密封,圖1-圖5中未示出所述底部填充膠。
在其他實施方式中,在所述基板11上固定所述影像傳感芯片13時,當所述影像傳感芯片13通過所述第一焊盤131或是金凸塊17與所述布線線路實現電連接后,為了防止影像傳感芯片13脫落,可以通過金-硅共晶、互熔結合的方式,所述影像傳感芯片1與所述基板11之間密封。此時,所述影像傳感芯片13具有硅襯底,所述影像感應區C位于所述硅基底朝向所述基板11的一側,所述第一區A朝向所述影像傳感芯片13的表面具有金屬層,所述金屬層與所述硅襯底通過金-硅共晶、互熔結合固定。所述金屬層包括層疊設置的鈦層、鉑層以及金層。具體的,可以采用濺射工藝依次在所述第一區A形成所述鈦層、所述鉑層以及所述金層。
所述基板11背面對應第一區A的位置具有與所述第一焊盤131一一對應的的第二焊盤。所述第二焊盤與所述布線線路電連接。可以通過所述第一焊盤131與所述第二焊盤焊接,將所述第一焊盤131與所述布線線路電連接。本實用新型說明書附圖中未示出所述第二焊盤。所述第一區A具有多個第二焊盤,在所述第一方向Z上,所述第二焊盤與所述第一焊盤131一一相對設置上。所述第一焊盤131與所述第二焊盤通過焊接工藝電連接,以使得所述影像傳感芯片13與所述布線線路電連接。在其他實施方式中,所述第一焊盤131與所述第二焊盤通過各向異性導電膠電連接,以使得所述影像傳感芯片13與所述布線線路電連接。
為了保證虹膜成像的效果,提高虹膜識別的準確性,本實用新型實施例提供的虹膜識別成像模組封裝結構中,所述蓋板12為濾光片,所述濾光片用于通過紅外光,濾除可見光。這樣,可以復用蓋板12濾除其他波段的光線,避免其他波段的光線對虹膜成像的影響,保證虹膜成像的質量,提高虹膜識別的準確性。具體的,濾光片包括明玻基板以及設置在透明玻璃基板朝向影像感應區C一側紅外光鍍層。紅外光鍍層可以通過紅外光,濾除可見光。將紅外度光膜層設置在內側,避免機械摩擦損壞紅外光鍍層。
本實用新型實施例中,在垂直于所述基板11的方向上,所述窗口K與所述影像傳感芯片13形狀相同,且二者正對設置。
在垂直于所述基板的方向上,所述影像傳感芯片13的中心與所述基板11的中心正對設置,這樣,便于布局接觸端14以及便于基板11上窗口K以及布線線路的設置。
本實用新型實施例提供的虹膜識別成像模組封裝結構中,紅外LED15用于進行紅外掃描或是紅外光補償,以保證虹膜成像質量。所述紅外LED15設置在所述基板11正面對應第二區B的位置。所述基板11正面對應第二區B的位置具有第三焊盤,所述第三焊盤與所述布線線路電連接。所述紅外LED15與所述第三焊盤電連接,通過所述第三焊盤與所述布線線路電連接。圖1中未示出所述第三焊盤。
當所述虹膜識別成像模組封裝結構具有紅外LED15時,所述外部電路還包括LED控制電路,用于控制紅外LED15的工作狀態。紅外LED15通過所述布線線路以及所述接觸端14與所述外部電路電連接。
本實用新型實施例中,所述LED器件15與所述基板11的綁定方式可以如圖6所示,圖6為本實用新型實施例提供的一種虹膜識別成像模組封裝結構的結構示意圖,圖6所示實施方式中,紅外LED15包括:固定在所述基板11上的藍寶石襯底151,所述藍寶石襯底151朝向所述基板11的表面具有反射層152;位于所述藍寶石襯底151背離所述基板11一側的N型半導體層153;位于所述N型半導體層153背離所述藍寶石襯底一側的發光功能154;位于所述發光功能層154背離所述N型半導體層153一側的P型半導體層155;位于所述P型半導體層255背離所述發光功能層154一側的第二電極157。
所述紅外LED還包括設置上在第二電極157背離P型半導體層155一側的LED蓋板。圖6中未示出LED蓋板。在第一方向Z上,LED蓋板完全覆蓋藍寶石襯底151。
其中,所述第二電極157露出部分所述P型半導體層155,用于出射紅外光。所述發光功能層154露出部分所述N型半導體層,露出的部分所述N型半導體層表面設置有第一電極156。
發光功能層154在第一電極156與第二電極157施加工作電壓時,出射紅外光。N型半導體層153可以為N型摻雜GaN層。P型半導體層155可以為P型摻雜GaN層。通過在藍寶石襯底151底部設置反射層152能夠提高紅外光出射效率。
圖6所示實施方式中,紅外LED15正裝在基板11表面。所述第一電極156以及所述第二電極157分別通過導線61與所述基板11表面不同的第三焊盤62電連接。
當紅外LED15正裝在基板11表面時,虹膜識別成像模組封裝結構還可以如圖7所示,圖7為本實用新型實施例提供的另一種虹膜識別成像模組封裝結構的結構示意圖,圖7所示實施方式與圖6所示實施方式不同在于所述第一電極156以及所述第二電極157分別通過各向異性導電膠71與所述基板11表面不同的第三焊盤電62電連接。為了避免N型半導體層153與P型半導體層155短路,各向異性導電膠71與紅外LED15側壁之間具有絕緣層72。絕緣層72可以為反射層,以防止紅外LED側壁漏光,提高出光效率。可以通過涂膠工藝形成所述各向異性導電膠71。電連接第一電極156以及對應第三焊盤62的各向異性導電膠71至少覆蓋部分該第三焊盤62以及至少部分覆蓋第一電極156。電連接第二電極157以及對應第三焊盤62的各向異性導電膠71至少覆蓋部分該第三焊盤62以及至少部分覆蓋第二電極157。
當紅外LED15正裝在基板11表面時,虹膜識別成像模組封裝結構還可以如圖8所示,圖8為本實用新型實施例提供的另一種虹膜識別成像模組封裝結構的結構示意圖,圖8所示實施方式與圖7所示實施方式不同在于所述第一電極156以及所述第二電極157分別通過導電薄膜81與所述第三焊盤62電連接。可以通過蒸鍍工藝形成導電薄膜81。電連接第一電極156以及對應第三焊盤62的導電薄膜81至少覆蓋部分該第三焊盤62以及至少部分覆蓋第一電極156。電連接第二電極157以及對應第三焊盤62的導電薄膜81至少覆蓋部分該第三焊盤62以及至少部分覆蓋第二電極157。
布線線路位于基板11內或是基板11背離蓋板12的一側表面。第三焊盤62通過設置在所述基底11上的過孔與所述布線線路電連接。本實用新型說明書附圖中未示出所述過孔。
如圖9所示,圖9為本實用新型實施例提供的又一種虹膜識別成像模組封裝結構的結構示意圖,圖9所示實施方式中,紅外LED15倒裝在基板11的表面。此時,所述紅外LED15包括:藍寶石襯底151;位于所述藍寶石襯底151一側的N型半導體層153;位于所述N型半導體層153背離所述藍寶石襯底151一側的發光功能層154,所述發光功能層154露出部分所述N型半導體層153,露出的部分所述N型半導體層153表面設置有第一電極156;位于所述發光功能層154背離所述N型半導體層153一側的P型半導體層155;位于所述P型半導體層155背離所述發光功能層154一側的第二電極157;所述第二電極157朝向所述基板11設置。
圖9所示實施方式中,所述第一電極156以及所述第二電極157分別通過各向異性導電膠91與所述第三焊盤62電連接。其他實施方式中,所述第一電極156與所述第二電極157還可以分別與不同的所述第三焊盤62焊接。
在圖9所示實施方式中,紅外LED15由藍寶石襯底151側出射紅外光。第二電極157完全覆蓋P型半導體層155,第二電極157具有反射作用,以提高出光率。同時紅外LED155側壁具有絕緣層72,絕緣層72具有反射作用。
第二電極157完全覆蓋P型半導體層155,第二電極157為導電層,同時還可以用作反射層,無需單獨設置反射層。
參考圖10a,圖10a為本實用新型實施例提供的又一種虹膜識別成像模組封裝結構的結構示意圖,為了保證紅外LED15出射光線通過基板11上的窗口K入射影像傳感芯片13,設置所述紅外LED15具有出射光線方向控制裝置,用于使得所述紅外LED15出射光方向與第一方向Z呈預設夾角β。可選的,所述預設夾角β大于0°,且不大于10°。根據紅外LED15出光口與影像傳感芯片13中心發現L2的距離,以及影像傳感芯片13與虹膜采集位置的距離設置該預設夾角β的大小,該預設夾角β要足夠小,使得較多的紅外光通過窗口K入射影像傳感芯片13,如該預設夾角β可以為7°。
圖10a所示實施方式中,為了使得紅外LED15的出射光線方向L1與第一方向Z呈預設夾角β,射光線方向控制裝置可以為設置在紅外LED15與基板11之間的固定裝置或是膠層,該固定裝置或是膠層使得紅外LED15傾斜固定在基板11表面,且出光口朝向窗口K傾斜,傾斜角為β。
由于預設夾角β較小,將紅外LED15傾斜固定在基板11上,不容易準確固定二者之間的傾斜角,操作復雜,為了便于實現紅外LED15與第一方向Z的預設夾角β,本實用新型實施例提供的虹膜識別成像模組封裝結構還可以如圖11所示。
參考圖11,圖11為本實用新型實施例提供的又一種虹膜識別成像模組封裝結構的結構示意圖,在圖11所示實施方式中,紅外LED15包括藍寶石襯底,圖11中未示出藍寶石襯底,紅外LED15的具體結構可以如上述實施例所述。
所述藍寶石襯底與所述基板11平行設置。此時,紅外LED15出光口具有反射鏡100,作為上述出射光線方向控制裝置。這樣,只需要將紅外LED15水平固定在基板11上即可,操作簡單。
可選的,所述基板11為PCB基板、或玻璃基板、或塑料基板、或半導體基板。其中塑料基板可以為BT(Bismaleimide Triazine)樹脂基板。所述基板11為半導體基板時,半導體基板可以為硅基板、鍺基板、硅鍺基板或其他合適的半導體材料基板。當PCB基板時,可以通過印制電路工藝形成布線線路。當基板11為玻璃基板或塑料基板時,可以絲網印刷工藝在基板11表面形成布線線路。
布線線路可以位于基板11表面或是位于基板11內。布線線路通過過孔實現基板11兩側的部件進行電連接。
本實用新型實施例中,基板11內布線線路的結構可以如圖10b所示,圖10b為本實用新型實施例提供的一種基板11中布線線路的結構示意圖,圖10b所示實施方式中,布線線路包括:第一互聯電路41以及第二互聯電路42。可選的,第一互聯電路41用于將位于基板11正面的紅外LED與基板11背面的對應接觸端14電連接,以便于將紅外LED與外部電路電連接;第二互聯電路42用于將影像傳感芯片的像素點與基板11背面的對應接觸端14電連接,以便于將紅外LED與外部電路電連接。其中,進行虹膜采集時,正面為物側,人眼所在的一側,背面為像側,影像傳感芯片13所在的一側。
當所述基板11為印刷線路板、BT(Bismaleimide Triazine)樹脂基板時,所述基板可以為單層或多層堆疊結構,相應的所述第一互連線路41和/或第二互連線路42也可以為單層或多層堆疊結構。所述第一互連線路41和第二互連線路42為多層堆疊結構時,所述第一互連線路41和/或第二互連線路42可以包括多層金屬線路層和將相鄰層的金屬線路層互連的金屬插塞或過孔連接結構。
當所述基板11為半導體基板時,所述第一互連線路41和/或第二互連線路42可以包括貫穿半導體基板的通孔互連結構以及位于半導體基板的第一表面和/或第二表面上的與通孔互連結構電連接的再布線金屬線路層。
所述第一互連線路41和第二互連線路42的數量為多個(≥2個),不同的第一互連線路41和/或第二互連線路42之間是相互隔離的,且相互絕緣的。根據需要與外部電路連接的電子元件設置所述第一互連線路41和第二互連線路42的數量以及走線方式。
通過上述描述可知,本實用新型實施例提供的紅外識別成像模組中,將影像傳感芯片13固定在具有窗口的基板11上,通過設置在基板11上的布線線路以及接觸端14與外部電路連接,布線線路走線方式、接觸端14的尺寸、布局方式以及數量可以根據外部電路設置,可以設置較大的接觸端14以及間距較大的接觸端,以便于與外部電路連接,解決了影像傳感芯片不便于其他功能電路進行電路連接的問題,且封裝結構簡單,體積小,制作成本低。
基于上述虹膜識別成像模組封裝結構實施例,本實用新型另一實施例還提供了一種虹膜識別成像模組封裝結構的封裝方法,用于制作上述虹膜識別成像模組封裝結構,該封裝方法如圖12-圖18所示,圖12-圖18為本實用新型實施例提供的一種虹膜識別成像模組封裝結構的封裝方法的流程示意圖,該制作方法包括:
步驟S11:如圖12以及圖13所示,圖13為圖12在PP’方向的切面圖,提供一基底21,所述基底21包括多個陣列排布的模組區22;相鄰模組區22之間具有切割溝道20。
每一模組區22具有第一區A以及包圍所述第一區A的第二區B。每一模組區22設置有布線線路。圖12與圖13中未示出所述布線線路。所述基底21具有彼此相對的正面以及背面,基底21背面與上述基板背面方向相同,基底21正面與上述基板正面相同。基底21切割后形成多個上述背板。
步驟S12:如圖14所示,在所述第一區A形成窗口K。
每個第一區A均對應形成一個窗口K。根據需要綁定的影像傳感芯片的大小設置窗口K的大小。可選的,窗口K位于對應第一區A的中心區域,窗口K的中心與第一區A的中心重合。窗口K小于第一區A,以便于預留位置綁定影像傳感芯片。可以通過刻蝕工藝形成所述窗口K;或,通過激光打孔形成所述窗口K;或,通過機械研磨工藝形成所述窗口K。
所述影像傳感芯片具有影像感應區,所述像素區朝向所述蓋板12設置。所述影像傳感芯片結構可以參見上述實施例描述,在此不贅述。
其中,在后續步驟中,在基底21上綁定所述影像傳感芯片后,每一個第一區A對應固定一個所述影像傳感芯片。在垂直于所述基底21的方向上,所述窗口K完全露出所述影像感應區;所述影像傳感芯片與所述布線線路電連接。
步驟S13:如圖15所示,在所述模組區22背面對應第一區A的位置綁定影像傳感芯片13,使得所述影像傳感芯片13與所述布線線路電連接。
所述影像傳感芯片13具有影像感應區,所述像素區朝向所述窗口K設置。影像傳感芯片13可以為矩形。此時,為了將影像傳感芯片13固定在基底21上,防止影像傳感芯片13脫落,影像傳感芯片13通過金凸塊17綁定在第一區A后,可以在影像傳感芯片13三個邊涂膠,以便于將影像傳感芯片13固定在第一區A。
所述影像傳感芯片13包括第一焊盤;每個所述模組區22背面對應第一區A設置有第二焊盤。第一焊盤為金凸塊(Gold Bump)。通過熱壓合工藝將所述第一焊盤與所述第二焊盤電連接,或是采用導電膠將所述第一焊盤與所述第二焊盤電連接。金凸塊適合應用于覆晶封裝(flip chip)技術中,將影像傳感芯片13反扣于基底21上,基底21可以為軟性基板或玻璃基板上,金凸塊可利用熱壓合與基底21上的第二焊盤直接進行綁定,以實現二者的電連接,或透過導電膠材實現金凸塊與第二焊盤的綁定。金凸塊技術可大幅縮小虹膜識別成像模組封裝結構的體積,并具有密度大、低感應、低成本、散熱能力佳等優點。金凸塊運用于COG(Chip On Glass)和COF(Chip On Film)。
還可以通過金-硅共晶、互熔,使得所述影像傳感芯片13固定在所述基底21上。當通過金-硅共晶、互熔,使得所述影像傳感芯片13固定在所述基底21上時,所述影像傳感芯片13具有硅襯底;所述第一區A朝向所述影像傳感芯片13的表面具有金屬層;在設定的溫度和壓強下,使得金-硅共晶、互熔,使得所述影像傳感芯片固定在所述基底上。金-硅共晶、互熔固定后,需要預留抽真空的開口。
步驟S14:如圖16所示,在所述第一區A的一側固定蓋板12。所述蓋板12僅使紅外光透過。
蓋板12可以通過膠層固定在第一區A的一側。可以將具有紅外光鍍層的透明玻璃板作為蓋板12。所述濾光膜用于濾除可見光,通過紅外光。具體的可以在透明玻璃板上貼合或是紅外光鍍層。一方面,可以具有較好的機械性能,對影像傳感芯片進行封裝保護,另一方面,還可以通過濾光率濾除其他波段光波,提高虹膜成像質量。
步驟S15:通過底部填充膠工藝將所述影像傳感芯片13進行密封固定。
在該步驟中包括:進行抽真空處理后,對所述影像傳感芯片進行密封固定。
如果在步驟S13中在綁定影像傳感芯片13的三邊涂膠或是金-硅共晶、互熔固定,則在該步驟中通過綁定影像傳感芯片13剩余一邊與基底21之間的開口進行抽真空,然后對應開口位置通過在所述影像傳感芯片13的底部填充膠將所述影像傳感芯片密封固定在所述基底上。如果步驟S13中未進行涂膠以及金-硅共晶、互熔固定,則步驟S15中首先對所述影像傳感芯片13三邊進行涂膠或是金-硅共晶、互熔固定,剩余的一邊預留抽真空的開口,抽真空后通過底部填充膠工藝將剩余的一邊密封固定。
步驟S16:如圖17所示,在所述第二區B形成接觸端14,所述接觸端14與所述布線線路連接,所述接觸端14用于與外部電路電連接。
步驟S17:如圖18所示,在所述模組區22正面對應第二區B的位置固定紅外LED15。
在所述模組區22對應第二區B的位置設有紅外LED15,所述紅外LED15與所述蓋板12位于所述基底21的同一側。具體的,所述模組區22對應第二區B的位置具有第三焊盤,所述第三焊盤與所述布線線路電連接,將所述紅外LED15與所述第三焊盤電連接。所述紅外LED15通過所述第三焊盤與所述布線線路電連接。所述紅外LED15與基底21的綁定方法可以參考上述實施例中紅外LED15與基板11的綁定方式,在此不再贅述。
步驟S18:沿著所述切割溝道21進行切割,形成多個所述虹膜識別成像模組封裝結構。
切割后,基底21分割為多個與影像傳感芯片13一一對應的基板。
通過上述描述可知,本實用新型實施例提供的制作方法可以用于制作上述實施例所述虹膜識別成像模組封裝結構,制作工藝簡單,成本低,通過設置在基板11上的布線線路以及接觸端14與外部電路連接,布線線路走線方式、接觸端14的尺寸、布局方式以及數量可以根據外部電路設置,可以設置較大的接觸端14以及間距較大的接觸端,以便于與外部電路連接。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的制作方法而言,由于其與本實用新型實施例公開的虹膜識別成像模組封裝結構相對應,所以描述的比較簡單,相關之處參見方法部分說明即可。
對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現。因此,本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。