CN111611916A - 薄型化光学指纹芯片模组及其制作方法、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄型化光学指纹芯片模组及其制作方法、电子设备，所述光学指纹芯片模组包括：光学功能层以及光学指纹芯片；所述光学指纹芯片的一个表面设置有焊盘，所述制作方法包括以下步骤：将光学结构膜设置在第一承载层上；图案化所述光学结构膜，所述光学结构膜至少预留出若干与所述光学指纹芯片表面的焊盘对应的窗口；将若干颗光学指纹芯片具有焊盘的一面贴于图案化后的所述光学结构膜上，所述若干颗光学指纹芯片的焊盘与所述窗口一一对应；将所述光学结构膜贴有光学指纹芯片的一面倒贴于第二承载层。本发明提供的制作方法有利于实现贴膜自动化，且保证贴合效果。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种薄型化光学指纹芯片模组及其制作方法、电子设备。
背景技术
光学指纹芯片模组，在目前指纹识别的电子设备中十分常见。在这类电子设备中会提供相应的指纹识别区。在进行指纹识别时，电子设备会提供相应的激励光源照射至指纹识别区的手指上，来识别手指携带的指纹信号。这类光学指纹芯片模组通常会包括两部分：硅基的指纹识别芯片以及设置于硅基指纹识别芯片上方的光学结构部分。传统的光学指纹芯片模组中光学结构部分通常是由光学镜头实现手指所携带的指纹图像的成像。
目前，随着现代集成电路的发展，为满足指纹识别所应用的电子设备的薄型化和轻型化的发展，光学指纹芯片模组需要制作的更薄，而传统的光学镜头方案的光学指纹模组无法满足这一要求。
发明内容
本发明的发明目的在于提供了一种薄型化光学指纹芯片模组及其制作方法、电子设备，能够至少解决现有技术中的一个问题。
本申请实施方式公开了一种薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，所述光学指纹芯片模组包括：光学功能层以及光学指纹芯片；所述光学指纹芯片的一个表面设置有焊盘，所述制作方法包括以下步骤：
将光学结构膜设置在第一承载层上；
图案化所述光学结构膜，所述光学结构膜至少预留出若干与所述光学指纹芯片表面的焊盘对应的窗口；
将若干颗光学指纹芯片具有焊盘的一面贴于图案化后的所述光学结构膜上，所述若干颗光学指纹芯片的焊盘与所述窗口一一对应；
将所述光学结构膜贴有光学指纹芯片的一面倒贴于第二承载层。
在一个优选的实施方式中，所述光学结构膜包括：第一保护层、光学功能层、粘合层和第二保护层；所述光学功能层设置于所述粘合层与所述第一保护层之间，所述粘合层设置于所述第二保护层与所述光学功能层之间。
在一个优选的实施方式中，所述光学结构膜的第一保护层面向所述第一承载层。
在一个优选的实施方式中，所述第一承载层与所述第一保护层之间的粘附力大于所述第一保护层与所述光学功能层之间的粘附力。
在一个优选的实施方式中，在将所述光学结构膜具有光学指纹芯片的一面倒贴于所述第二承载层之后，所述方法还包括：去除所述第一承载膜和所述第一保护层。
在一个优选的实施方式中，在图案化所述光学结构膜的步骤中，所述窗口至少贯穿所述第二保护层、所述粘合层、光学功能层。
在一个优选的实施方式中，所述窗口还延伸至部分所述第一保护层中。
在一个优选的实施方式中，所述粘合层采用光学透光材料。
在一个优选的实施方式中，在图案化所述光学结构膜，形成所述窗口的同时，将所述光学结构膜分割成与若干光学指纹芯片一一对应的若干子光学结构膜。
在一个优选的实施方式中，所述图案化采用激光切割工艺进行图案化。
在一个优选的实施方式中，去除所述光学结构膜表面的所述第二保护层后，将所述若干颗光学指纹芯片贴于图案化后的所述光学结构膜表面的粘合层上。
在一个优选的实施方式中，在将若干所述光学指纹芯片与所述光学结构膜贴合时，所述方法还包括：对所述光学指纹芯片与所述粘合层进行压合脱泡处理。
一种利用上述的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法制备的薄型化光学指纹芯片模组，包括：
光学功能层；
光学指纹芯片，所述光学指纹芯片包括感光区；
设置于所述光学功能层与光学指纹芯片之间的粘合层；以及
所述光学功能层的面积大于所述感光区的面积小于所述光学指纹芯片的面积。
一种电子设备，所述电子设备具有指纹识别区，所述电子设备包括：如上所述的薄型化光学指纹芯片模组；所述薄型化光学指纹芯片模组设置于所述指纹识别区下方，用于接收来自指纹识别区的携带指纹信息的光信号。
本发明的特点和优点是：本申请实施方式中所提供的薄型化光学指纹芯片模组及其制作方法、电子设备，制作时主要通过一次倒装将光学指纹芯片倒装在处理完成的光学结构膜上，再通过把光学指纹芯片与光学结构膜的整合体倒装到新的承载膜上，利用已有的倒装工艺以及倒装工艺的设备实现了此种结构的薄型化光学指纹芯片模组的自动化制作。在光学指纹芯片模组实现薄型化的同时，降低光学指纹芯片模组的制作成本。由于，在此种光学指纹芯片模组中，直接将软质的光学结构膜贴在光学指纹芯片上，利用已有的封装设备，很难实现。目前的半导体封装设备基本只使用于抓取硬质的半导体芯片，无法抓取软质的光学结构膜对光学指纹芯片模组进行组装。
本发明的薄型化光学指纹芯片的制作方法可以利用已有的半导体封装设备进行此种结构的薄型化光学指纹芯片模组的自动化组装。在本发明所介绍的其他制作方法的实施例中，同时也可以保护好光学结构膜中光学功能层在此制作方法中受到损伤而影响薄型化光学指纹芯片模组的光学性能。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
图1为本申请实施方式中提供的一种薄型化光学指纹芯片模组的制作方法的步骤流程图；
图2为本申请实施方式中薄型化光学指纹芯片模组的制作方法中所用的膜的分层示意图；
图3为本申请实施方式中薄型化光学指纹芯片模组的制作方法中所用的膜设置开窗后的俯视图；
图4为图3的局部放大图；
图5为本申请实施方式中薄型化光学指纹芯片模组的制作方法中进行开窗流程的示意图；
图6为本申请实施方式中薄型化光学指纹芯片模组的制作方法中进行一次倒装的示意图；
图7为本申请实施方式中薄型化光学指纹芯片模组的制作方法中进行二次倒装的示意图。
附图标记说明：
1、光学结构膜；11、第一保护层；12、光学功能层；13、粘合层；14、第二保护层；15、第一承载层；16、窗口；17、第二承载层；2、光学指纹芯片；21、焊盘。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
现有技术中，为了实现薄型化需求，一种方式是利用半导体工艺将光学结构部分制作在指纹识别芯片的表面，形成一体化结构。但是，该利用该工艺制作获得的光学指纹芯片模组整体上造价太贵。
为了适应目前电子产品的薄型化发展需求同时兼顾造价和性能需求，对光学指纹芯片模组的结构有必要作出改进。具体的，可以将光学指纹芯片模组中的光学结构部分设置为光学结构膜的形式。后续再将指纹识别芯片与光学结构膜进行贴合安装，形成能够对图像进行解析的光学指纹芯片模组。
一般的，制作光学指纹芯片模组所用的一种典型垫片是硅基晶圆。在制作过程中，包括将硅基晶圆进行切割，获得成百甚至上千颗硅基芯片(光学指纹芯片)，以及对硅基芯片进行贴光学结构膜等步骤。其中，对硅基芯片进行贴光学结构膜一直是封装工艺的难点，主要是因为硅基晶圆本身的尺寸很小，不超过7毫米×12毫米。当硅基晶圆切割为成百上万颗的硅基芯片后，每个硅基芯片的尺寸就更小了。在如此小的硅基芯片上贴光学结构膜，目前还没有有效的工艺保证，存在自动化程度低、自动化难、贴合效果差，光学结构膜上预留的窗口与硅基芯片的焊盘存对位难，对位偏差大等一系列问题。
此外，即使针对整个晶圆进行贴光学结构膜，不仅限于工艺设备无法实现，而且由于光学结构膜本身具有扩张性，其微观结构的变化会对膜本身的性能产生影响，最终还是很难实现自动化贴膜并保证贴膜效果。
整体而言，为了实现薄型化目的，针对将光学结构设置在膜上，制作过程中，需要软质膜与光学指纹芯片进行贴合的场景，需要提供一种新的光学指纹芯片模组的制作方法，有利于实现贴膜自动化，贴合效果、以及光学指纹芯片模组造价的低成本化。
请结合图1至图7所示，本说明书实施方式中所提供的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法主要包括如下步骤。
步骤S10：将光学结构膜设置在第一承载层上；
步骤S12：图案化所述光学结构膜，所述光学结构膜至少预留出若干与所述光学指纹芯片表面的焊盘对应的窗口；
步骤S14：将若干颗光学指纹芯片具有焊盘的一面贴于图案化后的所述光学结构膜上，所述若干颗光学指纹芯片的焊盘与所述窗口一一对应；
步骤S16：将所述光学结构膜贴有光学指纹芯片的一面倒贴于第二承载层。
在本实施方式中，该薄型化光学指纹芯片模组可以包括光学功能层12以及光学指纹芯片2。其中，所述光学指纹芯片2的一个表面设置有焊盘21。
如图2所示，在本实施方式中，该光学结构膜1沿着厚度方向可以依次包括第一保护层11、光学功能层12、粘合层13和第二保护层14。该光学结构膜1可以用于实现准直效应。当然，该光学结构膜1还可以根据其他光学设计需要，拥有其特定的结构而实现其他的预设功能。本申请在此并不作唯一限定。
在此实施例中，当该光学结构膜1中光学功能层12主要起光学上面的作用，例如用于实现光学准直效果。在此制作方法的实施方式中，光学结构膜1中的保护层采用了两层保护层：第一保护层11和第二保护层14。该第一保护层11、第二保护层14对光学功能层12起保护作用，避免在薄型化光学指纹芯片模组自动化的制作过程中，对光学功能层12造成损伤而影响该光学功能层12光学效果。在不同的制作方法的实施方式中，光学结构膜1中的保护层可能只有一层保护层，或者超过两层的保护层。保护层具体层数的设置可以依据光学指纹芯片模组的具体制作方法的实施方式去对应设计和选择。
粘合层13用于粘合光学指纹芯片模组中的光学指纹芯片2和光学功能层12的两部分，同时也不影响光学功能层12的光学效果。其中，所述粘合层13采用光学透光材料形成。具体的，该光学透光材料可以选用OCA(Optically Clear Adhesive)，整体上，OCA为具有光学透明的一层特种无基材的双面胶。该OCA用于胶结透明光学元件(如镜头等)的特种粘胶剂，要求具有无色透明、光透过率在90％以上、胶结强度良好，可在室温或中温下固化，且有固化收缩小等特点。OCA光学胶是重要触摸屏的原材料之一，是将光学亚克力胶做成无基材，然后在上下底层，再各贴合一层离型薄膜，是一种无基体材料的双面贴合胶带。当然，该粘合层13还可以为其他光学透光材料，具体的，本申请在此并不作唯一限定。
其中，所述第一保护层11、第二保护层14的厚度范围为80微米-120微米。所述光学功能层12的厚度范围为30微米-50微米。所述粘合层13的厚度范围为10微米-50微米。
在本实施方式中，在光学结构膜1的第一保护层11与第一承载层15相贴合前，所述方法还包括：将晶圆进行预处理。具体的，所述预处理步骤可以包括：对晶圆进行减薄处理，使得晶圆的厚度减至预设厚度；对晶圆进行切割处理，分割为多个具有预定尺寸的光学指纹芯片2。其中，该光学指纹芯片2的预定尺寸可以根据具体的设计而定，本申请在此并不作具体的限定。该晶圆能够切割的光学指纹芯片2的个数可以根据该光学指纹芯片2的尺寸和晶圆本身的尺寸而确定。
具体的，所述晶圆上有若干呈阵列排布的光学指纹芯片2。在将制作好光学指纹芯片2的晶圆切割成若干个光学指纹芯片2时，晶圆的背面，会设置有基膜。基膜的尺寸通常会比晶圆的尺寸略大一些。在对晶圆进行切割处理时，将若干个光学指纹芯片2进行分离，但不切透晶圆背面的基膜。
在此介绍的实施方式中，使用成熟的FC(Flip chip)工艺以及对应此工艺的设备进行薄型化光学指纹芯片模组的制作，来实现薄型化光学指纹芯片模组的自动化流水线制作。这有利于薄型化光学指纹芯片模组实现自动化的生产。
以下结合图2至图7说明本申请所提供的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法。
步骤S10：将光学结构膜1设置在第一承载层15上。
在本步骤中，将光学结构膜1贴在第一承载层15上，具体为将所述第一保护层11与第一承载层15相贴合，即所述光学结构膜1的第一保护层11面向所述第一承载层15。
如图3所示，在本实施方式中，用于和光学指纹芯片2相贴合的光学结构膜1沿着厚度方向可以依次包括：第一保护层11、光学功能层12、粘合层13和第二保护层14。在执行该步骤S10后，光学结构膜1的第一保护层11与第一承载层15相贴合。
步骤S12：图案化所述光学结构膜1，所述光学结构膜1至少预留出若干与所述光学指纹芯片2表面的焊盘21对应的窗口16。
具体的，图案化所述光学结构膜1的过程包括：自所述第二保护层14沿着厚度方向进行切割，切割深度至少切透所述第二保护层14、光学功能层12、粘合层13，且形成的切割图案的表面积至少能覆盖光学指纹芯片2的焊盘21，去除切割掉的部分，形成与所述光学指纹芯片2的焊盘21相匹配的窗口16。
请结合参阅图4和图5，在本实施方式中，在执行步骤S12后，通过自所述第二保护层14沿着厚度方向进行切割，切割深度至少切透所述第二保护层14、光学功能层12、粘合层13在光学结构膜1上形成有与所述光学指纹芯片2个数相匹配的窗口16。也就是说，在图案化所述光学结构膜1的步骤中，所述窗口16至少贯穿所述第二保护层14、所述粘合层13、光学功能层12。此外，在其他的实施方式中，窗口16还延伸至部分所述第一保护层11中。例如，具体切割时，可以采用激光切割工艺进行。在利用激光切割工艺进行切割时，可以控制切割深度至少切透所述第二保护层14、光学功能层12、粘合层13。具体的，自所述第二保护层14沿着厚度方向进行切割时，切到所述第一保护层11但不切透，所述第一保护层11不切透的厚度至少40um以上。
具体的，该窗口16所对应的形状通常与光学指纹芯片2上的焊盘21形状相对应。该切割图案的表面积略大于光学指纹芯片2的焊盘21，以便后续光学指纹芯片2通过倒装与该光学结构膜1进行扣合时，焊盘21能被窗口16完全曝露出。
在本实施方式中，图案化所述光学结构膜1的步骤中，除了在光学结构膜1上预留出若干个窗口16之外，还包括：将所述光学结构膜1分割成与若干光学指纹芯片2一一对应的若干子光学结构膜，即同时实现光学结构膜1的分割。在该步骤中，将光学结构膜1分割为光学指纹芯片2相对应的子光学结构膜的工序，可以采用激光切割工艺实现。这样可以缩短整个光学指纹芯片模组的制作工序，利于降低光学指纹芯片模组的制作成本。
步骤S14：将若干颗光学指纹芯片2具有焊盘21的一面贴于图案化后的所述光学结构膜1上，所述若干颗光学指纹芯片2的焊盘21与所述窗口16一一对应。
在实施方式中，将光学指纹芯片2贴合在光学结构膜1上的过程中，可以先将所述光学结构膜1的第二保护层14去除。在对光学指纹芯片2进行一次倒装处理后，将此光学指纹芯片2贴于图案化后的光学结构膜1上。对光学指纹芯片2进行倒装时，包括以下步骤：利用机台的顶针顶起还在基膜上的光学指纹芯片2，光学指纹芯片2与基膜自动分离，利用倒装工艺的机台设备对光学指纹芯片2进行倒装贴于光学结构膜1上。
所述光学指纹芯片2具有设置有焊盘21的正面和与正面相对的反面。进行所述一次倒装处理时，将光学指纹芯片2的正面贴在所述粘合层13上，所述光学指纹芯片2的焊盘21正对于所述窗口16，以便焊盘21可以通过窗口16曝露出。
如图6所示，在本实施方式中，将光学指纹芯片2运用FC(Flip chip)工艺倒装在处理完成并形成对应窗口16的光学结构膜1上。具体的，进行一次倒装处理前，将光学结构膜的第二保护层14去除，然后，将光学指纹芯片2设置有焊盘21的正面贴在光学结构膜1的粘合层13上，保证光学指纹芯片2的焊盘21扣合在光学结构膜1的窗口16中。在此介绍的实施方式中第二保护层14可以直接撕掉去除，或者采用其他方式去除。
进一步的，在所述光学指纹芯片2的焊盘21扣合在所述窗口16中后，为了保证两者对接面的对接效果，所述薄型化光学指纹芯片模组的制作方法还可以包括：将所述光学指纹芯片2与所述粘合层13进行压合脱泡处理。具体的，在所述光学指纹芯片2施加小于5kg且时长3秒以内的压力，实现将所述光学指纹芯片2与所述粘合层13压合脱泡。
步骤S16：将所述光学结构膜1贴有光学指纹芯片2的一面倒贴于第二承载层17。
在本步骤中，主要是将贴合好的光学指纹芯片2进行二次倒装处理。具体的，将光学指纹芯片2的反面与第二承载层17相贴合，去除所述第一保护层11和第一承载层15，露出透过所述光学功能层12的光学指纹芯片2的焊盘21。
如图7所示，在本实施方式中，将贴有光学结构膜1的光学指纹芯片2的整合体运用FC工艺进行二次倒装，倒装到新的承载膜(第二承载层17)上。在一些实施方式中，可以先用顶针将光学指纹芯片2所在位置的光学结构膜1用顶针顶起。由于光学结构膜1多层膜之尖粘附力的设置不同，顶针顶起光学结构膜1和光学指纹芯片2时，光学结构膜中的第一承载层15和第一保护层11会与光学结构膜1中的光学功能层12分离。这样就去除光学结构膜1的第一保护层11，露出所述光学指纹芯片2的焊盘21，实现光学指纹芯片2自动化贴膜。其中，该第一承载层15和第二承载层17可以为蓝膜。在一些其他实施方式中，也可以将带有光学结构膜1光学指纹芯片2倒扣于第二承载层17之后，再采用其他方式去除第一承载层15以及与第一承载层15紧贴设置的第一保护层11。只是这样的实施方式相对于前面一种实施方式而言，不易使用机台进行操作，且也容易让光学指纹芯片2之间的距离产生变化和/或光学结构膜1产生些许变形。
为了能够保证去除该第一保护层11时，该第一保护层11能与光学功能层12顺利地分离，同时一同去除第一承载层15，可以将所述第一承载层15与所述第一保护层11之间的粘附力设置为大于所述第一保护层11与所述光学功能层12之间的粘附力。
在露出所述光学指纹芯片2的焊盘21后，所述薄型化光学指纹芯片模组的制作方法还包括下述步骤：进行光学指纹芯片2吸取。此外，更进一步的，对于硅基芯片的封装工艺而言，在完成上述贴膜后，封装工艺还包括引线焊接等后续步骤，以完成整个光学指纹芯片2的封装。
在本申请实施方式所提供的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法中，对位公差为所述光学指纹芯片2倒装的偏移公差，所述对位公差能有效控制在50微米以内。
本申请所提供的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，主要通过一次倒装将光学指纹芯片2倒装在处理完成的光学结构膜1上，再通过把光学指纹芯片2与光学结构膜1的整合体倒装到新的承载膜上，实现了自动化贴膜的效果。当对光学指纹芯片2运用FC工艺倒装在处理完成的光学结构膜1上后，光学指纹芯片2的吸取非常成熟的，解决了软质的膜很难吸收(即上料难)的问题，不仅实现有利于贴膜的自动化生产，而且还能保证贴膜效果，对位公差得到了有效控制。
本申请还提供一种利用上述薄型化光学指纹芯片模组的制作方法制备的薄型化光学指纹芯片模组，其可以包括：光学功能层12；光学指纹芯片2，所述光学指纹芯片2包括感光区；设置于所述光学功能层12与光学指纹芯片2之间的粘合层13；以及所述光学功能层12的面积大于所述感光区的面积小于所述光学指纹芯片2的面积。
在本实施方式中，该薄型化光学指纹芯片模组通过上述制作方法制备，整体上，其核心功能部件可以包括：光学功能层12；光学指纹芯片2。其中，该光学指纹芯片2可以包括感光区，该感光区为用于感测光信号的有效区域。该光学功能层12和光学指纹芯片2之间通过透光的粘合层13相连接。
其中，为了实现预定角度光信号区域的感测，防止出现漏光现象，该光学功能层12的面积大于该感光区的面积。此外，为了排除环境光等干扰光对光信号检测的干扰，该光学功能层12的面积设置为小于该光学指纹芯片2的面积大于该感光区的面积。
应用本申请所提供的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法制备的薄型化光学指纹芯片模组，整体上厚度薄，制作成本低，且性能好。
此外，本申请还提供一种电子设备，所述电子设备具有指纹识别区，所述电子设备可以包括：如上所述的薄型化光学指纹芯片模组；所述薄型化光学指纹芯片模组设置于所述指纹识别区下方，用于接收来自指纹识别区的携带指纹信息的光信号。
具体的，该电子设备可以为手机、平板等对厚度薄型化要求较高的电子设备，当然，该电子设备也可以为其他需要具备指纹识别功能的场景，本申请在此并不作具体的限定。
该电子设备一般设置有显示屏，该指纹识别区可以设置在该显示屏中，用于供目标生物触摸，也便于实现电子设备的全屏显示。该薄型化光学指纹芯片模组可以设置在指纹识别区下方，用于接收来自指纹识别区的携带指纹信息的光信号。
本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。
披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可。
上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，其特征在于，所述光学指纹芯片模组包括：光学功能层以及光学指纹芯片；所述光学指纹芯片的一个表面设置有焊盘，所述制作方法包括以下步骤：
将光学结构膜设置在第一承载层上；
图案化所述光学结构膜，所述光学结构膜至少预留出若干与所述光学指纹芯片表面的焊盘对应的窗口；
将若干颗光学指纹芯片具有焊盘的一面贴于图案化后的所述光学结构膜上，所述若干颗光学指纹芯片的焊盘与所述窗口一一对应；
将所述光学结构膜贴有光学指纹芯片的一面倒贴于第二承载层。
2.如权利要求1所述的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，其特征在于，所述光学结构膜包括：第一保护层、光学功能层、粘合层和第二保护层；所述光学功能层设置于所述粘合层与所述第一保护层之间，所述粘合层设置于所述第二保护层与所述光学功能层之间。
3.如权利要求2所述的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，其特征在于，所述光学结构膜的第一保护层面向所述第一承载层。
4.如权利要求3所述的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，其特征在于，所述第一承载层与所述第一保护层之间的粘附力大于所述第一保护层与所述光学功能层之间的粘附力。
5.如权利要求3所述的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，其特征在于，在将所述光学结构膜具有光学指纹芯片的一面倒贴于所述第二承载层之后，所述方法还包括：去除所述第一承载膜和所述第一保护层。
6.如权利要求2所述的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，其特征在于，在图案化所述光学结构膜的步骤中，所述窗口至少贯穿所述第二保护层、所述粘合层、光学功能层。
7.如权利要求6所述的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，其特征在于，所述窗口还延伸至部分所述第一保护层中。
8.如权利要求2所述的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，其特征在于，所述粘合层采用光学透光材料。
9.如权利要求2所述的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，其特征在于，在图案化所述光学结构膜，形成所述窗口的同时，将所述光学结构膜分割成与若干光学指纹芯片一一对应的若干子光学结构膜。
10.如权利要求1所述的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，其特征在于，所述图案化采用激光切割工艺进行图案化。
11.如权利要求2所述的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，其特征在于，去除所述光学结构膜表面的所述第二保护层后，将所述若干颗光学指纹芯片贴于图案化后的所述光学结构膜表面的粘合层上。
12.如权利要求9所述的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法，其特征在于，在将若干所述光学指纹芯片与所述光学结构膜贴合时，所述方法还包括：对所述光学指纹芯片与所述粘合层进行压合脱泡处理。
13.一种利用权利要求1所述的薄型化光学指纹芯片模组的制作方法制备的薄型化光学指纹芯片模组，其特征在于，包括：
光学功能层；
光学指纹芯片，所述光学指纹芯片包括感光区；
设置于所述光学功能层与光学指纹芯片之间的粘合层；以及
所述光学功能层的面积大于所述感光区的面积小于所述光学指纹芯片的面积。
14.一种电子设备，所述电子设备具有指纹识别区，其特征在于，所述电子设备包括：
如权利要求13所述的薄型化光学指纹芯片模组；
所述薄型化光学指纹芯片模组设置于所述指纹识别区下方，用于接收来自指纹识别区的携带指纹信息的光信号。
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|---|---|
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Citations (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030078371A (ko) * | 2002-03-29 | 2003-10-08 | 테스텍 주식회사 | 접촉발광소자와 ｔｆｔ 지문입력기를 이용한 슬림형지문인식장치 |
| CN104795372A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-22 | 江阴长电先进封装有限公司 | 一种指纹识别传感器芯片的封装结构 |
| US20150347806A1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-12-03 | Chipmos Technologies Inc. | Chip package structure and method for manufacturing chip package structure |
| CN108039355A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-05-15 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法 |
| CN108321215A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-07-24 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 光学指纹识别芯片的封装结构及其制作方法 |
| CN108427909A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-08-21 | 广东越众光电科技有限公司 | 一种图案化指纹模组的制作方法 |
| CN108807446A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-11-13 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法 |
| CN108810207A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-13 | 昆山丘钛微电子科技有限公司 | 一种全面屏光学指纹解锁终端以及全面屏光学指纹解锁方法 |
| CN109508598A (zh) * | 2017-09-15 | 2019-03-22 | 南昌欧菲生物识别技术有限公司 | 光学指纹识别组件的制造方法和电子装置 |
| CN109508614A (zh) * | 2017-09-15 | 2019-03-22 | 南昌欧菲生物识别技术有限公司 | 光学指纹识别组件的制造方法 |
| CN109585596A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 致伸科技股份有限公司 | 光学指纹感测单元及其制造方法、触控屏幕 |
| CN109815891A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-28 | 上海思立微电子科技有限公司 | 用于屏下光学指纹的识别模组及电子设备 |
| US20190188447A1 (en) * | 2017-12-18 | 2019-06-20 | China Wafer Level Csp Co., Ltd. | Optical fingerprint recognition chip package and packaging method |
| CN110379826A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-10-25 | 上海思立微电子科技有限公司 | 光学指纹识别芯片以及制造方法 |
| CN209746567U (zh) * | 2019-05-20 | 2019-12-06 | 上海思立微电子科技有限公司 | 超薄指纹识别组件及电子设备 |
| WO2020019263A1 (zh) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 芯片封装结构、方法和终端设备 |
| CN110770745A (zh) * | 2019-06-05 | 2020-02-07 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 光学指纹装置和电子设备 |
| CN210166798U (zh) * | 2019-09-02 | 2020-03-20 | 上海思立微电子科技有限公司 | 指纹识别模组及电子设备 |
| CN111164609A (zh) * | 2019-06-14 | 2020-05-15 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 指纹识别装置和电子设备 |
-
2020
- 2020-05-20 CN CN202010429543.0A patent/CN111611916B/zh active Active
Patent Citations (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030078371A (ko) * | 2002-03-29 | 2003-10-08 | 테스텍 주식회사 | 접촉발광소자와 ｔｆｔ 지문입력기를 이용한 슬림형지문인식장치 |
| US20150347806A1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-12-03 | Chipmos Technologies Inc. | Chip package structure and method for manufacturing chip package structure |
| CN104795372A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-22 | 江阴长电先进封装有限公司 | 一种指纹识别传感器芯片的封装结构 |
| CN109508598A (zh) * | 2017-09-15 | 2019-03-22 | 南昌欧菲生物识别技术有限公司 | 光学指纹识别组件的制造方法和电子装置 |
| CN109508614A (zh) * | 2017-09-15 | 2019-03-22 | 南昌欧菲生物识别技术有限公司 | 光学指纹识别组件的制造方法 |
| CN109585596A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 致伸科技股份有限公司 | 光学指纹感测单元及其制造方法、触控屏幕 |
| US20190188447A1 (en) * | 2017-12-18 | 2019-06-20 | China Wafer Level Csp Co., Ltd. | Optical fingerprint recognition chip package and packaging method |
| CN108039355A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-05-15 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法 |
| CN108427909A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-08-21 | 广东越众光电科技有限公司 | 一种图案化指纹模组的制作方法 |
| CN108321215A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-07-24 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 光学指纹识别芯片的封装结构及其制作方法 |
| CN108810207A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-13 | 昆山丘钛微电子科技有限公司 | 一种全面屏光学指纹解锁终端以及全面屏光学指纹解锁方法 |
| WO2020019263A1 (zh) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 芯片封装结构、方法和终端设备 |
| CN108807446A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-11-13 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 一种光学指纹芯片的封装结构以及封装方法 |
| CN109815891A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-28 | 上海思立微电子科技有限公司 | 用于屏下光学指纹的识别模组及电子设备 |
| CN209746567U (zh) * | 2019-05-20 | 2019-12-06 | 上海思立微电子科技有限公司 | 超薄指纹识别组件及电子设备 |
| CN110770745A (zh) * | 2019-06-05 | 2020-02-07 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 光学指纹装置和电子设备 |
| CN111164609A (zh) * | 2019-06-14 | 2020-05-15 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 指纹识别装置和电子设备 |
| CN110379826A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-10-25 | 上海思立微电子科技有限公司 | 光学指纹识别芯片以及制造方法 |
| CN210166798U (zh) * | 2019-09-02 | 2020-03-20 | 上海思立微电子科技有限公司 | 指纹识别模组及电子设备 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| AIKE JIANG等: "Transparent Capacitive-Type Fingerprint Sensing Based on Zinc Oxide Thin-Film Transistors" * |
| KAI TANG等: "A Novel Fingerprint Sensing Technology Based on Electrostatic Imaging" * |
| 元永刚: "基于氧化锌薄膜晶体管的透明指纹识别***" * |
| 邱在良: "指纹模组制作工艺改进及效率提升研究" * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111611916B (zh) | 2023-09-22 |
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