一种标准化的光学屏下指纹模组及其制作方法

技术领域

本发明属于电子技术领域，具体涉及一种标准化的光学屏下指纹模组。

背景技术

现今生物识别技术已经广泛地应用于智能手机领域，指纹识别因其技术成熟，安全性高，被终端设备广泛应用。另一方面，全面屏成为主要的手机屏幕发展趋势，为了提升屏占比，指纹解锁需安置在手机除屏幕以外的其他部分，而屏下指纹便成为了一种最优的解决方案，传统屏下指纹模组厚度较厚，在手机超薄化趋势下，占用了电池的空间，导致手机续航能力差；另外传统领域的指纹模组都是定制化产品，不同终端需求即使使用同一套方案，因其结构设计和管脚定义不同，最终的成品模组也都各不相同，模组厂需要划分不同的生产线体，比较浪费车间资源和人力成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种标准化的光学屏下指纹模组及其制作方法，以解决现有技术中模组较厚的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种标准化的光学屏下指纹模组，包括镜头、指纹芯片和基板，所述镜头设置在指纹芯片上，指纹芯片设置在基板上；所述指纹芯片和基板电性连接；所述镜头为晶圆级光学镜头，所述光学指纹模组的厚度为0.5mm～1mm。

本发明的进一步改进在于：

优选的，所述镜头的厚度为0.05～0.3mm。

优选的，所述基板的每一个边部均设置有若干个基板焊盘，所述基板焊盘和指纹芯片通过金线电性连接。

优选的，所述基板焊盘在基板的一个边部沿长度方向阵列。

优选的，基板的一个边部的基板焊盘数量为M，指纹芯片一个边上引脚数量的最大值为N，M≥N。

优选的，所述金线被热塑胶包裹；所述基板焊盘贯穿基板的上下表面。

优选的，所述基板为铜基板，厚度为0.2m。

优选的，所述镜头通过第一类胶水粘结在指纹芯片上，所述指纹芯片通过第二类胶水粘结在基板上。

优选的，所述第一类胶水为水胶或DAF胶水；所述第二类胶水为环氧树脂胶。

一种标准化的光学屏下指纹模组的制作方法，包括以下步骤：

步骤1，在基板上贴合指纹芯片，在指纹芯片上贴合镜头；

步骤2，对指纹芯片和基板进行电连接；

步骤3，对整个基板、指纹芯片和镜头进行塑封，塑封后沿切割道切割基板，完成光学屏下指纹模组的制备。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种标准化的光学屏下指纹模组，包括镜头、指纹芯片和基板，镜头设置在指纹芯片上，指纹芯片设置在基板上；所述指纹芯片和基板电性连接；所述镜头为晶圆级光学镜头，该光学指纹模组可有效降低指纹模组的高度，本发明的超薄光学屏下指纹模组的镜头使用的是晶圆级光学镜头，极大的减小了成品模组的厚度，使用基板将产品进行封装，依托于基板尺寸的标准化，将整个光学指纹模组变为一个标准化的电子器件，采用SMT(Surface Mounted Technology,表面组装技术)工艺，直接焊接到终端设备的主板指定位置，为标准化的指纹模组提供了一个实现方式，极大的降低了设计和制造成本。

进一步的，镜头的厚度为0.05～0.3mm，保证整个光学指纹模组的厚度能够满足需求。

进一步的，基板焊盘和指纹芯片通过金线实现电性连接，保证信号的传输。

进一步的，基板焊盘在基板的边部沿长度方向阵列，金线连接时能够有序连接。

进一步的，基板焊盘的设置数量依据指纹芯片最多的引脚数量进行设置，使得能够满足需求。

进一步的，金线能够被热塑胶包裹，保护金线不受外力影响而发生坍塌问题。

进一步的，基板焊盘的正面和背面相同，无需再另行设计线路进行正反面的线路连接。

进一步的，。基板优选铜基板，硬度高，散热性好。

进一步的，镜头和指纹芯片通过胶水粘接，指纹芯片通过胶水固定在基板上。

进一步的，镜头通过水胶或者DAF胶水粘贴在指纹芯片上，保证镜头的透明性，指纹芯片和基板之间粘结的胶水能够选用普通的环氧树脂，在起到粘贴作用的同时能够降低成本。

本发明还公开了一种标准化的光学屏下指纹模组的制作方法，该制作方法通过在基板上贴合指纹芯片，在指纹芯片上贴合镜头，然后进行电连接，通过胶体进行塑封，使得能够形成超薄的堆叠结构，完成标准化的光学屏下指纹模组的制作。

附图说明

图1为本发明标准化的光学屏下指纹模组的侧面结构示意图；

图2为本发明标准化的光学屏下指纹模组的正面结构示意图；

图3为本发明标准化的光学屏下指纹模组的背面结构示意图；

图4为本发明标准化的光学屏下指纹模组的基板拼接结构示意图；

其中：1-镜头；2-第一类胶水；3-指纹芯片；4-金线；5-热塑胶；6-基板焊盘；7-基板；8-第二类胶水；9-切割道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1和图2，本发明提供一种标准化的光学屏下指纹模组，主要部件包括镜头1、指纹芯片3和基板7。镜头1为晶圆级光学镜头，为采用半导体工艺纳米级压印的阵列微透镜，镜头1的总厚度范围为0.05～0.3mm之间，该厚度能够根据需求进行调节。镜头1通过第一类胶水2粘接在指纹芯片3上，第一类胶水2为透明胶水，可以是水胶或DAF胶水。指纹芯片3通过第二类胶水8固定在基板7上，所述基板7为矩形结构，每一个边部设置有基板焊盘6，指纹芯片3通过金线4将指纹芯片3和基板焊盘6进行电连接。所述第二类胶水2为环氧树脂类胶水，优选的为红胶。在金线4所在的区域填充热塑胶5，保护金线不受外力影响而发生坍塌问题。基板7优选铜基板，硬度高，散热性好，优选的，厚度为0.2mm。成品指纹模组整体厚度可以做到0.5mm～1mm之间，达到了超薄化产品的目的。

参考图3为本发明标准化的光学屏下指纹模组的背面结构示意图，基板焊盘6的正面和背面是一体的，即基板焊盘6插入在基板7的边部，基板7的每一个边部上开设有阵列的槽体，基板焊盘6阵列在槽体中，因此基板焊盘6沿基板7的长度阵列设置，即相邻的基板焊盘6之间的距离相等，无需再另行设计线路进行正反面的线路连接。优选的，基板焊盘6数量依据指纹芯片3中引脚数量的而定，不对称的指纹芯片3四边引脚数量，以数量最多的边为准，因此一个基板7上四个边基板焊盘6的数量为指纹芯片3中最多边数量的4倍，均匀排布。类似标准元器件的引脚排布，可将光学指纹模组进行标准化，只要产品的方案确定，便可都使用该标准化的模组，无需进行多次设计。

参考图4为本发明未切割成前的贴合好的形状，基板7为一整个基板，将多个晶圆级光学镜头1和多个指纹芯片3贴附到基板7的整板上，每一个晶圆级光学镜头1对应一个指纹芯片3，指纹芯片3规则的在基板上沿纵向和横向阵列，贴合过程中，能够镜头1和指纹芯片3先粘合，再将指纹芯片3粘合在基板7上，也可以先将指纹芯片3粘合在基板7上，再将镜头1粘合在指纹芯片3上。

每一个指纹芯片3之间的距离为切割道9，指纹芯片3通过金线4和基板焊盘6进行电性连接，向基板7拼板中注入热塑胶5，热塑胶5起到保护金线4和固定基板焊盘6的作用，最后沿着基板7拼板的切割道9进行切割，完成单颗产品的分离。

参见图1和图2，本发明中的热塑胶5在保护金线4的同时，热塑胶5插入至基板焊盘6和基板7之间的缝隙中，达到固定基板焊盘6的目的。

本发明的超薄光学屏下指纹模组的镜头使用的是晶圆级光学镜头，极大的减小了成品模组的厚度，使用基板将产品进行封装，可将其当成一个标准化的电子器件，采用SMT工艺，直接焊接到终端设备的主板指定位置，为标准化的指纹模组提供了一个实现方式，极大的降低了设计和制造成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。