光学指纹识别模组及其形成方法

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种光学指纹识别模组及其形成方法。

背景技术

目前的指纹识别方案有光学技术，硅技术（电容式/射频式），超声波技术等。

光学技术采用光学取像设备根据的是光的全反射原理（FTIR）。光线照到压有指纹的玻璃外表，反射光线由图像传感器去取得，反射光的量依赖于压在玻璃外表的指纹脊和谷的深度，以及皮肤与玻璃间的油脂和水分。光线经玻璃射到谷的中央后在玻璃与空气的界面发生全反射，光线被反射到图像传感器，而射向脊的光线不发生全反射，而是被脊与玻璃接触面吸收或者漫反射到四周，这样就在图像传感器上构成了指纹的图像。

然而，目前的光学指纹识别模组厚度较大，应用到便携式电子设备，例如手机上，存在占用空间较大、挤占电池等其他部件的空间、模组自身可靠性风险较高等问题。

请参考图1，图1为现有技术的光学指纹模组，包括：图像传感器芯片200、印刷电路板100、于印刷电路板100一侧还设置有支撑板110。其中图像传感器芯片通过胶体粘接在支撑板110上，金属导线从芯片200焊盘电性连接至印刷电路板100的焊盘上，支撑板的材质一般为钢片。在现有技术中图像传感器芯片连接有金属悬线的一面的高度高于印刷电路板100具有金属悬线的一面，导致光学指纹模组的整体高度过高，不利于现有便携式电子装置微型化、高集成化的趋势，另外，芯片200直接粘接在支撑板110上，实际使用过程中的跌落、振动等容易导致芯片损伤，存在较高的可靠性风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学指纹识别模组及其形成方法

，满足更为精细的光学指纹识别模组的要求，在保证成像效果的同时，降低模组高度，实现电子器件的高集成化、高密度化。

基于以上考虑，本发明提供一种光学指纹识别模组的形成方法,

所述光学指纹识别模组包括：图像传感器芯片、印刷电路板;所述图像传感器芯片悬空的位于印刷电路板的中空区域,仅通过金属导线电性连接至印刷电路板。

优选的，所述金属导线的第一端连接于图像传感器芯片的焊盘，第二端连接于印刷电路板的焊盘，并通过金属导线为图像传感器芯片提供支撑力。

优选的 ，所述金属导线沿第一端至第二端具有弯曲结构，从而吸收外界对图像传感器芯片的作用力。

优选的，所述弯曲结构为纵向或横向类S型结构。

优选的，所述金属导线的第二端采用焊接或封胶的方式加固连接于印刷电路板的焊盘。

优选的，所述金属导线的第一端采用封胶的方式加固连接于芯片的焊盘。

优选的，所述金属导线位于图像传感器芯片的至少两侧。

优选的，所述图像传感器芯片连接有金属导线的表面低于印刷电路板的表面。

优选的，提供支撑板，所述支撑板位于印刷电路板远离连接金属导线的一面。

优选的，提供辅助基板；

将印刷电路板、图像传感器芯片与辅助基板临时胶合；

图像传感器芯片与印刷电路板通过金属导线电性连接；

解胶去掉辅助基板，图像传感器芯片悬空于印刷电路板。

优选的，将所述图像传感器芯片与辅助基板通过临时胶合方式形成胶合体；

将所述印刷电路板与所述胶合体贴在粘合膜上；

所述图像传感器芯片与印刷电路板通过金属导线电性连接；

解除临时胶合，所述图像传感器芯片与辅助基板脱离、印刷电路板与粘合膜脱离，形成光学指纹识别模组，所述图像传感器芯片悬空于印刷电路板。

优选的，所述临时胶合方式为：采用光敏胶、热敏胶。

优选的，所述光学指纹识别模组装配于便携式电子装置中，所述光学指纹识别模组的图像传感器芯片悬空，芯片与上结构面或/和下结构面保持有空气间隙，避免外界冲击导致的芯片损伤，所述支撑板置于便携式电子装置的中框上，所述印刷电路板的上部设置有泡棉。

本发明的另一方面提供一种光学指纹识别模组,所述光学指纹识别模组包括：图像传感器芯片、印刷电路板；所述图像传感器芯片悬空的位于印刷电路板的中空区域,仅通过金属导线电性连接至印刷电路板。

优选的，所述金属导线的第一端连接于图像传感器芯片的焊盘，第二端连接于印刷电路板的焊盘，并通过金属导线为图像传感器芯片提供支撑力。

优选的，所述金属导线位于图像传感器芯片的至少两侧。

优选的，所述图像传感器芯片连接有金属导线的表面低于印刷电路板的表面。

优选的，所述光学指纹识别模组装配于便携式电子装置中，所述光学指纹识别模组的图像传感器芯片悬空，芯片与上结构面或/和下结构面保持有空气间隙，避免外界冲击导致的芯片损伤，支撑板置于便携式电子装置的中框上，印刷电路板的上部设置有泡棉。

本发明的光学指纹识别模组及其形成方法，芯片悬空于印刷电路板的中空位置，通过芯片四周的金属导线做支撑，装配在便携式电子装置中，芯片的上下表面均留有间隙，通过实验验证，金属导线采用合适的直径、长度和形状，足够支撑自重不足0.1克的芯片，并且金属导线的两端采用焊接或封胶的方式加固，能够吸收加速度超过5g的冲击力，避免芯片直接受外力冲击造成损伤，降低模组的可靠性风险。而且，本发明的模组整体厚度低于现有的模组厚度，可适用于便携式电子装置中，在保证指纹识别效果的同时，为电池等其他部件留有更大的空间，实现电子器件的高集成化、高密度化。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为现有技术的光学指纹识别模组的结构示意图；

图2-图6为本发明的光学指纹识别模组的形成方法的第一实施例过程示意图；

图7-图12为本发明的光学指纹识别模组的形成方法的第二实施例过程示意图；

图13为本发明的光学指纹识别模组的一实施例的示意图。

图14为本发明的光学指纹识别模组的另一实施例的示意图;

图15为本发明的光学指纹识别模组的俯视图。

在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置（模块）或步骤。

具体实施方式

为解决上述现有技术中的问题，本发明提供一种光学指纹识别模组及其形成方法。

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。

以下结合具体实施例对本发明进一步阐述。

请参考图2至图6，图2-图6为本发明的光学指纹识别模组的形成方法的第一实施例过程示意图。

请参考图2，提供图像传感器芯片200、辅助基板600，将所图像传感器芯片200与辅助基板600通过临时胶合方式形成胶合体；请参考图3、图4，提供印刷电路板100、粘合膜700，将印刷电路板100与胶合体可不分先后的贴在粘合膜700上；在本实施例中先将印刷电路板100粘贴在粘合膜700上，再将胶合体粘贴。

图5中图像传感器芯片200与印刷电路板100通过金属导线300电性连接；金属导线的第一端310连接于图像传感器芯片的焊盘，第二端320连接于印刷电路板的焊盘，并通过金属导线为图像传感器芯片提供支撑力；金属导线300沿第一端至第二端具有弯曲结构，从而吸收外界对图像传感器芯片的作用力，弯曲结构为纵向或横向类S型结构，金属导线的第二端320采用焊接或封胶的方式加固连接于印刷电路板的焊盘，金属导线的第一端310采用封胶的方式加固连接于芯片的焊盘。

请继续参考图6，解除临时胶合，所述图像传感器芯片200与辅助基板600脱离、印刷电路板100与粘合膜700脱离，形成光学指纹识别模组，图像传感器芯片200悬空于印刷电路板100，。临时胶合方式为：采用光敏胶、热敏胶。图像传感器芯片连接有金属导线的表面低于印刷电路板的表面；图像传感器芯片200与印刷电路板100通过金属导线300电性连接；金属导线的第一端310连接于图像传感器芯片的焊盘，第二端320连接于印刷电路板的焊盘，并通过金属导线为图像传感器芯片提供支撑力；金属导线300沿第一端至第二端具有弯曲结构，从而吸收外界对图像传感器芯片的作用力，弯曲结构为纵向或横向类S型结构，金属导线的第二端320采用焊接或封胶的方式加固连接于印刷电路板的焊盘，金属导线的第一端310采用封胶的方式加固连接于芯片的焊盘。在另一实施例中，印刷电路板100远离连接金属导线的一面包括有支撑板110。

请继续参考图7-图12，图7-图12为本发明的光学指纹识别模组的形成方法的第二实施例过程示意图。

图7、图8、图9中提供图像传感器芯片200、印刷电路板100、辅助基板600。

图10将印刷电路板100、图像传感器芯片200与辅助基板600临时胶合。

图11中图像传感器芯片200与印刷电路板100通过金属导线300电性连接；金属导线的第一端310连接于图像传感器芯片的焊盘，第二端320连接于印刷电路板的焊盘，并通过金属导线为图像传感器芯片提供支撑力；金属导线300沿第一端至第二端具有弯曲结构，从而吸收外界对图像传感器芯片的作用力，弯曲结构为纵向或横向类S型结构，金属导线的第二端320采用焊接或封胶的方式加固连接于印刷电路板的焊盘，金属导线的第一端310采用封胶的方式加固连接于芯片的焊盘。

请继续参考图12，解除临时胶合，所述图像传感器芯片200、印刷电路板100与辅助基板600脱离，形成光学指纹识别模组，图像传感器芯片200悬空于印刷电路板100。临时胶合方式为：采用光敏胶、热敏胶。图像传感器芯片连接有金属导线的表面低于印刷电路板的表面；图像传感器芯片200与印刷电路板100通过金属导线300电性连接；金属导线的第一端310连接于图像传感器芯片的焊盘，第二端320连接于印刷电路板的焊盘，并通过金属导线为图像传感器芯片提供支撑力；金属导线300沿第一端至第二端具有弯曲结构，从而吸收外界对图像传感器芯片的作用力，弯曲结构为纵向或横向类S型结构，金属导线的第二端320采用焊接或封胶的方式加固连接于印刷电路板的焊盘，金属导线的第一端310采用封胶的方式加固连接于芯片的焊盘。在另一实施例中，印刷电路板100远离连接金属导线的一面包括有支撑板110，起到加强支撑的作用。

请继续参考图13，图13为本发明的光学指纹识别模组的一实施例的示意图，本实施例中光学指纹识别模组的图像传感器芯片200悬空的位于印刷电路板100的中空区域,仅通过金属导线300电性连接至印刷电路板，图像传感器芯片200的表面形成有红外光学截止滤光膜。

请继续参考图14，图14为本发明的光学指纹识别模组的另一实施例的示意图，光学指纹识别模组装配于便携式电子装置中，所述光学指纹识别模组的图像传感器芯片200悬空，芯片200与上结构面或/和下结构面保持有空气间隙，避免外界冲击导致的芯片损伤，所述印刷电路板100直接或者间接通过支撑板110置于便携式电子装置的中框400上，所述印刷电路板的上部设置有泡棉500。

图15为本发明的光学指纹识别模组的俯视图。金属导线300位于图像传感器芯片200的至少两侧。

本发明的光学指纹识别模组及其形成方法，芯片悬空于印刷电路板的中空位置，通过芯片四周的金属导线做支撑，装配在便携式电子装置中，芯片的上下表面均留有间隙，通过实验验证，金属导线采用合适的直径、长度和形状，足够支撑自重不足0.1克的芯片，并且金属导线的两端采用焊接或封胶的方式加固，能够吸收加速度超过5g的冲击力，避免芯片直接受外力冲击造成损伤，降低模组的可靠性风险。而且，本发明的模组整体厚度低于现有的模组厚度，可适用于便携式电子装置中，在保证指纹识别效果的同时，为电池等其他部件留有更大的空间，实现电子器件的高集成化、高密度化。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。