[发明专利]一体化系统指纹芯片封装结构及指纹模组

说明书

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，具体是涉及一种一体化系统指纹芯片封装结构及一体化系统指纹模组。

背景技术

市场的需求推动着技术的变革和发展，这些变革与发展极大层面满足了消费者对手机这种电子消费品的新需求、新体验。其中，指纹识别技术在手机端的应用提升了消费者对手机的便捷体验和安全体验。因此，指纹识别技术迅速成为手机的标配。

随着高性能的手机不断发展，压缩指纹模组的空间是必然发展趋势。当前趋势下，部分指纹位置转移到背面涂层(coating)和侧面，侧面指纹存在诸多问题，一方面像素矩阵(pixel array感应区)采集面积小，另一方面对指纹模组厚度要求高不利于智能手机越来越薄的发展趋势。后置指纹一定程度上改变了厂商设计风格和设计理念，用户习惯上也需要一些调节。正面指纹选择一体化封装结构将成为一种新的选择。传统指纹模组，如图1所示，将封装好的指纹芯片封装结构100通过SMT焊接方式与FPC200连接，阻容器件300及连接器400也与FPC连接，指纹芯片封装结构信号经过阻容器件后与连接器相连，为了提高强度，通常还设有补强刚片，补强钢片贴附于FPC底部，后经组装加工成完整的一个指纹模组。指纹模组的连接器通过与手机主板(Board)的连接器相扣导通电路，安装至手机上。但是，这种结构的指纹芯片封装结构及指纹模组，存在指纹芯片封装较厚，指纹模组占用空间较大，指纹模组制程复杂等技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种一体化系统指纹芯片封装结构及指纹模组，减薄了指纹芯片的封装结构，缩减了指纹模组的制程结构，有效地压减了指纹模组的占用空间，提高了封装本身的可靠性和改善了用户使用体验。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种一体化系统指纹芯片封装结构，包括基板、指纹芯片、塑封体和处理及控制器件，所述指纹芯片设于所述基板上表面，所述指纹芯片与所述基板的线路电连接，所述塑封体塑封在所述基板下表面，将所述处理及控制器件完全包裹在其内部，使所述处理及控制器件位于所述基板下方，且所述处理及控制器件与所述基板的线路通过铜柱方式电连接，所述处理及控制器件一侧的塑封体内凹形成台阶结构，内凹部分的塑封体表面设有开窗焊盘，连接所述指纹芯片的基板线路通过RDL引线方式引出至所述塑封体表面的开窗焊盘，所述处理及控制器件的引脚通过RDL引线方式引出至所述塑封体表面的开窗焊盘。

进一步的，所述处理及控制器件包括电源模块、模拟数字转换器、数字模拟转换器和/或处理器。

进一步的，所述基板为包含4层线路结构的PCB板，所述处理及控制器件的引脚与所述PCB板的第3层线路及第4层线路连接。

进一步的，所述塑封体材质为EMC材料。

进一步的，所述指纹芯片嵌设于所述基板上表面预设的凹槽内，所述指纹芯片上表面与所述基板上表面平齐或接近平齐。

一种一体化系统指纹模组，包括所述的一体化系统指纹芯片封装结构和主板，所述主板设于所述一体化系统指纹芯片封装结构的塑封体的下方，且所述主板与一体化系统指纹芯片封装结构的开窗焊盘之间通过金属弹片电连接。

进一步的，还包括：

金属环，所述金属环组装于所述一体化压感指纹封装结构的基板外；

涂层或盖板，所述涂层或盖板组装于所述指纹芯片表面。

本发明的有益效果是：本发明提出一种一体化系统指纹芯片封装结构及指纹模组，从指纹芯片的封装和指纹模组的制程出发，将芯片和模组整合到一起封装为一个整体的超薄指纹芯片封装结构，从而减薄了指纹芯片的封装，缩减了指纹模组的制程结构，系统化封装了指纹结构。其中，将指纹芯片的感应区与基板电路结合，将电源模块(PMC)、模拟数字转换器(ADC)、数字模拟转换器(DAC)、处理器(Processor)等控制及处理器件倒置于基板的下方反向塑封的塑封体内，通过铜柱方式将基板线路和控制及处理器件电性连接，反向塑封体(EMC材料)同时将连接线路通过RDL方式拉至下方塑封体内凹部分预设的开窗焊盘(solder pad)，这样，手机主板可以直接通过弹片方式与指纹芯片封装结构的开窗焊盘连接。这种一体化系统指纹芯片封装结构及指纹模组不仅使得指纹模组超薄化、简单化，而且具有更好的可靠性和使用性。

附图说明

图1为现有技术中指纹模组结构示意图；

图2为本发明一体化系统指纹芯片封装结构示意图；

图3为图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明一体化系统指纹模组示意图；