指纹识别装置和电子设备制造方法及图纸

一种指纹识别装置和电子设备，能够在不影响指纹识别芯片的性能的基础上，减小指纹识别装置的厚度。该指纹识别装置用于设置于电子设备的显示屏下方以实现指纹识别，包括：光学指纹芯片，用于接收经过手指反射或散射而返回的指纹光信号，并将该指纹光信号转换为指纹电信号；滤光片，设置于该光学指纹芯片上方，该滤光片的下表面直接形成有金属线路层，该金属线路层通过焊球连接该光学指纹芯片，并用于传输该光学指纹芯片的指纹电信号。

【技术实现步骤摘要】
指纹识别装置和电子设备本申请要求于2019年6月14日提交国际局、申请号为PCT/CN2019/091412、专利技术名称为“光学指纹装置和电子设备”的国际申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及光学指纹
，并且更具体地，涉及一种指纹识别装置和电子设备。
技术介绍
随着手机全面屏时代的到来，屏下指纹识别装置的应用越来越广泛，其中以屏下光学指纹识别装置最为普及。在屏下光学指纹识别装置中，屏幕作为光源，将光信号发射至手指，通过采集经过手指反射的光信号，并基于该光信号进行指纹识别。在此过程中，通常需要采用滤光层将环境光等干扰光滤除，以提高指纹识别的性能。在一些实施方式中，将滤光层外置在屏下指纹识别装置中指纹识别芯片的上方，通过胶层或者支架固定，但采用该方式会造成屏下指纹识别装置厚度增加。为了减小屏下指纹识别装置的厚度，在另一种实施方式中，将滤光层内置在屏下指纹识别装置的指纹识别芯片中，但采用该方式，指纹识别芯片易发生翘曲，影响指纹识别芯片的性能和可靠性。因此，如何减小指纹识别装置的厚度，且不影响指纹识别芯片的性能，是一项亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种指纹识别装置和电子设备，能够在不影响指纹识别芯片的性能的基础上，减小指纹识别装置的厚度。第一方面，提供了一种指纹识别装置，用于设置于电子设备的显示屏下方以实现指纹识别，包括：光学指纹芯片，用于接收经过手指反射或散射而返回的指纹光信号，并将该指纹光信号转换为指纹电信号；滤光片，设置于该光学指纹芯片上方，该滤光片的下表面直接形成有金属线路层，该金属线路层通过焊球连接该光学指纹芯片，并用于传输该光学指纹芯片的指纹电信号。本申请的指纹识别装置，通过在滤光片上设置金属线路层并与光学指纹芯片通过焊球连接这种新的封装方式，在减小指纹识别装置厚度的同时，还不会造成光学指纹芯片的翘曲，不影响指纹识别装置的识别性能且有利于指纹识别装置的轻薄化发展，使其可以应用于更多的场景。在一种可能的实现方式中，该金属线路层用于形成该光学指纹芯片的扇出型晶圆级封装。在本申请实施例中，通过扇出型晶圆级封装方式，可以使光学指纹芯片焊盘的数量和间距不受限于光学指纹芯片的面积。且对多管脚的光学指纹芯片进行晶圆级封装的同时整合滤光片，可以提高光学指纹芯片多方面的性能。在一种可能的实现方式中，该金属线路层的材料包括铝；和/或，该金属线路层的厚度为100nm至3000nm。在一种可能的实现方式中，该金属线路层的材料为铝铜合金，其中，铜在该铝铜合金中的质量分数小于5％；或者该金属线路层的材料为铝金合金，其中，金在该铝金合金中的质量分数小于5％；或者该金属线路层的材料为铝银合金，其中，银在该铝银合金中的质量分数小于5％。在本申请实施例中，金属线路层采用铝材料可以减少指纹识别装置的工艺成本，且在滤光片上直接生长铝材料的金属线路层，可以增大金属线路层与滤光片的粘附力。在一种可能的实现方式中，该金属线路层为直接在该滤光片的下表面采用物理气相沉积法镀膜，并经过光刻以及刻蚀工艺、或者光刻以及剥离工艺处理以形成的图形线路层。在一种可能的实现方式中，该金属线路层的表面设置第一保护胶层，该金属线路层通过该第一保护胶层形成焊盘，该焊盘形成在该滤光片的边缘区域。在一种可能的实现方式中，该焊盘表面生长有凸点，该焊球通过该凸点与该焊盘连接。在一种可能的实现方式中，该凸点为金凸点。在本申请实施例中，采用金凸点实现焊盘之间的连接，可以降低指纹识别装置的工艺制程复杂度，提高工艺良率。在一种可能的实现方式中，该第一保护胶层的材料为无机材料，该无机材料为：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或多种；和/或，该第一保护胶层的厚度为100nm至3000nm。在一种可能的实现方式中，该第一保护胶层为在该金属线路层表面采用化学气相沉积法镀膜，并经过光刻以及刻蚀工艺、或者光刻以及剥离工艺处理以形成的图形层。在一种可能的实现方式中，该金属线路层和该第一保护胶层的中间区域镂空，该光学指纹芯片设置在镂空的区域的下方，以接收来自该显示屏上方的手指的指纹光信号，该指纹光信号用来检测该手指的指纹信息。在一种可能的实现方式中，该镂空的区域的面积大于该光学指纹芯片的感应面积。在一种可能的实现方式中，该滤光片包括透明基材，该透明基材的上表面和下表面分别设置有滤光层，该滤光层用于透过目标波段的光信号，滤除非目标波段的光信号。在一种可能的实现方式中，该透明基材的上表面的滤光层为10层至80层之间，该透明基材的下表面的镀膜层为10层至80层之间。在一种可能的实现方式中，该透明基材为有碱或无碱玻璃，该玻璃的厚度为0.1至0.7mm。在本申请实施例中，透明基材为具有一定强度的材料，用于为与其连接的光学指纹芯片提供支撑，且在透明基材上下表明进行镀膜可以控制滤光片的翘曲度，从而提高指纹识别装置的性能。在一种可能的实现方式中，该目标波段为可见光波段。在一种可能的实现方式中，该金属线路层上形成有第一焊盘和第二焊盘，该第一焊盘通过该焊球与该光学指纹芯片上的焊盘连接；该光学指纹芯片上的焊盘用于将该指纹电信号传输至该第一焊盘，该第一焊盘用于将该指纹电信号传输至该第二焊盘。在一种可能的实现方式中，该第二焊盘用于将该指纹电信号传输至柔性电路板，该柔性电路板设置在该滤光片的下方。在一种可能的实现方式中，该指纹识别装置还包括：该柔性电路板，该第二焊盘通过该焊球连接与该柔性电路板上的焊盘连接。在本申请实施例中，柔性电路板能够通过滤光片起到补强和支撑作用，因此，柔性电路板的下方可以不设置补强板，能够有效降低指纹识别装置的整体厚度，有利于满足电子设备的轻薄化的需求。在一种可能的实现方式中，该柔性电路板设置在该光学指纹芯片的外围。在一种可能的实现方式中，该柔性电路板的中间区域镂空，该光学指纹芯片设置在该镂空的区域中。在本申请实施例中，光学指纹芯片设置在柔性电路板的镂空的区域中，能够进一步降低指纹识别装置的整体厚度。在一种可能的实现方式中，该柔性电路板设置在该光学指纹芯片的边缘区域的外侧。在一种可能的实现方式中，该光学指纹芯片的焊盘设置在该光学指纹芯片的边缘区域，该柔性电路板的焊盘设置在该柔性电路板的边缘区域，且靠近该光学指纹芯片的一侧。在一种可能的实现方式中，该指纹识别装置还包括：第二保护胶层，用于包覆该第一焊盘，该第二焊盘，该光学指纹芯片上的焊盘和该柔性电路板上的焊盘。在一种可能的实现方式中，该指纹识别装置还包括：光学组件，设置在该滤光片和该光学指纹芯片之间，用于将来自该显示屏上方的指纹光信号导引或会聚到该光学指纹芯片。在一种可能的实现方式中，该光学组件包括至少一阻光层和微透镜阵列，该至少一阻光层位于该微镜头阵列下方，设置有多个通光小孔，该光学指纹芯片用于接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指纹识别装置，其特征在于，用于设置于电子设备的显示屏下方以实现指纹识别，包括：/n光学指纹芯片，用于接收经过手指反射或散射而返回的指纹光信号，并将所述指纹光信号转换为指纹电信号；/n滤光片，设置于所述光学指纹芯片上方，所述滤光片的下表面直接形成有金属线路层，所述金属线路层通过焊球连接所述光学指纹芯片，并用于传输所述光学指纹芯片的指纹电信号。/n

【技术特征摘要】
20190614 CN PCT/CN2019/0914121.一种指纹识别装置，其特征在于，用于设置于电子设备的显示屏下方以实现指纹识别，包括：
光学指纹芯片，用于接收经过手指反射或散射而返回的指纹光信号，并将所述指纹光信号转换为指纹电信号；
滤光片，设置于所述光学指纹芯片上方，所述滤光片的下表面直接形成有金属线路层，所述金属线路层通过焊球连接所述光学指纹芯片，并用于传输所述光学指纹芯片的指纹电信号。


2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层用于形成所述光学指纹芯片的扇出型晶圆级封装。


3.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层的材料包括铝。


4.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层的厚度为100nm至3000nm。


5.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层的材料为铝铜合金。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层为直接在所述滤光片的下表面采用物理气相沉积法镀膜，并经过光刻以及刻蚀工艺、或者光刻以及剥离工艺处理以形成的图形线路层。


7.根据权利要求1-5中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层的表面设置第一保护胶层，所述金属线路层通过所述第一保护胶层形成焊盘，所述焊盘形成在所述滤光片的边缘区域。


8.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述焊盘表面生长有凸点，所述焊球通过所述凸点与所述焊盘连接。


9.根据权利要求8所述的指纹识别装置，其特征在于，所述凸点为金凸点。


10.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一保护胶层包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种。


11.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一保护胶层的厚度为100nm至3000nm。


12.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一保护胶层为在所述金属线路层表面采用化学气相沉积法镀膜，并经过光刻以及刻蚀工艺、或者光刻以及剥离工艺处理以形成的图形层。


13.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述金属线路层和所述第一保护胶层的中间区域镂空，所述光学指纹芯片设置在镂空的区域的下方，以接收来自所述显示屏上方的手指的指纹光信号，所述指纹光信号用来检测所述手指的指纹信息。


14.根据权利要求13所述的指纹识别装置，其特征在于，所述镂空的区域的面积大于所述光学指纹芯片的感应面积。


15.根据权利要求1-5中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述滤光片包括透明基材，所述透明基材的上表面和下表面分别设置有滤光层，所述滤光层用于透过目标波段的光信号，滤除非目标波段的光信号。


16.根据权利要求15所述的指纹识别装置，其特征在于，所述透明基材的上表面的滤光层为10层至80层之间，所述透明基材的下表面的镀膜层为10层至80层之间。


17.根据权利要求15所述的指纹识别装置，其特征在于，所述透明基材为有碱或无碱玻璃，所述玻璃的厚度为0.1至0.7mm。


18.根据权利要求15所述的指纹识别装置，其特征在于，所述目标波段为可见光波段。


19.根据权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：高攀，吴宝全，刘辰锦，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44