指纹识别装置、其制造方法以及电子设备的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种为了使集成电路的驱动元件具有耐久性而具有改善的结构的指纹识别装置、其制造方法以及电子设备。指纹识别装置可以包括：集成电路，与至少一个传感器电极电连接；第一电路基板，位于所述集成电路的上部，配备有所述至少一个传感器电极；第二电路基板，与所述第一电路基板电连接，并位于所述集成电路的下部；模塑层，配备于所述第一电路基板的下部而包裹所述集成电路，以从外部保护所述集成电路；连接部，电连接所述第一电路基板和所述第二电路基板。
【专利说明】
指纹识别装置、其制造方法以及电子设备
技术领域
[0001]本发明涉及一种指纹识别装置、其制造方法及电子设备，尤其涉及一种为了具有针对物理和环境因素的耐久性而具有改善的结构的指纹识别装置、其制造方法以及电子设备。
【背景技术】
[0002]通常，便携式电话(MobiIe Terminal )、个人数字助理(Personal DigitalAssistants ;PDA)或者平板电脑等便携式终端采用着借助于键盘(Key Pad)或者触摸板(Touch Pad)等的用户界面。
[0003]最近，为了支持利用便携式终端的通信设备或互联网服务，无线宽带(WirelessBroadband，WIBRO)等无线互联网服务以及移动通信服务已被商用化，并且在便携式电话或PDA等便携式终端中采用着Windows Mobile、安卓(Android)等操作系统以支持图形用户界面(Graphical User Interface;GUI)。
[0004]并且，随着通信技术的发展，所述便携式终端给用户提供着多种附加服务，并且基于GUI的操作系统使借助于便携式电子设备的附加服务的提供变得更为便利。
[0005]并且，为了更便利地使用电子设备而应用着指示装置(PointingDevices)，其以如下方式应用于电子设备:通过感测随着作为被摄体的手指的移动而变化的信号而使光标(Cursor)等指针移动，或者接收用户所期望的信息或命令。
[0006]在所述指示装置中应用着传感器，以通过感测手指的变化而使光标(画面上的指针)移动，并且，可以一同设置有圆顶开关(Dome switch)以选择光标所处的菜单或图标。
[0007]通常，指纹识别技术是主要用于通过用户注册及认证步骤而预防安全事故的技术，其应用于个人和组织的网络防御、内容和数据的保护、电脑或移动装置等的安全访问(Access)控制等。
[0008]最近，随着移动技术的发展，指纹识别技术的应用程度越来越广泛，例如通过检测手指指纹的图像数据而进行指示器的操作的指示装置生物触控板(BTP)等装置中也应用着该技术。
[0009]为了这种指纹识别技术，指纹识别传感器被用作指示装置的传感器，所述指纹识别传感器是用于识别人类手指的指纹图案的装置，指纹识别传感器根据感测原理而被划分成光学式传感器、电式传感器(电容方式和导电方式)、超声波方式传感器、热感式传感器，并且各个类型的指纹识别传感器根据各自的驱动原理而从手指得到指纹图像数据。
[0010]包括指纹识别传感器的指示装置根据不同类型而被提出了多种方式的封装工艺，但是对于电传感器而言，包括集成电路而得到个别部件化，因此相比其他类型的传感器，在封装技术开发方面存在困难。扇出型晶圆级封装工艺作为包括集成电路的指纹识别传感器的封装技术而被提出，但是在利用扇出型晶圆级封装工艺的情况下，集成电路的驱动元件部分可能靠近暴露到外部的表面。因此，如果将通过扇出型晶圆级封装工艺而制造的指示装置使用于如按钮那样被施加周期性地冲击的电子部件的话，难以避免集成电路的驱动元件的损害。
[0011]并且，扇出型晶圆级封装工艺随着指示装置的面积大于集成电路的面积，在晶圆上重排I/o的效率降低，从而导致工艺成本上升。因为指示装置的集成电路的面积较小，所以如果为了实现诸如智能手机之类的主按键(Home key)等预定大小的按钮形状而利用扇出型晶圆级封装工艺，则经济损失较大。
[0012]相关的现有技术文献有韩国公开专利公报第10-2011-0055364号(指示装置及电子设备)。
【发明内容】
[0013]技术问题
[0014]本发明的一方面提供一种具有改善的结构从而能够将指纹识别装置用作机械按钮的指纹识别装置、其制造方法以及电子设备。
[0015]本发明的另一方面提供一种具有改善的结构从而使集成电路的驱动元件具有耐久性的指纹识别装置、其制造方法以及电子设备。
[0016]技术方案
[0017]根据本发明的思想的指纹识别装置可以包括:集成电路，与至少一个传感器电极电连接;第一电路基板，位于所述集成电路的上部，配备有所述至少一个传感器电极;第二电路基板，与所述第一电路基板电连接，位于所述集成电路的下部;模塑层，配备于所述第一电路基板的下部而包裹所述集成电路，以从外部保护所述集成电路;连接部，电连接所述第一电路基板和所述第二电路基板。
[0018]所述第一电路基板可以具有层叠有多个电路层的结构，所述多个电路层被重排成使所述至少一个传感器电极所感测的信号被传递到所述集成电路。
[0019]所述至少一个传感器电极可以配备于暴露到外部的所述第一电路基板的表面上。
[0020]所述至少一个传感器电极可以以与暴露到外部的所述第一电路基板的表面相邻的方式配备于所述第一电路基板的内部。
[0021]并且，在所述第一电路基板可以形成有至少一个信号移动路径，以使所述至少一个传感器电极所感测的信号被传递到所述集成电路;其中，所述至少一个信号移动路径可以包括:第一电路层，布置有所述至少一个传感器电极;第二电路层，布置有配备于所述第一电路基板的下部的电极；以及微孔，将所述第一电路和所述第二电路电连接。
[0022]所述至少一个信号移动路径还可以包括:至少一个第三电路层，位于所述第一电路层和所述第二电路层之间；所述微孔电连接具有层叠结构的所述第一电路层、所述至少一个第三电路层以及所述第二电路层。
[0023]所述电极和所述集成电路可以通过所述接触部件而电连接，以使所述至少一个传感器电极所感测的信号通过所述至少一个信号移动路径而被传递到所述集成电路。
[0024]所述接触部件可以包括焊接凸点(Solder Bump)。
[0025]根据本发明的思想的指纹识别装置还可以包括:底部填充树脂层，形成于所述集成电路以及与所述集成电路相向的所述第一电路基板的下表面之间，以加强所述接触部件的耐久性。
[0026]所述第二电路基板可以包括:刚性基板、柔性基板、刚挠基板以及刚挠分离接合基板。
[0027]所述连接部可以包括穿过所述模塑层而电连接所述第一电路基板和所述第二电路基板的穿模塑孔(Through Mold Via)和焊球(Solder Ball)中的至少一个。
[0028]所述连接部可以通过金锡共晶接合、ACA/NCA接合、焊接以及金_金接合中的一个接合方式而接合到所述第二电路基板。
[0029]在所述第一电路基板的上端部可以呈现有多样的颜色以激发美感。
[0030]所述第一电路基板和所述模塑层可以包含陶瓷或金属填料以加强耐久性。
[0031]在所述模塑层的底面可以形成有朝所述集成电路凹陷的收容槽，所述第二电路基板收容于所述收容槽，从而可以与位于所述模塑层下部的结构物相隔。
[0032]所述收容槽和收容于所述收容槽的所述第二电路基板可以被弯折。
[0033]所述收容槽可以形成于所述模塑层的底面中央部。
[0034]所述收容槽可以形成于所述模塑层的底面的侧面部。
[0035]所述收容槽可以形成于所述模塑层的底面的一端部。
[0036]在所述模塑层的底面可以形成有朝所述结构物突出或朝所述集成电路凹陷的结合部，以使所述模塑层与所述结构物结合。
[0037]根据本发明的思想的指纹识别装置还可以包括:固定层，使所述第二电路基板被固定在所述收容槽，所述固定层可以形成于所述收容槽和所述第二电路基板之间，或者形成于所述第二电路基板下部以和所述结构物相向。
[0038]所述固定层可以包裹收容于所述收容槽的所述第二电路基板。
[0039]所述固定层可以包括环氧树脂、丙烯酸树脂、硅树脂和聚氨酯树脂中的至少一个。
[0040]所述固定层可以形成于所述收容槽和所述第二电路基板之间，以覆盖所述第二电路基板的一部分。
[0041]所述第二电路基板的特征在于，在所述第二电路基板形成有所述凹陷部和穿孔部中的至少一个，所述凹陷部和所述穿孔部中的至少一个被所述模塑层填充。
[0042]所述凹陷部和所述穿孔部中的至少一个可以以与所述集成电路对应的方式位于所述集成电路的下部。
[0043]所述模塑层的特征在于，包裹所述第二电路基板。
[0044]根据本发明的思想的指纹识别装置还可以包括:金属材质的加固层，位于所述第二电路基板或模塑层的下部。
[0045]根据本发明的思想的指纹识别装置可以包括:集成电路，与至少一个传感器电极电连接;第一电路基板，位于所述集成电路的上部，在内部形成有至少一个信号移动路径，以使所述至少一个传感器电极所感测的信号被传递到所述集成电路;接触部件，位于所述集成电路和所述第一电路基板之间，以电连接所述集成电路和所述第一电路基板；以及模塑层，配备于所述第一电路基板的下部而包裹所述集成电路和所述接触部件，以从外部保护所述集成电路。
[0046]在所述模塑层的底面可以形成有朝所述集成电路凹陷的收容槽，所述第一电路基板的一端部以与所述集成电路的下表面相向的方式弯折而收容于所述收容槽。
[0047]所述第一电路基板的一端部可以沿着所述模塑层而向远离所述集成电路的方向弯折。
[0048]所述第一电路基板可以具有层叠有多个电路层的结构，所述多个电路层被重排成使所述至少一个传感器电极所感测的信号被传递到所述集成电路，所述第一电路基板可以包括刚挠基板以及刚挠分离接合基板。
[0049]根据本发明的思想的指纹识别装置的制造方法可以包括以下步骤:用接触部件电连接集成电路以及配备有至少一个传感器电极的第一电路基板;在所述第一电路基板上形成包裹所述集成电路的模塑层，以从外部保护所述集成电路。
[0050]所述第一电路基板可以由多个电路层层叠而形成。
[0051]根据本发明的思想的指纹识别装置的制造方法可以包括以下步骤:用接触部件电连接集成电路以及配备有至少一个传感器电极的第一电路基板;在所述多层的第一电路基板上形成包裹所述集成电路的模塑层，以从外部保护所述集成电路;形成一端部与所述多层的第一电路基板相接触的连接部;将所述多层的第一电路基板和所述第二电路基板电连接，以使所述连接部的另一端部与第二电路基板相接触。
[0052]根据本发明的思想的指纹识别装置的制造方法可以包括以下步骤:用接触部件电连接集成电路以及配备有至少一个传感器电极的第一电路基板;形成一端部与所述多层的第一电路基板相接触的连接部;将所述多层的第一电路基板和所述第二电路基板电连接，以使所述连接部的另一端部与第二电路基板相接触;在所述多层的第一电路基板上形成包裹所述集成电路和所述第二电路基板的模塑层，以从外部保护所述集成电路。
[0053]在使用指纹识别装置的根据本发明的电子设备中，所述指纹识别装置可以包括:集成电路，与至少一个传感器电极电连接;第一电路基板，位于所述集成电路的上部，配备有所述至少一个传感器电极;第二电路基板，与所述第一电路基板电连接，位于所述集成电路的下部;模塑层，配备于所述第一电路基板的下部而包裹所述集成电路，以从外部保护所述集成电路，其中所述指纹识别装置的外围可以形成曲面。
[0054]在所述模塑层的底面可以形成有朝所述集成电路凹陷的收容槽，所述第二电路基板可以收容于所述收容槽，从而与所述结构物相隔。
[0055]所述第一电路基板和所述第二电路基板可以一体地形成。
[0056]所述指纹识别装置还可以包括:连接部，电连接所述第一电路基板和所述第二电路基板。
[0057]根据本发明的思想的电子设备还可以包括:涂层，配备于所述第一电路基板的上部，以呈现多样的颜色和图案。
[0058]所述模塑层的特征在于，包裹所述第二电路基板。
[0059]有益效果
[0060]通过使用由多个电路层构成的第一电路基板，可以将容易受外部冲击影响的集成电路的驱动元件从外部相隔而防止集成电路驱动元件的受损。
[0061]相比用于制造指纹识别装置的扇出型晶圆级封装工艺，本发明的制造工艺简单，因此可以减少制造所需时间，并实现经济性。
【附图说明】
[0062]图1是示出根据本发明的一实施例的指纹识别装置的剖视图。
[0063]图2a和图2b是放大示出根据本发明的一实施例的指纹识别装置的局部的图。
[0064]图3是示出根据本发明的一实施例的指纹识别装置的外观的立体图。
[0065]图4是示出图3中示出的指纹识别装置的底面的图。
[0066]图5a和图5b是示出根据本发明的另一实施例的指纹识别装置的底面的图。
[0067]图6是示出根据本发明的一实施例的指纹识别装置中包括底部填充树脂层的结构的图。
[0068]图7是示出在根据本发明的一实施例的指纹识别装置中包括涂层的结构的图。
[0069]图8是示出根据本发明的另一实施例的指纹识别装置的制造方法的流程图(FlowChart)ο
[0070]图9是示出根据本发明的另一实施例的指纹识别装置的剖视图。
[0071]图10是示出在根据本发明的另一实施例的指纹识别装置的第二电路基板形成有凹陷部的结构的剖视图。
[0072]图11是示出在根据本发明的另一实施例的指纹识别装置的第二电路基板形成有穿孔部的结构的剖视图。
[0073]图12是示出在根据本发明的另一实施例的指纹识别装置中包括加固层的结构的剖视图。
[0074]图13是示出根据本发明的另一实施例的指纹识别装置的制造方法的流程图(FlowChart)ο
[0075]图14是示出根据本发明的又一实施例的指纹识别装置的剖视图。
[0076]图15是示出根据本发明的又一实施例的指纹识别装置的剖视图。
[0077]图16是示出根据图14和图15的指纹识别装置的制造方法的流程图(F1wChart)。
[0078]图17是示出根据本发明的一实施例的电子设备的立体图。
[0079]图18是放大示出图17中示出的电子设备的一个部分的图。
【具体实施方式】
[0080]以下，参照附图而对根据本发明的优选实施例进行详细说明。
[0081]图1是示出根据本发明的一实施例的指纹识别装置的剖视图，图2a和图2b是放大示出根据本发明的一实施例的指纹识别装置的局部的图。
[0082]如图1、图2a、图2b所示，指纹识别装置I可以包括:集成电路10、第一电路基板20、第二电路基板30、模塑层40和连接部50。
[0083]第一电路基板20可以包括至少一个传感器电极21。至少一个传感器电极21感测从指纹的脊(Ridge)和谷(Vally)导出的静电信号。至少一个传感器电极21所感测到的信号被转换成电信号而通过放大器(未示出)被放大，且可以通过连接部50或第二电路基板30等连接器(Connector)而被传送到指纹识别装置I的微电脑。
[0084]至少一个传感器电极21所感测到的信号被传递到与至少一个传感器电极21电连接的集成度电路1。集成电路1起到对至少一个传感器电极21所感测到的信号进行运算的作用。
[0085]位于集成电路10的上部的第一电路基板20可以具有层叠多个电路层24、25、26的结构。第一电路基板20所包括的多个电路层24、25、26经过重排(rearrangement)过程而使至少一个传感电极21所感测的信号能够被传递到位于第一电路基板20的下部的集成电路10。并且，容易因外部冲击而受损的集成电路10的驱动元件(未示出)可以从用户的身体的一部分能够接触的第一电路基板20的表面相隔与构成第一电路基板20的多个电路层24、25、26的厚度相当的距离，因此可以得到保护而免受外部冲击。
[0086]在第一电路基板20可以形成有至少一个信号移动路径23，以使至少一个传感器电极21所感测的信号能够被传递至集成电路10。至少一个信号移动路径23可以包括:第一电路层24、第二电路层25和微孔(Micro Via)27。
[0087]至少一个传感器电极21可以位于第一电路层24，在配备于第一电路层24的下部的第二电路层25可以布置有至少一个电极28。第一电路层24和第二电路层25可以借助于微孔27而电连接。
[0088]至少一个信号移动路径23可以包括至少一个第三电路层26。至少一个第三电路层26可以位于第一电路层24和第二电路层25之间。第一电路层24、至少一个第三电路层26和第二电路层25可以具有朝集成电路10方向层叠的结构，并且微孔27电连接第一电路层24、至少一个第三电路层26和第二电路层25。
[0089]第一电路层24、至少一个第三电路层26和第二电路层25可以形成于金属层，并且微孔27可以形成于树脂层29。具体地，微孔27贯通树脂层29而电连接第一电路层24、至少一个第三电路层26和第二电路层25。
[0090]第一电路基板20所包括的多个电路层24、25、26的个数可以以配备第一电路层24、至少一个第三电路层26和第二电路层25的金属层的数量为基准计数(Counting)。
[0091 ] 多个电路层24、25、26的个数不限于3个。
[0092]第一电路基板20可以包含陶瓷或金属填料以加强耐久性、加强刚性、补充热膨胀系数、并控制介电率。
[0093]考虑到设计方面，可以在第一电路基板20的上端部呈现多种色彩，以刺激用户的美感。具体地，可以呈现多样的颜色而使位于第一电路基板20的上端部的树脂层29a激发用户的美感，并使位于第一电路基板20内部的至少一个传感器电极21得到隐蔽。
[0094]配备于第一电路层24的至少一个传感器电极21可以与第一电路基板20的表面相邻而配备于第一电路基板20的内部，其中，所述第一电路基板20的表面为了使用户的身体的一部分能够接触而暴露到外部。并且，至少一个传感器电极21可以配备于第一电路基板20的表面上，以使用户的身体的一部分能够直接接触。
[0095]第二电路基板30可以配备于集成电路10的下部而与第一电路基板20电连接。因此，至少一个传感器电极21所感测的信号通过形成于第一电路基板20的至少一个信号移动路径23而被传递到集成电路10，在集成电路10中得到运算的信号被传递给第二电路基板30。传递到第二电路基板30的信号可以通过形成于第二电路基板30的一端部的输出端子(未示出)而被传递给其他电子部件。
[0096]第二电路基板30可以包括:刚性基板(Printed Circuit Board)、柔性基板(Flexible Printed Circuit Board)、刚烧基板(兼具具有刚性的部分和具有柔性的部分的基板)以及刚挠分离接合基板(刚性基板和柔性基板接合从而使具有刚性的部分和具有柔性的部分共存的基板)。
[0097]模塑层40配备于第一电路基板20的下部而从外部冲击以及温湿度变化等外部环境保护集成电路10。模塑层40可以包裹集成电路10。
[0098]模塑层40可以包含陶瓷或金属填料以加强刚性、补充模塑层40热膨胀系数、并控制介电率。
[0099]连接部50可以电连接第一电路基板20和第二电路基板30。连接部50可以包括穿模塑孔(Through Mold Via)，所述穿模塑孔通过模塑层40而电连接第一电路基板20和第二电路基板30。连接部50可以填充有导电性物质以使集成电路10的信号能够被传递到第二电路基板30。
[0?00] 连接部50可以通过金锡共晶接合、各向异性导电粘合剂(ACA: anisotropicconductive 8(11168；^6)/非导电粘合剂(1^厶:1^011-(]011(111(31:;^6 Adhesive)接合、焊接以及金-金接合中的一个接合方式而接合到第二电路基板30。焊接可以包括贯通孔焊接(throughhole soldering)和热压焊接(hot bar soldering)。
[0101]第一电路基板20和集成电路10可以借助于接触部件60而电连接。具体地，为了使至少一个传感器电极21所感测的信号通过至少一个信号移动路径23而被传递到集成电路10，配备于第二电路层25的电极28和集成电路10可以借助于接触部件60而电连接。接触部件60可以包括焊接凸点(Solder Bump)。
[0102]如图3至图5b所示，在模塑层40的底面可以形成有朝集成电路10凹陷的收容槽70。第二电路基板30可以被收容槽70收容而与位于模塑层40下部的结构物(未示出)相隔。
[0103]在将指纹识别装置I用作机械按钮的情况下，位于模塑层40下部的结构物可以包括圆顶开关(未示出)。
[0104]在将指纹识别装置I用作机械按钮的情况下，模塑层40的底面可以根据与位于模塑层40的下部的结构物接触或者位于模塑层40下部的结构物来施加压力，并且在连接部50或第二电路基板30与结构物接触的情况下，连接部50或者第二电路基板30可能受损，因此第二电路基板30可以避开形成于模塑层40的底面的下部压力集中部位(模塑层底面与结构物接触的部位或者压力借助于位于模塑层下部的结构物而施加到模塑层的部位)80而被收容槽70收容。
[0105]通常，下部压力集中部位80可以形成于模塑层40的底面中央部。收容槽70可以横穿形成于模塑层40底面中央部的下部压力集中部位80之间而形成。即，下部压力集中部位80可以位于收容槽70的左侧和右侧。并且，收容槽70可以形成于模塑层40的底面的侧面部，或者形成于模塑层40的底面的一端部，以回避形成于中央部的下部压力集中部位80。
[0106]下部压力集中部位80还可以形成于模塑层40的底面边缘位置部分。下部压力集中部位80可以根据位于模塑层40下部的结构物而形成于多样的位置，并且不限于模塑层40的底面中央部或者模塑层40的底面边缘位置部分。
[0107]收容槽70可以弯折以回避下部压力集中部位80，并且弯折的收容槽70所收容的第二电路基板30也可以被弯折。
[0108]在模塑层40的底面可以形成有朝结构物突出或朝集成电路10凹陷的结合部(未示出)，以使位于模塑层40下部的结构物(未示出)与模塑层40结合。
[0109]指纹识别装置I还可以包括固定层90。固定层90可以形成于收容槽70和第二电路基板30之间，以使第二电路基板30被固定于收容槽70。并且，固定层90可以以与位于模塑层40下部的结构物(未示出)相向的方式形成于第二电路基板30的下部，以支撑被收容槽70收容的第二电路基板30。固定层90可以包裹被收容槽70收容的整个第二电路基板30。并且，固定层90可以以覆盖第二电路基板30的一部分的方式形成于收容槽70和第二电路基板30之间。固定层90可以以防止第二电路基板30从收容槽70脱离为目的形成为多种形态。
[0110]固定层90可以包括环氧树脂、丙烯酸树脂、硅树脂和聚氨酯树脂中的至少一个。
[0111]图6是示出根据本发明的一实施例的指纹识别装置中包括底部填充树脂层的结构的图。
[0112]如图6所示，指纹识别装置Ia还可以包括底部填充树脂层200。底部填充树脂层200可以形成在与集成电路10相向的第一电路基板20的下表面和集成电路10之间，以加强电连接第一电路基板20和集成电路10的接触部件60的耐久性。底部填充树脂层200可以以包裹金属部件60的方式形成。
[0113]图7是示出在根据本发明的一实施例的指纹识别装置中包括涂层的结构的图。
[0114]如图7所示，指纹识别装置Ib还可以包括涂层300。
[0115]涂层300可以配备于第一电路基板20的上部。在涂层300可以形成有多样的颜色和图案。能够形成于涂层300的多样的图案和纹样可以通过印刷、雕刻以及激光加工法中的至少一个而显示在涂层300。或者可以以贴纸的形态贴附在涂层300。图案或纹样的显示方法不限于上述示例。
[0116]图8是示出根据本发明的另一实施例的指纹识别装置的制造方法的流程图(FlowChart)ο
[0117]如图8所示，指纹识别装置的制造方法可以包括以下步骤:用接触部件电连接集成电路和配备有至少一个传感器电极的第一电路基板(Pl);在多层的第一电路基板上形成包裹集成电路的模塑层，以从外部保护集成电路(P2);形成一端部连接到多层的第一电路基板的连接部(P3);电连接多层的第一电路基板和第二电路基板以使连接部的另一端部与第二电路基板相接触(P4)。
[0118]模塑层可以利用模具而形成。具体地，用接触部件电连接集成电路和配备有至少一个传感器电极的第一电路基板之后，套上模具而形成模塑层。通过在模具形成收容槽后进行模塑，从而可以在模塑层的底面形成能够收容第二电路基板的收容槽。
[0119]图9是示出根据本发明的另一实施例的指纹识别装置的剖视图，图10是示出在根据本发明的另一实施例的指纹识别装置的第二电路基板形成有凹陷部的结构的剖视图，图11是示出在根据本发明的另一实施例的指纹识别装置的第二电路基板形成有穿孔部的结构的剖视图，图12是示出在根据本发明的另一实施例的指纹识别装置中包括加固层的结构的剖视图。以下，省略与图1至图8的说明重复的说明。并且，未示出的附图符号参照图1至图
8.
[0120]如图9至图12所示，指纹识别装置2可以包括:集成电路10、第一电路基板20、第二电路基板30、模塑层40和连接部50。
[0121]位于集成电路10的上部的第一电路基板20可以具有层叠有多个电路层24、25、26的结构。
[0122]第二电路基板30可以配备于集成电路10的下部而与第一电路基板20电连接。因此，至少一个传感器电极21所感测的信号通过形成于第一电路基板20的至少一个信号移动路径23而被传递到集成电路10，在集成电路10得到运算的信号被传递给第二电路基板30。传递到第二电路基板30的信号可以通过形成于第二电路基板30的一端部的输出端子(未示出)而被传递给其他电子部件。
[0123]在第二电路基板30可以形成有凹陷部31和穿孔部31a中的至少一个。
[0124]在第二电路基板30可以形成有以从第一电路基板20远离的方式凹陷的凹陷部31。
[0125]凹陷部31可以以对应于集成电路10的方式位于集成电路10的下部。
[0126]并且，在第二电路基板30可以形成有穿孔部31a。
[0127]穿孔部31a可以与集成电路10对应地位于集成电路10的下部。可以通过使穿孔部31a形成于第二电路基板30，而使第二电路基板30不连续地位于集成电路10的下部。
[0128]并且，在第二电路基板30可以形成有凹陷部31和穿孔部31a两者。
[0129]凹陷部31和穿孔部30a可以被模塑层40填充以加强刚性。即，可以通过在位于集成电路10的下部的凹陷部31和穿孔部31a中填充坚实的材质的模塑层40，从而提高指纹识别装置2的刚性。
[0130]模塑层40配备于第一电路基板20的下部而从外部冲击以及温湿度变化等外部环境保护集成电路10。模塑层40可以包裹集成电路10。
[0131]模塑层40除了集成电路10，还可以包裹第二电路基板30，从而从外部冲击以及温湿度变化等外部环境保护第二电路基板30。因此，在第二电路基板30的上部和下部可以布置有模塑层40。
[0132]收容槽70可以被省略。
[0133]连接部50可以包括穿过模塑层40而电连接第一电路基板20和第二电路基板30的穿模塑孔(Through Mold Via)和焊球(Solder Ball)中的至少一个。
[0134]指纹识别装置2还可以包括加固层400。
[0135]加固层400可以位于第二电路基板30的下部以提高指纹识别装置2的耐久性。
[0136]加固层400可以位于模塑层40的下部。
[0137]加固层400可以为金属材质。金属材质可以包括不锈钢(Steel Use Stainless，SUS) ο
[0138]图13是示出根据本发明的另一实施例的指纹识别装置的制造方法的流程图(FlowChart)ο
[0139]如图13所示，指纹识别装置的制造方法可以包括以下步骤:用接触部件电连接集成电路和配备有至少一个传感器电极的第一电路基板(Rl);形成一端部连接到多层的第一电路基板的连接部(R2);电连接多层的第一电路基板和所述第二电路基板，以使连接部的另一端部与第二电路基板相接触(R3);在所述多层的第一电路基板上形成包裹所述集成电路和所述第二电路基板的模塑层，以从外部保护所述集成电路(R4)。
[0140]图14是示出根据本发明的又一实施例的指纹识别装置的剖视图。
[0141]如图14所示，指纹识别装置Ic可以包括:集成电路10a、第一电路基板20a、接触部件60a和模塑层40a。图9中有可能省略针对上文中说明的构成要素的相同的说明。
[0142]集成电路1a是对至少一个传感器电极21a所感测的信号进行运算处理的构成要素，并且集成电路1a与至少一个传感器电极21a电连接。
[0143]第一电路基板20a可以位于集成电路1a的上部，并且在其内部可以形成有至少一个信号移动路径23a，以使至少一个传感器电极21a所感测的信号被传递到集成电路10a。第一电路基板20a可以具有由多个电路层层叠的结构，多个电路层被重排(rearrangement)成使至少一个传感器电极21a所感测的信号被传递到集成电路10a，并且可以包括刚挠基板和刚挠分离接合基板。
[0144]至少一个传感器电极21a可以以靠近第一电路基板20a表面的方式配备于第一电路基板20a的内部。
[0145]第一电路基板20a可以被弯折成中间隔着集成电路1a而彼此相向。具体地，第一电路基板20a的一端部可以收容于收容槽70a，以从外部保护集成电路10a，其中，所述收容槽70形成于模塑层40a的底面，所述模塑层40a配备于第一电路基板20a的下部。在收容于收容槽70a的第一电路基板20a的一端部可以形成有输出端子(未不出)，以使至少一个传感器电极21a所感测的信号被传递给其他电子设备。配备于集成电路1a的上部和下部的第一电路基板20a—体地形成，因此可以省略用于电连接配备于集成电路1a的上部和下部的第一电路基板20a的连接部。
[0146]集成电路1a和第一电路基板20a可以借助于接触部件60a而电连接。接触部件60a可以配备于集成电路10和位于集成电路1a上部的第一电路基板20a之间。接触部件60可以包括焊接凸点(Solder Bump)。
[0147]图15是示出根据本发明的又一实施例的指纹识别装置的剖视图。
[0148]如图15所示，指纹识别装置Id可以包括:集成电路10b、第一电路基板20b、接触部件60b和模塑层40b。图10中有可能省略针对上文中说明的构成要素的相同的说明。
[0149]第一电路基板20b位于集成电路1b的上部，在第一电路基板20b的内部可以形成有至少一个信号移动路径23b，以使至少一个传感器电极21b所感测的信号被传递到集成电路 1b 0
[0150]模塑层40b为了从外部保护集成电路1b而配备于第一电路基板20b的下部，从而可以包裹电连接集成电路1b和第一电路基板20b的接触部件60b和集成电路10b。
[0151]第一电路基板20b的一端部可以沿着模塑层40b而向远离集成电路1b的方向弯折。在第一电路基板20b的一端部向远离集成电路1b的方向弯折的情况下，在模塑层40b的底面可以不形成专门的收容槽(未示出)。
[0152]图16是示出根据图14和图15的指纹识别装置的制造方法的流程图(FlowChart)。
[0153]如图16所示，指纹识别装置的制造方法可以包括以下步骤:用接触部件电连接集成电路以及配备有至少一个传感器电极的第一电路基板(SI);在第一电路基板上形成包裹集成电路的模塑层，以从外部保护集成电路(S2)。
[0154]图17是不出根据本发明的一实施例的电子设备的立体图，图18是放大不出图17中示出的电子设备的一个部分的图。
[0155]如图17和图18所示，电子设备100具有条形态的主体。但是，电子设备100的主体不限于条形态，可以应用于主体可相对移动地结合的滑动型、折叠型、摆动型、旋转型等多种结构。
[0156]主体包括形成外观的外壳。主体可以由前壳101、后壳102和电池盖(未不出)构成。在形成于前壳101和后壳102之间的空间内置有各种电子部件。在前壳101和后壳102之间可以追加地布置至少一个中壳。
[0157]外壳可以通过注塑合成树脂而形成，或者可以形成为具有不锈钢(STS)、铝(Al)、钛(Ti)等金属材质。
[0158]在电子设备的主体，主要在前壳101可以布置有显示模块104、声音输出部105、摄像头106、用户输入部107、麦克风(未示出)、接口(未示出)等。
[0159]显示模块104占前壳101的主面的大部分。在显示模块104的两端部中靠近一端部的区域布置有声音输出部105和摄像头106，并且在靠近另一端部的区域布置有用户输入部107和麦克风(未示出)。用户输入部107和接口(未示出)等可以布置在前壳101和后壳102的侧面。
[0160]用户输入部107是为了接收用于控制电子设备100的动作的命令而被操作的构成，其可以包括多个操作单元(未示出)。操作单元也可以被统称为操作部(Manipulatingport1n)，并且可以采用用户通过施加触感而操作的方式(Tactile manner)中的任意方式。
[0161]在用户输入部107可以形成有内置指纹识别装置(未示出)的主按键(Homekey)108。在指纹识别装置中配备有至少一个传感器电极，至少一个传感器电极感测因指纹的谷和脊之间的电学特性之差而产生的电容之差(静电信号)。静电信号被转换成电信号而通过放大器(未示出)被放大，从而可以通过印刷电路基板(未示出)等连接器而传送给电子设备100的微电脑。
[0162]指纹识别装置Ie可以在没有专门的封装过程的情况下，其自身被用作主按键108。
[0163]指纹识别装置Ie的外围可以通过数值加工而形成曲面。
[0164]为了进行数值加工，需要将指纹识别装置Ie置于专门的结构物(未示出)上。为了进行有效的数值加工，在指纹识别装置Ie的底面可以形成有固定部(未示出)以使指纹识别装置Ie固定于专门的结构物上。具体地，固定部形成于指纹识别装置Ie的模塑层底面，并且可以具有向专门的结构物突出或者向指纹识别装置Ie的内部凹陷的形状。
[0165]指纹识别装置可以利用电场(Electric Field)、电容器(Capacitor)、热敏电阻(Thermistor)等而用于支持用户认证模式。
[0166]用户认证模式指将手指等身体部位接触到指纹识别传感器而进行用户认证的模式。例如，如果用户将手指置于指纹识别装置，则配备于指纹识别装置的指纹识别传感器识别用户的指纹并与存储的指纹数据进行比较，从而验证该用户是否为具有控制权限或者内容利用权限的合法用户。
[0167]指纹识别装置可以配备于需要进行本人认证步骤的所有装置。例如，可以涵盖包括信息终端、智能手机、游戏机、个人多媒体播放器(PMP)、平板电脑、相机等的电子设备、医疗设备、ATM机。
[0168]以上，对特定的实施例进行了图示及说明。但是，不限于所述实施例，并且在本发明的所属技术领域具有基本知识的人员可以在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的宗旨的情况下，进行任何多样的变更。
【主权项】
1.一种指纹识别装置，其特征在于，包括: 集成电路，与至少一个传感器电极电连接； 第一电路基板，位于所述集成电路的上部，配备有所述至少一个传感器电极； 第二电路基板，与所述第一电路基板电连接，位于所述集成电路的下部； 模塑层，配备于所述第一电路基板的下部而包裹所述集成电路，以从外部保护所述集成电路； 连接部，电连接所述第一电路基板和所述第二电路基板。2.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述第一电路基板具有层叠有多个电路层的结构，所述多个电路层被重排成使所述至少一个传感器电极所感测的信号被传递到所述集成电路。3.如权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述至少一个传感器电极配备于暴露到外部的所述第一电路基板的表面上。4.如权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述至少一个传感器电极以与暴露到外部的所述第一电路基板的表面相邻的方式配备于所述第一电路基板的内部。5.如权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于， 在所述第一电路基板形成有至少一个信号移动路径，以使所述至少一个传感器电极所感测的信号被传递到所述集成电路； 其中，所述至少一个信号移动路径包括: 第一电路层，布置有所述至少一个传感器电极； 第二电路层，布置有配备于所述第一电路基板的下部的电极；以及 微孔，将所述第一电路和所述第二电路电连接。6.如权利要求5所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述至少一个信号移动路径还包括: 至少一个第三电路层，位于所述第一电路层和所述第二电路层之间； 所述微孔电连接具有层叠结构的所述第一电路层、所述至少一个第三电路层以及所述第二电路层。7.如权利要求5所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述电极和所述集成电路通过接触部件而电连接，以使所述至少一个传感器电极所感测的信号通过所述至少一个信号移动路径而被传递到所述集成电路。8.如权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述接触部件包括焊接凸点。9.如权利要求7所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括: 底部填充树脂层，形成于所述集成电路以及与所述集成电路相向的所述第一电路基板的下表面之间，以加强所述接触部件的耐久性。10.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述第二电路基板包括:刚性基板、柔性基板、刚挠基板以及刚挠分离接合基板。11.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述连接部包括穿过所述模塑层而电连接所述第一电路基板和所述第二电路基板的穿模塑孔和焊球中的至少一个。12.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述连接部通过金锡共晶接合、ACA/NCA接合、焊接以及金-金接合中的一个接合方式而接合到所述第二电路基板。13.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于， 在所述第一电路基板的上端部呈现有多样的颜色以激发美感。14.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括: 涂层，配备于所述第一电路基板的上部，以呈现多样的颜色和图案。15.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述第一电路基板和所述模塑层包含陶瓷或金属填料以加强耐久性。16.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于， 在所述模塑层的底面形成有朝所述集成电路凹陷的收容槽， 所述第二电路基板收容于所述收容槽，从而与位于所述模塑层下部的结构物相隔。17.如权利要求16所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述收容槽和收容于所述收容槽的所述第二电路基板被弯折。18.如权利要求16所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述收容槽形成于所述模塑层的底面中央部。19.如权利要求16所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述收容槽形成于所述模塑层的底面的侧面部。20.如权利要求16所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述收容槽形成于所述模塑层的底面的一端部。21.如权利要求16所述的指纹识别装置，其特征在于， 在所述模塑层的底面形成有朝所述结构物突出或朝所述集成电路凹陷的结合部，以使所述模塑层与所述结构物结合。22.如权利要求16所述的指纹识别装置，其特征在于， 还包括:固定层，使所述第二电路基板被固定在所述收容槽， 所述固定层形成于所述收容槽和所述第二电路基板之间，或者形成于所述第二电路基板下部以和所述结构物相向。23.如权利要求22所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述固定层包裹收容于所述收容槽的所述第二电路基板。24.如权利要求22所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述固定层包括环氧树脂、丙烯酸树脂、硅树脂和聚氨酯树脂中的至少一个。25.如权利要求22所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述固定层形成于所述收容槽和所述第二电路基板之间，以覆盖所述第二电路基板的一部分。26.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于， 在所述第二电路基板形成有所述凹陷部和穿孔部中的至少一个， 所述凹陷部和所述穿孔部中的至少一个被所述模塑层填充。27.如权利要求26所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述凹陷部和所述穿孔部中的至少一个以与所述集成电路对应的方式位于所述集成电路的下部。28.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述模塑层包裹所述第二电路基板。29.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括: 金属材质的加固层，位于所述第二电路基板或模塑层的下部。30.一种指纹识别装置，其特征在于，包括: 集成电路，与至少一个传感器电极电连接； 第一电路基板，位于所述集成电路的上部，在内部形成有至少一个信号移动路径，以使所述至少一个传感器电极所感测的信号被传递到所述集成电路； 接触部件，位于所述集成电路和所述第一电路基板之间，以电连接所述集成电路和所述第一电路基板；以及 模塑层，配备于所述第一电路基板的下部而包裹所述集成电路和所述接触部件，以从外部保护所述集成电路。31.如权利要求30所述的指纹识别装置，其特征在于， 在所述模塑层的底面形成有朝所述集成电路凹陷的收容槽， 所述第一电路基板的一端部以与所述集成电路的下表面相向的方式弯折而收容于所述收容槽。32.如权利要求30所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述第一电路基板的一端部沿着所述模塑层而向远离所述集成电路的方向弯折。33.如权利要求30所述的指纹识别装置，其特征在于， 所述第一电路基板具有层叠有多个电路层的结构，所述多个电路层被重排成使所述至少一个传感器电极所感测的信号被传递到所述集成电路， 所述第一电路基板包括刚挠基板以及刚挠分离接合基板。34.一种指纹识别装置的制造方法，包括以下步骤: 用接触部件电连接集成电路以及配备有至少一个传感器电极的第一电路基板； 在所述第一电路基板上形成包裹所述集成电路的模塑层，以从外部保护所述集成电路。35.如权利要求34所述的指纹识别装置的制造方法，其特征在于， 所述第一电路基板由多个电路层层叠而形成。36.—种指纹识别装置的制造方法，包括以下步骤: 用接触部件电连接集成电路以及配备有至少一个传感器电极的第一电路基板； 在所述多层的第一电路基板上形成包裹所述集成电路的模塑层，以从外部保护所述集成电路； 形成一端部与所述多层的第一电路基板相接触的连接部； 将所述多层的第一电路基板和所述第二电路基板电连接，以使所述连接部的另一端部与第二电路基板相接触。37.—种指纹识别装置的制造方法，包括以下步骤: 用接触部件电连接集成电路以及配备有至少一个传感器电极的第一电路基板； 形成一端部与所述多层的第一电路基板相接触的连接部； 将所述多层的第一电路基板和所述第二电路基板电连接，以使所述连接部的另一端部与第二电路基板相接触； 在所述多层的第一电路基板上形成包裹所述集成电路和所述第二电路基板的模塑层，以从外部保护所述集成电路。38.一种电子设备，使用指纹识别装置，其特征在于， 所述指纹识别装置包括: 集成电路，与至少一个传感器电极电连接； 第一电路基板，位于所述集成电路的上部，配备有所述至少一个传感器电极； 第二电路基板，与所述第一电路基板电连接，位于所述集成电路的下部； 模塑层，配备于所述第一电路基板的下部而包裹所述集成电路，以从外部保护所述集成电路， 其中，所述指纹识别装置的外围形成曲面。39.如权利要求38所述的电子设备，其特征在于， 在所述模塑层的底面形成有朝所述集成电路凹陷的收容槽， 所述第二电路基板收容于所述收容槽，从而与所述结构物相隔。40.如权利要求38所述的电子设备，其特征在于， 所述第一电路基板和所述第二电路基板一体地形成。41.如权利要求38所述的电子设备，其特征在于， 所述指纹识别装置还包括:连接部，电连接所述第一电路基板和所述第二电路基板。42.如权利要求38所述的电子设备，其特征在于，还包括: 涂层，配备于所述第一电路基板的上部，以呈现多样的颜色和图案。43.如权利要求38所述的电子设备，其特征在于， 所述模塑层包裹所述第二电路基板。
【文档编号】G06K9/00GK105940413SQ201480074552
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2014年9月15日
【发明人】金, 金 一, 文永俊, 朴泰相, 张景云, 吴承喜, 郑昌圭, 李东律
【申请人】三星电子株式会社