[发明专利]超声波传感器组件及制造方法

说明书

本申请公开了超声波传感器组件及其制造方法。所述超声波传感器组件，包括：金属基板；柔性电路板，包括彼此相对的第一表面和第二表面，所述第二表面固定在所述金属基板上；以及芯片，所述芯片固定在所述柔性电路板的第一表面上，并且包括依次堆叠的超声波发生器和电路层，其中，所述柔性电路板的第一表面包括第一布线和第一焊盘，所述超声波发生器与所述柔性电路板的第一表面邻接，所述超声波发生器和所述电路层分别经由键合线连接至所述第一焊盘。该超声波传感器组件采用键合线实现与柔性电路板的电连接，从而省去各向异性导电胶，以减小组件体积和提高封装效率。

技术领域

本发明涉及生物特征传感器，更具体地，涉及超声波传感器组件及制造方法。

背景技术

生物特征识别是用于区分不同生物特征的技术，包括指纹、掌纹、脸部、DNA、声音等识别技术。指纹是指人的手指末端正面皮肤上凹凸不平的纹路，纹路有规律的排列形成不同的纹型。指纹识别指通过比较不同指纹的细节特征点来进行身份鉴定。由于具有终身不变性、唯一性和方便性，指纹识别的应用越来越广泛。

在指纹识别中，采用传感器获取指纹图像信息。根据工作原理的不同，指纹传感器可以分为光学、电容、压力、超声传感器。超声波传感器是第三代指纹传感器，其中利用压电材料的逆压电效应产生超声波。在超声波接触到指纹时，在指纹的嵴、峪中表现出不同的反射率和透射率。通过扫描一定面积内的超声波束信号即可读取指纹信息。超声波传感器产生的超声波可以能够穿透由玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或者塑料制成的手机外壳进行扫描，从而将超声波传感器设置在手机外壳内。超声波传感器内置可以减少其占用的表面积，在手机表面上允许安装更大尺寸的显示屏，因而可以提高手机的屏占比。

图1示出根据现有技术的超声波传感器组件的截面示意图。该超声波传感器组件100包括依次堆叠的芯片110、柔性电路板120和金属基板130。该芯片110依次包括反射信号接收层111、电路层112和超声波发生器113。超声波发生器113采用各向异性导电胶121连接至柔性电路板120，柔性电路板120采用粘合剂131固定在金属基板130上。该超声波传感器组件100中的电路层112例如是薄膜晶体管阵列基板，包括形成在玻璃基板上的多个薄膜晶体管。反射信号接收层111与电路层112相连接，从而可以选择性地获取相应的像素单元的超声波反射信号。电路层112包括焊盘114，例如采用各向异性导电胶连接至柔性电路板120。进一步地，电路层112和超声波发生器113经由柔性电路板120与外部电路电连接。

在上述的超声波传感器组件中，柔性电路板120的两个相对表面分别粘接于超声波发生器113和金属基板130，由于使用各向导性导电胶进行机械固定和电连接，因此导致超声波传感器组件的体积大且组装效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供超声波传感器组件及制造方法，其中，采用键合线将芯片连接至柔性电路板以减小组件体积和提高封装效率。

根据本发明的一方面，提供一种超声波传感器组件，包括：金属基板；柔性电路板，包括彼此相对的第一表面和第二表面，所述第二表面固定在所述金属基板上；以及芯片，所述芯片固定在所述柔性电路板的第一表面上，并且包括依次堆叠的超声波发生器和电路层，其中，所述柔性电路板的第一表面包括第一布线和第一焊盘，所述超声波发生器与所述柔性电路板的第一表面邻接，所述超声波发生器和所述电路层分别经由键合线连接至所述第一焊盘。

优选地，所述柔性电路板的第一表面和第二表面分别采用第一粘合剂和第二粘合剂粘结在所述芯片和所述金属基板上。

优选地，所述第一粘合剂和所述第二粘合剂仅用于提供机械固定。

优选地，所述柔性电路板的第一表面包括位于不同位置的第一区域和第二区域，其中，所述柔性电路板的第一表面的所述第一区域用于粘结所述芯片，所述第二区域包括所述第一焊盘，作为焊接区。