光学指纹装置、制作方法和电子设备制造方法及图纸

一种光学指纹装置、制作方法和电子设备。光学指纹装置包括：滤光片(309)，用于滤掉非目标波段的光信号，透过目标波段的光信号；光路引导结构(303)，设置于所述滤光片(309)下方，用于将来自手指反射或散射而返回的光信号引导至光学指纹芯片(307)；所述光学指纹芯片(307)，设置于所述光路引导结构(303)下方，所述光学指纹芯片(307)包括第一焊盘(313)和导电通孔结构；重布线层(311)，设置于光学指纹芯片(307)下方，所述重布线层(311)包括第二焊盘；其中，所述滤光片(309)和所述光学指纹芯片(307)在垂直方向上齐平，所述第一焊盘(313)设置于所述光学指纹芯片(307)的上表面，所述导电通孔结构设置于所述光学指纹芯片(307)内部且连通所述第一焊盘(313)和所述第二焊盘。

Optical fingerprint device, manufacturing method and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学指纹装置、制作方法和电子设备本申请要求于2019年6月5日提交国际局、申请号为PCT/CN2019/090171、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。
本申请实施例涉及光学指纹
，并且更具体地，涉及一种光学指纹装置、制作方法和电子设备。
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。然而，目前的光学指纹装置的尺寸面积普遍较大，导致光学指纹装置的生产成本较高。因此，如何降低光学指纹装置的生产成本，是一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请实施例提供一种光学指纹装置、制作方法和电子设备，可以有效降低光学指纹装置的生产成本。第一方面，提供了一种光学指纹装置，包括：滤光片，用于滤掉非目标波段的光信号，透过目标波段的光信号；光路引导结构，设置于所述滤光片下方，用于将来自手指反射或散射而返回的光信号引导至光学指纹芯片；所述光学指纹芯片，设置于所述光路引导结构下方，所述光学指纹芯片包括第一焊盘和位于所述第一焊盘下方的导电通孔结构；重布线层，设置于光学指纹芯片下方，所述重布线层包括第二焊盘；其中，所述滤光片和所述光学指纹芯片在垂直方向上齐平，所述第一焊盘设置于所述光学指纹芯片的上表面，所述导电通孔结构设置于所述光学指纹芯片内部且连通所述第一焊盘和所述第二焊盘。在一些可能的实施例中，所述光学指纹装置还包括：柔性电路板，设置于所述重布线层下方；其中，所述滤光片和所述光学指纹芯片一体切割后设置于所述柔性电路板上方。在一些可能的实施例中，所述光学指纹装置还包括：电连接层，设置于所述重布线层和所述柔性电路板之间，所述重布线层通过所述电连接层与所述柔性电路板电连接，以将所述光学指纹芯片转换得到的电信号传输至所述柔性电路板。在一些可能的实施例中，所述电连接层为异方性导电胶ACF层或表面贴装工艺SMT焊锡。在一些可能的实施例中，所述滤光片的面积与所述光学指纹芯片的面积相同。在一些可能的实施例中，所述光学指纹装置还包括：透明光学胶层，设置于所述滤光片和所述光路引导结构之间，用于粘合所述滤光片和所述光路引导结构。在一些可能的实施例中，所述光路引导结构包括微透镜阵列，所述透明光学胶层设置于所述滤光片和所述微透镜阵列之间，和/或，设置于所述滤光片和所述光路引导结构中的非微透镜阵列之间。在一些可能的实施例中，所述微透镜阵列的至少部分上方位置设置有所述透明光学胶层，和/或，所述非微透镜阵列的至少部分上方位置设置有所述透明光学胶层。在一些可能的实施例中，所述透明光学胶层的折射率低于所述微透镜阵列的折射率。在一些可能的实施例中，所述微透镜阵列包括多个微透镜单元，所述光学指纹芯片包括多个像素单元；其中，所述多个微透镜单元中的第一微透镜单元用于将来自所述第一微透镜单元上方的第一光信号汇聚至所述多个像素单元中与所述第一微透镜单元对应的第一像素单元。在一些可能的实施例中，所述重布线层与所述光学指纹芯片之间通过第一绝缘层电隔离。在一些可能的实施例中，所述重布线层线路之间设置有第二绝缘层。在一些可能的实施例中，所述导电通孔结构包括所述第二绝缘层、所述重布线层和第一绝缘层。在一些可能的实施例中，所述滤光片的上表面和/或下表面设置有镀膜层。在一些可能的实施例中，所述滤波片上表面的镀膜层用于截止波长短于400nm的波段，和/或，所述滤光片下表面的镀膜层用于截止波长长于600nm的波段。在一些可能的实施例中，所述光学指纹装置还包括：涂覆层，用于吸收特定波段的光。在一些可能的实施例中，所述特定波段为570nm-700nm。在一些可能的实施例中，所述涂覆层吸收所述特定波段的光的吸收率大于或等于80％。在一些可能的实施例中，所述涂覆层设置于所述滤光片和所述滤光片上表面的镀膜层之间，和/或，所述涂覆层设置于所述滤光片和所述滤光片下表面的镀膜层之间。在一些可能的实施例中，所述涂覆层设置于所述光路引导结构下方。第二方面，提供了一种光学指纹装置的制作方法，所述方法包括：将滤光片、光路引导结构、光学指纹芯片晶圆、重布线层键合为一体，其中，所述滤光片用于滤掉非目标波段的光信号，透过目标波段的光信号，所述光路引导结构设置于所述滤光片下方，用于将来自手指反射或散射而返回的光信号引导至所述光学指纹芯片晶圆，所述光学指纹芯片晶圆设置于所述光路引导结构下方，所述重布线层设置于所述光学指纹芯片下方；对所述光学指纹芯片晶圆进行减薄处理；对所述光学指纹芯片晶圆的背面进行硅通孔TSV处理，以在所述光学指纹芯片晶圆内部形成导电通孔结构，所述导电通孔结构连通所述光学指纹芯片晶圆的第一焊盘和所述重布线层的第二焊盘；将所述滤光片、光路引导结构、光学指纹芯片晶圆、重布线层进行一体切割。在一些可能的实施例中，所述制作方法还包括：将所述滤光片、光路引导结构、光学指纹芯片晶圆、重布线层进行一体切割后连接到柔性电路板上方。在一些可能的实施例中，所述将所述滤光片、光路引导结构、光学指纹芯片晶圆、重布线层进行一体切割后连接到柔性电路板上方，包括：将所述滤光片、光路引导结构、光学指纹芯片晶圆、重布线层进行一体切割后，通过电连接层连接到所述柔性电路板上方，以将光学指纹芯片晶圆转换得到的电信号传输至所述柔性电路板。在一些可能的实施例中，所述电连接层为异方性导电胶ACF层或表面贴装工艺SMT焊锡。在一些可能的实施例中，所述滤光片的面积与所述光学指纹芯片的面积相同。在一些可能的实施例中，所述制作方法还包括：通过透明光学胶层将所述滤光片和所述光路引导结构进行粘合。在一些可能的实施例中，所述光路引导结构包括微透镜阵列，通过透明光学胶层将所述滤光片和所述光路引导结构进行粘合，包括：在所述滤光片和所述微透镜阵列之间通过所述透明光学胶层进行粘合，和/或，在所述滤光片和所述光路引导结构中的非微透镜阵列之间通过所述透明光学胶层进行粘合。在一些可能的实施例中，所述透明光学胶层设置在所述微透镜阵列的至少部分上方位置，和/或，所述透明光学胶层设置在所述非微透镜阵列的至少部分上方位置。在一些可能的实施例中，所述透明光学胶层的折射率低于所述微透镜阵列的折射率。在一些可能的实施例中，所述微透镜阵列包括多个微透镜单元，所述光学指纹芯片晶圆包括多个像素单元；其中，所述多个微透镜单元中的第一微透镜单元用于将来自所述第一微透镜单元上方的第一光信号汇聚至所述多个像素单元中与所述第一微透镜单元对应的第一像素单元。在一些可能的实施例中，所述制作方法还包括：在所述重布线层和所述光学指纹芯片晶圆之间制作第一绝缘层，以对所述重布线层与所述光学指纹芯片晶圆之间进行电隔离。在一些可能的实施例中，所述制作方法还包括：在所述重布线层线路之间制作第二绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学指纹装置，其特征在于，包括：/n滤光片，用于滤掉非目标波段的光信号，透过目标波段的光信号；/n光路引导结构，设置于所述滤光片下方，用于将来自手指反射或散射而返回的光信号引导至光学指纹芯片；/n所述光学指纹芯片，设置于所述光路引导结构下方，所述光学指纹芯片包括第一焊盘和位于所述第一焊盘下方的导电通孔结构；/n重布线层，设置于光学指纹芯片下方，所述重布线层包括第二焊盘；/n其中，所述滤光片和所述光学指纹芯片在垂直方向上齐平，所述第一焊盘设置于所述光学指纹芯片的上表面，所述导电通孔结构设置于所述光学指纹芯片内部且连通所述第一焊盘和所述第二焊盘。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190605 CN PCT/CN2019/0901711.一种光学指纹装置，其特征在于，包括：
滤光片，用于滤掉非目标波段的光信号，透过目标波段的光信号；
光路引导结构，设置于所述滤光片下方，用于将来自手指反射或散射而返回的光信号引导至光学指纹芯片；
所述光学指纹芯片，设置于所述光路引导结构下方，所述光学指纹芯片包括第一焊盘和位于所述第一焊盘下方的导电通孔结构；
重布线层，设置于光学指纹芯片下方，所述重布线层包括第二焊盘；
其中，所述滤光片和所述光学指纹芯片在垂直方向上齐平，所述第一焊盘设置于所述光学指纹芯片的上表面，所述导电通孔结构设置于所述光学指纹芯片内部且连通所述第一焊盘和所述第二焊盘。


2.根据权利要求1所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光学指纹装置还包括：
柔性电路板，设置于所述重布线层下方；
其中，所述滤光片和所述光学指纹芯片一体切割后设置于所述柔性电路板上方。


3.根据权利要求2所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光学指纹装置还包括：
电连接层，设置于所述重布线层和所述柔性电路板之间，所述重布线层通过所述电连接层与所述柔性电路板电连接，以将所述光学指纹芯片转换得到的电信号传输至所述柔性电路板。


4.根据权利要求3所述的光学指纹装置，其特征在于，所述电连接层为异方性导电胶ACF层或表面贴装工艺SMT焊锡。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述滤光片的面积与所述光学指纹芯片的面积相同。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光学指纹装置还包括：
透明光学胶层，设置于所述滤光片和所述光路引导结构之间，用于粘合所述滤光片和所述光路引导结构。


7.根据权利要求6所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光路引导结构包括微透镜阵列，所述透明光学胶层设置于所述滤光片和所述微透镜阵列之间，和/或，设置于所述滤光片和所述光路引导结构中的非微透镜阵列之间。


8.根据权利要求7所述的光学指纹装置，其特征在于，所述微透镜阵列的至少部分上方位置设置有所述透明光学胶层，和/或，所述非微透镜阵列的至少部分上方位置设置有所述透明光学胶层。


9.根据权利要求7或8所述的光学指纹装置，其特征在于，所述透明光学胶层的折射率低于所述微透镜阵列的折射率。


10.根据权利要求7至9中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述微透镜阵列包括多个微透镜单元，所述光学指纹芯片包括多个像素单元；
其中，所述多个微透镜单元中的第一微透镜单元用于将来自所述第一微透镜单元上方的第一光信号汇聚至所述多个像素单元中与所述第一微透镜单元对应的第一像素单元。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述重布线层与所述光学指纹芯片之间通过第一绝缘层电隔离。


12.根据权利要求1至11中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述重布线层线路之间设置有第二绝缘层。


13.根据权利要求12所述的光学指纹装置，其特征在于，所述导电通孔结构包括所述第二绝缘层、所述重布线层和第一绝缘层。


14.根据权利要求1至13中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述滤光片的上表面和/或下表面设置有镀膜层。


15.根据权利要求14所述的光学指纹装置，其特征在于，所述滤波片上表面的镀膜层用于截止波长短于400nm的波段，和/或，所述滤光片下表面的镀膜层用于截止波长长于600nm的波段。


16.根据权利要求1至15中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光学指纹装置还包括：
涂覆层，用于吸收特定波段的光。


17.根据权利要求16所述的光学指纹装置，其特征在于，所述特定波段为570nm-700nm。


18.根据权利要求16或17所述的光学指纹装置，其特征在于，所述涂覆层吸收所述特定波段的光的吸收率大于或等于80％。


19.根据权利要求16至18中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述涂覆层设置于所述滤光片和所述滤光片上表面的镀膜层之间，和/或，所述涂覆层设置于所述滤光片和所述滤光片下表面的镀膜层之间。


20.根据权利要求16至18中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述涂覆层设置于所述光路引导结构下方。


21.一种光学指纹装置的制作方法，其特征在于，所述方法包括：
将滤光片、光路引导结构、光学指纹芯片晶圆、重布线层键合为一体，其中，所述滤光片用于滤掉非目标波段的光信号，透过目标波段的光信号，所述光路引导结构设置于所述滤光片下方，用于将来自手指反射或散射...

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