本说明书公开了一种超声波指纹识别芯片、封装结构以及超声波指纹识别装置，所述芯片包括：硅基衬底，设置有识别区域和非识别区域，所述识别区域设置CMOS像素单元阵列，所述非识别区域设置与所述CMOS像素单元阵列电性连接的信号处理电路，所述非识别区域位于所述识别区域的外围；超声波传感器，用于发射和接收超声波信号，设置在所述识别区域上。本申请的集成化程度更高、不仅能简化封装工艺，而且能够提高封装体的可靠性。高封装体的可靠性。高封装体的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
超声波指纹识别芯片、封装结构以及超声波指纹识别装置
[0001]本申请涉及指纹识别
，尤其涉及一种超声波指纹识别芯片、封装结构以及超声波指纹识别装置。
技术介绍
[0002]目前，指纹识别技术已广泛应用在移动终端、智能家居、犯罪识别等多个领域，可实现密码解锁、身份认证及程序控制等功能，为人们的生活带来很多便利。随着指纹识别技术的快速发展，超声波指纹识别技术具有多方面的优势。
[0003]超声波指纹识别技术的信息载体为超声波，超声波可穿透多种介质，从而可以穿透表皮层，探测指纹的三维细节，这样的活体指纹识别增强了安全性。同时，由于超声波识别不受手指上可能存在的污物影响，大大提高了指纹识别的易用性。
[0004]对于超声波指纹识别模组而言，目前包括检测部分和信号处理部分，检测部分和信号处理部分为分立的两颗芯片，封装时，通过SMT(Surface Mount Technology)将信号处理部分焊接到线路板上，线路板再与检测部分实现电性连接。封装过程中，由于涉及到两颗芯片的封装连接，检测部分芯片与信号处理部分的芯片之间需要多种电学信号的连接，故通常在两个芯片上预留多个I/O接口，增加了封装的难度；同时，采用该种方式封装，超声波指纹识别模组的整体结构较大，占空电子设备的空间。
技术实现思路
[0005]鉴于上述不足，本申请的一个目的是提供一种超声波指纹识别芯片、封装结构以及超声波指纹识别装置，集成化程度更高，不仅能简化封装工艺，而且能够提高封装体的可靠性。
[0006]为了达到上述至少一个目的，本申请采用如下技术方案：
[0007]一种超声波指纹识别芯片，包括：
[0008]硅基衬底，设置有识别区域和非识别区域，所述识别区域设置CMOS像素单元阵列，所述非识别区域设置与所述CMOS像素单元阵列电性连接的信号处理电路，所述非识别区域位于所述识别区域的外围；
[0009]超声波传感器，用于发射和接收超声波信号，设置在所述识别区域上。
[0010]作为一种优选的实施方式，所述硅基衬底的外轮廓尺寸为3～40mm。
[0011]作为一种优选的实施方式，所述硅基衬底上设置有用于形成CMOS像素单元阵列和所述信号处理电路的电路膜层。
[0012]作为一种优选的实施方式，所述超声波传感器包括：依次堆叠的保护层、电极层和压电层，沿着堆叠方向作投影，所述超声波传感器至少覆盖所述识别区域。
[0013]作为一种优选的实施方式，所述硅基衬底具有第一表面，所述识别区域位于所述第一表面的中心区域，所述识别区域上设置用于实现所述CMOS像素单元阵列与所述超声波传感器耦合的底电极，所述信号处理电路用于为所述超声波传感器提供驱动电压以及对所
述CMOS像素单元阵列发出的电信号进行处理。
[0014]作为一种优选的实施方式，所述非识别区域设置有I/O接口。
[0015]一种芯片封装结构，包括：
[0016]硅基衬底，具有第一表面，所述第一表面形成识别区域和非识别区域，所述识别区域设置CMOS像素单元阵列，所述非识别区域设置与所述CMOS像素单元阵列电性连接的信号处理电路，所述非识别区域位于所述识别区域的外围；
[0017]超声波传感器，用于发射和接收超声波信号，设置在所述识别区域上；
[0018]线路板，设置在所述第一表面上，且与所述信号处理电路之间设置电连接部。
[0019]作为一种优选的实施方式，所述线路板为软性线路板。
[0020]作为一种优选的实施方式，沿着所述硅基衬底的厚度方向作投影，所述线路板落在所述硅基衬底上的投影与所述超声波传感器落在所述硅基衬底上的投影不重叠。
[0021]作为一种优选的实施方式，所述电连接部包括：设置在所述非识别区域上的I/O接口，设置在所述I/O接口上的凸起部，所述硅基衬底通过所述凸起部与所述线路板电性连接。
[0022]作为一种优选的实施方式，所述电连接部包括：设置在所述非识别区域上的I/O接口，设置在所述I/O接口上的金属导电层，所述金属导电层通过导电胶与所述线路板电性连接。
[0023]作为一种优选的实施方式，所述封装结构包括：塑封介质，所述塑封介质为透明介质，所述塑封介质填充在所述线路板与所述超声波传感器之间的间隙，并至少塑封所述非识别区域。
[0024]一种超声波指纹识别装置，包括：
[0025]硅基衬底，设置有识别区域和非识别区域，所述识别区域设置CMOS像素单元阵列，所述非识别区域设置与所述CMOS像素单元阵列电性连接的信号处理电路，所述非识别区域位于所述识别区域的外围；
[0026]超声波传感器，用于发射和接收超声波信号，设置在所述识别区域上；
[0027]覆盖层，设置在所述硅基衬底背离所述超声波传感器的表面上方。
[0028]有益效果：
[0029]本申请实施方式中所提供的超声波指纹识别芯片、封装结构以及超声波指纹识别装置，通过在硅基衬底上设置识别区域和非识别区域，将检测部分和信号处理部分集成于同一衬底上，从而形成单颗芯片，封装结构简单，集成化程度更高。
[0030]相较于常见的在玻璃基底上制作TFT像素电路而言，采用硅基底有源层为单晶硅，晶界缺陷少，因此噪声更小。同时，采用硅基的CMOS工艺尺寸(CD)更小，目前最小可达5nm，CMOS工艺制作的像素单元尺寸远远小于TFT工艺制作的像素单元尺寸，因此CMOS像素单元的尺寸更小，使得芯片的成像分辨率更高。
[0031]封装时，将超声波传感器和线路板均设置在硅基衬底的同一表面，使得封装结构的整体厚度减小，实现小型化。
[0032]参照后文的说明和附图，详细公开了本技术的特定实施方式，指明了本技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。
[0033]针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
[0034]应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1是本申请实施方式提供的一种芯片封装结构的示意图；
[0037]图2是本申请实施方式提供的另一种芯片封装结构的示意图；
[0038]图3是本申请实施方式提供的超声波指纹识别芯片的结构示意图(未示出超声波传感器)；
[0039]图4是本申请实施方式提供的超声波指纹识别装置的结构示意图。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声波指纹识别芯片，其特征在于，包括：硅基衬底，设置有识别区域和非识别区域，所述识别区域设置CMOS像素单元阵列，所述非识别区域设置与所述CMOS像素单元阵列电性连接的信号处理电路，所述非识别区域位于所述识别区域的外围；超声波传感器，用于发射和接收超声波信号，设置在所述识别区域上。2.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述硅基衬底的外轮廓尺寸为3～40mm。3.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述硅基衬底上设置有用于形成CMOS像素单元阵列和所述信号处理电路的电路膜层。4.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述超声波传感器包括：依次堆叠的保护层、电极层和压电层，沿着堆叠方向作投影，所述超声波传感器至少覆盖所述识别区域。5.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述硅基衬底具有第一表面，所述识别区域位于所述第一表面的中心区域，所述识别区域上设置用于实现所述CMOS像素单元阵列与所述超声波传感器耦合的底电极，所述信号处理电路用于为所述超声波传感器提供驱动电压以及对所述CMOS像素单元阵列发出的电信号进行处理。6.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述非识别区域设置有I/O接口。7.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：硅基衬底，具有第一表面，所述第一表面形成识别区域和非识别区域，所述识别区域设置CMOS像素单元阵列，所述非识别区域设置与所述CMOS像素单元阵列电性连接的信号处理电路，所述非识别区域位于所述识别区域的外围；超声波传感器，用于发射和接...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宏伟，刘文涛，戴志聪，
申请(专利权)人：上海思立微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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