一种芯片封装结构、芯片功能模组及电子设备的制作方法

1.本实用新型属于半导体封装技术领域，尤其涉及一种芯片封装结构、芯片功能模组及电子设备。


背景技术：

2.现有的指纹识别模组用于与手指接触的外露感测面通常为平面，比如：设置在手机正面的指纹识别模组。然而，随着电子设备外观设计风格的不断变化，所述指纹识别模组会被设置在电子设备的弯曲表面上，比如：电子设备的侧边框。此时现有的指纹识别模组平整的外露感测面与邻接的电子设备弯曲表面无法很好地匹配，影响了电子设备的整体外观设计的风格统一。
3.新型内容
4.本实用新型提供一种可以解决上述技术问题的芯片封装结构，还提供一种使用该芯片封装结构的芯片功能模组及电子设备。
5.本实用新型实施方式提供了一种芯片封装结构，其包括：
6.基板，包括沿自身厚度方向相对设置的第一表面和第二表面；
7.集成电路裸片，设置在所述基板的第一表面上，并通过所述基板与外部电连接；
8.封装部，设置在所述基板上并覆盖所述集成电路裸片，所述封装部背向所述第一表面的部分外表面为曲面。
9.在某些实施方式中，所述封装部为一体成型的封装体，所述封装体背向所述第一表面的部分外表面为曲面。
10.在某些实施方式中，所述封装部包括一体成型的封装体及设置在所述封装体上的盖体，所述封装体包覆所述集成电路裸片，所述封装体背向所述第一表面的表面定义为第三表面，所述第三表面为平面，所述盖体设置在所述第三表面上，所述盖体背向所述第一表面的部分外表面为曲面。
11.在某些实施方式中，所述封装体的形状通过模具直接成型；或者
12.所述封装体先通过模具成型为初步形状，再通过表面加工工艺构造成特定形状。
13.在某些实施方式中，所述盖体的材料选自玻璃、陶瓷、塑胶及金属中的任意一种或多种的组合。
14.在某些实施方式中，所述芯片封装结构呈细长条形状，所述基板具有分别垂直于自身厚度方向的长度方向和宽度方向。
15.在某些实施方式中，所述基板还包括连接第一表面与第二表面的第一侧面，所述第一侧面沿基板自身长度方向的其中一端在靠近第二表面的位置被挖掉以形成一缺口。
16.在某些实施方式中，所述第二表面上设置有多个用于对外电连接的端子，所述端子沿基板自身的长度方向依次排布。
17.在某些实施方式中，所述封装部的外表面包括第二侧面、上表面及下表面，所述上表面与下表面沿封装部自身的厚度方向相对设置，所述第二侧面分别连接所述上表面与下
表面，所述下表面与基板的第一表面贴合，所述上表面的至少一部分为曲面。
18.在某些实施方式中，所述曲面上各个点的曲率半径取值范围为2mm至10mm。
19.在某些实施方式中，所述集成电路裸片为电容式指纹识别裸片。
20.本实用新型还提供了一种芯片功能模组，其包括电路板及上述任意一实施方式的芯片封装结构。所述电路板贴装在所述基板的第二表面上并通过设置在所述第二表面上的端子与芯片封装结构电连接。
21.在某些实施方式中，所述芯片封装结构呈细长条形状，所述基板具有垂直于自身厚度方向的长度方向和宽度方向，所述基板包括分别连接第一表面与第二表面的第一侧面，所述第一侧面沿基板自身长度方向的其中一端在靠近第二表面的位置被挖掉以形成一缺口，所述电路板从基板开设有缺口的一侧引出。
22.在某些实施方式中，所述电路板与基板电连接的区域四周需要涂布底部填充胶，所述基板上的缺口用于导入所述底部填充胶。
23.本实用新型还提供了一种电子设备，包括上述任意一实施方式的芯片功能模组。
24.在某些实施方式中，所述电子设备包括具有弯曲形状的侧边框，所述芯片功能模组设置在所述侧边框上，所述芯片功能模组外露的部分封装部外表面为曲面，以使得该曲面与邻接的侧边框表面形状相互匹配。
25.本实用新型实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型实施方式的实践了解到。
附图说明
26.图1为本实用新型实施方式提供的电子设备的结构示意图。
27.图2为图1中的芯片功能模组的结构示意图。
28.图3是图2中的芯片功能模组沿iii
‑
iii线的剖视图。
29.图4是图2中的芯片功能模组的俯视图。
30.图5是本实用新型另一实施方式提供的所述芯片功能模组的结构示意图。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或排列顺序。由此，限定有“第一”、“第二”的技术特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述技术特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体化连接；可以是机械连接，也可以是电连接或相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件之间的相互作用关系。对于本领域的
普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.下文的公开提供了许多不同的实施方式或示例用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文仅对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复使用参考数字和/或参考字母，这种重复使用是为了简化和清楚地表述本实用新型，其本身不指示所讨论的各种实施方式和/或设定之间的特定关系。此外，本实用新型在下文描述中所提供的各种特定的工艺和材料仅为实现本实用新型技术方案的示例，但是本领域普通技术人员应该意识到本实用新型的技术方案也可以通过下文未描述的其他工艺和/或其他材料来实现。
34.进一步地，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下文的描述中，提供许多具体细节以便能够充分理解本实用新型的实施方式。然而，本领域技术人员应意识到，即使没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本实用新型的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本实用新型之重点。
35.图1为本实用新型实施例提供的电子设备100的结构示意图，所述电子设备100包括主体10及设置在所述主体10上的芯片功能模组20。为了便于描述，对图1中电子设备100的直角坐标系进行定义。图1中的直角坐标系包括x、y及z轴，其中x轴为电子设备100的宽度方向，y轴为电子设备100的长度方向，z轴为电子设备100的厚度方向。
36.所述主体10包括正面101、背面103及侧面102。所述正面101与背面103沿电子设备100的厚度方向z依次相对设置，所述侧面102分别连接所述正面101与背面103。可选地，在一些实施例中，所述正面101可以为电子设备100在使用时主要朝向用户的一侧表面，例如：所述电子设备100用于显示画面的显示面所在的平面。所述侧面102例如为所述电子设备100侧边框的外表面。所述侧面102的相对两侧分别连接正面101的四周边缘与背面103的四周边缘。所述侧面102沿电子设备100的长度方向y和宽度方向x延展。
37.可选地，在一些实施例中，所述芯片功能模组20设置在所述电子设备100的侧面102上。所述侧面102上开设有安装孔104，所述芯片功能模组20通过所述安装孔104设置在所述主体10上，所述芯片功能模组20的部分外表面从安装孔104露出。可以理解的是，所述芯片功能模组20外露的部分外表面的形状可以与邻接的部分所述侧面102的形状相互匹配，以保持电子设备100外观的整体一致性以及提升用户的握持手感。此处所说的形状相互匹配指的是所述芯片功能模组20外露的部分外表面与邻接的部分所述侧面102具有相同的形状，例如：所述芯片功能模组20外露的部分外表面与邻接的部分所述侧面102具有相同的曲率。或者，所述芯片功能模组20外露的部分外表面的形状符合所述侧面102在此位置的形状变化规律，例如：所述侧面102为周期性变化的波浪曲面，所述芯片功能模组20外露的部分外表面的形状与所述侧面102在安装孔104所在位置的波浪形状相吻合。
38.可以理解的是，在其他的一些实施例中，所述芯片功能模组20也可以设置在电子设备100的其他表面，同样通过将所述芯片功能模组20外露的部分外表面的形状设计成与所在表面的形状相匹配的方式以实现上述相同的技术效果。
39.可选地，在一些实施例中，所述电子设备100例如为但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、显示器、电视机、触控交互屏、智能门锁、智能可穿戴设备、交通工具、机器人、
自动数控机床等。
40.可选地，在一些实施例中，所述芯片功能模组20可以为用于识别用户生物特征信息的生物识别模组，该生物特征信息包括但不限于指纹、手掌纹、耳纹、脚掌纹等皮肤纹路信息，以及心率、静脉、血氧浓度、虹膜、声纹等其他生物特征信息。具体地，所述芯片功能模组20例如可以为用于识别指纹的指纹识别模组，所述指纹识别模组的识别原理可以为电容式指纹识别、光学式指纹识别或超声波式指纹识别，本实用新型对此不做限制。
41.可选地，在一些实施例中，所述电子设备100可以为手机。所述芯片功能模组20，例如为指纹识别模组，设置在所述手机的侧边框上，所述侧边框具有弯曲形状的表面作为所述手机的侧面。所述芯片功能模组20外露的部分封装部16外表面为曲面，该曲面具有与邻接的侧边框表面相互匹配的曲率，以使得所述芯片功能模组20外露的部分与侧边框表面的形状相互匹配。
42.可选地，所述芯片功能模组20还可以与设置在手机侧边框上的功能部件相互集成为一体，所述功能部件例如但不限于为电源键、音量键、用户身份识别模组(subscriber identification module,sim)卡槽等。或者，所述芯片功能模组20也可以单独设置在手机侧边框上的预设位置，所述预设位置例如为用户操作手机时手指握持侧边框的位置。
43.需要说明的是，受图1中所能展示的芯片功能模组20的尺寸所限，图1中的芯片模组20仅以长方体示例性地表示出在电子设备100上的设置位置，而并没有画出所述芯片模组20的真实结构。
44.图2为图1中所述芯片功能模组20的结构示意图。图3为图2中的芯片功能模组沿iii
‑
iii线的剖视图。请一并参阅图1、图2和图3，所述芯片功能模组20包括电路板30及芯片封装结构10，所述电路板30与芯片封装结构10电连接，所述芯片封装结构10通过电路板30与外部电连接。
45.所述芯片封装结构10包括基板12、集成电路裸片14及封装部16。所述基板12包括沿自身厚度方向相对设置的第一表面122和第二表面124。所述集成电路裸片14设置在所述基板12的第一表面122上，并通过所述基板12与外部电连接。所述封装部16设置在所述基板12上并覆盖所述集成电路裸片14，以保护所述集成电路裸片14。
46.为了便于描述，对所述芯片功能模组20的直角坐标系进行定义，其中l轴为芯片功能模组20的长度方向，w轴为芯片功能模组20的宽度方向，t为芯片功能模组20的厚度方向。参见图1所示，所述芯片功能模组20的直角坐标系wlt与所述电子设备100的直角坐标系xyz之间的对应关系为：所述芯片功能模组20的长度方向l与电子设备100的长度方向y相同，所述芯片功能模组20的宽度方向w与电子设备100的厚度方向z相同，所述芯片功能模组20的厚度方向t与电子设备100的宽度方向x相同。
47.可选地，在一些实施例中，所述芯片功能模组20呈细长条状，所述芯片功能模组20按照所述芯片封装结构10的长度方向l沿着电子设备100的长度方向y，而所述封装部16朝向电子设备100外侧的摆放角度进行安装。所述封装部16背向所述第一表面122的部分外表面165成为整个芯片功能模组20外露的部分外表面，需要与邻接的电子设备100的侧面102形状相匹配，例如：若与之邻接的所述电子设备100侧面102为曲面，所述封装部16背向所述第一表面122的部分外表面165也为曲面。
48.可选地，在一些实施例中，所述芯片封装结构10整体呈细长条状，其相应的部件，
比如：所述基板12、集成电路裸片14及封装部16等也都对应呈细长条状，可分别采用所述芯片功能模组20的直角坐标系wlt作为参考基准进行描述。
49.所述基板12具有分别垂直于自身厚度方向t的长度方向l和宽度方向w。所述基板12还包括连接第一表面122与第二表面124的第一侧面126，所述第一侧面126沿基板12自身长度方向l的其中一端在靠近第二表面124的位置被挖掉以形成一缺口125。所述基板12的第二表面124上设置有多个用于对外电连接的端子127，所述集成电路裸片14设置在基板12的第一表面122并通过基板12内设的电路(图未示)与所述端子127电连接。
50.请一并参阅图4，图4为图2中所述芯片功能模组20的俯视图。如图4所示，可选地，在一些实施例中，所述端子127沿基板12自身的长度方向l依次排布。
51.所述电路板30贴装在基板12的第二表面124上，并通过第二表面124上的端子127与芯片封装结构10电连接。可选地，在一些实施例中，所述电路板30呈细长条状。所述电路板30自身的长度方向与所述基板12自身的长度方向相同，均为所述芯片功能模组20的长度方向l。所述电路板30自身的宽度方向与所述基板12自身的宽度方向相同，均为所述芯片功能模组20的宽度方向w。可选地，所述电路板30自身的宽度小于所述基板12自身的宽度。所述电路板30从基板12开设有所述缺口125的一侧引出。
52.所述电路板30通过导电胶50与所述基板12的端子127电连接，所述第二表面124上的端子127所在的区域即为所述电路板30与基板12电连接的区域。为了提高所述电路板30与基板12的端子127之间电连接的可靠性，所述电路板30与基板12电连接区域的四周需要涂布底部填充胶60(underfills)，所述基板12上的缺口125用于导入所述底部填充胶60，所述底部填充胶60从所述缺口125导入后通过毛细现象流动填满电路板30与基板12电连接的区域。
53.可选地，在一些实施例中，所述电路板30为柔性印刷电路板(flexible printed circuit,fpc)。所述芯片功能模组20还包括补强板40，所述fpc的其中一侧表面与所述芯片封装结构10电连接，所述补强板40设置在所述fpc背向芯片封装结构10的另一侧表面以提高所述fpc的强度。
54.所述封装部16的外表面包括第二侧面162、上表面165及下表面166，所述上表面165与下表面166沿封装部16自身的厚度方向t相对设置，所述第二侧面162分别连接所述上表面165与下表面166。所述下表面166与基板12的第一表面122贴合。所述上表面165即为封装部16背向所述基板12第一表面122的部分外表面。所述上表面165的至少一部分作为整个芯片功能模组20外露的部分外表面需要与邻接的电子设备100表面形状相互匹配。
55.可选地，在一些实施例中，所述第二侧面162垂直于所述基板12的第一表面122，所述上表面165的至少一部分为曲面，所述曲面上各个点的曲率半径取值范围为2mm至10mm。
56.可以理解的是，在其他实施例中，所述第二侧面162也可以倾斜于所述基板12的第一表面122。
57.可选地，在一些实施例中，所述封装部16为一体成型的封装体160，即所述封装体160就是整个封装部16，具有与所述封装部16相同的形状，例如所述封装体160的外表面包括所述第二侧面162、上表面165及下表面166。所述封装体160的上表面165即为封装部16背向所述基板12第一表面122的外表面，所述上表面165的至少一部分作为整个芯片功能模组20外露的部分外表面需要与邻接的电子设备100的表面形状相互匹配。可选地，所述封装体
160上表面165的至少一部分为曲面。
58.可选地，请一并参阅图3和图5，在另外一些实施例中，所述封装部16包括一体成型的封装体160及设置在所述封装体160上的盖体167。所述封装体160设置在所述基板12上并包覆所述集成电路裸片14。所述封装体160包括沿自身厚度方向t相对设置的第三表面163和第四表面164以及连接所述第三表面163与第四表面164的第三侧面168。其中，所述第三表面163定义为所述封装体160背向基板12第一表面122的一侧表面。可选地，所述第三表面163为平面，所述盖体167设置在所述第三表面163上。所述第四表面164为封装体160与基板12第一表面122贴合的一侧表面，相当于整个封装部16的下表面166。所述第三侧面168相当于整个封装部16的至少部分第二侧面162。
59.所述盖体167贴附在第三表面163上，所述盖体167背向所述基板12第一表面122的部分外表面169作为整个芯片功能模组20外露的部分外表面需要与邻接的电子设备100的表面形状相互匹配。可选地，所述盖体167背向基板12第一表面122的所述部分外表面169为曲面。
60.所述盖体167的材料选自玻璃、陶瓷、塑胶及金属中的任意一种或多种的组合。所述盖体167设置在封装体160的上方充当了整个芯片功能模组20的外露部分，所述封装体160的第三表面163可以构造成平面，降低了所述芯片封装结构10的制造难度。
61.可选地，在一些实施例中，所述封装体160的形状可通过模具直接成型。或者，在其他的实施例中，所述封装体160先通过模具成型为初步形状，再通过表面加工工艺构造成特定形状。例如：若所述封装体160的部分外表面作为整个芯片功能模组20的外露部分而需要为构造成曲面，可以通过定制的模具直接将封装体160的所述部分外表面成型为曲面，也可以先通过模具将封装体160的所述部分外表面成型为平面，再通过表面加工工艺加工为曲面。所述表面加工工艺例如但不限于为计算机数字控制(computer numerical control,cnc)机床加工等。
62.所述封装体160用于将所述集成电路裸片14密封在基板12上，以支撑和保护整个芯片封装结构10。所述封装体160的材料例如为，但不限于，聚酰亚胺(polyimide,pi)、环氧树脂模塑料(epoxy molding compound,emc)、有机硅等。
63.可选地，在一些实施例中，所述集成电路裸片14为指纹识别裸片，对应地，所述芯片封装结构10为指纹识别芯片。根据所述芯片功能模组20实现指纹识别功能的原理，所述集成电路裸片14例如但不限于为电容式指纹识别裸片、光学式指纹识别裸片、超声波式指纹识别裸片。
64.本实用新型提供的所述芯片功能模组20将芯片封装结构10的封装部16的外露表面形状与邻接的电子设备100表面的形状相互匹配，使得所述电子设备100保持外观的整体一致性。
65.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
66.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在
本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。