一种电容式指纹采集传感器封装结构的制作方法

1.本实用新型属于集成电路封装技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种电容式指纹采集传感器封装结构。


背景技术：

2.目前电容式指纹采集传感器在电池供电的设备中使用，需要整体设备的待机功耗低，而且当手指按压在电容式指纹采集传感器上，需要能立刻唤醒设备。
3.不同的电容式指纹采集传感器的待机功耗有一些差别，待机功耗低的传感器不需要额外增加电路，但是往往价格会较高。待机功耗高的传感器一般需要增加一个触摸按键芯片，同时需要在指纹传感器上增加一个金属圈，该金属圈需要和电路板可靠连接且导通，这会增加电容式指纹采集传感器应用时的加工难度，降低了可靠性，增加制造成本。如果使用电容式指纹采集传感器的设备较小或者有大面积的金属环包裹，想要增加蓝牙或wifi通讯功能也需要在结构设计上进行空间的预留或者较大改动，不利于电容式指纹采集传感器的应用及推广。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种待机功耗低，具有天线功能且可靠稳定的电容式指纹采集传感器封装结构。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电容式指纹采集传感器封装结构，包括基板、电容式指纹传感器芯片、指纹采集设备、触摸芯片、无线连接芯片、天线和感应贴片；
6.所述电容式指纹传感器芯片、触摸芯片和无线连接芯片封装于基板中，指纹采集设备安装于基板上表面且与电容式指纹传感器芯片电性连接，感应贴片安装于基板上表面且分布与指纹采集设备周边，感应贴片与触摸芯片电性连接；基板下表面有弧形容纳腔，天线安装于弧形容纳腔内并与无线连接芯片电性连接；基板下表面有多个焊盘，电容式指纹传感器芯片、无线连接芯片和触摸芯片与焊盘连接。
7.上述技术方案中所述感应贴片数量为2个，分布于指纹采集设备两边。
8.上述技术方案中所述指纹采集设备位于基板上表面的中部。
9.上述技术方案中所述弧形容纳腔为蚀刻形成的弧形铜皮。
10.上述技术方案中所述无线连接芯片为蓝牙芯片或wifi芯片。
11.上述技术方案中所述电容式指纹传感器芯片u1型号为ml1880，触摸芯片u3型号为ttp233d-ha6，无线连接芯片u2型号为ml9307；
12.无线连接芯片u2通过四个io口的spi功能和电容式指纹传感器芯片u1通讯，触摸芯片u3的触摸信号输入引脚i与电容式指纹传感器芯片u1的touch引脚连接，电容式指纹传感器芯片u1的vddio引脚与无线连接芯片u2的gpio-1引脚之间连接有场效应管q1。
13.上述技术方案中所述感应贴片表面通过蚀刻形成铜皮。
14.本实用新型的有益效果是：通过在电容式指纹采集传感器内增加触摸按键的感应区域，同时在传感器底部预留焊盘和感应区域连通，未感应时不唤醒电容式指纹采集传感器，大大降低了待机功耗，即使采用待机功耗高的电容式指纹采集传感器，也不需要额外增加金属圈，而且加工难度小。
15.同时在电容式指纹采集传感器上预留天线焊盘，在需要有蓝牙或wifi通讯功能的指纹设备上，不需要额外增加天线，不需要额外考虑天线的位置，不需要在结构上做改动，即可以实现蓝牙或wifi通讯功能。使用该方法封装的电容式指纹采集传感器，可以有效降低成本，提高可靠性和实用性，有利于电容式指纹设备的推广和应用。
附图说明
16.图1为本实用新型一种电容式指纹采集传感器封装结构的俯视图。
17.图2为本实用新型一种电容式指纹采集传感器封装结构的仰视图。
18.图3为本实用新型一种电容式指纹采集传感器封装结构中电路的具体实施例图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
20.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
21.参照图1、图2，如图所示，本实用新型提供的一种电容式指纹采集传感器封装结构包括基板1、电容式指纹传感器芯片、指纹采集设备2、触摸芯片、无线连接芯片、天线5和感应贴片3；
22.所述电容式指纹传感器芯片、触摸芯片和无线连接芯片封装于基板1中，指纹采集设备2安装于基板1上表面且与电容式指纹传感器芯片电性连接，感应贴片3安装于基板1上表面且分布与指纹采集设备2周边，指纹采集设备2位于基板1上表面的中部，感应贴片3数量为2个，分布于指纹采集设备2两边，间距应控制在人的手指头按压时能覆盖指纹采集设备2和感应贴片3，感应贴片3与触摸芯片电性连接，感应贴片3表面通过蚀刻形成铜皮；基板1下表面有弧形容纳腔6，弧形容纳腔6为蚀刻形成的弧形铜皮，天线5安装于弧形容纳腔6内并与无线连接芯片电性连接，无线连接芯片为蓝牙芯片；基板1下表面有29个焊盘4，电容式指纹传感器芯片、无线连接芯片和触摸芯片与焊盘4连接，指纹采集设备2上在指纹采集设备2区域为开放区域，且无金属直接覆盖，因而可以保障蓝牙的正常发送或接收，可以不更改设备的原有设计，只需要更换指纹采集传感器并增加相应的电路即可实现无线传输功能。
23.所述电容式指纹传感器芯片u1型号为ml1880，触摸芯片u3型号为ttp233d-ha6，无线连接芯片u2型号为ml9307；
24.无线连接芯片u2通过四个io口的spi功能和电容式指纹传感器芯片u1通讯，获取指纹图像，触摸芯片u3的触摸信号输入引脚i与电容式指纹传感器芯片u1的touch引脚连接，电容式指纹传感器芯片u1的vddio引脚与无线连接芯片u2的gpio-1引脚之间连接有场效应管q1，当手指按压在感应贴片3上时，u3的pin1输出高电平，此时u2控制q1给指纹传感器上电，开始采集指纹图像。手指离开时，pin1输出低电平，u2控制q1给指纹传感器断电，即待机状态时指纹传感器处于断电状态，整体功耗低。
25.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。


技术特征：
1.一种电容式指纹采集传感器封装结构，其特征在于：包括基板、电容式指纹传感器芯片、指纹采集设备、触摸芯片、无线连接芯片、天线和感应贴片；所述电容式指纹传感器芯片、触摸芯片和无线连接芯片封装于基板中，指纹采集设备安装于基板上表面且与电容式指纹传感器芯片电性连接，感应贴片安装于基板上表面且分布与指纹采集设备周边，感应贴片与触摸芯片电性连接；基板下表面有弧形容纳腔，天线安装于弧形容纳腔内并与无线连接芯片电性连接；基板下表面有多个焊盘，电容式指纹传感器芯片、无线连接芯片和触摸芯片与焊盘连接。2.根据权利要求1所述的一种电容式指纹采集传感器封装结构，其特征在于：所述感应贴片数量为2个，分布于指纹采集设备两边。3.根据权利要求1所述的一种电容式指纹采集传感器封装结构，其特征在于：所述指纹采集设备位于基板上表面的中部。4.根据权利要求1所述的一种电容式指纹采集传感器封装结构，其特征在于：所述弧形容纳腔为蚀刻形成的弧形铜皮。5.根据权利要求1所述的一种电容式指纹采集传感器封装结构，其特征在于：所述无线连接芯片为蓝牙芯片或wifi芯片。6.根据权利要求1所述的一种电容式指纹采集传感器封装结构，其特征在于：所述电容式指纹传感器芯片u1型号为ml1880，触摸芯片u3型号为ttp233d-ha6，无线连接芯片u2型号为ml9307；无线连接芯片u2通过四个io口的spi功能和电容式指纹传感器芯片u1通讯，触摸芯片u3的触摸信号输入引脚i与电容式指纹传感器芯片u1的touch引脚连接，电容式指纹传感器芯片u1的vddio引脚与无线连接芯片u2的gpio-1引脚之间连接有场效应管q1。7.根据权利要求1所述的一种电容式指纹采集传感器封装结构，其特征在于：所述感应贴片表面通过蚀刻形成铜皮。

技术总结
本实用新型公开了一种电容式指纹采集传感器封装结构，包括基板、电容式指纹传感器芯片、指纹采集设备、触摸芯片、无线连接芯片、天线和感应贴片；所述电容式指纹传感器芯片、触摸芯片和无线连接芯片封装于基板中，指纹采集设备安装于基板上表面且与电容式指纹传感器芯片电性连接，感应贴片安装于基板上表面且分布与指纹采集设备周边，感应贴片与触摸芯片电性连接；基板下表面有弧形容纳腔，天线安装于弧形容纳腔内并与无线连接芯片电性连接；基板下表面有多个焊盘，电容式指纹传感器芯片、无线连接芯片和触摸芯片与焊盘连接。通过增加触摸感应区域和预留天线焊盘，降低了待机功耗且适配性更高。适配性更高。适配性更高。


技术研发人员：蔡晓绪
受保护的技术使用者：深圳市魔力信息技术有限公司
技术研发日：2021.12.14
技术公布日：2022/6/14