本實用新型涉及傳感器技術(shù),特別涉及一種傳感器探頭。
背景技術(shù):
在相關(guān)技術(shù)的超聲波指紋傳感器探頭的制造中,電極引線的接點形成于壓電層底面四周,通常采用異方性導(dǎo)電膠膜(Anisotropic Conductive Film,ACF)將傳感器探頭與電路板進(jìn)行粘連,受限于制造工藝,當(dāng)電極引線的接點間距過密時,電極引線的接點難以與電路板上的接點準(zhǔn)確導(dǎo)通,因而無法制成電極引線接點間隔小、分辨率高的傳感器探頭。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此,本實用新型需要提供一種傳感器探頭。
一種傳感器探頭,用于超聲波指紋傳感器,所述傳感器探頭包括:
壓電層,所述壓電層包括呈陣列排列的多個壓電柱;
形成在所述壓電層上方的多條接收極線,每條接收極線與對應(yīng)一列所述壓電柱連接;
形成在所述壓電層下方的多條發(fā)射極線,每條發(fā)射極線與對應(yīng)一行所述壓電柱連接;
基板,用于承載所述發(fā)射極線、所述壓電層及所述發(fā)射極線;
形成在所述基板與所述發(fā)射極線相背一側(cè)的連接電極;
及引線,用于連接所述接收極線與所述連接電極及連接所述發(fā)射極線與所述連接電極。
在某些實施方式中,所述壓電層還包括用于填充所述多個壓電柱之間形成的間隙的填充物。
在某些實施方式中,所述填充物包括黑膠材料。
在某些實施方式中,每個所述壓電柱具有矩形橫截面,寬度為30微米,高度為70-80微米。
在某些實施方式中,所述接收極線的厚度為2.5微米和/或所述發(fā)射極線的厚度為2.5微米。
在某些實施方式中,所述基板包括玻璃。
在某些實施方式中,所述基板厚度為100-300微米。
在某些實施方式中,所述傳感器探頭還包括如下中的至少一個:
形成為覆蓋所述接收極線的上保護(hù)層;
形成為覆蓋所述發(fā)射極線的下保護(hù)層,所述下保護(hù)層與所述基板粘連。
在某些實施方式中,所述引線包括:形成為覆蓋所述連接電極的覆蓋部;
及形成為連接所述覆蓋部與所述接收極線及連接所述覆蓋部與所述發(fā)射極線的連接部。
在某些實施方式中,所述傳感器探頭還包括如下中的至少一個:
形成為覆蓋所述連接部的保護(hù)層;
形成為覆蓋所述覆蓋部的錫球。
本實用新型實施方式的傳感器探頭,通過引線將接收極線及發(fā)射極線引導(dǎo)至基板底面,通過連接電極增大電極引線接點的接觸面積,進(jìn)而在超聲波指紋傳感器的封裝制造中,利用連接電極及引線與電路板進(jìn)行連接工藝,使得傳感器探頭易于準(zhǔn)確地與電路板導(dǎo)通,從而實現(xiàn)電極引線接點間隔小、高分辨率的傳感器探頭的制作。
本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本實用新型的實踐了解到。
附圖說明
本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是本實用新型實施方式的傳感器探頭的制作方法流程示意圖。
圖2是本實用新型實施方式的傳感器探頭的截面示意圖。
圖3是本實用新型實施方式的壓電層的側(cè)面示意圖。
圖4是本實用新型實施方式的壓電柱立體示意圖。
圖5是本實用新型實施方式的壓電層制造工藝示意圖。
圖6是本實用新型實施方式的發(fā)射極線及接收極線制造工藝示意圖。
圖7是本實用新型另一實施方式的傳感器探頭的制作方法流程示意圖。
圖8是本實用新型實施方式的接收極線接點制造工藝示意圖。
圖9是本實用新型實施方式的接收極線接點及發(fā)射極線接點排布示意圖。
圖10是本實用新型又一實施方式的傳感器探頭的制作方法流程示意圖。
圖11是本實用新型實施實施方式的上保護(hù)層及下保護(hù)層制造工藝示意圖。
圖12是本實用新型實施實施方式的墊片制造工藝示意圖。
圖13是本實用新型實施實施方式的基板制造工藝示意圖。
圖14是本實用新型又一實施方式的傳感器探頭的制作方法流程示意圖。
圖15是本實用新型實施方式的連接電極制造工藝示意圖。
圖16是本實用新型實施方式的連接電極排布示意圖。
圖17是本實用新型又一實施方式的傳感器探頭的制作方法流程示意圖。
圖18到圖19是本實用新型實施方式的引線制造工藝示意圖。
圖20是本實用新型實施方式的保護(hù)層制造工藝示意圖。
圖21是本實用新型實施方式的錫球制造工藝示意圖。
圖22是本實用新型實施方式的傳感器探頭封裝的截面示意圖。
圖23是本實用新型實施方式的錫球排布示意圖。
圖24是本實用新型實施方式的傳感器探頭應(yīng)用示意圖。
主要元件符號說明:
傳感器探頭100、壓電層10、壓電柱12、填充物14、接收極線20、接收極線接點22、上保護(hù)層24、墊片26、發(fā)射極線30、發(fā)射極線接點32、膠體33、下保護(hù)層34、基板40、連接電極50、引線60、覆蓋部62、連接部64、保護(hù)層66、錫球70。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本實用新型的實施方式,所述實施方式的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的,僅用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本實用新型的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接或可以相互通訊;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
在本實用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸,也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現(xiàn)本實用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本實用新型的公開,下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然,它們僅僅為示例,并且目的不在于限制本實用新型。此外,本實用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或參考字母,這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的,其本身不指示所討論各種實施方式和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外,本實用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子,但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的應(yīng)用和/或其他材料的使用。
請參閱圖1,本實用新型實施方式的制造方法,用于制造超聲波指紋傳感器的傳感器探頭。制造方法包括如下步驟:
S10:形成壓電層,壓電層包括呈陣列排列的多個壓電柱;
S20:形成在壓電層上方的多條接收極線,每條接收極線與對應(yīng)一列壓電柱連接;
S30:形成在壓電層下方的多條發(fā)射極線,每條發(fā)射極線與對應(yīng)一行壓電柱連接;
S40:在發(fā)射極線下方粘連基板;
S50:在基板與發(fā)射極線相背一側(cè)形成連接電極;
及S60:形成引線以連接接收極線與連接電極及連接發(fā)射極線與連接電極。
請參閱圖2,本實用新型實施方式的傳感器探頭100,用于超聲波指紋傳感器。傳感器探頭100包括:壓電層10、接收極線20、發(fā)射極線30、基板40、連接電極50及電鍍引線60。壓電層10包括呈陣列排列的多個壓電柱12。接收極線20包括多條并形成在壓電層10上方,每條接收極線20與對應(yīng)一列壓電柱12連接。發(fā)射極線30包括多條并形成在壓電層10下方,每條發(fā)射極線30與對應(yīng)一行壓電柱12連接?;?0用于承載發(fā)射極線30、壓電層10及接收極線20。連接電極50形成在基板40與發(fā)射極線30相背一側(cè)。引線60用于連接接收極線20與連接電極50及連接發(fā)射極線30與連接電極50。
本實用新型實施方式的制造方法可用于制造本實用新型實施方式的傳感器探頭100。
本實用新型實施方式的傳感器探頭100及其制造方法,通過引線60將接收極線20及發(fā)射極線30引導(dǎo)至基板40底面,通過連接電極50增大電極引線接點的接觸面積,進(jìn)而在超聲波指紋傳感器的封裝制造中,利用連接電極50及引線60與電路板進(jìn)行連接工藝,使得傳感器探頭100易于準(zhǔn)確地與電路板導(dǎo)通,從而實現(xiàn)電極引線接點間隔小、高分辨率的傳感器 探頭100的制作。
下面以制造單顆傳感器探頭100為例,對制造工藝及結(jié)構(gòu)進(jìn)行解釋說明。
請參閱圖3至圖5,具體地,在某些實施方式中,壓電層10包括呈陣列排列的多個壓電柱12及填充物14。
其中,填充物14用于填充多個壓電柱12之間形成的間隙。
在某些實施方式中,壓電層10可采用壓電材料,例如壓電陶瓷等。壓電柱12可以通過對塊狀壓電材料進(jìn)行切割形成。在一些示例中,形成的壓電柱12呈陣列排列,例如可以呈矩陣排列。如此,呈矩陣排列易于工藝制造,降低成本。具體地,以呈矩陣排列為例,在制程中可通過使用具有一定厚度的切割裝置以第一方向?qū)弘姴牧线M(jìn)行切割,并根據(jù)壓電柱12個數(shù)的設(shè)計需求,重復(fù)切割動作直至第一方向的切割完成。
具體地,切割裝置的厚度也即是最終形成壓電柱12之間的間隙,切割的深度也即是最終形成壓電柱12的高度。通常可根據(jù)制作傳感器探頭100的設(shè)計需求選擇合適的間隙及高度尺寸。
較佳地,在某些示例中,為滿足傳感器探頭100采樣分辨率的需求如大于508DPI(Dots per Inch,每英寸所打印的點數(shù)),壓電柱12之間的間隙可以是50微米。當(dāng)間隙大于50微米時,采樣分辨率將會降低,發(fā)射或接收到的超聲波信號將會變?nèi)?,從而無法精確地識別指紋。
需要說明的是,壓電材料的厚度應(yīng)當(dāng)大于最終形成的壓電柱12的高度,以方便制程工藝的進(jìn)行,也即是說,在切割時,根據(jù)壓電柱12的設(shè)計尺寸需求進(jìn)行切割,而切割時,底部需保持連續(xù)。
在第一方向的切割完成后,為形成呈矩陣排列的壓電柱12,需在與第一方向相異的第二方向上進(jìn)行切割,例如第二方向可以與第一方向互相垂直。與第一方向上的切割相類似,根據(jù)壓電柱12的設(shè)計需求、柱間間隙等完成第二方向上的切割。切割完成后,壓電材料包括上部由切割產(chǎn)生的多個壓電柱12,下部為連續(xù)部。
如此,可根據(jù)設(shè)計需求切割出多個壓電柱12。
具體地,在某些實施方式中,每個壓電柱12具有矩形橫截面,寬度為30微米,高度為70-80微米。
如此,可滿足傳感器探頭100對于高采用分辨率,例如大于508DPI的需求,當(dāng)然,在不同設(shè)計中,壓電柱12的尺寸也將不同。
請再次參閱圖3,進(jìn)一步地,切割后的壓電材料下部形成的連續(xù)部為余料,需進(jìn)行去除。若在原材料上繼續(xù)進(jìn)行操作,則壓電柱12將分散而無法形成壓電層10,因此,在繼續(xù)切割前需將兩次切割后壓電柱12之間形成的間隙通過填充物14填充。
如此,可將多個壓電柱12粘性連接,進(jìn)而將余料磨除從而形成壓電層10。
在某些實施方式中,填充物可以是黑膠材料。例如可以是黑膠環(huán)氧樹脂,黑膠環(huán)氧樹脂為絕緣材料,其具有良好的耐溫耐溶性,并且固化后表面光亮,粘接能力強。
如此,通過黑膠材料可以使得多個壓電柱12之間良好的粘連,并使得壓電層10具有良好的機械性。
此外,填充物14還以是其他同時具有非導(dǎo)電性及非壓電性的材料,在此不做限制。
請參閱圖6,進(jìn)一步地,在形成壓電層10后,將在壓電層10上、下表面進(jìn)行電極線的制程工藝。
具體地,在某些實施方式中,可采用濺鍍工藝形成上層及下層極線線路。
濺鍍工藝?yán)秒娮踊蚋吣芗す廪Z擊靶材,并使靶材表面組分以原子團(tuán)或離子形式濺射出來,并最終沉淀在基片表面,經(jīng)歷成膜過程,最終形成薄膜。
較佳地,在某些示例中,選用銀作為靶材,通過濺鍍工藝形成位于壓電層10上方的接收極線20及位于壓電層10下方的發(fā)射極線30。
具體地,在某些實施方式中,接收極線20及發(fā)射極線30的厚度均為2.5微米。
如此,可使得接收極線20及發(fā)射極線30的厚度滿足工藝需求以保證良好的電性能。
更具體地,當(dāng)壓電柱12呈m*n的矩陣排列時,每一列壓電柱12上表面形成一條接收極線20,也即是說,在壓電層10上方將形成n條接收極線20。而每一行壓電柱12下表面形成一條發(fā)射極線30,也即是說,在壓電層10下方形成m條發(fā)射極線30。
需要說明的是,發(fā)射極線30與接收極線20需要交叉設(shè)置,也即是說,發(fā)射極線20與接收極線30不能平行設(shè)置,例如,可以垂直設(shè)置。
如此設(shè)置,發(fā)射極線20與接收極線30相互交叉,可用于通過物體在接近壓電層10或與壓電層10接觸來發(fā)射和接收信號。
具體地,可以用來發(fā)射和接收超聲波信號。當(dāng)手接近或接觸壓電層10時,壓電材料發(fā)生變化,當(dāng)變化的頻率大于聲波頻率,例如10-20兆赫茲,將產(chǎn)生超聲波信號,超聲波信號由發(fā)射極線30沿手指方向發(fā)射,被手指反射的超聲波信號會被接收極線20接收。進(jìn)而指紋傳感器可以根據(jù)發(fā)射和接收的信號之間的差異識別指紋。
更具體地,當(dāng)具有在超聲波頻帶內(nèi)的共振頻率的電壓從外部施加于設(shè)置在在壓電層10的兩個相對表面的發(fā)射極線30及接收極線20時,壓電層10將會產(chǎn)生超聲波信號。
關(guān)于超聲波信號,當(dāng)手指沒有接觸或接近壓電層10時,由于空氣和用于發(fā)射超聲波信號的壓電層10之間的聲阻抗的差異,從發(fā)射極線30發(fā)射的超聲波信號的大部分會返回到接收極線,而不是穿過壓電層10和空氣之間的界面。
同時,當(dāng)手指接近或接觸壓電層10時,從發(fā)射極線30發(fā)射的超聲波信號的一部分穿過 手指的皮膚和壓電層10之間的界面?zhèn)魅胧种浮R虼?,反射和返回的信號的強度被降低,使得能夠檢測到指紋圖案。
盡管使用者用肉眼難以識別指紋的圖案,指紋可以具有很多脊線和谷線重復(fù)的圖案。當(dāng)脊線和谷線重復(fù)時,脊線和谷線之間的高度會有變化。因此,壓電層10不與指紋的谷線處的皮膚直接接觸,但可以與指紋的脊線處的皮膚直接接觸。
因此,從對應(yīng)于指紋的谷線的壓電層10的發(fā)射極線30發(fā)射的超聲波信號被發(fā)射到外部,并且大部分超聲波信號被朝向內(nèi)部反射,并由接收極線20接收。而從對應(yīng)于指紋的脊線的發(fā)射極線30發(fā)射的超聲波信號穿過手指的邊界面并被反射,使得接收極線20接收的超聲波信號的強度顯著降低。
因此,根據(jù)在壓電層10內(nèi)的指紋的谷線和脊線,可通過測量超聲波信號的強度或反射系數(shù)來檢測指紋圖案,超聲波信號的反射和接收是由于聲阻抗的差異。
請參閱圖7,進(jìn)一步地,為后續(xù)封裝工藝做準(zhǔn)備,需首先將壓電層10上方的接收極線20引導(dǎo)至壓電層10下方,在某些實施方式中,制造方法包括步驟:
S70:在與接收極線的一端連接的壓電柱處自上而下形成穿孔以引導(dǎo)接收極線貫穿壓電柱并在壓電柱下方形成接收極線接點。
請參閱圖8,在具體制造過程中,可以在未切割的壓電材料上根據(jù)設(shè)計需求在預(yù)定位置首先制作穿孔,相較于在切割壓電柱12完成后進(jìn)行穿孔易于操作。當(dāng)然也可以在切割成壓電柱12后進(jìn)行穿孔,在此不做限制。
需要說明的是,由于接收極線20僅需一側(cè)出線,或者說每根接收極線20僅需選擇一端作為接點,因此在制作穿孔的過程中,可根據(jù)實際設(shè)計的接點位置選擇進(jìn)行穿孔的壓電柱12,例如,可以在矩陣排列相對的兩側(cè)選擇穿孔,當(dāng)然也可以將穿孔全部置于一側(cè)。
具體地,穿孔采用電鍍銀工藝制作,如此可將位于壓電層10上方的接收極線20通過穿孔的電鍍銀導(dǎo)通至壓電層10的下方,并在穿孔的壓電柱12下方形成接收極線接點22。
需要說明的是,在形成穿孔的一行或兩行壓電柱12下方將不再設(shè)置發(fā)射極線30,以防止極線間相接而造成短路。
請參閱圖9,相類似地,壓電層10下方的發(fā)射極線30同樣需要形成接點,也即是發(fā)射極線接點32。
請參閱圖10,具體地,在某些實施方式中,制造方法還包括步驟:
S80:在與發(fā)射極線的一端連接的壓電柱處形成發(fā)射極線接點。
同樣地,發(fā)射極線30也僅需要一側(cè)出線,因此可選擇發(fā)射極線30的任一端作為發(fā)射極線接點32。
請參閱圖11,進(jìn)一步地,為保護(hù)裸露在外部的接收極線20及發(fā)射極線30,在某些實施 方式中,制造方法還包括:形成覆蓋接收極線的上保護(hù)層;及/或形成覆蓋發(fā)送極線的下保護(hù)層。
在某些實施方式中,傳感器探頭100進(jìn)一步包括上保護(hù)層24及/或下保護(hù)層34。上保護(hù)層24覆蓋接收極線20,而下保護(hù)層34覆蓋發(fā)射極線30。
如此,保護(hù)層的設(shè)計將可以對極線起到保護(hù)作用,進(jìn)而保證傳感器探頭100的電性能。
較佳地,上保護(hù)層24及下保護(hù)層34可采用SU8材料,從而達(dá)到絕緣并且保護(hù)極線的作用。
需要說明的是,由于在后續(xù)封裝制程中,需通過接點將傳感器探頭100與電路板上相應(yīng)的接點進(jìn)行電連接,因此保護(hù)層應(yīng)當(dāng)避讓發(fā)射極線接點32及接收極線接點22設(shè)置。
在工業(yè)生產(chǎn)中,通常需要大批量同時生產(chǎn)多顆傳感器探頭100,例如1000-2000顆。因此可同時在壓電材料上進(jìn)行多顆傳感器探頭100的制造,以形成傳感器探頭陣列。
具體制造步驟參照上述以單顆傳感器探頭100為例的制造方法及結(jié)構(gòu)的解釋說明,此處不再贅述。通常,可選取塊狀壓電材料并制作成圓形壓電晶片,其徑向尺寸為8英寸或12英寸。
進(jìn)一步地,在某些實施方式中,制造方法還包括步驟:
在上保護(hù)層上方形成墊片。
請參閱圖12,具體地,墊片26可以為玻璃或硅片等。墊片26可通過膠體與上保護(hù)層24粘性連接,用于加強傳感器探頭100的整體硬度以方便后續(xù)制造工藝的進(jìn)行。在一些示例中,墊片26的厚度可以是傳感器探頭100厚度的6-7倍。
請參閱圖13,進(jìn)一步地,為承載傳感器探頭100,需在發(fā)射極線30下方,或者說下保護(hù)層34下方粘連基板40。
在某些實施方式中,基板40可以是玻璃。
如此,基板40可以作為載體承載上方的元件,對于發(fā)射極線30、壓電層10及接收極線20起到支撐作用。
具體地,由于壓電層10下方形成有接收極線接點22、發(fā)射極線接點32,及下保護(hù)層34,因此并不是平面,需通過膠體33填平并與基板40進(jìn)行粘連。膠層的厚度為5-10微米。
基板40的厚度可以根據(jù)整體設(shè)計需求進(jìn)行選取,在某些實施方式中,基板的厚度可以是100-300微米。
例如,在一些示例中,整體設(shè)計需求較薄,則基板厚度可以是100-150微米,而同時需要考慮到基板40作為載體的堅硬度,也可以加厚至150-300微米,在150-300的厚度區(qū)間內(nèi),玻璃具有良好的承載能力。
需要說明地,與上保護(hù)層24及下保護(hù)層34不同,墊片26及基板40需全部覆蓋整個探 頭的上表面及下表面,而無需避讓接收極線接點22及發(fā)射極線接點32。
進(jìn)一步地,為將接收極線20及發(fā)射極線30導(dǎo)引至基板40下方,或者說,將接收極線接點22及發(fā)射極線接點32導(dǎo)引至基板40下方,從而可以有效地與電路板導(dǎo)通,需在基板40下方進(jìn)行相關(guān)制程。
請參閱圖14,在某些實施方式中,步驟S50進(jìn)一步包括子步驟:
S52:在基板與發(fā)射極線相背一側(cè)形成金屬層;
S54:在金屬層分別形成與接收極線及發(fā)射極線對應(yīng)的連接電極。
請參閱圖15及圖16,具體地,首先在基板40下方電鍍一層金屬層,進(jìn)而通過蝕刻金屬層形成連接電極50,連接電極50具有圓形橫截面。
每個接收極線接點22及發(fā)射極線接點32分別對應(yīng)一個連接電極50,以在后續(xù)制造步驟后,可通過連接電極50分別連通接收極線接點22及發(fā)射極線接點32。因此,在基板40下方將形成連接電極50的陣列。每顆傳感器探頭100的連接電極50的個數(shù)為該傳感器探頭100的接收極線接點22及發(fā)射極線接點32個數(shù)的總和。
由于接收極線接點22及發(fā)射極線接點32被基板40覆蓋,而若要使得接點與連接電極50連接,需要使得接收極線接點22及發(fā)射極線接點32重新裸露出來,進(jìn)而通過相關(guān)工藝進(jìn)行連接。
請參閱圖17,在某些實施方式中,步驟S60包括子步驟:
S62:將基板在接收極線接點一側(cè)自下而上切割至形成接收極線接點的壓電柱下方以形成第一切割面;
及S64:形成引線覆蓋連接電極及第一切割面以連接連接電極與接收極線接點。
在某些實施方式中,步驟S60包括子步驟:
S66:將基板在發(fā)射極線接點一側(cè)自下而上切割至形成發(fā)射極線接點的壓電柱下方以形成第二切割面;
及S68:形成引線覆蓋連接電極及第二切割面以連接連接電極與發(fā)射極線接點。
可以理解,如上述對接收極線接點22及發(fā)射極線極點24形成的解釋說明可知,接點將形成于壓電層10四周的壓電柱12下方。因此,為使得接點重新裸露,將對基板40進(jìn)行切割。
請參閱圖18,具體地,可以采用斜切的方式,對于接收極線接點22側(cè),將基板40在接收極線接點22一側(cè)自下而上切割至形成接收極線接點22的壓電柱12下方以形成第一切割面。當(dāng)然,若多個接收極線接點22分別形成于壓電層10下方相對的兩側(cè),則兩側(cè)需分別進(jìn)行切割。
相類似地,對于發(fā)射極線接點32側(cè),將基板40在發(fā)射極線接點32一側(cè)自下而上切割 至形成發(fā)射極線接點32的壓電柱12下方以形成第二切割面。若多個發(fā)射極線接點32分別形成于壓電層10下方相對的兩側(cè),則兩側(cè)需分別進(jìn)行切割。
需要說明地,在切割時應(yīng)當(dāng)注意,切割至壓電柱12的下方使得接點裸露即可,而不應(yīng)當(dāng)切割到壓電柱12部分。
如此,將使得被基板40覆蓋的接點重新裸露,為與連接電極50連接準(zhǔn)備。
請參閱圖19,進(jìn)一步地,在切割后,采用電鍍或濺鍍金屬等工藝形成引線60以對連接電極50及接點進(jìn)行連接。在某些實施方式中,引線60包括覆蓋部62及連接部64。覆蓋部62覆蓋連接電極50,而連接部64與覆蓋部62連接,并覆蓋切割面及接點。在制造過程中,覆蓋部62及連接部64一次形成。
如此,將使得連接電極50與接點連接。
較佳地,引線60可以選用金、銀或鎳等材料。
請參閱圖20,進(jìn)一步地,形成的電鍍引線60仍處于裸露狀態(tài),因此,對裸露在外部的引線60表面涂覆保護(hù)層66。
需要說明地,在涂覆保護(hù)層66時,會將整個電鍍引線60裸露在外的部分全部覆蓋,而覆蓋連接電極50的覆蓋部62將進(jìn)一步地用于與電路板導(dǎo)通,因此,應(yīng)當(dāng)對保護(hù)層66進(jìn)行處理。
具體地,可在需要處理的位置,或者說去除保護(hù)層的位置,也即是覆蓋部62處涂覆光阻劑,通過對涂覆處進(jìn)行曝光處理,如此可以使得覆蓋部62重新外露。
請參閱圖21,進(jìn)一步地,為方便后續(xù)與電路板進(jìn)行連接,在某些實施方式中,制造方法可包括步驟:
在覆蓋部處植入錫球。
在某些實施方式中,傳感器探頭100還包括錫球70,錫球70覆蓋覆蓋部62。
如此,可以利用錫球形成焊接點,方便后續(xù)與電路板進(jìn)行焊接。形成錫球70的過程可以是在覆蓋部62處放置材料錫,經(jīng)高溫過程及冷卻過程后形成錫球70。
請參閱圖22及圖23,至此,傳感器探頭100的制造工藝基本完成,可將前述步驟中的墊片26去除,同時將用于粘連上保護(hù)層24及墊片26的膠體去除。
進(jìn)一步地,將傳感器探頭陣列切割為單顆傳感器探頭100,如此,形成單顆傳感器探頭100的球柵陣列(Ball Grid Array,BGA)封裝。
請參閱圖24,單顆傳感器探頭100制造完成后,通過上保護(hù)層24與應(yīng)用其的電子裝置例如手機或平板電腦的蓋板進(jìn)行貼合,具體地,傳感器探頭100將粘貼于蓋板下方。
綜上所述,通過上述制造工藝的描述可形成單顆傳感器探頭100的BGA封裝,由于將位于壓電層10四周的極線接點引導(dǎo)至基板40下方,使得整個基板40區(qū)域均可用于形成連接 電極50并通過引線60與電路板的接點連接,從而實現(xiàn)了極線的重新布線,可以理解,相較于通過壓電層10四周的極線接點與電路板導(dǎo)通,重新布線后,極線接點可利用的空間將顯著變大,對于極線接點間隔較小的情況,可靈活設(shè)置連接電極位置與接點導(dǎo)通,有效改善由于極線接點間隔過小與電路板連接困難的問題。此外,由于制程工藝僅在壓電層10下方進(jìn)行,因此,傳感器探頭100的寬度尺寸并不會顯著增加。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施方式”、“一些實施方式”、“示意性實施方式”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合所述實施方式或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施方式或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結(jié)合。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施方式,可以理解的是,上述實施方式是示例性的,不能理解為對本實用新型的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施方式進(jìn)行變化、修改、替換和變型。