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CN107818291B - 组装指纹辨识模块的方法及指纹辨识感应元件的切削方法 - Google Patents

组装指纹辨识模块的方法及指纹辨识感应元件的切削方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种组装指纹辨识模块的方法及指纹辨识感应元件的切削方法，组装指纹辨识模块的方法于裁切感应连板的过程中保留连板薄片，使指纹辨识感应元件的上表面的尺寸接近于预设尺寸。接下来切削连板薄片，而于指纹辨识感应元件的下表面上形成凹陷部，使指纹辨识感应元件的下表面的尺寸小于指纹辨识感应元件的上表面的尺寸。即使指纹辨识感应元件发生切削歪斜的情形，指纹辨识感应元件亦可通过尺寸检验，可提升制造良率。

Description

组装指纹辨识模块的方法及指纹辨识感应元件的切削方法
技术领域
本发明涉及一种组装方法，尤其涉及组装指纹辨识模块的方法及指纹辨识感应元件的切削方法。
背景技术
近年来，指纹辨识技术应用于各种电子产品上，令使用者可输入自己的指纹于电子产品内且让电子产品存档，之后使用者可通过指纹辨识模块输入自己的指纹，以进行电子产品的解锁。利用指纹辨识技术来解锁电子产品比以往手动输入密码的解锁方式更快速、更方便，故受到使用者的青睐，且指纹辨识模块的需求亦随之大增。
一般而言，指纹辨识模块包含有指纹辨识感应元件、保护盖、金属环以及电路板，指纹辨识感应元件设置且电性连接于电路板，其功能为感应使用者的手指而撷取其指纹信息。保护盖包覆于指纹辨识感应元件，以保护指纹辨识感应元件，让使用者的手指仅可与保护盖接触，而不直接与指纹辨识感应元件接触，以避免指纹辨识感应元件受损。金属环套设于保护盖上，以传导使用者的手指上的电荷，而有助于指纹辨识感应元件的运作。
至于现有指纹辨识模块的组装方法如下。首先，设置指纹辨识感应元件于电路板上，且进行指纹辨识感应元件与电路板之间的电性连接。其次，迭合保护盖于指纹辨识感应元件上且粘合该两者。最后，套设金属环于保护盖上，以完成现有指纹辨识模块的组装。其中，指纹辨识感应元件是由一片感应连板经过裁切而形成，而指纹辨识感应元件的产生过程如下：以粘胶固定感应连板于座体上，且根据预设尺寸裁切感应连板而产生多个指纹辨识感应元件。裁切所产生的多个指纹辨识感应元件的尺寸应与预设尺寸一致或接近于预设尺寸，然而，裁切所产生的指纹辨识感应元件可能发生有裁切公差。
请参阅图1，其为现有指纹辨识感应元件的结构示意图。图1显示出指纹辨识感应元件10，指纹辨识感应元件10的上表面101的尺寸接近于预设尺寸(亦即约略等于预设尺寸)，但指纹辨识感应元件10因容易发生裁切歪斜，使得其下表面102的尺寸大于预设尺寸。虽然此种指纹辨识感应元件10的上表面的尺寸与预设尺寸相符，但其下表面的尺寸却大于预设尺寸太多，故其无法通过尺寸测试而被归类为不良品。另外，由于指纹辨识感应元件的产生过程中必须利用粘胶固定感应连板于座体上，于裁切运作完成之后，指纹辨识感应元件上容易发生残胶的情形，为了避免残胶而影响指纹辨识感应元件的运作，还必须额外进行清除残胶的工作，故会延长制程时间，而降低其制造效率。
因此，需要一种可提升制造良率及制造效率的组装指纹辨识模块的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可提升制造良率及制造效率的指纹辨识感应元件的切削方法。
本发明的另一目的在于提供一种可提升制造良率及制造效率的组装指纹辨识模块的方法。
于一较佳实施例中，本发明提供一种指纹辨识感应元件的切削方法，包括以下步骤：
(A)根据一预设尺寸，对一感应连板裁切而形成多个指纹辨识感应元件；其中，每两个该指纹辨识感应元件之间通过一连板薄片连接，且该连板薄片接近于该多个指纹辨识感应元件的一下表面。
(B)以倒置方式固定被裁切的该感应连板于一固定座上，以显露出该多个指纹辨识感应元件的该下表面。
(C)裁切该连板薄片而于该多个指纹辨识感应元件的该下表面上形成一凹陷部，以形成分别独立的该指纹辨识感应元件；其中，该指纹辨识感应元件的该下表面的尺寸小于该预设尺寸。
于一较佳实施例中，本发明还提供一种组装指纹辨识模块的方法，包括以下步骤：
(A)根据一预设尺寸，对一感应连板裁切而形成多个指纹辨识感应元件；其中，每两个该指纹辨识感应元件之间通过一连板薄片连接，且该连板薄片接近于该多个指纹辨识感应元件的一下表面。
(B)以倒置方式固定被裁切的该感应连板于一固定座上，以显露出该多个指纹辨识感应元件的该下表面。
(C)裁切该连板薄片而于该多个指纹辨识感应元件的该下表面上形成一凹陷部，以形成分别独立的该指纹辨识感应元件；其中，该指纹辨识感应元件的该下表面的尺寸小于该预设尺寸。
(D)结合该指纹辨识感应元件以及一电路板而形成该指纹辨识感应模块。
简言之，本发明方法是于裁切感应连板的过程中保留连板薄片，使指纹辨识感应元件的上表面的尺寸接近于预设尺寸，或与预设尺寸一致。之后再切削连板薄片，而于指纹辨识感应元件的下表面上形成凹陷部，使指纹辨识感应元件的下表面的尺寸小于指纹辨识感应元件的上表面的尺寸。换言之，只要令指纹辨识感应元件的上表面的尺寸接近于预设尺寸，指纹辨识感应元件即可通过尺寸检验，而可提升制造良率。另外，由于本发明方法中不需使用粘胶，故不需进行清除残胶工作，而可提升制造效率。
附图说明
图1是现有指纹辨识感应元件的结构示意图。
图2是本发明指纹辨识模块于一较佳实施例中的结构示意图。
图3是本发明组装指纹辨识模块的方法于一较佳实施例中的流程图。
图4是本发明指纹辨识模块的感应连板于一较佳实施例中的结构示意图。
图5是本发明指纹辨识模块的被裁切的感应连板于一较佳实施例中的结构示意图。
图6是本发明指纹辨识模块的被裁切的感应连板于一较佳实施例中被固定于固定座上的结构示意图。
图7是本发明指纹辨识模块的指纹辨识感应元件于一较佳实施例中的结构示意图。
其中，附图标记说明如下：
2 指纹辨识模块
3 夹持工具
4 固定座
5 刀具
10、21 指纹辨识感应元件
20 感应连板
22 电路板
23 连板薄片
41 收纳槽
42 真空泵
101、212 指纹辨识感应元件的上表面
102、211 指纹辨识感应元件的上表面
213 凹陷部
T1 连板薄片的厚度
T2 感应连板所裁切的厚度
T3 凹陷部的长度
T4 凹陷部的高度
26 第二电路板
A～J、C1、C2 步骤
具体实施方式
本发明提供一种组装指纹辨识模块的方法以及指纹辨识感应元件的切削方法，以解决现有技术问题。首先请参阅图2，其为本发明指纹辨识模块于一较佳实施例中的结构示意图。指纹辨识模块2包括指纹辨识感应元件21以及电路板22，且指纹辨识感应元件21是固定于电路板22上。于本较佳实施例中，指纹辨识感应元件21是以栅格阵列(Land GridArray，LGA)方式而封装，电路板22可选用柔性电路板(FPC)或软硬复合板。
请参阅图3，其为本发明组装指纹辨识模块的方法于一较佳实施例中的流程图。本发明组装指纹辨识模块的方法包括以下步骤：
步骤A：使用夹持工具固定感应连板。
步骤B：根据预设尺寸，对感应连板裁切而形成未分离的多个指纹辨识感应元件。
步骤C：以倒置方式固定被裁切的该感应连板于一固定座上，以显露出该多个指纹辨识感应元件的该下表面。
步骤D：裁切连板薄片而于指纹辨识感应元件的下表面上形成凹陷部，以形成分别独立的指纹辨识感应元件。
步骤E：测量分别独立的指纹辨识感应元件的上表面的尺寸，且根据该预设尺寸而判断指纹辨识感应元件是否通过尺寸检验。
步骤F：判断指纹辨识感应元件通过尺寸检验。
步骤G：判断指纹辨识感应元件未通过尺寸检验。
步骤H：结合指纹辨识感应元件以及电路板而形成指纹辨识感应模块。
其中，步骤C包括：
步骤C1：以倒置方式放置被裁切的感应连板于固定座上，以使多个指纹辨识感应元件伸入固定座的多个收纳槽内。
步骤C2：启动固定座的真空泵，以产生吸力而固定多个指纹辨识感应元件于多个收纳槽内。
而于步骤E中，当判断指纹辨识感应元件是否通过尺寸检验时，进行步骤G，反之，则进行步骤H。
接下来说明组装指纹辨识模块的方法的实施情形。请同时参阅图2～图7，图4是为本发明指纹辨识模块的感应连板于一较佳实施例中的结构示意图，图5是为本发明指纹辨识模块的被裁切的感应连板于一较佳实施例中的结构示意图，图6是为本发明指纹辨识模块的被裁切的感应连板于一较佳实施例中被固定于固定座上的结构示意图，而图7是为本发明指纹辨识模块的指纹辨识感应元件于一较佳实施例中的结构示意图。当生产线开始进行本发明组装指纹辨识模块的方法时，首先进行步骤A：使用夹持工具3固定感应连板20，如图4所示。其中，夹持工具3可以人力或机械等方式而操作的，较佳的，夹持工具3是以机械方式而操作的，以可进行较精细及稳定的运作。于感应连板20被固定完成之后，进行步骤B：根据预设尺寸，对感应连板20裁切而形成未分离的多个指纹辨识感应元件21，其中，未分离的多个指纹辨识感应元件21被定义为每两个指纹辨识感应元件21之间通过连板薄片23连接，且连板薄片23接近于指纹辨识感应元件21的下表面211，如图5所示。
步骤B中，设定刀具5(请参照图6)是将感应连板20切削为接近于预设尺寸的多个指纹辨识感应元件21。其中，指纹辨识感应元件21的尺寸接近于预设尺寸是以指纹辨识感应元件21的上表面212的尺寸为准，亦即，指纹辨识感应元件21的上表面212的第一长度接近于预设尺寸的第一预设长度，且指纹辨识感应元件21的上表面212的第一宽度接近于预设尺寸的第一预设宽度。较佳者，是将感应连板20切削为与预设尺寸一致的多个指纹辨识感应元件21。于本较佳实施例中，连板薄片23的厚度T1约为0.15毫米(mm)，而指纹辨识感应元件21的上表面212至连板薄片23的上表面的厚度(亦即为对感应连板20所裁切的厚度T2)约为0.635毫米。
于步骤B完成之后，进行步骤C1：将被裁切的感应连板20(或称未分离的多个指纹辨识感应元件21)以倒置方式放置于固定座4上，以使多个指纹辨识感应元件21分别伸入固定座4的多个收纳槽41内。接下来进行步骤C2：启动固定座4的真空泵42，以产生吸力而将多个指纹辨识感应元件21往收纳槽41的内部的方向吸引，以固定多个指纹辨识感应元件21于多个收纳槽41内，借此可显露出多个指纹辨识感应元件21的下表面211于固定座4之外，如图6所示。需特别说明的是，本较佳实施例中是以真空泵42固定多个指纹辨识感应元件21于收纳槽41内，其仅为例示之用，而非以此为限。换言之，本发明方法可利用各种固定手段固定裁切的感应连板20，而不限制其手段及相关固定结构。
接下来进行步骤D：裁切连板薄片23而于相对应的指纹辨识感应元件21的下表面211上形成凹陷部213，以形成分别独立的多个指纹辨识感应元件21，且使指纹辨识感应元件21的下表面211的尺寸小于预设尺寸。也就是说，指纹辨识感应元件21的下表面211的第二长度小于预设尺寸的第一预设长度。于本较佳实施例中，图7所显示的凹陷部213的长度T3约为0～0.1毫米，而凹陷部213的高度T4约为0.12～0.18毫米。较佳的，凹陷部213的长度T3为0，使得指纹辨识感应元件21的上表面211的长度与指纹辨识感应元件21的下表面211的长度一致，且与预设尺寸一致。
于步骤D完成之后，进行步骤E：测量分别独立的指纹辨识感应元件21的上表面212的尺寸，且根据预设尺寸而判断指纹辨识感应元件21是否通过尺寸检验。简言之，步骤D即检查被裁切的指纹辨识感应元件21是否接近于预设尺寸。当指纹辨识感应元件21的上表面212的尺寸与预设尺寸之间的差距小或等于容许误差时，判断指纹辨识感应元件21通过尺寸检验，亦即进行步骤F。反之，则判断指纹辨识感应元件21未通过尺寸检验，亦即进行步骤G，而被判断为未通过尺寸检验的指纹辨识感应元件21即被视为不良品。其中，步骤A～步骤F(或步骤G)的运作属于本发明指纹辨识感应元件的切削方法的步骤。
最后，进行步骤H：结合指纹辨识感应元件21以及电路板22而形成指纹辨识感应模块2，其中，指纹辨识感应元件21是以表面粘着技术(SMT)固定于电路板22上，如图2所示。
需特别说明的有三，第一，指纹辨识感应元件21的下表面211上会设置金球、锡球等电性连接物，以填补凹陷部213与其下表面211之间的高度差。第二，由于指纹辨识感应元件21与电路板22之间是以表面粘着技术(SMT)结合，故不需使用粘胶，而不会发生残胶的情形。由于不需进行清除残胶的工作，因此本发明方法可提升制造效率。第三，根据以往制造经验，于切削感应连板的过程中，被切削而形成的指纹辨识感应元件最常发生切削歪斜的情形，例如：指纹辨识感应元件的下表面的尺寸大于指纹辨识感应元件的上表面的尺寸，而指纹辨识感应元件的上表面的尺寸接近于预设尺寸，此种指纹辨识感应元件因其下表面的尺寸过大，而无法通过尺寸检验。因此，本发明方法于指纹辨识感应元件21的下表面211上形成凹陷部213，使得指纹辨识感应元件21的下表面211的尺寸小于指纹辨识感应元件21的上表面212的尺寸，且指纹辨识感应元件21的上表面212的尺寸接近于预设尺寸。如此一来，即使于切削过程中发生切削歪斜的情形，所产生的指纹辨识感应元件21亦可通过尺寸检验。
根据上述可知，本发明方法是于裁切感应连板的过程中保留连板薄片，使指纹辨识感应元件的上表面的尺寸接近于预设尺寸，或与预设尺寸一致。之后再切削连板薄片，而于指纹辨识感应元件的下表面上形成凹陷部，使指纹辨识感应元件的下表面的尺寸小于指纹辨识感应元件的上表面的尺寸。换言之，只要令指纹辨识感应元件的上表面的尺寸接近于预设尺寸，指纹辨识感应元件即可通过尺寸检验，而可提升制造良率。另外，由于本发明方法中不需使用粘胶，故不需进行清除残胶工作，而可提升制造效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的保护范围，因此凡其它未脱离本发明所公开的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本发明的权利要求书的范围内。

Claims (11)

1.一种指纹辨识感应元件的切削方法，包括以下步骤：
(A)根据一预设尺寸，对一感应连板裁切而形成多个指纹辨识感应元件；其中，每两个该指纹辨识感应元件之间通过一连板薄片连接，且该连板薄片接近于该多个指纹辨识感应元件的一下表面；
(B)以倒置方式固定被裁切的该感应连板于一固定座上，以显露出该多个指纹辨识感应元件的该下表面；以及
(C)裁切该连板薄片而于该多个指纹辨识感应元件的该下表面上形成一凹陷部，以形成分别独立的该指纹辨识感应元件；其中，该指纹辨识感应元件的该下表面的尺寸小于该预设尺寸；其中于该步骤(B)包括以下步骤：
(B1)以倒置方式放置被裁切的该感应连板于该固定座上，使该多个指纹辨识感应元件伸入该固定座的多个收纳槽内；以及
(B2)启动该固定座的一真空泵，以产生吸力而固定该多个指纹辨识感应元件于该多个收纳槽内。
2.如权利要求1所述的指纹辨识感应元件的切削方法，其中于该步骤(A)中，至少一指纹辨识感应元件的一上表面的一第一长度接近于该预设尺寸的一第一预设长度，且该至少一指纹辨识感应元件的该上表面的一第一宽度接近于该预设尺寸的一第一预设宽度。
3.如权利要求1所述的指纹辨识感应元件的切削方法，其中于该步骤(A)之前，还包括步骤(D)：使用一夹持工具固定该感应连板。
4.如权利要求1所述的指纹辨识感应元件的切削方法，其中于该步骤(C)中，至少一指纹辨识感应元件的该下表面的一第二长度小于该预设尺寸的一第一预设长度。
5.如权利要求1所述的指纹辨识感应元件的切削方法，其中于该步骤(C)之后，还包括以下步骤：
(E)测量分别独立的该指纹辨识感应元件的上表面的尺寸，且根据该预设尺寸而判断该指纹辨识感应元件是否通过尺寸检验；
(F)判断该指纹辨识感应元件通过尺寸检验；以及
(G)判断该指纹辨识感应元件未通过尺寸检验。
6.一种组装指纹辨识感应模块的方法，包括以下步骤：
(A)根据一预设尺寸，对一感应连板裁切而形成多个指纹辨识感应元件；其中，每两个该指纹辨识感应元件之间通过一连板薄片连接，且该连板薄片接近于该多个指纹辨识感应元件的一下表面；
(B)以倒置方式固定被裁切的该感应连板于一固定座上，以显露出该多个指纹辨识感应元件的该下表面；以及
(C)裁切该连板薄片而于该多个指纹辨识感应元件的该下表面上形成一凹陷部，以形成分别独立的该指纹辨识感应元件；其中，该指纹辨识感应元件的该下表面的尺寸小于该预设尺寸；以及
(D)结合该指纹辨识感应元件以及一电路板而形成该指纹辨识感应模块；其中于该步骤(B)包括以下步骤：
(B1)以倒置方式放置被裁切的该感应连板于该固定座上，使该多个指纹辨识感应元件伸入该固定座的多个收纳槽内；以及
(B2)启动该固定座的一真空泵，以产生吸力而固定该多个指纹辨识感应元件于该多个收纳槽内。
7.如权利要求6所述的组装指纹辨识感应模块的方法，其中于该步骤(A)中，至少一指纹辨识感应元件的一上表面的一第一长度接近于该预设尺寸的一第一预设长度，且该至少一指纹辨识感应元件的该上表面的一第一宽度接近于该预设尺寸的一第一预设宽度。
8.如权利要求6所述的组装指纹辨识感应模块的方法，其中于该步骤(A)之前，还包括步骤(E)：使用一夹持工具固定该感应连板。
9.如权利要求6所述的组装指纹辨识感应模块的方法，其中于该步骤(C)中，至少一指纹辨识感应元件的该下表面的一第二长度小于该预设尺寸的一第一预设长度。
10.如权利要求6所述的组装指纹辨识感应模块的方法，其中于该步骤(D)中，该指纹辨识感应元件以及该电路板是通过表面粘着技术而结合，以形成该指纹辨识感应模块。
11.如权利要求6所述的组装指纹辨识感应模块的方法，其中于该步骤(C)之后，还包括以下步骤：
(F)测量分别独立的该指纹辨识感应元件的上表面的尺寸，且根据该预设尺寸而判断该指纹辨识感应元件是否通过尺寸检验；
(G)判断该指纹辨识感应元件通过尺寸检验；以及(H)判断该指纹辨识感应元件未通过尺寸检验。
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