具体实施方式

本发明实施例提供了一种指纹芯片模组的制作方法及设备，在使用过程中能够制作出侧壁有涂层的单颗LGA模组，而且相比于现有的喷涂方式能够提高制作效率，有效避免产品边缘出现凸点、积油的问题，提高产品质量。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种指纹芯片模组的制作方法的流程示意图。该方法包括：

S110：依据预设LGA指纹芯片模组的参数信息对待处理的大板芯片进行切割处理，使大板芯片上形成多个LGA模组区域，且每个LGA模组区域的周围具有深度为第一预设值的第一凹形台阶；

需要说明的是，在实际应用中可以预先设定LGA指纹芯片模组的参数信息，具体可以设置LGA模组的外形尺寸信息，可以根据成品LGA模组的外形尺寸进行设置。在得到待处理的大板芯片后，对待处理的大板芯片进行切割处理(即大板半切处理)，具体可以采用镭射切割的方式进行切割处理，沿待处理的大板芯片厚度方向上切割出多个LGA模组区域(具体请参照图2)及每个LGA模组区域四周的第一凹形台阶，具体可以是一圈跑道台阶，其中，每个第一凹形台阶的台阶深度为第一预设值，第一预设值小于大板芯片的厚度，其具体数值可以根据在机壳与LGA模组实际组装时LGA模组侧壁的宽度进行确定，由于在后续喷涂过程中第一凹形台阶的侧壁需要附着涂层，并且考虑到直角位的干涉，因此可以使第一预设值略大于涂层附着深度的0.05mm，例如第一预设值可以为0.72mm～0.8mm，其中，第一预设值及涂层附着深度的具体数值可以根据实际需要进行确定，本申请不做特殊限定，以使整机组装后在光源700～1000lux、45％-75％RH检验灯光下，指纹芯片模组边缘不漏黑为宜。

还需要说明的是，由于本申请中在制作LGA模组时，是线切割出多个LGA模组区域，然后再进行喷涂的方式，因此在切割外形的工序中必须考虑喷涂后LGA模组区域的第一凹形台阶的侧壁涂层总厚度对成品尺寸的影响，通常三涂工艺中侧壁总膜厚不大于60μm，四涂工艺中侧壁总膜厚不大于80μm，因此在本申请中对待处理的大板芯片进行切割形成多个LGA模组区域时，第一凹形台阶的宽度应不大于0.04mm，也即单个LGA模组区域尺寸单侧内缩0.04mm，单个LGA模组总外形内缩0.08mm，也即LGA模组区域单侧边预留侧壁涂层厚度小于等于0.04mm，从而避免后续喷涂后侧壁附着的涂层总厚度的最大值大于机壳或金属环的内尺寸导致后端组装无法进行的问题。当然，在实际应用中，第一凹形台阶的宽度的具体数值根据实际需要进行确定即可，本申请对此不做具体限定。

进一步的，第一凹形台阶的直角位处具有半径为R的凹槽，R小于0.1mm。

具体的，为了避免在喷涂过程中侧边涂层在LGA模组区域的第一凹形台阶的直角位处产生堆积影响后端组装，本申请中在切割第一凹形台阶时，将其直角位处切割出一个R角，并且该R角对应的半径为R，也即，LGA模组区域的第一凹形台阶的侧壁与下面基板交界位置处进行倒角处理，所得到的倒角即为R角，以便在交界面处形成一圈水渠效应，从而来对涂层深度进行管控，具体可以在喷涂过程中使涂层到达此处后流入凹槽内，涂层流平之后也不会超过第一凹形台阶的水平面，从而可以有效避免因涂层堆积过高影响组装的问题，其中，R角≤0.1mm，其具体数值可以根据实际需要进行确定。

另外，具体可以在依据预设LGA指纹芯片模组的参数信息对待处理的大板芯片进行切割处理之前，将内部封装有多个芯片的整版芯片物料(如图3所示)进行切割分板，得到待处理的大板芯片。需要说明的是，在实际应用中可以根据现有自动喷涂设备允许的最大转弯直径，对长条形的整板芯片物料在其长度方向上(图3中的虚线)居中切割成两块，使所得到的待处理的大板芯片长度减小为整板芯片物料长度的一半。当然，在喷涂设备允许的最大转弯直径(如其线体转弯位置夹具与夹具之间的空间)允许的情况下，在连续传输的产品间不产生干涉的情况下，可以不对整板芯片物料进行切割处理，直接将整板芯片物料作为待处理的大板芯片进行切割形成多个四周具有第一凹形台阶的LGA模组区域。

S120：对经切割后的大板芯片进行清洗和喷涂烘烤处理，使各个第一凹形台阶的侧壁具有涂层；

需要说明的是，在大板芯片上切割出多个LGA模组区域后，先对切割后的大板芯片进行清洗处理，然后再对清洗后的大板芯片进行喷涂烘烤处理，最后得到的大板芯片中的各个LGA模组区域中的第一凹形台阶的侧壁上具有一定厚度的涂层，从而使切割后的各个单颗LGA模组的侧壁具有涂层，满足侧边指纹模组芯片的需求，其中，涂层厚度具体可以小于等于20μm，具体数值可以根据实际需要进行确定，不影响模组与机壳的组装适配即可。另外，本申请中设置第一凹形台阶能够使后续喷涂完成后得到的单颗LGA模组即达到单颗喷涂的成品模组效果，又能够避免单颗喷涂积油和FPC裙边飞油等不良问题，即有利于提高生产效率又能够提高产品质量。

进一步的，上述S120中对经切割后的大板芯片进行清洗和喷涂烘烤处理，使各个第一凹形台阶的侧壁具有涂层的过程，具体可以为：

对经切割后的大板芯片进行超声波清洗；

对经超声波清洗后的大板芯片进行烘干处理；

对经烘干处理后的大板芯片进行电浆清洗；

对经电浆清洗后的清洗后的大板芯片进行喷涂烘烤处理，使各个第一凹形台阶的侧壁具有涂层。

具体的，在实际应用中为了有效去除镭射切割后的灰尘、污渍，避免产品表面残留污渍灰尘导致喷涂时油漆浮在其表面，具体可以采用超声波清洗的方式对切割后的大板芯片进行清洗，具体可以将切割后的大板芯片放入五槽超声波清洗机中用FCR清洗剂进行清洗，清洗完毕后放入立式烤箱中烘烤至少90℃/120Min，以便去除各个LGA模组内部的湿气，避免湿气残留导致成品在信赖性测试期间出现功能不良导致指纹无法识别。

在对烘干处理完毕后，对其进行电浆清洗，具体可以将大板芯片进行装夹后将其放入腔体式Plasma真空等离子清洗机进行清洗，具体可以采用氩气(氧气＝50sccm：100sccm两种气体)混合清洗，清洗后时效性2H，LGA模组表面水滴角≤40°，其中，采取此两种气体以1：2体积进行真空清洗后，后续喷涂后LGA模组的涂层尤其是侧壁的涂层附着力效果提高。

经过电浆清洗后，对清洗后的大板芯片进行底漆喷涂，具体可以通过静电喷涂在大板芯片上喷涂一层底漆；然后进行色漆喷涂，具体可以通过静电喷涂在已固化的底漆上喷涂一层色漆；然后进行下线加烤，具体将产品下线，并采用立式烤箱烘烤90℃/30Min进行，该过程可以根据不同涂料的特性适当进行调整，也可以根据实际效果进行评估，取消该环节；然后进行面漆喷涂；然后进行下线加烤，将产品下线后，放入立式烤箱烘烤90℃/120Min，该过程主要是为了提升涂层附着力，下线加烤中的参数具体可以根据实际涂料型号、特性进行适当调整，下线加烤完成后即可得到喷涂烘烤完毕的大板芯片。

还需要说明的是，本申请中采用超声波清洗和电浆清洗的方式，其中，所采用的超声波清洗机主要由清洗槽和超声波发生器两部分构成，在超声波清洗槽底部安装有超声波换能器振子，超声波发生器产生高频高压，通过电缆连接线传输给换能器，换能器与振动板一起产生高频共振，从而使清洗槽中的溶剂受超声波作用对污垢进行洗净。具体的，超声波清洗的原理为：利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用、直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离，从而达到清洗的目的，其中，空化作用是指超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力，通过交互性的高频变换方式向液体进行透射，在减压力作用时液体中产生真空核群泡现象，在压缩力作用时真空核群泡受压力被压碎，此时会产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密清洗的目的。

另外，电浆清洗又称等离子清洗，是在设备腔体内通入Ar或O2或干燥的Air等气体(不同气体用于不同工艺制造)，可用于玻璃、塑胶工件、金属基工件、陶瓷等工件表面改性、清洁等工艺。本申请中LGA指纹模组的电浆清洗的目的主要是清除产品表面的污染物，降低表面张力，提高底漆涂层在模组素材表面的附着力。通常传统的模组清洗一般是采用O2单气体进行清洗、改性，是一种化学处理过程，本质是氧化反应，其原理是利用高能量的氧离子在低温状态下烧除碳氢污染物，清洗时间300S左右，其不足之处在于此方法无法去除金属氧化膜，反而会产生金属氧化膜，而Ar清洗则属于物理处理过程，本质是撞击作用，其作用原理是利用电浆与基板间的电位差，高速撞击基板，借助撞击力溅射掉污染物甚至会使碳氢污染物的化学键裂开，形成气体挥发，可溅射清除金属氧化膜。为了更好的对模组素材表面进行清洁、改性，本申请中具体可以采用氩气、氧气两种气体混合处理的方式，经过实验验证当氩气：氧气＝50sccm：100sccm时，清洗时间100s，清洗后素材表面水滴角≤40°，喷涂后产品正面、侧壁的涂层附着力效果最佳。

S130：沿着每个第一凹形台阶的侧壁对喷涂烘烤后的大板芯片进行LGA模组切割，并切割至大板芯片的底部以得到多个单颗LGA模组。

具体的，在进行LGA模组切割时，可以沿着第一凹形台阶(也即跑道台阶)直角位置进行切割，切割至基板底部，然后下料后即可得到一个一个侧面具有涂层的单颗LGA模组。具体切割位置可以根据实际单颗LGA模组的尺寸形状进行确定。在得到单颗LGA模组后，即可经SMT贴片、功能测试、辅材贴合等工序完成整个侧边指纹芯片模组的制作，其中侧边指纹芯片模组的结构示意图如图4所示，如4中的A表示LGA模组的正面涂层部分。

需要说明的是，由于本发明实施例中对大板芯片采用的是大板半切处理后进行喷涂处理，喷涂时单个LGA模组区域是完全解除油漆雾的，不涉及与夹具的引流、遮挡、反弹等效应，油漆雾能够自然均匀附着在产品表面及侧壁，因此不会出现积油现象，并且单个LGA模组区域之间多余的部分也会在喷涂烘烤处理完成后进行LGA模组切割时切割掉，因此也不会存在白雾问题，从而在保证产品制作效率的同时提高产品质量。

进一步的，本申请中在对喷涂烘烤后的大板芯片进行LGA模组切割，得到多个单颗LGA模组之前，该方法还可以包括：

对喷涂烘烤后的大板芯片的背面进行切割处理，使每个LGA模组背面至少一边具有深度为第二预设值的第二凹形台阶。

具体的，在对喷涂烘烤后的大板芯片中每个LGA模组背面的PAD面上切割出具有深度为第二预设值(例如为0.2mm)的第二凹形台阶后，再进行单颗LGA模组的切割，切割后的单颗LGA模组，其中，单颗LGA模组的侧视结构图如图5所示；其中，A面为LGA正面(包含涂层)，A1为LGA模组的第一凹形台阶，B面为PAD(焊盘)面，B1为第二凹形台阶，R为R角，正面、侧面和第一凹形台阶均有涂层，第一凹形台阶的深度h1具体可以为0.78±0.05mm，第二凹形台阶的深度和h2具体可以为0.2mm，当然，其具体数值均可以根据实际情况进行确定；单颗LGA模组的俯视图如图6所示；单颗LGA模组的后视图如图7所示，其中，图7中的阴影部分为单颗LGA模组背面的第二凹形台阶B1。

还需要说明的是，本发明实施例中的第二凹形台阶的设置有利于后续指纹芯片与FPC贴合后的点胶操作，能够在点胶过程中对胶水进行引力和防止溢出，具体可以在保证红墨水测试合格的前提下，即使胶水溢出到LGA模组的四周，由于第二凹形台阶的存在溢出的胶水也无法解除到FPC根部，不会出现FPC根部与LGA粘结的现象，从而避免模组与机壳组装时FPC根部无法正常绕折的问题，因为强行绕折会使得FPC内部线路遭到破坏甚至FPC撕裂，模组功能因线路损坏而失效。

另外，还需要说明的是，采用本申请中提供的制作方法能够使量产喷涂单站良率(也即，产品在切割、喷涂、SMT贴片以及组装这四大工站中单个工站的良率)达到99.5％以上，高出常规的单颗喷涂(平均95％左右)、大板喷涂(平均97％左右)单站良率，并且人力、治具、工时损耗低，喷涂治具通用，待处理的大板芯片上有112pcs产品，折合每1万颗产品需消耗治具23pcs，待处理的大板芯片装夹或拆夹工时均为27.257s，其生产效率与现有Strip大板喷涂相当，相对单颗喷涂生产效率要高得多。另外，产品喷涂外观方面达到了单颗喷涂工艺的效果，正面、侧面喷涂均有附着，膜厚均在要求范围内，与涂层相关的各项指标也能够满足用户要求。

可见，本申请中可以根据预设LGA指纹芯片模组的参数信息将待处理的大板芯片切割出多个LGA模组区域，并且割切后所形成的每个LGA模组区域四周具有深度为第一预设值的第一凹形台阶，然后对该大板芯片进行清洗和喷涂烘烤处理，由于第一凹形台阶的存在，在喷涂过程中能够使喷涂后的大板芯片中每个LGA模组的侧壁上具有涂层，沿着每个第一凹形台阶的侧壁对喷涂烘烤完成的大板芯片按照LGA模组区域进行LGA模组切割，并切割至大板芯片的底部以得到多个侧壁具有涂层的单颗LGA模组，本发明实施例在使用过程中不仅能够制作出侧壁有涂层的单颗LGA模组，而且制作效率和产品质量较高。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还相应的提供了一种指纹芯片模组的制作设备，该设备包括：

第一切割装置，用于依据预设LGA指纹芯片模组的参数信息对待处理的大板芯片进行切割处理，使大板芯片上形成多个LGA模组区域，且每个LGA模组区域的周围具有深度为第一预设值的第一凹形台阶；

清洗与喷涂烘烤装置，用于对经切割后的大板芯片进行清洗和喷涂烘烤处理，使各个第一凹形台阶的侧壁具有涂层；

第二切割装置，对喷涂烘烤后的大板芯片进行LGA模组切割，得到多个单颗LGA模组。

具体的，本实施例中所提供的指纹芯片模组的制作设备具有与上述实施例中提供的指纹芯片模组的制作方法相同的有益效果，并且对于本实施例中所涉及到的指纹芯片模组的制作方法的具体介绍请参照上述实施例，本申请对此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。