一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置至少包含：封裝基板、感測晶片、封裝打線、打線電極、塑膠絕緣層，所述的感測晶片設(shè)置于封裝基板上，用于感測手指的接近信息；所述的打線電極由打線線段和導(dǎo)電層組成；所述塑膠絕緣層封裝覆蓋封裝基板、感測晶片、封裝打線及打線電極。使用本實用新型具有以下有益效果:其不需手指直接接觸感應(yīng)器，即可感應(yīng)到指紋，通過指紋感應(yīng)裝置表面露出電擊發(fā)射電荷至手指，同時通過內(nèi)置的感測晶片接收電荷而獲取指紋的3D影像，具有外觀隱藏的藕合電極，可有效降低封裝成本、也能控制感測器的整體美觀、縮小感測器的尺寸。
【專利說明】一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種指紋感應(yīng)模組，特別是一種具防偽功能的指紋感應(yīng)裝置且不需手指直接接觸感應(yīng)晶片，即可感應(yīng)到指紋的指紋感應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代社會中，常會遇到身分認(rèn)證的情境，例如信用卡的使用身分審核、出國時的使用護照身分審核。一般而言，這身分審核是以較為粗糙的人工檢驗的方式來進行，例如信用卡的身分審核是以簽名筆跡作為審核的依據(jù)，而出國的使用護照身分審核則是比對使用者的樣貌和照片作為依據(jù)。然而該類身分比對方式存在偽造的可能。因此廠商遂將指紋感應(yīng)器應(yīng)用于需要進行身分比對的場合，即使使用傳統(tǒng)的指紋取向裝置也非常容易使用偽造的裝置騙過指紋取向裝置。
[0003]除通常采用的光學(xué)攝相方式取指紋二維影像外，還有一種半導(dǎo)體電容式指紋感應(yīng)器，該類指紋感應(yīng)器具有一感應(yīng)片，使用者可將手指直接接觸感應(yīng)片上的感測元件，讓感測元件偵測手指指紋的紋峰和紋谷；藉此，感測元件可完整得偵測出使用者的指紋圖樣，以確認(rèn)使用者的身分。然而其的感應(yīng)片是暴露在外，因此指紋感應(yīng)器的感應(yīng)片很容易受到靜電及人為破壞或是手指葬污，而導(dǎo)致感應(yīng)失靈，且指紋感應(yīng)器的感應(yīng)片若是長時間承受手指的直接按壓接觸，也會造成感應(yīng)片磨損，無法讀取指紋信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出的一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置，其不需手指直接接觸感應(yīng)器，即可感應(yīng)到指紋，通過指紋感應(yīng)裝置表面露出電極發(fā)射電荷至手指，同時通過內(nèi)置的感測晶片接收電荷而獲取指紋的3D影像，具有外觀隱藏的藕合電極，可有效降低封裝成本、也能控制感測器的整體美觀、縮小感測器的尺寸。
[0005]本實用新型所述的一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置實現(xiàn)指紋檢測是通過其包含的兩組耦合電極來實現(xiàn)的，其中一組為發(fā)送電荷到手指上并透過手指的真皮反射到手指表面，另有一組為接收器，接收手指的電位、阻值或溫度達到辨別手指的真?zhèn)巍?br> [0006]本實用新型所述的一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置至少包含:封裝基板、感測晶片、封裝打線、打線電極、塑膠絕緣層；所述的感測晶片設(shè)置于封裝基板上，用于感測手指的接近信息；所述的打線電極由打線線段和導(dǎo)電層組成；所述封裝打線連接封裝基板和感測晶片；所述打線線段電性連接感測晶片與封裝基板；所述塑膠絕緣層封裝覆蓋封裝基板、感測晶片、封裝打線及打線電極；所述的打線線段的一部分從塑膠絕緣層的上表面露出；所述的塑膠絕緣層上表面需設(shè)置導(dǎo)電層并與打線線段連接，作為與手指接觸的表面。當(dāng)手指接觸到模塑料層上表面的金屬層時作為一組發(fā)射電荷的藕合電極。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型所述指紋感應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖1 ;[0008]圖2為本實用新型所述指紋感應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2 ；
[0009]圖3為本實用新型所述指紋感應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3 ；
[0010]圖4為本實用新型所述指紋感應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖4。
【具體實施方式】
[0011]為更加詳細的描述本實用新型所述的技術(shù)方案，通過如下實施進一步闡述。
[0012]在本實用新型所述的實施例中，所述的指紋感應(yīng)裝置是用以感應(yīng)手指指紋F。
[0013]半導(dǎo)體封裝過程中一般使用了打線，所謂的打線通常為極精細的鋁/金/銅/銀線，其線經(jīng)通常為20至50微米，具有高導(dǎo)電性及肉眼幾乎不可視的特性。本實用新型所述的技術(shù)方案即利用打線的特性，讓打線的一端露出混雜于模塑料層中，以提供靜電防護或提供驅(qū)動或用于感測信號的電性連接點；同時在打線電極部分圍鍍一層薄金屬，以加強加大驅(qū)動的感應(yīng)面積。
[0014]由于打線具有肉眼幾乎不可視的特性，因此本實用新型所述的技術(shù)方案的其中一個特色即為一體成型，不會有兩不同材料組裝造成的誤差外觀缺陷；另外傳統(tǒng)的金屬片電極只能提供單一功能，例如靜電防護或者驅(qū)動信號，本實用新型所述的技術(shù)方案，采用打線制成打線電極，可以是多條打線相互連接，也可以有部分打線單獨執(zhí)行不同的功能，例如可以設(shè)計其具有感測的功能，例如由阻抗量測方式以確認(rèn)皮膚的阻值可以用來作為防止假手指的輸入，利用打線的方式制成打線電極，讓打線電極可以與手指接觸，提供與手指的信號藕合，以供進行靜電保護功能以及/或驅(qū)動感測功能使用；其次，通過在外露的打線電極的一端再覆蓋上一導(dǎo)體層，如是金屬層、導(dǎo)電膠層等，可以有效的加大與手指的接觸面積，具有較好的識別性。
[0015]如圖1所示，本實用新型所述的一種指紋感應(yīng)裝置至少包含一封裝基板10、一感測晶片20、復(fù)數(shù)條封裝打線30、至少一打線電極40及一塑膠絕緣層50。
[0016]所述的感測晶片20設(shè)置于封裝基板10上，用于感測手指F的接近信息，如手指的紋峰及紋谷與感測晶片20接近的信息，特別是距離的信息，綜合這些接近的信息，可以得到手指紋峰與紋谷的圖案，也就是通稱的指紋圖案。
[0017]復(fù)數(shù)條封裝打線30將封裝基板10的焊墊19分別打線連接至感測晶片20的焊墊29，用于在封裝基板10與感測晶片20之間傳送電源或電信號。
[0018]所述打線電極40電連接至感測晶片20與封裝基板10或至少所述感測晶片20和封裝基板10之一。所述打線電極40的數(shù)量不特別受限，只要能達成良好的信號傳遞即可。
[0019]所述封裝打線30的形成技術(shù)采用現(xiàn)有的技術(shù)即可。需要特別指出的是:在打線封裝過程中，所述封裝打線30與打線電極40可以同時形成，所述封裝打線30的弧線豎向高度不高于感測晶片上表面80微米；所述打線電極40的弧線豎向頂點高于封裝打線30的弧線豎向高度且與塑膠絕緣層50上表面接觸。
[0020]所述打線電極40的弧線豎向頂點最佳高度為介于感測晶片上表面100到200微米。
[0021]對于打線電極40的連接方式可以根據(jù)需要進行靈活設(shè)計，下面對打線電極40的連接感測晶片20及/或封裝基板10的方式進行進一步的描述。
[0022]打線電極40的連接方式一:[0023]如圖2所示，所述塑膠絕緣層50覆蓋封裝基板10、感測晶片20、封裝打線30及打線電極40形成模塑料層；所述的打線電極40的兩端40A和40B均連接在封裝基板10上，打線電極的弧線頂端露出于塑膠絕緣層50的上表面51，塑膠絕緣層50的上表面51作為一個與手指F接觸的表面。手指F接觸到塑膠絕緣層50的上表面51時即可直接藕合至打線電極40露出的端面，同時，手指F也會接觸或接近感測晶片20的感測面。由此，本實用新型所述的技術(shù)方案可以提供靜電保護功能以及/或驅(qū)動感測功能使用。
[0024]打線電極40的連接方式二:
[0025]如圖2所示，所述打線電極40還可以為一開放式打線線段41，所述打線線段41的第一端41A通過焊墊與封裝基板10連接，所述打線線段41的第二端41B與設(shè)置在塑膠絕緣層50上表面51的焊墊連接。
[0026]打線電極40的連接方式三:
[0027]如圖3所示，在所述的封裝基板10與塑膠絕緣層50的上表面51之間的打線電極40或打線線段41可以是多組，以增加指紋感應(yīng)裝置的靈敏性。
[0028]打線電極40的連接方式四:
[0029]如圖4所示,所述塑膠絕緣層50的上表面51上有一凹槽45,所述電線電極40的兩端分別連接封裝基板10和所述凹槽45，所述凹槽45內(nèi)填滿導(dǎo)電層。
[0030]無論電極打線40的連接方式如何變化，所述塑膠絕緣層50上表面51均需網(wǎng)印或真空鍍膜或電鍍導(dǎo)電層，且所述導(dǎo)電層電連接至打線電極或打線線段。
[0031]進一步的，對所述打線電極40進行分解，其至少包含:打線線段41及導(dǎo)電層；所述打線線段焊接至感測晶片20與封裝基板10之至少一者；所述導(dǎo)電層位于塑膠絕緣層50的上表面且電連接至打線線段41。
[0032]本實用新型所述的感應(yīng)指紋裝置的制備方式為:
[0033]第一步:將感測晶片20設(shè)置于封裝基板10上；
[0034]第二步:利用復(fù)數(shù)條封裝打線30將封裝基板10打線連接至感測晶片20，并利用打線電極電連接至感測晶片20與封裝基板10之至少一者；
[0035]第三步:使用塑膠絕緣層50覆蓋封裝基板10、感測晶片20、封裝打線30及打線電極，并使打線電極的一端點從塑膠絕緣層50的上表面露出；
[0036]第五步:對塑膠絕緣層50的上表面進行回磨，使塑膠絕緣層50的上表面露出部分打線；
[0037]第五步:采用網(wǎng)印或真空鍍膜或電鍍方式在所述塑膠絕緣層50上表面設(shè)置導(dǎo)電層，且所述導(dǎo)電層電連接至打線電極。
[0038]利用本實用新型所述的技術(shù)方案，可以形成以打線電極40為媒介，以供靜電保護功能以及/或驅(qū)動感測功能使用。由于打線電極40與封裝打線30可以在封裝廠直接完成，可以有效縮小指紋感測裝置的體積。即使是使用很多打線電極40，由于其線徑相當(dāng)微小，其為肉眼幾乎不可視，且混雜于塑膠絕緣層中，幾乎只有顯示出單一模塑料的外觀，不會顯示打線，可以讓產(chǎn)品外觀更美麗。
[0039]在本實用新型所述的技術(shù)方案中，通過在塑膠絕緣層50上表面設(shè)置一凹槽，且使用導(dǎo)電層材料填滿塑膠絕緣層50的凹槽，這樣有效避免塑膠絕緣層50上表面設(shè)置焊墊而影響手指接觸面的平整性。同時由于導(dǎo)電層的高于塑膠絕緣層50，且導(dǎo)電層覆蓋于封裝打線30上方，可以遮蔽外界對于封裝打線30的雜訊干擾。
[0040]利用本實用新型所述的技術(shù)方案可以將打線電極40設(shè)計其具有感測的功能，例如兩個打線電極40同時接觸到手指F，藉由阻抗量測方式以確認(rèn)皮膚的阻值，可以用來作為防止假手指的輸入；也可以透過處理電路及打線電極40來量測手指F的各種物理特征，如溫度、滑動速度、靜電帶電量等。需要特別說明的是:上述的靜電防護功能、驅(qū)動訊號提供功能及物理特征測量測功能可以獨立存在于指紋感測器中，或全部或部分共同存在于指紋感測器中。
[0041]本實用新型所述的一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置實現(xiàn)指紋檢測是通過指紋感應(yīng)裝置包含的兩組耦合電極來實現(xiàn)的，第一組電極為打線電極，打線電極主要完成發(fā)送電荷到手指上并透過手指的真皮反射到手指表面，第二組電極由封裝打線連接感測晶片和封裝基板組成的接收器，主要接收手指的電位、阻值或溫度達到辨別手指的真?zhèn)巍?br> [0042]本實用新型所述的一種指紋感應(yīng)裝置在實際應(yīng)用時，使用者的手指會接觸到指紋感應(yīng)裝置的塑膠絕緣層50 ;第一組打線極點40發(fā)射之方波會射向手指，并且方波的能量會經(jīng)手指表皮紋路反射，此能量可經(jīng)由使用者的手指和指紋感應(yīng)裝置之間的接觸而穿透塑膠絕緣層50 ;當(dāng)方波的能量自手指反射后，會由感應(yīng)晶片20主動接收。當(dāng)感應(yīng)晶片20感應(yīng)到反射的方波后，即可計算反射回的方波的資訊或能量，而得到使用者的手指指紋F的紋路圖樣。當(dāng)感應(yīng)晶片20得到使用者的手指指紋F之紋路圖樣后，可將手指指紋F的紋路圖樣傳遞給電子處理晶片，以供電子處理晶片進行身分辨識、資料加密、資料儲存、金融功能、電子簽章等功能。
【權(quán)利要求】
1.一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置，其特征在于，所述指紋感應(yīng)裝置至少包含:封裝基板、感測晶片、封裝打線、打線電極及塑膠絕緣層；所述塑膠絕緣層封裝覆蓋封裝基板、感測晶片、封裝打線及打線電極； 所述封裝打線連接封裝基板和感測晶片； 所述的感測晶片設(shè)置于封裝基板上，用于感測手指的接近信息； 所述的打線電極由打線線段和導(dǎo)電層組成； 所述打線線段電性連接感測晶片與封裝基板，且打線線段的一部分從塑膠絕緣層的上表面露出； 所述導(dǎo)電層設(shè)置于的塑膠絕緣層上表面且與打線線段連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置，其特征在于:所述打線電極的兩端均可以連接在封裝基板上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置，其特征在于:所述打線電極的一端連接在封裝基板上，一端連接于塑膠絕緣層的上表面。
4.如權(quán)利要求1所述的一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置，其特征在于:采用網(wǎng)印或真空鍍膜或電鍍方式在所述塑膠絕緣層上表面設(shè)置導(dǎo)電層，且所述導(dǎo)電層電連接至打線電極。
5.如權(quán)利要求1所述的一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置，其特征在于:所述塑膠絕緣層上表面還可以設(shè)置一凹槽，所述凹槽內(nèi)填滿導(dǎo)電材料，所述導(dǎo)電材料與打線線段電連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置，其特征在于:所述封裝打線的弧線豎向高度不高于感測晶片上表面80微米；所述打線電極的弧線豎向頂點高于封裝打線的弧線豎向高度且與塑膠絕緣層上表面接觸。
7.如權(quán)利要求1所述的一種具有防偽功能的指紋感應(yīng)裝置，其特征在于:所述打線電極40的弧線豎向頂點最佳高度為介于感測晶片上表面100到200微米。
【文檔編號】G06K9/20GK203733134SQ201420092798
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】孫立民 申請人:孫立民