指紋傳感器及電子裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種指紋傳感器及電子裝置，指紋傳感器包括基板、傳感器陣列及控制芯片，該傳感器陣列及該控制芯片間隔設(shè)置在該基板上，該控制芯片通過(guò)打線接合工藝所形成的連接線連接該傳感器陣列。上述指紋傳感器中，由于傳感器陣列與控制芯片間隔設(shè)置在基板上并由連接線連接，因此，可采用不同的方法制造傳感器陣列及控制芯片，這樣可顯著降低指紋傳感器的成本，有利于指紋傳感器的大規(guī)模應(yīng)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
指紋傳感器及電子裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及指紋識(shí)別領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種指紋傳感器及電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著指紋傳感器在智能移動(dòng)終端的普及，指紋傳感器的需求量越來(lái)越大。指紋傳感器對(duì)感測(cè)面積是有特殊要求的，理論上感測(cè)面積越大識(shí)別率會(huì)越好，但矛盾的是感測(cè)面積越大，指紋傳感器的成本也越高。
[0003]在相關(guān)技術(shù)中，基于硅工藝的指紋傳感器包括傳感器陣列及控制電路，以分辨率為508dp1、96*96的傳感器陣列為例，需要的硅晶片的物理面積是23平方毫米，這樣的物理面積占到整個(gè)指紋傳感器的70 %以上。
[0004]但是，目前的基于硅工藝的指紋傳感器的成本較高，不利于指紋傳感器的大規(guī)模應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施方式旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明實(shí)施方式需要提供一種指紋傳感器及電子裝置。
[0006]—種指紋傳感器，包括基板、傳感器陣列及控制芯片，該傳感器陣列及該控制芯片間隔設(shè)置在該基板上，該控制芯片通過(guò)打線接合工藝所形成的連接線連接該傳感器陣列。
[0007]上述指紋傳感器中，由于傳感器陣列與控制芯片間隔設(shè)置在基板上并由連接線連接，因此，可采用不同的方法制造傳感器陣列及控制芯片，這樣可顯著降低指紋傳感器的成本，有利于指紋傳感器的大規(guī)模應(yīng)用。
[0008]在一些實(shí)施方式中，該控制芯片包括第一半導(dǎo)體裸片及第二半導(dǎo)體裸片，該傳感器陣列、該第一半導(dǎo)體裸片、該第二半導(dǎo)體裸片間隔設(shè)置在該基板的同一表面上；
[0009]該連接線包括第一連接線及第二連接線，該第一連接線連接該第一半導(dǎo)體裸片及該傳感器陣列，該第二連接線連接該第二半導(dǎo)體裸片及該傳感器陣列；
[0010]該第一半導(dǎo)體裸片用于提供激勵(lì)信號(hào)給該傳感器陣列執(zhí)行指紋感測(cè)，該第二半導(dǎo)體裸片用于接收來(lái)自該傳感器陣列輸出的指紋感測(cè)信號(hào)。
[0011]在一些實(shí)施方式中，該控制芯片包括第一半導(dǎo)體裸片及第二半導(dǎo)體裸片，該第一半導(dǎo)體裸片及該第二半導(dǎo)體裸片間隔設(shè)置在該基板的同一表面上，該傳感器陣列埋設(shè)在該基板中；
[0012]該連接線包括第一連接線及第二連接線，該第一連接線連接該第一半導(dǎo)體裸片及該傳感器陣列，該第二連接線連接該第二半導(dǎo)體裸片及該傳感器陣列；
[0013]該第一半導(dǎo)體裸片用于提供激勵(lì)信號(hào)給該傳感器陣列執(zhí)行指紋感測(cè)，該第二半導(dǎo)體裸片用于接收來(lái)自該傳感器陣列輸出的指紋感測(cè)信號(hào)。
[0014]在一些實(shí)施方式中，該第一連接線的高度及該第二連接線的高度均小于設(shè)定值。
[0015]在一些實(shí)施方式中，該傳感器陣列包括多個(gè)第一電極及多個(gè)第二電極，該多個(gè)第一電極沿第一方向排列，沿第二方向延伸，該多個(gè)第二電極沿該第二方向排列，沿該第一方向延伸，該第一方向與該第二方向不同，該多個(gè)第一電極與該多個(gè)第二電極之間絕緣交叉，形成互電容;該第一連接線連接該第一半導(dǎo)體裸片及該第一電極，該第二連接線連接該第二半導(dǎo)體裸片及該第二電極。
[0016]在一些實(shí)施方式中，該第一半導(dǎo)體裸片沿該多個(gè)第一電極排列的方向設(shè)置，該第二半導(dǎo)體裸片沿該多個(gè)第二電極排列的方向設(shè)置。
[0017]在一些實(shí)施方式中，該第一方向與該第二方向垂直。
[0018]在一些實(shí)施方式中，該基板包括第一表面及第二表面，該第一表面與該第二表面相背，該傳感器陣列設(shè)置在該第一表面上，該控制芯片設(shè)置在該第二表面上。
[0019]在一些實(shí)施方式中，該傳感器陣列為互電容式傳感器陣列，該控制芯片用于提供激勵(lì)信號(hào)給該傳感器陣列執(zhí)行指紋感測(cè)，還用于接收來(lái)自該傳感器陣列輸出的指紋感測(cè)信號(hào)。
[0020]在一些實(shí)施方式中，該傳感器陣列包括多個(gè)第一電極及多個(gè)第二電極，該多個(gè)第一電極沿第一方向排列，沿第二方向延伸，該多個(gè)第二電極沿該第二方向排列，沿該第一方向延伸，該第一方向與該第二方向不同，該多個(gè)第一電極與該多個(gè)第二電極之間絕緣交叉，形成互電容；
[0021]其中，該多個(gè)第一電極用于接收來(lái)自該控制芯片輸出的激勵(lì)信號(hào)，該控制芯片進(jìn)一步用于接收來(lái)自該多個(gè)第二電極輸出的指紋感測(cè)信號(hào)。
[0022]在一些實(shí)施方式中，該連接線包括第一連接線、第二連接線及第三連接線，該第一表面上設(shè)置有第一焊盤(pán)、第二焊盤(pán)、該第一連接線和該第二連接線，該第二表面上設(shè)置有第三焊盤(pán)和該第三連接線；
[0023]該第一焊盤(pán)通過(guò)該第一連接線連接該第一電極，該第二焊盤(pán)通過(guò)該第二連接線連接該第二電極；
[0024]該第三焊盤(pán)通過(guò)該第三連接線與該控制芯片連接，并進(jìn)一步與該第一焊盤(pán)和該第二焊盤(pán)連接。
[0025]在一些實(shí)施方式中，該基板包括第一表面及第二表面，該第一表面與該第二表面相背，該控制芯片設(shè)置在該第二表面上，該傳感器陣列埋設(shè)在該基板中。
[0026]在一些實(shí)施方式中，該傳感器陣列包括多個(gè)第一電極及多個(gè)第二電極，該多個(gè)第一電極沿第一方向排列，沿第二方向延伸，該多個(gè)第二電極沿該第二方向排列，沿該第一方向延伸，該第一方向與該第二方向不同，該多個(gè)第一電極與該多個(gè)第二電極之間絕緣交叉，形成互電容；
[0027]其中，該多個(gè)第一電極用于接收來(lái)自該控制芯片輸出的激勵(lì)信號(hào)，該控制芯片進(jìn)一步用于接收來(lái)自該多個(gè)第二電極輸出的指紋感測(cè)信號(hào)。
[0028]在一些實(shí)施方式中，該連接線包括第一連接線、第二連接線及第三連接線，該第一表面上設(shè)置有第一焊盤(pán)、第二焊盤(pán)、第三焊盤(pán)、第四焊盤(pán)、該第一連接線和該第二連接線，該第二表面上設(shè)置有第五焊盤(pán)和該第三連接線；
[0029]該第一焊盤(pán)通過(guò)該第一連接線連接該第三焊盤(pán)，該第三焊盤(pán)連接該第一電極，該第二焊盤(pán)通過(guò)該第二連接線連接該第四焊盤(pán)，該第四焊盤(pán)連接該第二電極；
[0030]該第五焊盤(pán)通過(guò)該第三連接線與該控制芯片連接，并進(jìn)一步與該第一焊盤(pán)和該第二焊盤(pán)連接。
[0031 ]在一些實(shí)施方式中，該控制芯片為一經(jīng)注塑工藝封裝后的芯片。
[0032]在一些實(shí)施方式中，該基板為印刷電路板。
[0033]在一些實(shí)施方式中，該指紋傳感器在該基板設(shè)置有該第一半導(dǎo)體裸片和該第二半導(dǎo)體裸片的一側(cè)形成有封裝體。
[0034]在一些實(shí)施方式中，該指紋傳感器在該基板設(shè)置有該控制芯片的一側(cè)形成有封裝體。
[0035]在一些實(shí)施方式中，該指紋傳感器進(jìn)一步包括封裝體，該封裝體用于封裝該傳感器陣列和該控制芯片。
[0036]—種電子裝置，包括如上任一實(shí)施方式所述的指紋傳感器。
[0037]上述電子裝置中，由于傳感器陣列與控制芯片間隔設(shè)置在基板上并由連接線連接，因此，可采用不同的方法制造傳感器陣列及控制芯片，這樣可顯著降低指紋傳感器的成本，有利于指紋傳感器的大規(guī)模應(yīng)用。
[0038]本發(fā)明實(shí)施方式的附加方面和優(yōu)點(diǎn)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(guò)本發(fā)明實(shí)施方式的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0039]本發(fā)明實(shí)施方式的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0040]圖1是本發(fā)明指紋傳感器的一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041 ]圖2是本發(fā)明指紋傳感器的又一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖3是圖2所示指紋傳感器沿II1-1II線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖4是本發(fā)明指紋傳感器的另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖5是圖4所示指紋傳感器的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖6是本發(fā)明指紋傳感器的再一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖7是圖6所示指紋傳感器的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖8是圖6所示指紋傳感器沿VII1-VIII線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖9是本發(fā)明電子裝置的一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0050]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)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(gè)或者更多個(gè)所述特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0051]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“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(jī)械連接，也可以是電連接或可以相互通信;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)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(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0052]下文的公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施方式或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的公開(kāi)，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)定進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明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(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施方式和/或設(shè)定之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明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(shí)到其他工藝的應(yīng)用和/或其他材料的使用。
[0053]進(jìn)一步地，所描述的特征、結(jié)構(gòu)可以以任何合適的方式結(jié)合在一個(gè)或更多實(shí)施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識(shí)到，沒(méi)有所述特定細(xì)節(jié)中的一個(gè)或更多，或者采用其它的結(jié)構(gòu)、組元等，也可以實(shí)踐本發(fā)明的技術(shù)方案。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)或者操作以避免模糊本發(fā)明。
[0054]請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施方式的指紋傳感器100的結(jié)構(gòu)示意圖。指紋傳感器100包括基板102、傳感器陣列104及控制芯片106。
[0055]傳感器陣列104與控制芯片106設(shè)置在基板102的同一表面上。
[0056]傳感器陣列104及控制芯片106間隔設(shè)置在基板102上，控制芯片106通過(guò)打線接合(bonding)工藝所形成的連接線108連接傳感器陣列104。
[0057]上述指紋傳感器100中，由于傳感器陣列104與控制芯片106間隔設(shè)置在基板102上并由連接線108連接，因此，可采用不同的方法制造傳感器陣列104及控制芯片106，這樣可顯著降低指紋傳感器100的成本，有利于指紋傳感器100的大規(guī)模應(yīng)用。
[0058]具體地，例如，基板102為絕緣基板。絕緣基板例如為玻璃基板、印刷電路板等等。傳感器陣列104就可以不采用硅工藝來(lái)生產(chǎn)，而形成在基板102上，這樣可以顯著降低指紋傳感器100的成本。
[0059]比如，當(dāng)基板102為玻璃基板時(shí)，傳感器陣列104例如采用薄膜晶體管(ThinFilmTransistor ,TFT)工藝來(lái)形成在基板102上，從而可以顯著降低指紋傳感器100的制造成本。
[0060]控制芯片106采用硅工藝來(lái)制作，并例如通過(guò)覆晶工藝綁定在基板102上。當(dāng)基板102為玻璃基板時(shí)，控制芯片106例如通過(guò)玻璃上芯片(Chip On Glass，C0G)的方式綁定在基板102上。當(dāng)基板102為印刷電路板時(shí)，傳感器陣列104形成在印刷電路板上的工藝也較成熟可靠，從而降低指紋傳感器100的成本。
[0061]在本發(fā)明實(shí)施方式中，控制芯片106包括第一半導(dǎo)體裸片110及第二半導(dǎo)體裸片112，傳感器陣列104、第一半導(dǎo)體裸片110、第二半導(dǎo)體裸片112間隔設(shè)置在基板102的同一表面上。
[0062]連接線108包括第一連接線114及第二連接線116，第一連接線114連接第一半導(dǎo)體裸片110及傳感器陣列104，第二連接線116連接第二半導(dǎo)體裸片112及傳感器陣列104。第一半導(dǎo)體裸片110用于提供激勵(lì)信號(hào)給傳感器陣列104執(zhí)行指紋感測(cè)，第二半導(dǎo)體裸片112用于接收來(lái)自傳感器陣列104輸出的指紋感測(cè)信號(hào)。
[0063]具體地，傳感器陣列104包括第一電極124及第二電極126。在本實(shí)施方式中，第一電極124的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)第一電極124相互平行設(shè)置，沿第一方向X排列，沿第二方向Y延伸。第二電極126的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)第二電極126相互平行設(shè)置，沿第二方向Y排列，沿第一方向X延伸。多個(gè)第一電極124與多個(gè)第二電極126絕緣交叉排列，形成多個(gè)互電容。在本實(shí)施方式中，第一方向X為行方向，第二方向Y為列方向，也就是說(shuō)，第一方向X與第二方向Y垂直。
[0064]第一連接線114連接第一半導(dǎo)體裸片110及第一電極124，第二連接線116連接第二半導(dǎo)體裸片112及第二電極126。
[0065]如此，傳感器陣列104采用行列的互電容感測(cè)結(jié)構(gòu)，相較于多個(gè)矩形感測(cè)電極，每一感測(cè)電極與控制芯片之間連接有一連接線的自電容感測(cè)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的傳感器陣列104的結(jié)構(gòu)可大大減少連接線108的數(shù)量，進(jìn)一步降低指紋傳感器100的成本。
[0066]具休地，基板可為玻璃基板。第一半導(dǎo)體裸片(die)llO可作為T(mén)X裸片(發(fā)射裸片)，第一電極124對(duì)應(yīng)作為發(fā)射電極;第二半導(dǎo)體裸片112可作為RX裸片(接收裸片)，第二電極126對(duì)應(yīng)作為接收電極。在指紋檢測(cè)過(guò)程中，第一半導(dǎo)體裸片110發(fā)送激勵(lì)信號(hào)至第一電極124，第二電極126將感測(cè)到指紋感測(cè)信號(hào)發(fā)送給第二半導(dǎo)體裸片112，從而實(shí)現(xiàn)指紋檢測(cè)。
[0067]較佳地，第一半導(dǎo)體裸片110可以選擇高壓工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)高壓驅(qū)動(dòng)，以提高指紋傳感器100的信噪比。其中，高壓工藝的電壓范圍如為10伏至20伏。較佳地，第二半導(dǎo)體裸片112可以選擇先進(jìn)硅工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣可以顯著減小指紋傳感器100的功耗和面積。較佳地，第二半導(dǎo)體裸片112的特征線寬小于第一半導(dǎo)體裸片110的特征線寬。
[0068]更具體地，第一半導(dǎo)體裸片110上設(shè)置有第一焊盤(pán)(Pad)118。第二半導(dǎo)體裸片112上設(shè)置有第二焊盤(pán)120。第一連接線114連接在第一焊盤(pán)118與第一電極124之間。第二連接線116連接在第二焊盤(pán)120與第二電極126之間。
[0069]第一焊盤(pán)118及第二焊盤(pán)120的設(shè)置有利于連接線108的快速定位及保證連接強(qiáng)度。
[0070]傳感器陣列104、第一半導(dǎo)體裸片110及第二半導(dǎo)體裸片112可先通過(guò)打線接合工藝連接在一起，然后采用注塑(Molding)工藝即可實(shí)現(xiàn)指紋傳感器100的封裝。打線接合工藝和注塑工藝成熟，成本低，可以很好地控制指紋傳感器100的良率和成本。在一些實(shí)施方式中，第一連接線114的高度及第二連接線116的高度均小于設(shè)定值。如此，指紋傳感器100可利用低弧線實(shí)現(xiàn)各器件間的電性連接，有利于減少指紋傳感器100的厚度，實(shí)現(xiàn)小型化的指紋傳感器100。
[0071]設(shè)定值可根據(jù)指紋傳感器100所應(yīng)用的場(chǎng)合來(lái)確定，在保持指紋傳感器100小型化的同時(shí)，也能保證指紋傳感器100的良率。設(shè)定值例如是60微米。較佳地，所述設(shè)定值小于60微米。
[0072]需要指出的是，本發(fā)明實(shí)施方式中，連接線的高度是指連接線相對(duì)于基板表面的最大距離。
[0073]在本實(shí)施方式中，第一半導(dǎo)體裸片110沿多個(gè)第一電極124排列的方向設(shè)置，第二半導(dǎo)體裸片112沿多個(gè)第二電極126排列的方向設(shè)置。
[0074]如此，可充分利用基板102的表面空間進(jìn)行配置第一半導(dǎo)體裸片110及第二半導(dǎo)體裸片112的位置，使基板102的表面空間利用率最大化，保證指紋傳感器100的小型化。
[0075]進(jìn)一步地，還可以在第一半導(dǎo)體裸片110的設(shè)置方向與第二半導(dǎo)體裸片112的設(shè)置方向所形成的交叉區(qū)域122設(shè)置其它器件，如電阻、電容等，以進(jìn)一步利用基板102的表面空間。
[0076]在一些實(shí)施方式中，所述指紋傳感器100在基板102設(shè)置有第一半導(dǎo)體裸片110和第二半導(dǎo)體裸片112的一側(cè)可形成有封裝體(圖未示)，所述封裝體例如為環(huán)氧樹(shù)脂材料，通過(guò)注塑工藝形成，用于保護(hù)指紋傳感器100。從而，所述指紋傳感器100成為一封裝后的芯片(Chip)ο
[0077]可變更地，在其它實(shí)施方式中，多個(gè)第一電極124和多個(gè)第二電極126的位置也可互換，相應(yīng)地，第一半導(dǎo)體裸片110與第二半導(dǎo)體裸片112的位置對(duì)應(yīng)互換。另外，多個(gè)第一電極124與多個(gè)第二電極126也可并非呈規(guī)則排列。
[0078]進(jìn)一步地，第一半導(dǎo)體裸片110與第二半導(dǎo)體裸片112也可為封裝(Molding)后的芯片(Chip)。
[0079]請(qǐng)一并參見(jiàn)圖2及圖3，圖2為本發(fā)明指紋傳感器400的又一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2所示指紋傳感器400的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0080]本實(shí)施方式的指紋傳感器400與指紋傳感器100的主要區(qū)別在于:第一，傳感器陣列404埋設(shè)在基板402中；第二，基板402的表面上設(shè)置有第三焊盤(pán)428及第四焊盤(pán)430。
[0081 ]較佳地，基板402可為印刷電路板。第一連接線414通過(guò)第三焊盤(pán)428連接傳感器陣列404的第一電極424，第二連接線416通過(guò)第四焊盤(pán)430連接傳感器陣列404的第二電極426。
[0082]第三焊盤(pán)428可通過(guò)第一過(guò)孔(圖未示)電連接第一電極424，第四焊盤(pán)430可通過(guò)第二過(guò)孔432電連接第二電極426。
[0083]在一些實(shí)施方式中，所述指紋傳感器400在基板402設(shè)置有第一半導(dǎo)體裸片110(見(jiàn)圖1和圖2)和第二半導(dǎo)體裸片112(見(jiàn)圖1和圖2)的一側(cè)可形成有封裝體(圖未示)，所述封裝體例如為環(huán)氧樹(shù)脂材料，通過(guò)注塑工藝形成，用于保護(hù)指紋傳感器400。從而，所述指紋傳感器400成為一封裝后的芯片(Chip)。
[0084]請(qǐng)一并參見(jiàn)圖4及圖5，圖4為本發(fā)明指紋傳感器200的另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4所示指紋傳感器200的背面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施方式的指紋傳感器200與指紋傳感器100的主要區(qū)別在于:第一，指紋傳感器200的傳感器陣列204與控制芯片206分別設(shè)置在基板202的相背的二表面上;第二，控制芯片206為單一芯片。
[0085 ]較佳地，本實(shí)施方式的基板202為印刷電路板。
[0086]具體地，基板202包括第一表面228及第二表面230，第一表面228與第二表面230相背。在本實(shí)施方式中，傳感器陣列204設(shè)置在第一表面228上，控制芯片206設(shè)置在第二表面230 上。
[0087]如此，在基板202相背的兩個(gè)表面上分別設(shè)置傳感器陣列204及控制芯片206，減少了指紋傳感器200的橫向尺寸，可使指紋傳感器200的應(yīng)用場(chǎng)合更廣。
[0088]進(jìn)一步地，傳感器陣列204可設(shè)置在第一表面228的中間位置，控制芯片206可設(shè)置在第二表面230的中間位置，這樣的設(shè)置方式可更充分利用基板202的表面空間，使基板202的表面空間利用率最大化?？刂菩酒?06例如可通過(guò)雙面貼設(shè)置在第二表面230上。
[0089]在本發(fā)明實(shí)施方式中，傳感器陣列204為互電容式傳感器陣列，控制芯片206用于提供激勵(lì)信號(hào)給傳感器陣列204執(zhí)行指紋感測(cè)，還用于接收來(lái)自傳感器陣列204輸出的指紋感測(cè)信號(hào)。
[0090]傳感器陣列204及控制芯片206可先通過(guò)打線接合工藝連接在一起，然后采用注塑(Molding)工藝即可實(shí)現(xiàn)指紋傳感器200的封裝。打線接合工藝和注塑工藝成熟，成本低，可以很好地控制指紋傳感器200的良率和成本。
[0091]在一些實(shí)施方式中，連接線208包括第一連接線214和第二連接線216，第一表面228上設(shè)置第一焊盤(pán)236、第二焊盤(pán)238、第一連接線214和第二連接線216。第一焊盤(pán)236通過(guò)第一連接線214連接第一電極224 (發(fā)射電極)，第二焊盤(pán)238通過(guò)第二連接線216連接第二電極226 (接收電極)。
[0092]連接線208進(jìn)一步包括第三連接線209，第三連接線209設(shè)置在第二表面230上。第二表面230上進(jìn)一步設(shè)置第三焊盤(pán)239。第三焊盤(pán)239通過(guò)第三連接線209與控制芯片206連接，并進(jìn)一步與第一焊盤(pán)236和第二焊盤(pán)238連接。
[0093]具體地，第三焊盤(pán)239通過(guò)基板過(guò)孔或盲孔的方式連接第一焊盤(pán)236和第二焊盤(pán)
238。如此，以基板過(guò)孔或盲孔的方式實(shí)現(xiàn)焊盤(pán)的連接，工藝簡(jiǎn)單，提高了指紋傳感器200的良率。
[0094]具體地，以下以基板過(guò)孔的方式為例進(jìn)行說(shuō)明。在利用印刷電路板工藝制作基板202時(shí)，可通過(guò)蝕刻的方式在基板202預(yù)設(shè)位置上形成貫穿基板的第一表面228及第二表面230的過(guò)孔，之后，在過(guò)孔的孔壁上形成導(dǎo)電層，然后，在過(guò)孔在第一表面228所形成的第一開(kāi)口上形成第一焊盤(pán)236和第二焊盤(pán)238，使第一焊盤(pán)236、第二焊盤(pán)238連接導(dǎo)電層，在過(guò)孔在第二表面230所形成的第二開(kāi)口上形成第三焊盤(pán)239，使第三焊盤(pán)239連接導(dǎo)電層，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了第一焊盤(pán)236、第二焊盤(pán)238對(duì)應(yīng)與第三焊盤(pán)239連接的目的。
[0095]需要說(shuō)明的是，上述工藝的制作參數(shù)及條件等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可參考相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳細(xì)展開(kāi)。
[0096]在一些實(shí)施方式中，第二表面130進(jìn)一步設(shè)置有第四焊盤(pán)240，第四焊盤(pán)240連接第三焊盤(pán)239，指紋傳感器200包括柔性電路板242，柔性電路板242連接第四焊盤(pán)240。
[0097]如此，柔性電路板242實(shí)現(xiàn)了指紋傳感器200與外部裝置的連接，同時(shí)，柔性電路板242可有效利用指紋傳感器200所應(yīng)用的裝置的空間，提高了空間利用率。
[0098]第四焊盤(pán)240可通過(guò)位于第二表面230上的導(dǎo)電線路層(圖未示)連接第三焊盤(pán)
239。
[0099]在一些實(shí)施方式中，第四焊盤(pán)240設(shè)置在第二表面230的邊緣區(qū)域244，第四焊盤(pán)240與控制芯片206的距離大于第三焊盤(pán)239與控制芯片206的距離。
[0100]如此，可縮短控制芯片206與第三焊盤(pán)239的連接線的長(zhǎng)度，這樣降低了指紋傳感器200的成本降低及指紋傳感器200的制造難度。同時(shí)，由于第四焊盤(pán)240位于第二表面230的邊緣區(qū)域244，這樣可減少與基板202重疊的柔性電路板242的長(zhǎng)度，進(jìn)一步降低了指紋傳感器200的成本。
[0101]較佳地，控制芯片206為經(jīng)過(guò)注塑(Molding)工藝封裝后的芯片?？刂菩酒?06例如可包括單一裸片，也可包括多顆裸片。當(dāng)控制芯片206包括單一裸片時(shí)，單一裸片例如集成有驅(qū)動(dòng)電路和接收電路。其中，驅(qū)動(dòng)電路用于與傳感器陣列204的第一電極224相連接，發(fā)送激勵(lì)信號(hào)至第一電極224。接收電路用于與傳感器陣列204的第二電極226相連接，用于接收來(lái)自第二電極226輸出的指紋感測(cè)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)指紋感測(cè)。
[0102]當(dāng)控制芯片206包括多顆裸片時(shí)，例如包括TX裸片與RX裸片。其中，TX裸片與第一電極224連接。RX裸片與第二電極226連接。
[0103]在一些實(shí)施方式中，指紋傳感器200可進(jìn)一步包括封裝體(圖未示)，封裝體用于封裝所述傳感器陣列204和所述控制芯片206。從而，所述指紋傳感器200成為一封裝后的芯片(Chip)。所述封裝體例如為環(huán)氧樹(shù)脂，通過(guò)注塑工藝形成，用于保護(hù)指紋傳感器200。
[0104]請(qǐng)一并參見(jiàn)圖6、圖7及圖8，圖6為本發(fā)明指紋傳感器500的再一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖6所示指紋傳感器500的背面結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為圖6所示指紋傳感器500的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0105]本實(shí)施方式的指紋傳感器500與指紋傳感器200的主要區(qū)別在于:第一，傳感器陣列504埋設(shè)在基板502中；第二，基板502的第一表面528上設(shè)置有第三焊盤(pán)532及第四焊盤(pán)534。
[0106]第一焊盤(pán)536通過(guò)第一連接線514連接第三焊盤(pán)532，第三焊盤(pán)532連接第一電極524，第二焊盤(pán)538通過(guò)第二連接線516連接第四焊盤(pán)534，第四焊盤(pán)534連接第二電極526。
[0107]第五焊盤(pán)539通過(guò)第三連接線509與控制芯片506連接，并進(jìn)一步與第一焊盤(pán)536和第二焊盤(pán)538連接。
[0108]較佳地，基板502可為印刷電路板。
[0109]具體地，第三焊盤(pán)532可通過(guò)第一過(guò)孔(圖未示)電連接第一電極524，第四焊盤(pán)534可通過(guò)第二過(guò)孔540電連接第二電極526。
[0110]在一些實(shí)施方式中，所述指紋傳感器500在基板502設(shè)置有所述控制芯片506的一側(cè)可形成有封裝體(圖未示)。從而，所述指紋傳感器500成為一封裝后的芯片(Chip)。所述封裝體例如為環(huán)氧樹(shù)脂，通過(guò)注塑工藝形成，用于保護(hù)指紋傳感器500。
[0111]請(qǐng)參閱圖9，圖9為本發(fā)明電子裝置300的一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。電子裝置300包括上述任一實(shí)施方式的指紋傳感器100、200、400或500。
[0112]因此，上述電子裝置中，由于傳感器陣列與控制芯片間隔設(shè)置在基板上并由連接線連接，因此，可采用不同的方法制造傳感器陣列及控制芯片，這樣可顯著降低指紋傳感器100(200、400、500)的成本，有利于指紋傳感器100(200、400、500)的大規(guī)模應(yīng)用。
[0113]具體地，電子裝置300如為可攜式電子產(chǎn)品或家居式電子產(chǎn)品。其中，可攜式電子產(chǎn)品如為各種移動(dòng)終端，例如，手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、以及穿戴式產(chǎn)品等各類(lèi)合適的電子產(chǎn)品;家居式電子產(chǎn)品如為智能門(mén)鎖、電視、冰箱、臺(tái)式電腦等各類(lèi)合適的電子產(chǎn)品。
[0114]以下以指紋傳感器100應(yīng)用在電子裝置300上為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0115]在指紋傳感器100應(yīng)用于電子裝置300時(shí)，例如，可將指紋傳感器100設(shè)置在電子裝置300的面板302上，如背面板或前面板等合適的位置上。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，指紋傳感器100設(shè)置在電子裝置300的背面板302的內(nèi)表面上。
[0116]電子裝置300的面板302可開(kāi)設(shè)有采集指紋的窗口304以供指紋傳感器100采集手指指紋。
[0117]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施方式”、“某些實(shí)施方式”、“示意性實(shí)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(shí)施方式或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)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(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0118]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)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(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
[0119]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，可以理解的是，上述實(shí)施方式是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種指紋傳感器，其特征在于，包括基板、傳感器陣列及控制芯片，該傳感器陣列及該控制芯片間隔設(shè)置在該基板上，該控制芯片通過(guò)打線接合工藝所形成的連接線連接該傳感器陣列。2.如權(quán)利要求1所述的指紋傳感器，其特征在于，該控制芯片包括第一半導(dǎo)體裸片及第二半導(dǎo)體裸片，該傳感器陣列、該第一半導(dǎo)體裸片、該第二半導(dǎo)體裸片間隔設(shè)置在該基板的同一表面上； 該連接線包括第一連接線及第二連接線，該第一連接線連接該第一半導(dǎo)體裸片及該傳感器陣列，該第二連接線連接該第二半導(dǎo)體裸片及該傳感器陣列； 該第一半導(dǎo)體裸片用于提供激勵(lì)信號(hào)給該傳感器陣列執(zhí)行指紋感測(cè)，該第二半導(dǎo)體裸片用于接收來(lái)自該傳感器陣列輸出的指紋感測(cè)信號(hào)。3.如權(quán)利要求1所述的指紋傳感器，其特征在于，該控制芯片包括第一半導(dǎo)體裸片及第二半導(dǎo)體裸片，該第一半導(dǎo)體裸片及該第二半導(dǎo)體裸片間隔設(shè)置在該基板的同一表面上，該傳感器陣列埋設(shè)在該基板中； 該連接線包括第一連接線及第二連接線，該第一連接線連接該第一半導(dǎo)體裸片及該傳感器陣列，該第二連接線連接該第二半導(dǎo)體裸片及該傳感器陣列； 該第一半導(dǎo)體裸片用于提供激勵(lì)信號(hào)給該傳感器陣列執(zhí)行指紋感測(cè)，該第二半導(dǎo)體裸片用于接收來(lái)自該傳感器陣列輸出的指紋感測(cè)信號(hào)。4.如權(quán)利要求2或3所述的指紋傳感器，其特征在于，該第一連接線的高度及該第二連接線的高度均小于設(shè)定值。5.如權(quán)利要求2或3所述的指紋傳感器，其特征在于，該傳感器陣列包括多個(gè)第一電極及多個(gè)第二電極，該多個(gè)第一電極沿第一方向排列，沿第二方向延伸，該多個(gè)第二電極沿該第二方向排列，沿該第一方向延伸，該第一方向與該第二方向不同，該多個(gè)第一電極與該多個(gè)第二電極之間絕緣交叉，形成互電容;該第一連接線連接該第一半導(dǎo)體裸片及該第一電極，該第二連接線連接該第二半導(dǎo)體裸片及該第二電極。6.如權(quán)利要求5所述的指紋傳感器，其特征在于，該第一半導(dǎo)體裸片沿該多個(gè)第一電極排列的方向設(shè)置，該第二半導(dǎo)體裸片沿該多個(gè)第二電極排列的方向設(shè)置。7.如權(quán)利要求5所述的指紋傳感器，其特征在于，該第一方向與該第二方向垂直。8.如權(quán)利要求1所述的指紋傳感器，其特征在于，該基板包括第一表面及第二表面，該第一表面與該第二表面相背，該傳感器陣列設(shè)置在該第一表面上，該控制芯片設(shè)置在該第二表面上。9.如權(quán)利要求8所述的指紋傳感器，其特征在于，該傳感器陣列為互電容式傳感器陣列，該控制芯片用于提供激勵(lì)信號(hào)給該傳感器陣列執(zhí)行指紋感測(cè)，還用于接收來(lái)自該傳感器陣列輸出的指紋感測(cè)信號(hào)。10.如權(quán)利要求9所述的指紋傳感器，其特征在于，該傳感器陣列包括多個(gè)第一電極及多個(gè)第二電極，該多個(gè)第一電極沿第一方向排列，沿第二方向延伸，該多個(gè)第二電極沿該第二方向排列，沿該第一方向延伸，該第一方向與該第二方向不同，該多個(gè)第一電極與該多個(gè)第二電極之間絕緣交叉，形成互電容； 其中，該多個(gè)第一電極用于接收來(lái)自該控制芯片輸出的激勵(lì)信號(hào)，該控制芯片進(jìn)一步用于接收來(lái)自該多個(gè)第二電極輸出的指紋感測(cè)信號(hào)。11.如權(quán)利要求10所述的指紋傳感器，其特征在于，該連接線包括第一連接線、第二連接線及第三連接線，該第一表面上設(shè)置有第一焊盤(pán)、第二焊盤(pán)、該第一連接線和該第二連接線，該第二表面上設(shè)置有第三焊盤(pán)和該第三連接線； 該第一焊盤(pán)通過(guò)該第一連接線連接該第一電極，該第二焊盤(pán)通過(guò)該第二連接線連接該第二電極； 該第三焊盤(pán)通過(guò)該第三連接線與該控制芯片連接，并進(jìn)一步與該第一焊盤(pán)和該第二焊盤(pán)連接。12.如權(quán)利要求1所述的指紋傳感器，其特征在于，該基板包括第一表面及第二表面，該第一表面與該第二表面相背，該控制芯片設(shè)置在該第二表面上，該傳感器陣列埋設(shè)在該基板中。13.如權(quán)利要求12所述的指紋傳感器，其特征在于，該傳感器陣列包括多個(gè)第一電極及多個(gè)第二電極，該多個(gè)第一電極沿第一方向排列，沿第二方向延伸，該多個(gè)第二電極沿該第二方向排列，沿該第一方向延伸，該第一方向與該第二方向不同，該多個(gè)第一電極與該多個(gè)第二電極之間絕緣交叉，形成互電容； 其中，該多個(gè)第一電極用于接收來(lái)自該控制芯片輸出的激勵(lì)信號(hào)，該控制芯片進(jìn)一步用于接收來(lái)自該多個(gè)第二電極輸出的指紋感測(cè)信號(hào)。14.如權(quán)利要求13所述的指紋傳感器，其特征在于，該連接線包括第一連接線、第二連接線及第三連接線，該第一表面上設(shè)置有第一焊盤(pán)、第二焊盤(pán)、第三焊盤(pán)、第四焊盤(pán)、該第一連接線和該第二連接線，該第二表面上設(shè)置有第五焊盤(pán)和該第三連接線； 該第一焊盤(pán)通過(guò)該第一連接線連接該第三焊盤(pán)，該第三焊盤(pán)連接該第一電極，該第二焊盤(pán)通過(guò)該第二連接線連接該第四焊盤(pán)，該第四焊盤(pán)連接該第二電極； 該第五焊盤(pán)通過(guò)該第三連接線與該控制芯片連接，并進(jìn)一步與該第一焊盤(pán)和該第二焊盤(pán)連接。15.如權(quán)利要求8或12所述的指紋傳感器，其特征在于，該控制芯片為一經(jīng)注塑工藝封裝后的芯片或?yàn)橐宦闫?6.如權(quán)利要求3或12所述的指紋傳感器，其特征在于，該基板為印刷電路板。17.如權(quán)利要求2或3所述的指紋傳感器，其特征在于，該指紋傳感器在該基板設(shè)置有該第一半導(dǎo)體裸片和該第二半導(dǎo)體裸片的一側(cè)形成有封裝體。18.如權(quán)利要求11或12所述的指紋傳感器，其特征在于，該指紋傳感器在該基板設(shè)置有該控制芯片的一側(cè)形成有封裝體。19.如權(quán)利要求8-11中任意一項(xiàng)所述的指紋傳感器，其特征在于，該指紋傳感器進(jìn)一步包括封裝體，該封裝體用于封裝該傳感器陣列和該控制芯片。20.—種電子裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)所述的指紋傳感器。
【文檔編號(hào)】G06K9/00GK106022312SQ201610421574
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】田浦延
【申請(qǐng)人】深圳信煒科技有限公司