指紋識(shí)別檢測(cè)組件及其電子裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了指紋識(shí)別檢測(cè)組件及其電子裝置，其中，指紋識(shí)別檢測(cè)組件包括：基片，具有第一面、與所述第一面相對(duì)應(yīng)的第二面以及連接所述第一面和第二面的側(cè)面；側(cè)引線，設(shè)置于所述基片的側(cè)面；指紋檢測(cè)元件，設(shè)置于所述基片的第一面；第一引線，設(shè)置于所述基片的第一面，所述第一引線的一端電連接所述指紋檢測(cè)元件，另一端連接所述側(cè)引線；以及第二引線，設(shè)置于所述基片的第二面，所述第二引線的一端電連接所述側(cè)引線，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在例如便攜式終端等電子裝置上實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別，并且不需要借助實(shí)體按鍵，而是在如顯示屏的非顯示區(qū)透明蓋板上進(jìn)行指紋識(shí)別，擴(kuò)展了指紋識(shí)別的實(shí)際應(yīng)用，尤其適用于沒(méi)有實(shí)體HOME鍵的安卓手機(jī)等。
【專利說(shuō)明】指紋識(shí)別檢測(cè)組件及其電子裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及指紋識(shí)別領(lǐng)域，特別是一種指紋識(shí)別檢測(cè)組件以及具有該指紋識(shí)別檢 測(cè)組件的電子裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著便攜式終端在人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用，現(xiàn)在的便攜式終端的功能越來(lái)越 強(qiáng)大，且這種多樣化的功能方便了用戶。但是，便攜式終端在為用戶提供更多便利性的同 時(shí)，攜帶了太多的私人信息，如果這種便攜式終端一旦丟失或者被盜，則這些信息由于沒(méi)有 進(jìn)行相關(guān)的保護(hù)，因此很容易泄漏出去，給用戶帶來(lái)不便。因此，在便攜式終端上做一些保 密方面的設(shè)置顯得非常必要。
[0003] 傳統(tǒng)的具備觸摸屏的便攜式終端的保密功能無(wú)非是在便攜式終端上設(shè)置如鍵盤(pán) 鎖等軟件功能，并通過(guò)輸入密碼來(lái)實(shí)現(xiàn)保密。這種傳統(tǒng)的具備觸摸屏的便攜式終端，通常鍵 盤(pán)鎖以按鍵形式突出地設(shè)置于便攜式終端的邊緣側(cè)，因此用戶在抓捏便攜式終端時(shí)或無(wú)意 間會(huì)按壓鍵盤(pán)鎖，從而驅(qū)動(dòng)便攜式終端，消耗便攜式終端的電量。并且，由于在便攜式終端 的邊緣側(cè)設(shè)置了鍵盤(pán)鎖，從而給人以不平滑、不整齊的感覺(jué)，降低便攜式終端的外觀品質(zhì)。 同時(shí)，當(dāng)通過(guò)輸入密碼來(lái)實(shí)現(xiàn)保密時(shí)，每次都要輸入密碼，因此顯得比較麻煩，而且密碼容 易被破解導(dǎo)致保密功能失效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種指紋識(shí)別檢測(cè)組件以及具有該指紋識(shí)別檢測(cè)組件的 電子裝置，在例如便攜式終端等電子裝置上實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種指紋識(shí)別檢測(cè)組件，包括：
[0006] 基片，具有第一面、與所述第一面相對(duì)應(yīng)的第二面以及連接所述第一面和第二面 的側(cè)面；
[0007] 側(cè)引線，設(shè)置于所述基片的側(cè)面；
[0008] 指紋檢測(cè)元件，設(shè)置于所述基片的第一面；
[0009] 第一引線，設(shè)置于所述基片的第一面，所述第一引線的一端電連接所述指紋檢測(cè) 元件，另一端連接所述側(cè)引線；以及
[0010] 第二引線，設(shè)置于所述基片的第二面，所述第二引線的一端電連接所述側(cè)引線。 [0011] 優(yōu)選地，所述基片的側(cè)面設(shè)有一個(gè)或者多個(gè)凹槽，所述側(cè)引線形成于所述凹槽中。
[0012] 優(yōu)選地，所述指紋檢測(cè)元件包括：
[0013] 感應(yīng)電極；以及
[0014] 多條驅(qū)動(dòng)電極，所述多條驅(qū)動(dòng)電極并排布置且彼此間隔開(kāi)，所述多條驅(qū)動(dòng)電極分 別與所述感應(yīng)電極間隔開(kāi)地相對(duì)以形成多個(gè)檢測(cè)間隙。
[0015] 優(yōu)選地，所述指紋檢測(cè)元件還包括參考電極，所述參考電極與所述感應(yīng)電極相對(duì) 設(shè)置并位于所述感應(yīng)電極的與所述多條驅(qū)動(dòng)電極相反的一側(cè)。
[0016] 優(yōu)選地，所述指紋檢測(cè)元件還包括多條虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極，所述多條虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極并 排布置且彼此電連接，所述多條虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極與所述多條驅(qū)動(dòng)電極對(duì)應(yīng)地設(shè)置于所述參考 電極的與所述感應(yīng)電極相反的一側(cè)。
[0017] 優(yōu)選地，所述指紋檢測(cè)元件的感應(yīng)電極和驅(qū)動(dòng)電極形成的圖案至少一部分由導(dǎo)電 網(wǎng)格構(gòu)成。
[0018] 優(yōu)選地，還包括一指紋識(shí)別芯片，設(shè)置于所述基片的第二面，所述指紋識(shí)別芯片通 過(guò)所述第二引線連接到所述側(cè)引線，所述指紋識(shí)別芯片對(duì)用戶移動(dòng)手指與所述指紋檢測(cè)元 件之間的耦合敏感。
[0019] 優(yōu)選地，所述側(cè)引線、第一引線和第二引線分別通過(guò)濺鍍、蒸鍍、蝕刻或絲印的方 式形成于所述基片。
[0020] 優(yōu)選地，還包括一保護(hù)層，至少覆蓋所述指紋檢測(cè)元件和所述第一撓性基材。
[0021] 優(yōu)選地，所述保護(hù)層為類鉆碳鍍膜或高透防指紋AF膜。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種具有指紋識(shí)別檢測(cè)功能的電子裝置，包括 如上述的指紋識(shí)別檢測(cè)組件。
[0023] 優(yōu)選地，所述基片為觸摸顯示屏的透明蓋板，所述指紋檢測(cè)元件設(shè)置于所述觸摸 顯示屏的非顯示區(qū)。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)在例如便攜式終端等電子裝置上實(shí)現(xiàn)指紋 識(shí)別，并且不需要借助實(shí)體按鍵，而是在如顯示屏的非顯示區(qū)透明蓋板上進(jìn)行指紋識(shí)別，擴(kuò) 展了指紋識(shí)別的實(shí)際應(yīng)用，尤其適用于沒(méi)有實(shí)體HOME鍵的安卓手機(jī)等。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述其示例實(shí)施方式，本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得 更加明顯。
[0026] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的用于指紋識(shí)別檢測(cè)的電子裝置；
[0027] 圖2為圖1中S區(qū)域的剖面圖；
[0028] 圖3為圖2中基片的a面上第一引線的示意圖；
[0029] 圖4為圖2中基片的c面上側(cè)引線的示意圖；
[0030] 圖5為圖2中基片的a面邊緣凹槽的放大圖；
[0031] 圖6為圖2中基片的a面邊緣凹槽的變化例的放大圖；
[0032] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中指紋檢測(cè)元件的第一種電路原理圖；
[0033] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例中指紋檢測(cè)元件的第二種電路原理圖；
[0034] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例中指紋檢測(cè)元件的第三種電路原理圖；以及
[0035] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例中指紋檢測(cè)元件的第四種電路原理圖。
[0036] 其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：
[0037] 1 基片
[0038] a 第一面
[0039] b 第二面
[0040] c 側(cè)面
[0041] 2 側(cè)引線
[0042] 3、3'、300'、300〃 指紋檢測(cè)元件
[0043] 4 第一引線
[0044] 5 第二引線
[0045] 6 指紋識(shí)別芯片
[0046] 7保護(hù)層
[0047] 8保護(hù)底座
[0048] 9 主板
[0049] 10 凹槽
[0050] 10'凹槽驅(qū)動(dòng)電路
[0051] 30感應(yīng)電極
[0052] 31驅(qū)動(dòng)電極
[0053] 32參考電極
[0054] 33虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極
[0055] 34檢測(cè)間隙
[0056] 35 間隙
[0057] 36差分濾波器
[0058] 37差分放大器
[0059] 38 導(dǎo)線
[0060] 39手指滑動(dòng)方向
[0061] Η驅(qū)動(dòng)電路
[0062] 300指紋傳感區(qū)域
[0063] 301第一驅(qū)動(dòng)電極
[0064] 302第一感應(yīng)電極
[0065] 303第一參考電極
[0066] 304第一虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極
[0067] 305第一檢測(cè)間隙
[0068] 306差分濾波器
[0069] 307差分放大器
[0070] 308第二驅(qū)動(dòng)電極
[0071] 309第二感應(yīng)電極
[0072] 310第二參考電極
[0073] 311第二虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極
[0074] 312第二檢測(cè)間隙
[0075] 313差分濾波器
[0076] 314差分放大器
[0077] 315

【具體實(shí)施方式】
[0078] 現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形 式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明將 全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中相同的附 圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略對(duì)它們的重復(fù)描述。
[0079] 所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性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)有特定細(xì)節(jié)中的一個(gè)或更多，或者采用其它的方法、組元、材 料等，也可以實(shí)踐本發(fā)明的技術(shù)方案。在某些情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材料或 者操作以避免模糊本發(fā)明。
[0080] 本發(fā)明的附圖僅用于示意相對(duì)位置關(guān)系和電連接關(guān)系，某些部位的層厚采用了夸 示的繪圖方式以便于理解，附圖中的層厚并不代表實(shí)際層厚的比例關(guān)系。
[0081] 實(shí)施例1
[0082] 如圖1至圖4所示），本發(fā)明實(shí)施例的指紋識(shí)別檢測(cè)組件包括基片1、側(cè)引線2、指 紋檢測(cè)元件3、第一引線4、第二引線5、指紋識(shí)別芯片6以及保護(hù)層7。
[0083] 基片1具有第一面a、與第一面相對(duì)應(yīng)的第二面b以及連接第一面和第二面的側(cè) 面c?；?可以是透明蓋板，例如強(qiáng)化玻璃、鋼化玻璃、聚碳酸酯、聚碳、陶瓷或藍(lán)寶石材質(zhì) 等。基片1優(yōu)選商強(qiáng)度材質(zhì)，以有效保護(hù)下部的兀件。
[0084] 側(cè)引線2通過(guò)濺鍍或絲印的方式形成于基片1側(cè)面c，側(cè)引線2連接基片1的第 一面a和第二面b。側(cè)引線2起到將基片1的第一面a的指紋識(shí)別芯片6的數(shù)據(jù)，沿基片1 的側(cè)面?zhèn)鬟f到基片1的第二面b去的作用，避免了在基片1上進(jìn)行打孔過(guò)線的工藝，保證了 基片的整體強(qiáng)度。
[0085] 為了防止側(cè)引線2在使用中磨損或脫落，可以在基片1的側(cè)面設(shè)置凹槽10,將側(cè)引 線形成于凹槽10中，通過(guò)凹槽10來(lái)保護(hù)側(cè)引線2。一下通過(guò)圖5和圖6,以示例的方式來(lái) 介紹凹槽的結(jié)構(gòu)。
[0086] 如圖5所示，在基片1的側(cè)面的中軸線的位置開(kāi)一個(gè)矩形的凹槽10,凹槽10的形 狀可以是多種多樣的，不以此為限。將凹槽10的深度可以比側(cè)引線2的厚度大。側(cè)引線2 全部布設(shè)在凹槽10中（側(cè)引線2之間留有間隙，保證絕緣），凹槽10能夠有效保護(hù)側(cè)引線 2,防止側(cè)引線2發(fā)生刮擦或是磨損，減少整體產(chǎn)品的不良率。
[0087] 如圖6所示，在一個(gè)變化例中，也可以在基片1的側(cè)面設(shè)置多條凹槽10'，每一條凹 槽10'都是獨(dú)立的貫通槽，分別對(duì)應(yīng)單一的側(cè)引線2。每一根側(cè)引線2設(shè)在一個(gè)貫通槽中， 且貫通槽的深度可以大于側(cè)引線2的厚度。這種結(jié)構(gòu)使得側(cè)引線2之間完全不接觸，相互 絕緣。這種結(jié)構(gòu)在圖5結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上能夠有效防止側(cè)引線2之間的短路問(wèn)題。
[0088] 指紋檢測(cè)元件3和第一引線4通過(guò)濺鍍或絲印的方式形成于基片1的第一面a，第 一引線4的一端連接指紋檢測(cè)元件3,另一端連接側(cè)引線2的第一端。第二引線5通過(guò)濺鍍 或絲印的方式形成于基片1的第二面b，第二引線5連接側(cè)引線2的第二端。所以，通過(guò)第 一引線4、側(cè)引線2和第二引線5,可以將基片1的第一面a的指紋檢測(cè)元件3的信號(hào)經(jīng)由 基片1的側(cè)面?zhèn)鬏數(shù)交?的第二面b。本發(fā)明將指紋檢測(cè)元件3做在基片1的上表面是 為了讓指紋檢測(cè)元件3能夠與用戶的指紋更靠近，大大減小指紋檢測(cè)元件3中的電極與用 戶的指紋之間的距離。指紋檢測(cè)元件3的具體構(gòu)成方式和工作原理將在后面詳細(xì)說(shuō)明。
[0089] 指紋識(shí)別芯片6大體位于基片1的第二面，以對(duì)用戶移動(dòng)手指與指紋檢測(cè)元件3 之間的耦合敏感。指紋識(shí)別芯片6的具體安裝位置可以是通過(guò)倒裝芯片的方式連接到基片 1的第二面b，且指紋識(shí)別芯片6與第二引線5相連接，以接收和處理指紋檢測(cè)元件3傳來(lái) 的數(shù)據(jù)。
[0090] 當(dāng)然，指紋識(shí)別芯片6的安裝位置也可以是集成于與第二引線5電連接的主板9。 為了保護(hù)指紋識(shí)別芯片6,可以在指紋識(shí)別芯片6上設(shè)置一保護(hù)底座7,罩蓋指紋識(shí)別芯片 6〇
[0091] 保護(hù)層7覆蓋指紋檢測(cè)元件3和第一引線4。保護(hù)層7的厚度可以為50 μ m，但不 以此為限。保護(hù)層7的材料為類鉆碳鍍膜（Diamond Like Carbon Coating)或高透防指紋 AF膜等，但不以此為限。
[0092] 下面分別結(jié)合圖7、圖8、圖9以及圖10對(duì)應(yīng)說(shuō)明指紋檢測(cè)元件的四種構(gòu)成方式及 其工作原理。
[0093] 指紋檢測(cè)元件3中的電極布線圖案的至少一部分由導(dǎo)電網(wǎng)格構(gòu)成。指紋檢測(cè)元件 3包括感應(yīng)電極31以及多條驅(qū)動(dòng)電極32(參見(jiàn)圖7)。如圖7所示，指紋檢測(cè)元件3包括多 個(gè)驅(qū)動(dòng)電極32和感應(yīng)電極31。多條驅(qū)動(dòng)電極32并排布置且彼此間隔開(kāi)，多條驅(qū)動(dòng)電極32 分別與感應(yīng)電極31間隔開(kāi)地相對(duì)以形成多個(gè)檢測(cè)間隙35。驅(qū)動(dòng)電極32實(shí)質(zhì)上彼此平行， 并且連接至驅(qū)動(dòng)電路30。感應(yīng)電極31實(shí)質(zhì)上垂直于驅(qū)動(dòng)電極32而布置。每個(gè)驅(qū)動(dòng)電極 32通過(guò)檢測(cè)間隙35與感應(yīng)電極31分隔開(kāi)。因此，指紋檢測(cè)元件3包括位于各個(gè)驅(qū)動(dòng)電極 32和感應(yīng)電極31之間的線性排列的檢測(cè)間隙35。
[0094] 當(dāng)用戶在垂直于感應(yīng)電極31的方向上移動(dòng)或揮動(dòng)手指時(shí)（例如：沿Η方向滑動(dòng)手 指），驅(qū)動(dòng)電路30以驅(qū)動(dòng)信號(hào)順序地激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電極32。當(dāng)指紋的指紋脊和指紋谷掠過(guò)檢測(cè) 間隙35時(shí)，施加至驅(qū)動(dòng)電極32的驅(qū)動(dòng)信號(hào)根據(jù)單個(gè)檢測(cè)間隙35的電容被電容性地耦合至 感應(yīng)電極31。電容根據(jù)掠過(guò)檢測(cè)間隙35的指紋脊和指紋谷而變化。電容性耦合的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)被耦合至感應(yīng)電極31，并由一感應(yīng)電路檢測(cè)來(lái)提供一行指紋圖像。通過(guò)組合多片指紋圖 形可以形成完整的指紋圖像。
[0095] 圖7中所示類型的指紋檢測(cè)元件3雖然提供了滿意的性能，但是易受寄生耦合和 由人類身體聚集的噪聲以及來(lái)自間隙外的指脊紋的通過(guò)手指的主要部分而耦合的干擾的 影響。為了優(yōu)化指紋識(shí)別的準(zhǔn)確性，消除來(lái)自間隙外的指脊紋部分的耦合干擾，即消除差分 噪聲，在圖8中示出了改良的指紋檢測(cè)元件3'。
[0096] 與圖7中相同地，指紋檢測(cè)元件:V (圖8)包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極32和感應(yīng)電極31。 驅(qū)動(dòng)電極32實(shí)質(zhì)上彼此平行，并且連接至驅(qū)動(dòng)電路30。感應(yīng)電極31實(shí)質(zhì)上垂直于驅(qū)動(dòng)電 極32布置。每個(gè)驅(qū)動(dòng)電極32通過(guò)檢測(cè)間隙35自檢測(cè)板間隔開(kāi)。因此，指紋檢測(cè)元件3' 包括位于各個(gè)驅(qū)動(dòng)電極32和感應(yīng)電極31之間的線性排列的檢測(cè)間隙35。驅(qū)動(dòng)電路30以 驅(qū)動(dòng)信號(hào)順序地激勵(lì)驅(qū)動(dòng)電極32。
[0097] 指紋檢測(cè)元件3'還可以包括參考電極33和多條虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極34(參見(jiàn)圖8)，參 考電極33與感應(yīng)電極31相對(duì)設(shè)置并位于感應(yīng)電極31的與多條驅(qū)動(dòng)電極32相反的一側(cè)。 多條虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極34并排布置且彼此電連接，多條虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極34與多條驅(qū)動(dòng)電極32對(duì) 應(yīng)地設(shè)置在參考電極33的與感應(yīng)電極31相反的一側(cè)。
[0098] 指紋檢測(cè)元件3'還包括可以實(shí)質(zhì)上平行于感應(yīng)電極31并與感應(yīng)電極31分離開(kāi) 的參考電極33。參考電極33位于與驅(qū)動(dòng)電極32相對(duì)的感應(yīng)電極31的一側(cè)，并因而通過(guò)比 感應(yīng)電極31更大的距離與驅(qū)動(dòng)電極32隔開(kāi)。參考電極33應(yīng)該通過(guò)一段距離與驅(qū)動(dòng)電極 32間隔開(kāi)，此距離足以為共模噪聲消除提供噪聲和寄生耦合參考。在一些實(shí)施方案中，參考 電極33和感應(yīng)電極31可以具有相等的長(zhǎng)度和寬度，并且可以并排地平行布置。參考電極 33類似于感應(yīng)電極31那樣感測(cè)脊/谷信號(hào)，但其實(shí)質(zhì)上強(qiáng)度減弱。因?yàn)閰⒖茧姌O33和感 應(yīng)電極31緊密地間隔并且具有類似的尺寸，兩個(gè)電極產(chǎn)生了大致相等的噪聲和寄生信號(hào)。 從參考電極33上的信號(hào)中減去感應(yīng)電極31上的信號(hào)產(chǎn)生了與感測(cè)的信號(hào)之間的差成比例 的脊/谷信號(hào)，由于來(lái)自檢測(cè)間隙35上的兩個(gè)電極的相對(duì)間距，這是顯著的。但是，相等耦 合的噪聲和寄生信號(hào)可以通過(guò)減去兩個(gè)電極上的信號(hào)而被消除。
[0099] 感應(yīng)電極31和參考電極33通過(guò)差分濾波器37耦合至差分放大器38。尤其，感應(yīng) 電極31可以通過(guò)差分濾波器37耦合至差分放大器38的正向輸入，而參考電極33可以通 過(guò)差分濾波器37耦合至差分放大器38的反向輸入。差分放大器38通過(guò)電子方式減去感 應(yīng)電極31和參考電極33上的信號(hào)，使得噪聲和寄生信號(hào)被消除。
[0100] 指紋檢測(cè)元件3'還可以包括與參考電極33間隔開(kāi)的虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電路。如圖8中所 示，虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電路可以包括實(shí)質(zhì)上平行的虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極34,其與參考電極33垂直地放置并 由間隙36與參考電極33間隔開(kāi)。平行虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極34由導(dǎo)線39互相電連接，并且通過(guò) 導(dǎo)線39連接至驅(qū)動(dòng)電路30。在一些實(shí)施方案中，相對(duì)于參考電極33的平行虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極 34的排列匹配相對(duì)于感應(yīng)電極31的驅(qū)動(dòng)電極32的排列。因此，平行虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極34的寬 度、平行虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極34之間的間距、和間隙36的大小可以分別與驅(qū)動(dòng)電極32的寬度、驅(qū) 動(dòng)電極32之間的間距、和檢測(cè)間隙35的大小相同。
[0101] 虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電路可以在指紋圖像感測(cè)期間連接至參考電位，例如接地。因此，在指紋 圖像感測(cè)的任何瞬間時(shí)間，驅(qū)動(dòng)電極32中的一個(gè)可以被驅(qū)動(dòng)信號(hào)激勵(lì)，并且剩余的驅(qū)動(dòng)電 極32耦合至參考電位，例如接地。對(duì)于指紋檢測(cè)元件3'具有300個(gè)驅(qū)動(dòng)電極32的例子， 在任何給定時(shí)刻，除了 300個(gè)驅(qū)動(dòng)電極32中的一個(gè)以外的所有驅(qū)動(dòng)電極32連接至接地，并 且在圖像感測(cè)期間的任何給定時(shí)刻，虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電路的所有平行虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極34連接至接 地。利用該布置，接地導(dǎo)體上的噪聲實(shí)質(zhì)上等價(jià)地耦合至感應(yīng)電極31和參考電極33。耦合 的噪聲通過(guò)差分放大器38被減去，并從而被消除。所關(guān)心的指紋圖像信號(hào)在感應(yīng)電極31 和參考電極33之間被檢測(cè)，并且不被差分放大器38消除。本實(shí)施例中，感應(yīng)電極31、驅(qū)動(dòng) 電極32、參考電極33和虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極34都可以利用傳統(tǒng)的沉積、蝕刻和光刻技術(shù)形成。
[0102] -般，檢測(cè)間隙35的大小小于典型指紋的脊間距，并且一般在25至50 μ m的范圍 內(nèi)。本實(shí)施例中，相鄰的驅(qū)動(dòng)電極32之間的節(jié)距彼此相等且在50至60 μ m范圍內(nèi)，驅(qū)動(dòng) 電極32的寬度彼此相等且在20至45 μ m范圍內(nèi)，檢測(cè)間隙35的大小彼此相等且在20至 40 μ m范圍內(nèi)。
[0103] 在指紋檢測(cè)元件:V的一個(gè)例子中，驅(qū)動(dòng)電極32具有25 μ m(微米）的寬度，并且 相鄰的驅(qū)動(dòng)電極32之間的間距是25 μ m。檢測(cè)間隙35的大小為32 μ m。感應(yīng)電極31和參 考電極33之間的間距為32 μ m。虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電路的平行虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極34的寬度為25 μ m并 且相鄰的虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極34之間的間距為25 μ m。間隙36的大小為32 μ m。這里的工藝尺 寸參數(shù)僅僅作為例子給出，并不限制關(guān)于本發(fā)明的范圍。
[0104] 參見(jiàn)圖9,指紋檢測(cè)元件300'可包括一指紋傳感區(qū)域301以感測(cè)在其上掃過(guò)的指 紋。對(duì)于不同的應(yīng)用，指紋傳感區(qū)域301的尺寸和形狀可視需要改變。
[0105] 在某些實(shí)施例中，指紋傳感區(qū)域301可包括一條第一感應(yīng)電極303、對(duì)應(yīng)第一感應(yīng) 電極303的多條第一驅(qū)動(dòng)電極302、一條第二感應(yīng)電極310以及對(duì)應(yīng)第二感應(yīng)電極310的 多條第二驅(qū)動(dòng)電極309。第一驅(qū)動(dòng)電極302并排布置且彼此間隔開(kāi)，并且第一驅(qū)動(dòng)電極302 分別與第一感應(yīng)電極303間隔開(kāi)地相對(duì)以形成多個(gè)第一檢測(cè)間隙306。第二感應(yīng)電極310 與第一感應(yīng)電極303平行設(shè)置并位于第一感應(yīng)電極303的與多條第一驅(qū)動(dòng)電極302相反的 一側(cè)。第二驅(qū)動(dòng)電極309并排布置且彼此間隔開(kāi)，并且第二驅(qū)動(dòng)電極309分別與第二感應(yīng) 電極310間隔開(kāi)地相對(duì)以形成多個(gè)第二檢測(cè)間隙313。第二驅(qū)動(dòng)電極309與多條第一驅(qū)動(dòng) 電極302對(duì)應(yīng)地設(shè)置在第二感應(yīng)電極310與第一感應(yīng)電極303相反的一側(cè)。
[0106] 本實(shí)施例中，相鄰第一驅(qū)動(dòng)電極302之間的節(jié)距及相鄰第二驅(qū)動(dòng)電極309之間的 節(jié)距彼此相等且在50至60 μ m范圍內(nèi)，但不以此為限。第一驅(qū)動(dòng)電極302的寬度及第二驅(qū) 動(dòng)電極309的寬度彼此相等且在20至45 μ m范圍內(nèi)，但不以此為限。第一檢測(cè)間隙306和 第二檢測(cè)間隙313的大小彼此相等且在20至40 μ m范圍內(nèi)，但不以此為限。
[0107] 指紋影像可透過(guò)在手指掃過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電極302分別與第一感應(yīng)電極303之間的第 一檢測(cè)間隙306和第二驅(qū)動(dòng)電極309分別與第二感應(yīng)電極310之間的第二檢測(cè)間隙313而 產(chǎn)生。這些信號(hào)可組合成指紋影像，與使用逐行掃描產(chǎn)生傳真影像的方式相似。
[0108] 在某些實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)電極302設(shè)定為逐個(gè)順序發(fā)送探測(cè)信號(hào)。此探測(cè)信號(hào) 可在第一感應(yīng)電極303上感測(cè)。與第一驅(qū)動(dòng)電極302相似，第一感應(yīng)電極303可以是與驅(qū) 動(dòng)電路300連接的一導(dǎo)電電極。
[0109] 在第一感應(yīng)電極303處，可因應(yīng)探測(cè)信號(hào)而產(chǎn)生響應(yīng)信號(hào)?；貞?yīng)信號(hào)的幅度可取 決于多個(gè)因素，例如指紋傳感區(qū)域301上是否存在手指，特別是在某第一驅(qū)動(dòng)電極302和第 一感應(yīng)電極303之間的第一檢測(cè)間隙306上是否剛好有指紋的脊或谷。在第一感應(yīng)電極 303處產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)之幅度可與該第一驅(qū)動(dòng)電極302和第一感應(yīng)電極303之間的第一檢 測(cè)間隙306上手指之脊或谷的射頻阻抗直接相關(guān)。
[0110] 指紋傳感區(qū)域301 (包括第一驅(qū)動(dòng)電極302和第一感應(yīng)電極303)可能與驅(qū)動(dòng)電路 300電連接但實(shí)際分離。將第一感應(yīng)電極303和第二感應(yīng)電極310定位于硅芯片之外，或可 減小傳感器的靜電放電、磨損及破碎可能性，從而改善指紋檢測(cè)元件300'的可靠性。如此 亦可按照傳統(tǒng)的芯片縮小路線圖，讓指紋檢測(cè)元件300'的成本隨時(shí)日而降低。此架構(gòu)與直 接接觸傳感器（整合到硅芯片上的傳感器）相比有一明顯優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橹苯咏佑|傳感器不能 收縮到比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指紋寬度更小。
[0111] 本實(shí)施例中，通過(guò)共用第一驅(qū)動(dòng)電極302、第二驅(qū)動(dòng)電極309、第一感應(yīng)電極303和 第二感應(yīng)電極310構(gòu)成一雙線成像器，用于產(chǎn)生準(zhǔn)確的無(wú)變形指紋影像。通過(guò)手指先通過(guò) 第一感應(yīng)電極303或是第二感應(yīng)電極310來(lái)確定手指掃過(guò)指紋傳感區(qū)域301時(shí)的方向，并 且，通過(guò)比對(duì)第一感應(yīng)電極303和第二感應(yīng)電極310的信號(hào)變化來(lái)確定手指掃過(guò)指紋傳感 區(qū)域301時(shí)的速度（例如：通過(guò)計(jì)算相同的指紋區(qū)域通過(guò)第一感應(yīng)電極303和第二感應(yīng)電 極310的時(shí)間差來(lái)獲得手指速度），以此來(lái)得到更準(zhǔn)確的指紋影像。
[0112] 參見(jiàn)圖10,指紋檢測(cè)元件300〃可包括一指紋傳感區(qū)域301以感測(cè)在其上掃過(guò)的指 紋。對(duì)于不同的應(yīng)用，指紋傳感區(qū)域301的尺寸和形狀可視需要改變。指紋傳感區(qū)域301可 包括一條第一感應(yīng)電極303、對(duì)應(yīng)第一感應(yīng)電極303的多條第一驅(qū)動(dòng)電極302、一條第二感 應(yīng)電極310以及對(duì)應(yīng)第二感應(yīng)電極310的多條第二驅(qū)動(dòng)電極309。第一驅(qū)動(dòng)電極302和第 二驅(qū)動(dòng)電極309分別連接驅(qū)動(dòng)電路300。第一驅(qū)動(dòng)電極302并排布置且彼此間隔開(kāi)，并且第 一驅(qū)動(dòng)電極302分別與第一感應(yīng)電極303間隔開(kāi)地相對(duì)以形成多個(gè)第一檢測(cè)間隙306。第 二感應(yīng)電極310與第一感應(yīng)電極303平行設(shè)置并位于第一感應(yīng)電極303的與多條第一驅(qū)動(dòng) 電極302相反的一側(cè)。第二驅(qū)動(dòng)電極309并排布置且彼此間隔開(kāi)，并且第二驅(qū)動(dòng)電極309分 別與第二感應(yīng)電極310間隔開(kāi)地相對(duì)以形成多個(gè)第二檢測(cè)間隙313。第二驅(qū)動(dòng)電極309與 多條第一驅(qū)動(dòng)電極302對(duì)應(yīng)地設(shè)置在第二感應(yīng)電極310與第一感應(yīng)電極303相反的一側(cè)。
[0113] 而與圖9不同的是，圖10中的指紋檢測(cè)元件300"的第一感應(yīng)電極和第二感應(yīng)電 極均設(shè)有對(duì)應(yīng)的參考電極、虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極、差分濾波器以及差分放大器。
[0114] 第一參考電極304與第一感應(yīng)電極303平行地相對(duì)設(shè)置并位于第一感應(yīng)電極303 的與多條第一驅(qū)動(dòng)電極302相反的一側(cè)。同樣地，第二參考電極311與第二感應(yīng)電極310 平行地相對(duì)設(shè)置并位于第二感應(yīng)電極310的與多條第二驅(qū)動(dòng)電極309相反的一側(cè)。
[0115] 指紋檢測(cè)元件300〃包括多條第一虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極305和多條第二虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極 312,多條第一虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極305并排布置且彼此電連接，多條第一虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極305與多 條第一驅(qū)動(dòng)電極302對(duì)應(yīng)地設(shè)置在第一參考電極304的與第一感應(yīng)電極303相反的一側(cè)， 多條第二虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極312并排布置且彼此電連接，多條第二虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極312與多條第 二驅(qū)動(dòng)電極309對(duì)應(yīng)地設(shè)置在第二參考電極311的與第二感應(yīng)電極310相反的一側(cè)。在本 實(shí)施例中，第一虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極305和第二虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極312可以全部接地，但不以此為限。 指紋檢測(cè)元件300〃還包括差分濾波器307、差分放大器308、差分濾波器314以及差分放大 器315。在一個(gè)實(shí)施例中，差分濾波器307、差分放大器308、差分濾波器314以及差分放大 器315也可以形成于指紋檢測(cè)元件300〃之中（通過(guò)半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)技術(shù)）。第一感應(yīng)電極 303和第一參考電極304分別經(jīng)過(guò)差分濾波器307連接到差分放大器308的正向輸入端和 反向輸入端，差分放大器307通過(guò)電子方式減去第一感應(yīng)電極303和第一參考電極304上 的信號(hào)，使得噪聲和寄生信號(hào)被消除。同樣地，第二感應(yīng)電極310和第二參考電極311分別 經(jīng)過(guò)差分濾波器314連接到差分放大器315的正向輸入端和反向輸入端。差分放大器315 通過(guò)電子方式減去第二感應(yīng)電極310和第二參考電極311上的信號(hào)，使得噪聲和寄生信號(hào) 被消除。
[0116] 可見(jiàn)，圖10中指紋檢測(cè)元件300"能夠在圖9的指紋檢測(cè)元件30(V的基礎(chǔ)上，有 效消除噪聲和寄生信號(hào)，從而得到更加準(zhǔn)確的指紋圖像。
[0117] 下文以圖1至4所示實(shí)施例來(lái)舉例說(shuō)明本發(fā)明的指紋識(shí)別檢測(cè)組件的制造方式的 主要步驟：
[0118] 提供若干片基片1，整齊疊放在一起，然后在這些基片1的側(cè)面通過(guò)濺鍍、或絲印 的方式形成側(cè)引線2,然后將每一片基片1的第一面a通過(guò)濺鍍或絲印的方式形成第一引 線4和指紋檢測(cè)元件3,第一引線4連接指紋檢測(cè)元件3 ;然后在基片1的第二面b通過(guò)濺 鍍或絲印的方式形成第二引線5,使得側(cè)引線2分別連接第一引線4和第二引線5 ;并且在 基片1的第二面b的上焊接指紋識(shí)別芯片6,指紋識(shí)別芯片6連接第二引線5,使得整體引 線（即第一引線4、側(cè)引線2和第二引線5)能夠從基片1第一面的指紋檢測(cè)元件3繞過(guò)基 片1的側(cè)面連接到指紋識(shí)別芯片6,將指紋檢測(cè)元件3的信號(hào)從基片1的第一面?zhèn)鬏數(shù)交?1的第二面的指紋識(shí)別芯片6,最后在基片1第一面a上的指紋檢測(cè)元件3和第一引線4上 覆蓋保護(hù)層7。
[0119] 在一個(gè)變化例中，可以將疊在一起的基片1的側(cè)面先形成凹槽（如圖5或6,可以 采用例如刻蝕工藝刻蝕凹槽），然后采用濺鍍、蒸鍍及印刷等工藝將導(dǎo)電材料形成凹槽中， 再進(jìn)行后續(xù)制程。如前，凹槽具有保護(hù)其凹槽中導(dǎo)電材料外力觸而脫落，減少不良率等優(yōu) 點(diǎn)。
[0120] 在另一個(gè)變化例中，可以將（A)在基片1的第一面a刻蝕指紋檢測(cè)元件3和第一引 線4、⑶疊放基片1濺鍍或絲印側(cè)引線2以及（C)在基片1的第二面b刻蝕第二引線14， 這三個(gè)步驟的順序任意調(diào)換，均能制成本發(fā)明的指紋識(shí)別檢測(cè)組件。
[0121] 繼續(xù)參考圖1至4,根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種用于指紋識(shí)別檢測(cè)的電 子裝置（例如手機(jī)、ipad等便攜式終端或門(mén)禁裝置），包括上述的指紋識(shí)別檢測(cè)組件?；?1為觸摸顯示屏的透明蓋板，指紋檢測(cè)元件3設(shè)置于觸摸顯示屏的非顯示區(qū)，指紋檢測(cè)元件 3的信號(hào)從透明蓋板的第一面沿第一引線4、側(cè)引線2和第二引線5傳送至透明蓋板的第二 面。觸摸屏組件（圖中未示出）設(shè)置于透明蓋板的第二面的顯示區(qū)域，主板9分別連接觸 摸屏組件和指紋識(shí)別檢測(cè)組件的第二引線5。電子裝置還可以包括一后蓋，罩蓋電子裝置背 部，后蓋上設(shè)有環(huán)形保護(hù)壁，環(huán)形保護(hù)壁罩蓋指紋識(shí)別芯片6。該電子裝置可以在顯示屏的 透明蓋板上進(jìn)行指紋識(shí)別，實(shí)現(xiàn)原理如前，此處不再贅述。
[0122] 綜上可知，本發(fā)明的指紋識(shí)別檢測(cè)組件及其電子裝置可以實(shí)現(xiàn)在例如便攜式終端 等電子裝置上實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別，并且不需要借助實(shí)體按鍵，而是在如顯示屏的透明蓋板上進(jìn) 行指紋識(shí)別，擴(kuò)展了指紋識(shí)別的實(shí)際應(yīng)用，尤其適用于沒(méi)有實(shí)體HOME鍵的安卓手機(jī)等。
[0123] 以上具體地示出和描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所 公開(kāi)的實(shí)施方式，相反，本發(fā)明意圖涵蓋包含在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種修改和等效置 換。
【權(quán)利要求】
1. 一種指紋識(shí)別檢測(cè)組件，其特征在于，包括： 基片，具有第一面、與所述第一面相對(duì)應(yīng)的第二面以及連接所述第一面和第二面的側(cè) 面； 側(cè)引線，設(shè)置于所述基片的側(cè)面； 指紋檢測(cè)元件，設(shè)置于所述基片的第一面； 第一引線，設(shè)置于所述基片的第一面，所述第一引線的一端電連接所述指紋檢測(cè)元件， 另一端連接所述側(cè)引線；以及 第二引線，設(shè)置于所述基片的第二面，所述第二引線的一端電連接所述側(cè)引線。
2. 如權(quán)利要求1所述的指紋識(shí)別檢測(cè)組件，其特征在于：所述基片的側(cè)面設(shè)有一個(gè)或 者多個(gè)凹槽，所述側(cè)引線形成于所述凹槽中。
3. 如權(quán)利要求1所述的指紋識(shí)別檢測(cè)組件，其特征在于：所述指紋檢測(cè)元件包括： 感應(yīng)電極；以及 多條驅(qū)動(dòng)電極，所述多條驅(qū)動(dòng)電極并排布置且彼此間隔開(kāi)，所述多條驅(qū)動(dòng)電極分別與 所述感應(yīng)電極間隔開(kāi)地相對(duì)以形成多個(gè)檢測(cè)間隙。
4. 如權(quán)利要求3所述的指紋檢測(cè)裝置，其特征在于：所述指紋檢測(cè)元件還包括參考電 極，所述參考電極與所述感應(yīng)電極相對(duì)設(shè)置并位于所述感應(yīng)電極的與所述多條驅(qū)動(dòng)電極相 反的一側(cè)。
5. 如權(quán)利要求4所述的指紋檢測(cè)裝置，其特征在于：所述指紋檢測(cè)元件還包括多條虛 設(shè)驅(qū)動(dòng)電極，所述多條虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極并排布置且彼此電連接，所述多條虛設(shè)驅(qū)動(dòng)電極與所 述多條驅(qū)動(dòng)電極對(duì)應(yīng)地設(shè)置于所述參考電極的與所述感應(yīng)電極相反的一側(cè)。
6. 如權(quán)利要求3所述的指紋識(shí)別檢測(cè)組件，其特征在于：所述指紋檢測(cè)元件的感應(yīng)電 極和驅(qū)動(dòng)電極形成的圖案至少一部分由導(dǎo)電網(wǎng)格構(gòu)成。
7. 如權(quán)利要求1所述的指紋識(shí)別檢測(cè)組件，其特征在于：還包括一指紋識(shí)別芯片，設(shè)置 于所述基片的第二面，所述指紋識(shí)別芯片通過(guò)所述第二引線連接到所述側(cè)引線，所述指紋 識(shí)別芯片對(duì)用戶移動(dòng)手指與所述指紋檢測(cè)元件之間的耦合敏感。
8. 如權(quán)利要求1所述的指紋識(shí)別檢測(cè)組件，其特征在于：所述側(cè)引線、第一引線和第二 引線分別通過(guò)濺鍍、蒸鍍、蝕刻或絲印的方式形成于所述基片。
9. 如權(quán)利要求1所述的指紋識(shí)別檢測(cè)組件，其特征在于：還包括一保護(hù)層，至少覆蓋所 述指紋檢測(cè)元件和所述第一撓性基材。
10. 如權(quán)利要求9所述的指紋識(shí)別檢測(cè)組件，其特征在于：所述保護(hù)層為類鉆碳鍍膜或 高透防指紋AF膜。
11. 一種具有指紋識(shí)別檢測(cè)功能的電子裝置，包括如權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述 的指紋識(shí)別檢測(cè)組件。
12. 如權(quán)利要求11所述的具有指紋識(shí)別檢測(cè)功能的電子裝置，其特征在于：所述基片 為觸摸顯示屏的透明蓋板，所述指紋檢測(cè)元件設(shè)置于所述觸摸顯示屏的非顯示區(qū)。
【文檔編號(hào)】G06K9/00GK104050462SQ201410312520
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】白安鵬, 譚強(qiáng), 丁國(guó)棟, 蔣亞兵 申請(qǐng)人:南昌歐菲生物識(shí)別技術(shù)有限公司, 南昌歐菲光科技有限公司, 深圳歐菲光科技股份有限公司, 蘇州歐菲光科技有限公司