指紋傳感器模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有優(yōu)良的感測(cè)靈敏度的指紋傳感器模塊。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的指紋傳感器模塊包括指紋傳感器和用于安置指紋傳感器的支架。在此，指紋傳感器包括：檢測(cè)部，形成于基板上，以用于接收位于基板上側(cè)的手指的指紋的谷和峰的電信號(hào)之差；檢測(cè)電路部，用于檢測(cè)指紋圖像并處理。支架具有：覆蓋層，形成為覆蓋檢測(cè)部的上表面；觸摸面，形成于覆蓋層的上表面。而且，觸摸面上配備復(fù)合鍍膜層，其與被收容到支架中的檢測(cè)部的上表面面對(duì)，覆蓋層和復(fù)合鍍膜層的厚度之和為40～60μm。
【專利說(shuō)明】指紋傳感器模塊
[0001 ] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2014年4月15日、申請(qǐng)?zhí)枮?01490000817.2、題為“指紋傳感器模塊、具備此的便攜式電子設(shè)備”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本實(shí)用新型涉及一種指紋傳感器模塊、具備此的便攜式電子設(shè)備及其制造方法，具體而言，涉及一種具有優(yōu)良的感測(cè)靈敏度的指紋傳感器模塊、具備此的便攜式電子設(shè)備及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來(lái)隨著人們對(duì)智能手機(jī)或者平板電腦等便攜式電子設(shè)備的關(guān)注度集中，對(duì)于相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域的研究與開(kāi)發(fā)也正活躍地進(jìn)行。
[0004]便攜式電子設(shè)備是用于接收由用戶輸入的特定的命令的一種輸入裝置，內(nèi)置有與作為顯示裝置的顯示器一體化的觸摸屏(touch screen)的情況居多。而且，除了觸摸屏以夕卜，便攜式電子設(shè)備還具備各種功能鍵(funct1n key)或者軟鍵(soft key)等而作為其他的輸入裝置。
[0005]這些功能鍵或者軟鍵可以作為主鍵工作，例如，可以執(zhí)行跳出正在運(yùn)行中的應(yīng)用程序而轉(zhuǎn)到初始畫面的功能，或者可以作為使用戶接口回到上一層的返回(BACK)鍵或者調(diào)出常用菜單的菜單鍵使用。此外，這些功能鍵或軟鍵可以用物理按鍵實(shí)現(xiàn)。另外，這些功能鍵或者軟鍵可以通過(guò)檢測(cè)導(dǎo)體的電容的方式，或者檢測(cè)電磁筆的電磁波的方式或者同時(shí)具備這兩種方式的復(fù)合方式實(shí)現(xiàn)。
[0006]另外，隨著近年來(lái)智能手機(jī)的用途迅速擴(kuò)展到提供需要安全保護(hù)的服務(wù)，智能手機(jī)中安裝指紋傳感器的趨勢(shì)也隨之增長(zhǎng)。指紋傳感器可以一體化地在物理按鍵中實(shí)現(xiàn)。
[0007]指紋傳感器是用于檢測(cè)人的手指指紋的傳感器，并且可以通過(guò)指紋傳感器進(jìn)行用戶登錄或認(rèn)證的步驟而保護(hù)攜帶型電子設(shè)備中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，并可以事先防范安全事故。
[0008]另外，為了把指紋傳感器安裝于各種電子設(shè)備，可以把指紋傳感器制作為包含周圍部件或結(jié)構(gòu)的模塊的形態(tài)，并且為了使安裝指紋傳感器模塊的電子設(shè)備的顏色和指紋傳感器的顏色一致，或者因?yàn)槠渌脑?，需要在包含指紋傳感器的指紋傳感器母材上體現(xiàn)出顏色。
[0009]為了在指紋傳感器母材上體現(xiàn)出顏色，現(xiàn)有技術(shù)中使用利用有色涂料的涂裝方法、紫外線(UV)固化劑沉積方法等。但是，在利用現(xiàn)有的方法來(lái)使指紋傳感器母材體現(xiàn)顏色的情況下，會(huì)存在需要適當(dāng)?shù)乇Ｕ贤磕さ膶娱g構(gòu)成及厚度的限制因素。如果沒(méi)有形成足夠厚的涂膜，則不僅顏色的體現(xiàn)會(huì)困難，而且容易發(fā)生指紋傳感器上的表面污染、劃痕、印痕等損傷。這些損傷會(huì)對(duì)通過(guò)指紋傳感器感測(cè)到的指紋的圖像帶來(lái)負(fù)面影響。
[0010]并且，對(duì)指紋傳感器，特別是對(duì)電容方式指紋傳感器而言，隨著指紋傳感器母材上的不同的涂膜厚度，其操作性也會(huì)發(fā)生變化。尤其是，指紋傳感器母材上的涂膜的厚度越厚，其指紋傳感器的響應(yīng)特性會(huì)越差，所以用于體現(xiàn)顏色的涂膜在其厚度上會(huì)存在限制。
[0011]最近，為了能夠安裝于便攜式設(shè)備而低成本并且小型化地制造指紋傳感器模塊，開(kāi)發(fā)了利用COF(Chip-On-Film)、BGA(Ball Grid Array)方式設(shè)計(jì)的指紋傳感器模塊。在該指紋傳感器模塊中，指紋檢測(cè)集成電路(IC)與感測(cè)區(qū)域是分離狀態(tài)。
[0012]上述的指紋傳感器模塊包括指紋傳感器和用于固定指紋傳感器的支架或基板。所以，需要能夠提高工藝的效率性以及生產(chǎn)性的指紋傳感器和支架的結(jié)合工藝，同時(shí)需要能夠用于提高傳感靈敏度的針對(duì)支架的工藝處理。
[0013]S卩，需要一種指紋傳感器模塊及包含它的便攜式電子設(shè)備及其制造方法，其從指紋傳感器的感測(cè)區(qū)域到與用戶的手指接觸的最終蓋的厚度不影響電子設(shè)備的功能(例如，指紋傳感靈敏度)，并且對(duì)電子設(shè)備的外形或可靠性不會(huì)形成問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0014]技術(shù)問(wèn)題
[0015]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種既能夠防止出現(xiàn)外形不良或者破損，又具有優(yōu)秀的感測(cè)靈敏度的指紋傳感器模塊、具備此的便攜式電子設(shè)備及其制造方法。
[0016]技術(shù)方案
[0017]為了達(dá)到目的，本實(shí)用新型一實(shí)施例提供一種指紋傳感器模塊，其包括:指紋傳感器，包括:檢測(cè)部和傳感器電路部;收容部件，具有覆蓋層，所述覆蓋層形成為覆蓋所述檢測(cè)部的上表面;復(fù)合鍍膜層，形成于所述覆蓋層的上表面，所述指紋傳感器是檢測(cè)部和傳感器電路部為一體型的區(qū)域型。
[0018]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述覆蓋層可包括強(qiáng)電介質(zhì)。
[0019]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述覆蓋層的厚度可以為15?30μπι。
[0020]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述復(fù)合鍍膜層的厚度可以為25?30μπι。
[0021]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述復(fù)合鍍膜層包括底漆層、顏色涂料層以及保護(hù)膜層。
[0022]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述保護(hù)膜層可以是UV保護(hù)膜。
[0023]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述保護(hù)膜層可以是陶瓷。
[0024]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述指紋傳感器可以是⑶F型、COB型、BGA型、WLP型中的任意一個(gè)。
[0025]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述檢測(cè)部和傳感器電路部可以分離地形成。
[0026]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述覆蓋層可以由環(huán)氧樹(shù)脂模塑料來(lái)形成。
[0027]另外，位了達(dá)到目的，本實(shí)用新型一實(shí)施例提供一種具備上述的指紋傳感器模塊的便攜式電子設(shè)備。
[0028]技術(shù)效果
[0029]根據(jù)本實(shí)用新型，可以提供一種能夠使指紋傳感器堅(jiān)固地模塊化，而且其感測(cè)靈敏度得到改善的指紋傳感器模塊、包括該指紋傳感器模塊的便攜式電子設(shè)備及其制造方法。尤其，可以提供一種能夠穩(wěn)定地支撐通過(guò)COF或者BGA方式來(lái)設(shè)計(jì)的指紋傳感器的指紋傳感器模塊、包括該指紋傳感器模塊的便攜式電子設(shè)備及其制造方法。
[0030]另外，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，可以提供一種可以高效地制造指紋傳感器模塊的上表面，并且對(duì)電子設(shè)備的外形、功能以及可靠性不會(huì)形成問(wèn)題的指紋傳感器模塊、包括該指紋傳感器模塊的便攜式電子設(shè)備及其制造方法。
[0031]此外，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，可以通過(guò)把覆蓋層以及復(fù)合鍍膜層的厚度之和控制在40?60μπι，從而可以在指紋檢測(cè)時(shí)有效地進(jìn)行有效感測(cè)。
[0032]本實(shí)用新型的效果并不局限于所述的效果，應(yīng)理解為其包括可以由本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】或者權(quán)利要求書中記載的實(shí)用新型的構(gòu)成來(lái)推出的所有效果。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1是表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的立體圖。
[0034]圖2是沿著圖1的A-A線剖面示例圖。
[0035]圖3是表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的制造工藝的示例圖。
[0036]圖4是表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的制造工藝的截面示例圖。
[0037]圖5是概略地表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器模塊中采用溶膠-凝膠法準(zhǔn)備陶瓷涂料的過(guò)程的示意圖。
[0038]圖6是表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的截面示例圖。
[0039]圖7是表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器的示例圖。
[0040]圖8是概略地表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器結(jié)構(gòu)的圖。
[0041]圖9是概略地表示配備于根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的指紋傳感器的操作的示例圖。
[0042]圖10是概略地表示配備于根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的指紋傳感器的示例圖。
[0043]圖11是概略地表示配備于根據(jù)本實(shí)用新型的又一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的指紋傳感器的示例圖。
[0044]圖12是表示根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的立體圖。
[0045]圖13是表示根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的截面示例圖。
[0046]圖14是示出根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的制造工藝的截面示例圖。
[0047]對(duì)附圖中主要部分的符號(hào)說(shuō)明
[0048]10、3010:指紋傳感器模塊
[0049]200、100、2200:指紋傳感器
[0050]220、1220、2220:傳感器電路部
[0051]310、3310:支架
[0052]312:凹槽
[0053]314、3314:觸摸面
[0054]315、3315:覆蓋層
[0055]340:夾具
[0056]350:注塑材料
[0057]360:金屬板
[0058]400:強(qiáng)介電體
[0059]500:復(fù)合鍍膜層
[0060]502:底漆層[0061 ] 503:顏色涂料層
[0062]504:保護(hù)膜層
[0063]3320:附加支架
[0064]最佳實(shí)施方式
[0065]以下將參考附圖而對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明。然而本實(shí)用新型可以由多種不同形態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此并不局限于在此說(shuō)明的實(shí)施例。另外，附圖中為了能夠明確地說(shuō)明本實(shí)用新型而省略了與說(shuō)明不相關(guān)的部分，并且貫穿整個(gè)說(shuō)明書而對(duì)類似的部分附加了類似的附圖符號(hào)。
[0066]在說(shuō)明書全文中，提到某個(gè)部分與其他部分“連接”時(shí)，其不僅包括“直接連接”的情況，還包括中間介入其他部分的“間接連接”情況。并且，提到某個(gè)部分“包括”其他構(gòu)成要素的時(shí)候，在沒(méi)有特意相反的記載的情況下，其并不排出其他構(gòu)成要素，而是意味著其還可以包括其他的構(gòu)成要素。
[0067]以下，將參考附圖而對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0068]圖1是表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的立體圖，而且圖2是沿著圖1的A-A線的剖面示意圖。
[0069]如圖1以及圖2所示，指紋傳感器模塊10包括:指紋傳感器200支架和復(fù)合鍍膜層500。
[0070]指紋傳感器模塊10可以配備于電子設(shè)備，尤其可以配備于便攜式電子設(shè)備中。在此，便攜式電子設(shè)備包括:手機(jī)、智能手機(jī)、PDA、平板電腦、筆記本電腦、便攜式音頻播放器(MP3播放器)、以及具有類似的形態(tài)的所有可攜帶的電子設(shè)備。
[0071]指紋傳感器200可以具備檢測(cè)部210，利用導(dǎo)電物體而在基板201上形成;傳感器電路部220，電連接于檢測(cè)部210。
[0072]支架310是用于收容并安置指紋傳感器200的部件，其保護(hù)指紋傳感器200，并且決定指紋傳感器模塊10的整體形狀。支架310可以是利用模具(mold)形成的模造品。支架310具備覆蓋層315，用于覆蓋指紋傳感器200的上部，具體而言，覆蓋檢測(cè)部210，而且該覆蓋層315的上表面形成有觸摸面314。即，覆蓋層315可以配備于檢測(cè)部210上表面到觸摸面314之間。觸摸面314是實(shí)現(xiàn)用戶的觸摸的部分，其接收通過(guò)用戶(準(zhǔn)確地說(shuō)是用戶的手指)而傳輸?shù)男畔ⅰ?br>[0073]復(fù)合鍍膜層500可以與指紋傳感器200的檢測(cè)部210上表面對(duì)向地位于支架310的觸摸面314上。在此，覆蓋層315的厚度Dl以及復(fù)合鍍膜層500的厚度D2的和可以是40?60μm，并據(jù)此在指紋檢測(cè)時(shí)可以形成有效的有效檢測(cè)。
[0074]圖3是表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的制造工藝的示例圖，圖4是表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的制造工藝的截面示例圖。
[0075]如圖3以及圖4所示，支架310可以在其內(nèi)側(cè)具備凹槽312，而形成凹槽312的面的背面形成與凹槽312的形狀對(duì)應(yīng)而突出的觸摸面314。
[0076]支架310具有凹槽的底面313和觸摸面314之間的覆蓋層315，而覆蓋層315的厚度Dl可以在15?30μπι范圍內(nèi)形成。在此，覆蓋層315的厚度Dl意味著豎直地測(cè)出凹槽312到觸摸面314的厚度。即，覆蓋層315可以是從檢測(cè)部210的上表面到觸摸面314之間的厚度。如果覆蓋層315的厚度過(guò)于薄，則無(wú)法穩(wěn)定地收容指紋傳感器200;相反，如果覆蓋層315的厚度過(guò)于厚，則指紋傳感器200的感測(cè)能力可能會(huì)減弱。
[0077]覆蓋層315可以包含用于提高介電常數(shù)的強(qiáng)介電體400。具體而言，如果介電常數(shù)高，則會(huì)降低激活狀態(tài)的指紋傳感器接收?qǐng)D像的信號(hào)時(shí)的損失，并可以由此而更為自由地構(gòu)建覆蓋層315以及復(fù)合鍍膜層500的厚度。
[0078]對(duì)強(qiáng)介電體400進(jìn)行更為詳細(xì)的說(shuō)明，強(qiáng)介電體400是電絕緣的介電體的一種，是即便不從外部施加電壓本身也可以形成正極和負(fù)極的電分極現(xiàn)象的物質(zhì)的統(tǒng)稱。其代表性的物質(zhì)有 Al203、BaT13(BT0)、SrT13(ST0)、(Ba，Sr)T13(BST)等。
[0079]這些強(qiáng)介電體400可以以粉末或液體等形態(tài)混合于支架310而包括在整個(gè)支架310中。據(jù)此，可以由包括強(qiáng)電介質(zhì)400的EMC模具來(lái)實(shí)現(xiàn)支架310。包括強(qiáng)電介質(zhì)400的EMC模具不僅可以像本實(shí)施例一樣適用于由柔性基板構(gòu)成的⑶F(Chip On Film)型的指紋傳感器，除此之外還可以適用于⑶B(Chip On Board)型的指紋傳感器和BGA(Ball Grid Array)型的指紋傳感器以及WLP(Wafer Level Package)型的指紋傳感器。
[0080]如上所述，強(qiáng)電介質(zhì)400優(yōu)選地包括在覆蓋層315，然而可以為了工藝的方便性而包含在整個(gè)支架310。
[0081]另外，支架310可以由環(huán)氧樹(shù)脂模塑料(EMC:Epoxy Molding Compound)、氟樹(shù)脂以及包含20?40%的尼龍或者聚酰胺(polyamide)材料中的一種來(lái)構(gòu)成。此時(shí)，玻璃可以提高支架的強(qiáng)度，從而可以避免外部沖擊損傷指紋傳感器。然而在玻璃的比率過(guò)于高的情況下，機(jī)器加工時(shí)發(fā)生不良的可能性會(huì)增高，因此優(yōu)選的玻璃添加比率應(yīng)為20?40%。另外，氟樹(shù)脂可以是介電常數(shù)高的聚偏氟乙烯(PVDF)。如果介電常數(shù)高，則不僅可以放大感測(cè)信號(hào)而優(yōu)化指紋識(shí)別，還可以使后處理過(guò)程中的厚度選擇變得自由。
[0082]凹槽312中收容有指紋傳感器的檢測(cè)部210以及檢測(cè)電路部220。此時(shí)，凹槽中可以事先注入預(yù)定量的環(huán)氧樹(shù)脂330作為粘結(jié)劑。
[0083]另外，如圖3的(b)以及圖4的(b)所示，可以在凹槽312的邊緣位置形成的階梯部316上承載柔性基板201，從而可以使指紋傳感器200的傳感器電路部220被安置為朝上。在此過(guò)程中，指紋傳感器200可以借助于和指紋傳感器200的外形相同的夾具(JIG)340而被壓迫地安置。因指紋傳感器200被壓迫并固定于事先配備的支架310，從而可以確保指紋傳感器200的柔性材料基板201的平坦度。
[0084]完成指紋傳感器200的安置后，可以如圖4的(C)所示地把夾具340從凹槽312中撤除。
[0085]接著如圖3的(C)至(d)以及圖4的(d)所示，撤除夾具340后，可以由注塑材料350來(lái)填充支架310的凹槽312部分。如圖3的(b)所示，凹槽312中收容有檢測(cè)部210以及傳感器電路部220，而且除了收容的部分以外也存在空置的空間。如果留下所述空置的空間，則指紋傳感器200可能沒(méi)法被固定而在所述空的空間內(nèi)發(fā)生移動(dòng)，因此在所述空的空間內(nèi)填充注塑材料350。注塑材料350可以是液態(tài)聚合物，而作為一例，可以使用環(huán)氧樹(shù)脂模塑料(EMC:Epoxy Molding Compound)、環(huán)氧(epoxy)樹(shù)脂以及油灰(putty)中的任意一種。環(huán)氧樹(shù)脂模塑料(EMC:Epoxy Molding Compound)比通過(guò)一般的注塑而形成的PC系列要堅(jiān)硬(hard)，因此可以事先防止公差，從而可以使平坦度變得更好。不僅如此，其還可以帶來(lái)通過(guò)高溫的工藝之后也可以減少一般的注塑過(guò)程中出現(xiàn)的痕(chip mark)的效果。注塑材料350使檢測(cè)部210緊貼于凹槽312的底面，從而可以提高指紋傳感器200的可靠性。
[0086]另外，注塑材料可以是具有預(yù)定形狀的結(jié)構(gòu)物。所述結(jié)構(gòu)物也可以如同液狀聚合物而用于固定指紋傳感器200以提高檢測(cè)可靠度。所述結(jié)構(gòu)物可以設(shè)計(jì)為與凹槽312的尺寸對(duì)應(yīng)的大小而被壓入，也可以利用專門的固定單元來(lái)固定。對(duì)注塑材料被使用為具有預(yù)定形狀的結(jié)構(gòu)物的例將在后面進(jìn)行說(shuō)明。
[0087]圖3的(d)是把圖3的(C)的支架310上下顛倒地表示的圖。如上所述，凹槽312的反面突出地形成對(duì)應(yīng)于凹槽312的形狀的觸摸面314。
[0088]而且，如圖3的(e)以及圖4的(e)所示，支架310的觸摸面314上可以具備復(fù)合鍍膜層 500。
[0089]復(fù)合鍍膜層500可以起到在指紋傳感器模塊10上體現(xiàn)顏色或者加強(qiáng)指紋傳感器模塊10的上表面?zhèn)鹊膹?qiáng)度等多種功能。
[0090]復(fù)合鍍膜層500可以包括底漆層502、顏色涂料層503以及保護(hù)膜層504而構(gòu)成，復(fù)合鍍膜層500可以按照底漆層502、顏色涂料層503、保護(hù)膜層504的順序來(lái)形成。
[0091]底漆層502形成于觸摸面314上而連接顏色涂料層503，而且顏色涂料層503可以執(zhí)行顏色體現(xiàn)功能。
[0092]底漆層502的厚度可以形成為2?3μπι，顏色涂料層503的厚度可以形成為3?5μπι。
[0093]另外，保護(hù)膜層504可以是UV保護(hù)膜或者包含陶瓷的陶瓷鍍膜層。另外，保護(hù)膜層504中還可以包括上述的強(qiáng)電介質(zhì)400。強(qiáng)電介質(zhì)400可以構(gòu)成為同時(shí)包含在覆蓋層315以及保護(hù)膜層504;或者可以構(gòu)成為包含在覆蓋層315或保護(hù)膜層504。保護(hù)膜層504的厚度可以形成為20?22μπι。
[0094]復(fù)合鍍膜層500的厚度D2可以形成為25?30μπι。
[0095]此外，覆蓋層315的厚度Dl以及復(fù)合鍍膜層500的厚度D2的和可以是40?60μπι。
[0096]圖5是概略地表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器模塊中采用溶膠-凝膠法準(zhǔn)備陶瓷涂料的過(guò)程的示意圖，而以下將圖5包含在內(nèi)而進(jìn)行說(shuō)明。
[0097]為把保護(hù)膜層504形成為陶瓷鍍膜層，而準(zhǔn)備陶瓷涂料。陶瓷涂料例如可以利用攪拌兩種以上的溶液而制造陶瓷的溶膠-凝膠(sol-gel)法而準(zhǔn)備。
[0098]即，如圖5的(a)所述，準(zhǔn)備A液和B液。然后，將A液上下左右地?fù)u預(yù)定時(shí)間(例如，30分鐘)(圖5的(b))。之后，將A液與B液混合后攪拌預(yù)定時(shí)間(例如，5小時(shí))(圖5的(C))。通過(guò)以上的過(guò)程而形成2液型陶瓷涂料后，可以在涂布(濺射)之前充分地?fù)u勻后使用(圖5的(d))。保護(hù)膜層504可以通過(guò)在顏色涂料層503上濺射前面所準(zhǔn)備的陶瓷涂料而形成。
[0099]陶瓷涂料可以如上所述地通過(guò)溶膠-凝膠法來(lái)制造，并利用這種陶瓷涂料而在顏色涂料層上形成陶瓷鍍膜層。
[0100]陶瓷具有較高的介電常數(shù)，因此可以減少指紋傳感器在激活(active)狀態(tài)下接收?qǐng)D像的信號(hào)的損失。即，陶瓷鍍膜層起到介電層的功能，所以驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)用戶的手指(未圖示)而向指紋傳感器200的電場(chǎng)線可以更加密集地形成。即，在根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器模塊10中，可以減少檢測(cè)信號(hào)的損失量。并且，陶瓷的防指紋性(ant1-fingerprint) 和防水性等的耐污染性能優(yōu)良 。因此 ，可以通過(guò)減少表面污染引起的圖像的模糊而得到更為清晰的指紋圖像。并且，可以通過(guò)在陶瓷涂料內(nèi)配入具有卓越的耐熱性、隱蔽性、耐腐性的無(wú)機(jī)顏料而體現(xiàn)出多種色彩。
[0101]陶瓷涂布層的介電常數(shù)可以根據(jù)指紋傳感器200的驅(qū)動(dòng)頻率而事先決定，例如，介電常數(shù)可以是5以上。具體而言，在用戶的手指接觸到指紋傳感器模塊10，或者用戶的手指充分接近指紋識(shí)別模塊10而可以識(shí)別指紋的情況下，向用戶的手指送出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)將經(jīng)過(guò)用戶而被接收到檢測(cè)部210。在利用具有與該檢測(cè)部210的驅(qū)動(dòng)頻率相適合的介電常數(shù)的陶瓷涂布層(即，保護(hù)膜層504)的情況下，信號(hào)會(huì)更集中于陶瓷涂布層，從而被接收于圖像檢測(cè)區(qū)域。據(jù)此，信號(hào)損失會(huì)減少，從而可以提高指紋傳感器200的操作性能。
[0102]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，通過(guò)使復(fù)合鍍膜層500的保護(hù)膜層504形成為陶瓷鍍膜層，而不僅可以帶來(lái)涂膜厚度減小、耐磨性以及耐熱性得到保障、指紋傳感器的操作性提高等效果，還可以帶來(lái)指紋傳感器的信號(hào)損失減少，從而操作性得到提高的效果。
[0103]此外，在支架310的觸摸面314上設(shè)置復(fù)合鍍膜層500之前，還可以形成用于提高支架310的覆蓋層315的厚度調(diào)節(jié)率和平坦度的磨光(polishing)處理。此時(shí)，磨光過(guò)程可以進(jìn)行至指紋傳感器200可以進(jìn)行感測(cè)的厚度為止，為此，可以進(jìn)行至使支架310的覆蓋層315厚度形成15?30μπι。例如，如果覆蓋層315的厚度為ΙΟΟμπι，則將對(duì)覆蓋層315進(jìn)行磨光處理至覆蓋層315的厚度變成15?30μπι為止。
[0104]另外，圖6是表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的截面示例圖，如圖6所示，注塑材料350上還可以額外地配備金屬板360。金屬板360配備于注塑材料350上，其封合而支撐注塑材料350露出的部分，并支撐指紋傳感器模塊10，從而可以加強(qiáng)指紋傳感器模塊10的強(qiáng)度。金屬板360可以由不銹鋼材料來(lái)制造。
[0105]另外，圖7是表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器的示例圖；圖8是概略地表示根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器的結(jié)構(gòu)的構(gòu)成圖；圖9是概略地表示配備于根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的指紋傳感器的操作的示例圖。
[0106]首先，如圖7所示，指紋傳感器200可以包括柔性材料的基板201、檢測(cè)部210、傳感器電路部220、外部接口連接部221。
[0107]檢測(cè)部210包括由導(dǎo)電體形成的驅(qū)動(dòng)電極和接收電極，并可以設(shè)置于基板201的內(nèi)部。檢測(cè)部210可以接收位于基板201上的手指的指紋的谷(valley)和峰(ridge)的電信號(hào)之差。
[0108]基板201由柔性材料的柔性印刷電路板(FPCB)形成，其保護(hù)所述驅(qū)動(dòng)電極和接收電極，并且也執(zhí)行傳感器電路部220的基板的作用。
[0109]傳感器電路部220是集成了用于檢測(cè)指紋圖像并且處理指紋圖像的電路的集成電路(IC)，其電連接于檢測(cè)部210的驅(qū)動(dòng)電極以及接收電極。基板201由柔性印刷電路板(FPCB)組成，因此傳感器電路部220可以貼裝于基板201的下表面。
[0110]外部接口連接部221由上述基板201的柔性印刷電路基板(FPCB)延長(zhǎng)而形成。外部接口連接部221的內(nèi)部形成有布線，并且其中一個(gè)端部形成能夠與外部接口連接的連接器223。外部接口連接部221例如可以與智能手機(jī)等便攜式設(shè)備連接。根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器可以是如圖7所示的檢測(cè)部210和外部接口連接部221沿相同的方向結(jié)合而成的“I”字形結(jié)構(gòu)。
[0111]另外，根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的指紋傳感器可以是檢測(cè)部和外部接口連接部相互垂直的“T”字形結(jié)構(gòu)。即，如圖8所示，指紋傳感器200可以包括配備于基板201的上表面的檢測(cè)部210和配備于基板201的下表面的檢測(cè)電路部220。圖8的(a)和圖8的(b)分別表示基板201的上表面和基板201的下表面，圖8的(c)是用于易懂地表示檢測(cè)部210和傳感器電路部220的電連接關(guān)系的構(gòu)成圖。
[0112]基板可以是柔性(flexible)基板，例如可以由聚酰胺(polymide)膜來(lái)制造，然而并不局限于這種材料。
[0113]檢測(cè)部210可以包括形成于基板201上的多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極211以及圖像接收電極212。驅(qū)動(dòng)電機(jī)211以及圖像接收電機(jī)212可以由導(dǎo)電體線來(lái)構(gòu)成。
[0114]驅(qū)動(dòng)電極211從傳感器電路部220接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)而向圖像接收電極212側(cè)送出信號(hào)。圖像接收電極212接收從驅(qū)動(dòng)電極211經(jīng)過(guò)用戶(準(zhǔn)確而言是用戶的手指)而傳輸?shù)男盘?hào)。
[0115]位于基板201的上表面的圖像接收電極212的一個(gè)端部部分沿著橫向長(zhǎng)距離延伸而形成。多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極211相互隔離而平行地延伸而形成以垂直于該圖像接收電極212的延伸方向(參照?qǐng)D8的(a))。圖像接收電極212在基板201的下表面電連接于傳感器電路部220。
[0116]多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極211的一端部位于從圖像接收電極212離開(kāi)了預(yù)定的距離的位置。并且，多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極211的另一端在基板201的下表面電連接于傳感器電路部220。
[0117]如圖9所示，驅(qū)動(dòng)電極211和圖像接收電極212相互分離，并且從驅(qū)動(dòng)電極211發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)用戶U而被圖像接收電極212接收。此時(shí)，可以將根據(jù)位于用戶U手指的指紋谷或指紋峰的有無(wú)的電場(chǎng)變化作為信號(hào)而檢測(cè)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)指紋的識(shí)別。
[0118]再次參考圖8的(b)及(C)，傳感器電路部220可以具有與外部形成電連接的外部接口連接部221。
[0119]指紋傳感器200可以通過(guò)COF(Chip-On-Film)或者BGA(BallGrid Array)方式實(shí)現(xiàn)。尤其，在基板201的上表面僅形成檢測(cè)部210，即驅(qū)動(dòng)電極211和圖像接收電極212，并且在基板201的下表面形成與檢測(cè)部210連接的傳感器電路部220，由此形成分離型結(jié)構(gòu)，據(jù)此可以使傳感器電路部220集成電路(IC)的大小較小地形成。據(jù)此，可以解除設(shè)置檢測(cè)部210時(shí)的空間限制，并且可以緊湊地形成其整體的外觀。
[0120]此外，通過(guò)不在基板201的上表面形成傳感器電路部，從而能夠更容易地在指紋傳感器的模塊上設(shè)置玻璃，其在智能手機(jī)等便攜式電子設(shè)備中起到特別有用的效果。
【具體實(shí)施方式】
[0121]另外，圖10是概略地表示根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的指紋傳感器模塊具備的指紋傳感器的示例圖，如圖10所示，指紋傳感器1200的傳感器電路部1220可以設(shè)置于距檢測(cè)部1210有著較大距離的位置。即，上述的傳感器電路部220(參考圖7及圖8)位于支架310(參考圖1)的內(nèi)側(cè)，與此相反，圖10表示的傳感器電路部1220可以設(shè)置于所述支架的外側(cè)。據(jù)此，可以防止支架和指紋傳感器1200的結(jié)合工藝以及固定指紋傳感器1200的工藝中可能產(chǎn)生的沖擊以及熱量直接施加到電路部1220。此外，傳感器電路部1220可以設(shè)置于基板1201的任意部位，所以可以根據(jù)組裝的便攜式電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)特性而彈性地設(shè)置并應(yīng)用。
[0122]該指紋傳感器不僅可以如上所述地形成為傳感器電路部和檢測(cè)部分離地設(shè)置的分離型，還可以形成為傳感器電路部和檢測(cè)部形成一體的一體型。
[0123]圖11是概略地表示配備于根據(jù)本實(shí)用新型的又一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的指紋傳感器的示例圖。如圖11所示，指紋傳感器2200可以形成球柵陣列(BGA:Ball GridArray)型。
[0124]S卩，在基板2201上以二維陣列狀排列地形成端口 2250，而且在傳感器電路部2220的下表面形成的焊球2221構(gòu)成為可以與端子2250連接。端子2250和焊球2221可以通過(guò)焊接而連接。
[0125]基板2201可以為了與傳感器電路部2220形成電連接而使電信號(hào)得以傳遞，其例如可以是印刷電路基板(PCB:Printed Circuit Board)。盡管未圖示，引線框可以通過(guò)樹(shù)脂模塑或者表面貼裝技術(shù)(SMT:Surface Mounting Technology)貼附于基板2201的下部。
[0126]以上以分離型為主而對(duì)指紋傳感器進(jìn)行了說(shuō)明，然而在傳感器電路部和檢測(cè)部為一體型的情況下，圖像接收部為多個(gè)的區(qū)域(AREA)型的情況也包括在本實(shí)用新型的范疇內(nèi)。
[0127]圖12是表示根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的立體圖，圖13是表示根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的截面示例圖，圖14是示出根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的指紋傳感器模塊的制造工藝的截面示例圖。本實(shí)施例中，指紋傳感器可以由附加支架來(lái)固定，而其他構(gòu)成與一實(shí)施例相同，因此將省略說(shuō)明。
[0128]如圖12至圖14，支架3310把指紋傳感器200的傳感器電路部220收容到形成于內(nèi)側(cè)的第一凹槽3311，并且在形成于第一凹槽3311的邊緣的階梯3319上承載柔性基板201，從而安置指紋傳感器200而使其檢測(cè)部210朝上。
[0129]此時(shí)，指紋傳感器200和支架3310可以由環(huán)氧樹(shù)脂或者粘接帶來(lái)相互粘接，而且外部接口連接部221可以向支架3310的外部露出而伸長(zhǎng)地布置。
[0130]此外，支架3310中可以構(gòu)成有用于支撐支架3310并包括能夠使接口連接部221貫通的貫通部3318的法蘭3312。法蘭3312可以與支架3310形成一體型或者分離型。此時(shí)，法蘭3312中還可以形成有能夠使外部裝飾部件(未圖示)結(jié)合的結(jié)合凹槽(未圖示)。此時(shí)，貫通部3318可以形成在與支架3310的底面邊框相抵接的法蘭3312部分。
[0131]另外，法蘭3312的外形可以比支架3310的邊框更寬地構(gòu)成，據(jù)此，法蘭3312起到位置固定作用，從而可以使后續(xù)的工藝變得更為容易。
[0132]之后，支架3310上可以構(gòu)成有附加支架3320，其用于在貫通部3318上構(gòu)成有外部接口連接部221的狀態(tài)下覆蓋支架3310。
[0133]附加支架3320可以被設(shè)計(jì)為固定外部接口連接部221，并容易地把指紋傳感器模塊貼附于移動(dòng)裝置。另外，附加支架3320還可以在工藝上與支架3310構(gòu)成為一體型。
[0134]附加支架3320上可以形成用于覆蓋指紋傳感器200的檢測(cè)部210的覆蓋層3315。
[0135]而且，構(gòu)成附加支架3320之后，針對(duì)附加支架3320的觸摸面3314還可以包括單獨(dú)的磨光處理過(guò)程。此時(shí)，磨光過(guò)程可以進(jìn)行至指紋傳感器200能夠執(zhí)行檢測(cè)的厚度(15?30μm)為止。
[0136]接著，完成磨光處理過(guò)程后，觸摸面3314上可以形成復(fù)合鍍膜層500。其復(fù)合鍍膜層500可以形成為25?30μπι的厚度。
[0137]支架3310、法蘭3312以及附加支架3320可以由環(huán)氧樹(shù)脂模塑料(EMC:Ep0XyMolding Compound)、氟樹(shù)脂以及包含20?40%的尼龍或者聚酰胺(polyamide)材料中的一種來(lái)構(gòu)成。
[0138]此外，附加支架3320的覆蓋層3315中可以包含強(qiáng)電介質(zhì)400，而且強(qiáng)電介質(zhì)400還可以包含在整個(gè)附加支架3320上。
[0139]另外，附加支架3320可以由物理方法來(lái)與支架3310相結(jié)合，還可以由嵌入注塑(insert molding)等注塑方法來(lái)結(jié)合。
[0140]支架3310和指紋傳感器200以及附加支架3320相結(jié)合的指紋傳感器模塊可以在基板上處理有多個(gè)，可以通過(guò)鋸切(sawing)過(guò)程而分離為個(gè)別的模塊。
[0141]上述的對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行的說(shuō)明只是示例性的，而在本實(shí)用新型所述的技術(shù)領(lǐng)域中具有一般知識(shí)的人皆可在不改變本實(shí)用新型的技術(shù)思想或者必要特征的情況下輕易地轉(zhuǎn)換成其他具體的形態(tài)。因此，要理解以上說(shuō)明的實(shí)施例在所有方面上為示例性的，而并非是限制性的。例如，說(shuō)明中的單一型的各個(gè)構(gòu)成要素可以分散而實(shí)施，同樣，說(shuō)明中的分散的構(gòu)成要素可以由結(jié)合的形態(tài)來(lái)實(shí)施。
[0142]本實(shí)用新型的范圍根據(jù)權(quán)利要求書的范圍而界定，并且要理解從權(quán)利要求書中的意思及范圍以及其等同的概念導(dǎo)出的所有變更或變形的形態(tài)都應(yīng)屬于本實(shí)用新型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種指紋傳感器模塊，其特征在于，包括:指紋傳感器，包括:檢測(cè)部和傳感器電路部；收容部件，具有覆蓋層，所述覆蓋層形成為覆蓋所述檢測(cè)部的上表面；復(fù)合鍍膜層，形成于所述覆蓋層的上表面，所述指紋傳感器是檢測(cè)部和傳感器電路部為一體型的區(qū)域型。2.如權(quán)利要求1所述的指紋傳感器模塊，其特征在于，所述覆蓋層包括強(qiáng)電介質(zhì)。3.如權(quán)利要求1所述的指紋傳感器模塊，其特征在于，所述覆蓋層的厚度為15?30μπι。4.如權(quán)利要求1所述的指紋傳感器模塊，其特征在于，所述復(fù)合鍍膜層的厚度為25?30μπι。5.如權(quán)利要求1所述的指紋傳感器模塊，其特征在于，所述復(fù)合鍍膜層包括底漆層、顏色涂料層以及保護(hù)膜層。6.如權(quán)利要求5所述的指紋傳感器模塊，其特征在于，所述保護(hù)膜層是UV保護(hù)膜。7.如權(quán)利要求5所述的指紋傳感器模塊，其特征在于，所述保護(hù)膜層是陶瓷。8.如權(quán)利要求1所述的指紋傳感器模塊，其特征在于，所述指紋傳感器是COF型、COB型、BGA型、WLP型中的任意一個(gè)。9.如權(quán)利要求1所述的指紋傳感器模塊，其特征在于，所述檢測(cè)部和傳感器電路部分離地形成。10.如權(quán)利要求1所述的指紋傳感器模塊，其特征在于，所述覆蓋層由環(huán)氧樹(shù)脂模塑料來(lái)形成。
【文檔編號(hào)】G06K9/00GK205486173SQ201620115713
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2014年4月15日
【發(fā)明人】樸相, 樸相一, 李斗煥, 孫東男, 樸英文, 洪承懋, 崔在濬, 金栽興, 沈昌燮
【申請(qǐng)人】Ip城市株式會(huì)社