CN105205483A - 指纹感测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种指纹感测装置，包含基板、感测层、控制芯片和保护层。感测层设置于基板上，且具有彼此相对的第一侧面与第二侧面，其中第一侧面连接于基板。控制芯片设置于感测层的第二侧面上。保护层设置于感测层的第二侧面上，且位于感测层与控制芯片之间。

Description

指纹感测装置

技术领域

本发明涉及一种感测装置，且特别是涉及一种应用在指纹辨识技术上的指纹感测装置。

背景技术

指纹辨识技术是使用指纹感测装置感测使用者的指纹来识别个人身分。指纹感测装置可依据所应用的技术范畴分类，例如光学式指纹感测装置、超音波式指纹感测装置、压力式指纹感测装置或电容式指纹感测装置等。其中，电容式指纹感测装置具有体积小的优点，其适合应用在个人电子装置上，例如智能型手机或平板电脑等。

就电容式指纹感测装置而言，现有的电容式指纹感测装置主要有二种型式，第一种为感测层和控制芯片设置于印刷电路板(printedcircuitboard；PCB)上的指纹感测装置，而第二种为感测层和控制电路整合为指纹感测芯片的指纹感测装置。上述第一种指纹感测装置使用印刷电路板制作工艺形成感测层，此感测层通过印刷电路板走线电连接控制芯片。然而，受限于印刷电路板制作工艺，上述第一种指纹感测装置的分辨率无法有效提升。另一方面，上述第二种指纹感测装置将感测层形成于芯片内。通过芯片制作工艺，可缩小感测层内的感测电极间距，进而提高指纹感测的分辨率。然而，上述第二种指纹感测装置的制造成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种指纹感测装置，其特点在于可同时具有高指纹辨识分辨率、低制造成本和大指纹感测面积等优点。

依据本发明的上述目的，提出一种指纹感测装置。此指纹感测装置包含基板、感测层、控制芯片和保护层。感测层设置于基板上，且具有彼此相对的第一侧面与第二侧面，其中第一侧面连接于基板。控制芯片设置于感测层的第二侧面上。保护层设置于感测层的第二侧面上，且位于感测层与控制芯片之间。

依据本发明的一实施例，此指纹感测装置还包含多个金属走线。此些金属走线设置于上述感测层的第二侧面上，且此些金属走线用以使上述控制芯片电连接于上述感测层。

依据本发明的又一实施例，上述基板为玻璃基板。

依据本发明的又一实施例，上述感测层为玻璃式(glasstype)感测层或薄膜式(filmtype)感测层。

依据本发明的上述目的，还提出一种指纹感测装置。此指纹感测装置包含基板、感测层、控制芯片和保护层。基板具有彼此相对的第一侧面与第二侧面。感测层设置于基板的第一侧面上。控制芯片设置于基板的第二侧面上。保护层设置于基板的第二侧面上，且位于基板与控制芯片之间。

依据本发明的一实施例，此指纹感测装置还包含多个金属走线。此些金属走线于基板的厚度方向上横跨基板，且此些金属走线用以使上述控制芯片电连接于上述感测层。

依据本发明的又一实施例，上述基板为玻璃基板。

依据本发明的又一实施例，上述基板的第一侧面具有接触面与非接触面。其中，此接触面供手指直接接触，且上述控制芯片设置于此非接触面上。

依据本发明的又一实施例，此指纹感测装置还包含遮蔽层。此遮蔽层设置于上述控制芯片上，且覆盖上述控制芯片。

依据本发明的又一实施例，上述感测层为玻璃式感测层或薄膜式感测层。

附图说明

图1A为本发明一实施例指纹感测装置的俯视图；

图1B为图1A指纹感测装置的侧视图；

图2为本发明又一实施例指纹感测装置的侧视图。

符号说明

100、200：指纹感测装置

110、210：基板

120、220：感测层

120A、210A：第一侧面

120B、210B：第二侧面

130、230：控制芯片

140、240：金属走线

150、250：保护层

212：接触面

214：非接触面

具体实施方式

以下仔细讨论本发明的实施例。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的发明概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论的特定实施例仅供说明，并非用以限定本发明的范围。

请参照图1A，其绘示本发明一实施例指纹感测装置100的俯视图。指纹感测装置100用以取得使用者的指纹信号，其可应用在例如笔记型电脑、平板电脑、智能型手机、数字相机、门禁***或车用防盗***等电子装置或***，但不限于此。

在图1A中，指纹感测装置100包含基板110、感测层120、控制芯片130和金属走线140。基板110用以供使用者的手指直接接触。在本发明中，基板110可以是玻璃基板或树脂基板等。感测层120设置于基板110上，且具有彼此相对的第一侧面120A与第二侧面120B，其中第一侧面120A连接于基板110。感测层120用以感测使用者的手指指纹纹路，且感测层120根据其结构类型来进行对应的感测方法。举例而言，若感测层120为电容式感测层，则此感测层120可具有排列为矩阵状的多个电极结构，此些电极结构分别与手指的凸脊(ringe)和凹沟(valley)作用而聚集不同电荷量，此些不同电荷量产生感测信号，接着再通过后端处理电路处理感测信号，以得到指纹图像信号。作为电容式感测层的感测层120可以是玻璃式(glasstype)感测层或薄膜式(filmtype)感测层，其相关实施方式为本领域具通常知识者所熟知，故在此不详加说明。此外，在本发明中，感测层120也可以是例如压力式感测层或热感式感测层等。

控制芯片130设置于感测层120的第二侧面120B上，且通过同样设置于感测层120的第二侧面120B上的金属走线140而与感测层120电连接。控制芯片130可具有多个脚位(pin)，用以连接金属走线140，以接收感测层120的感测信号，且控制芯片130内部的控制电路可对感测信号进行处理，以得到指纹图像信号。

此外，请同时参照图1B，在感测层120的第二侧面120B上还设置有保护层150。如图2所示，保护层150设置于感测层120与控制芯片130之间，其用以防止控制芯片130直接接触感测层120而导致控制芯片130的毁损。保护层150可包含例如非导电胶(non-conductivepolymer，NCP)或是其他具有黏性的绝缘材料等。在一些实施例中，保护层150可包含各向异性导电胶(anisotropicconductivefilm；ACF)，用以使控制芯片130的脚位电连接金属走线140，且使控制芯片130的本体和感测层120电性绝缘。

应注意的是，在图1A中，控制芯片130设置于指纹感测装置100的中央处。在实际应用上，控制芯片130可不限于位于指纹感测装置100的中央处。举例而言，可依据感测层120中的电极和金属走线140的布局，将控制芯片130可设置于指纹感测装置100的侧边或是角落处。

本发明指纹感测装置的特点在于其同时具有高指纹辨识分辨率、低制造成本和大指纹感测面积等优点。换言之，相较于现有薄膜倒装型(chiponfilm；COF)或芯片直接封装型(chiponboard；COB)指纹感测装置，本发明的指纹感测装置将感测层和控制芯片在基板的厚度方向上重叠设置，可更有效利用基板上的平面空间，且通过适当的制作工艺将感测层设置于玻璃基板上，可提升指纹感测的分辨率。另一方面，相较于现有指纹感测芯片，本发明的指纹感测装置可降低制造成本和增加指纹感测面积。

请参照图2，其绘示本发明又一实施例指纹感测装置200的侧视图。在图2中，指纹感测装置200包含基板210、感测层220、控制芯片230、金属走线240和保护层250。基板210可以是玻璃基板、树脂基板或其他类似基板等。基板210具有彼此相对的第一侧面210A与第二侧面210B，其中，在基板210的第一侧面210A上设置有感测层220，此感测层220用以感测使用者的手指指纹纹路，且根据其结构类型来进行对应的感测方法。感测层220可具有的结构类型和感测层120相同，故有关感测层220的说明请参照先前段落中有关感测层120的说明，在此不再赘述。

控制芯片230设置于基板210的第二侧面210B上，且通过在基板210的厚度方向上横跨基板210的金属走线240与而感测层220电连接。在本实施例中，基板210的第二侧面210B可分为接触面212和非接触面214，其中接触面212供使用者的手指直接接触，且非接触面214供控制芯片230设置于其上。非接触面214优选位于指纹感测装置200的侧边，如此一来，可使基板210的第二侧面210B上具有较大的接触面212，以供使用者手指直接接触。控制芯片230可具有多个脚位，用以连接金属走线240，以接收感测层220的感测信号，且控制芯片230内部的控制电路可对感测信号进行处理，以得到指纹图像信号。

保护层250设置于基板210与控制芯片230之间，其用以防止控制芯片230直接接触基板210而导致控制芯片230的毁损。保护层250可包含例如非导电胶或是其他具有黏性的绝缘材料等。在一些实施例中，保护层250可包含各向异性导电胶，用以使控制芯片230的脚位电连接金属走线240，且使控制芯片230的本体和基板210电性绝缘。

此外，在一些实施例中，还可在指纹感测装置200的控制芯片230上和/或控制芯片230的侧边处设置遮蔽层(图未绘示)，以用来覆盖控制芯片230，进而防止使用者的手指直接接触控制芯片230。

综上所述，本发明的指纹感测装置将感测层和控制芯片在基板的厚度方向上重叠设置，且通过适当的制作工艺将感测层设置于玻璃基板或感测层上。依据本发明实施例所完成的指纹感测装置，可同时具有高指纹辨识分辨率、低制造成本和大指纹感测面积等优点。

虽然结合以上实施方式公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种指纹感测装置，包含：

基板；

感测层，设置于该基板上，该感测层具有彼此相对的第一侧面与第二侧面，其中该感测层的该第一侧面连接于该基板；

控制芯片，设置于该感测层的该第二侧面上；以及

保护层，设置于该感测层该第二侧面上，且位于该感测层与该控制芯片之间。

2.如权利要求1所述的指纹感测装置，还包含多个金属走线，该些金属走线设置于该感测层的该第二侧面上，且该些金属走线用以使该控制芯片电连接于该感测层。

3.如权利要求1所述的指纹感测装置，其中该基板是一玻璃基板。

4.如权利要求1所述的指纹感测装置，其中该感测层是一玻璃式(glasstype)感测层或一薄膜式(filmtype)感测层。

5.一种指纹感测装置，包含：

基板，具有彼此相对的第一侧面与第二侧面；

感测层，设置于该基板的该第一侧面上；

控制芯片，设置于该基板的该第二侧面上；以及

保护层，设置于该基板的该第二侧面上，且位于该基板与该控制芯片之间。

6.如权利要求5所述的指纹感测装置，还包含多个金属走线，该些金属走线于该基板的厚度方向上横跨该基板，且该些金属走线用以使该控制芯片电连接于该感测层。

7.如权利要求5所述的指纹感测装置，其中该基板是一玻璃基板。

8.如权利要求5所述的指纹感测装置，其中该基板的该第一侧面具有接触面与非接触面，该接触面供手指直接接触，且该控制芯片设置于该非接触面上。

9.如权利要求8所述的指纹感测装置，还包含遮蔽层，该遮蔽层设置于该控制芯片上，且该遮蔽层覆盖该控制芯片。

10.如权利要求5所述的指纹感测装置，其中该感测层是玻璃式(glasstype)感测层或薄膜式(filmtype)感测层。