CN206363341U - 一种减少尺寸的指纹感应装置 - Google Patents

Abstract

一种减少尺寸的指纹感应装置，包括玻璃基板和驱动芯片，驱动芯片通过各向异性导电胶粘固在玻璃基板的第一面上，玻璃基板的第一面还设有包括第一电极、第二电极的指纹感应区，第一电极通过第一引线连接到端部焊盘，第二电极通过第二引线连接到中间焊盘，端部焊盘、中间焊盘均通过各向异性导电胶内的导电物与驱动芯片底部的焊脚相连接，其中，第一引线分为第一底部引线和第一顶部引线，分别由底部金属层、顶部金属层图形化而成，并且依次错开，第一底部引线、第一顶部引线可以相互嵌套在对方的间隙中，使得第一引线的总宽度大幅度减小，从而减小玻璃基板的面积。

Description

一种减少尺寸的指纹感应装置

技术领域

本实用新型涉及一种指纹感应装置，尤其涉及一种减少尺寸的指纹感应装置。

背景技术

指纹感应装置一般设有能够感应指纹的指纹感应区。基于电容原理的指纹感应装置，其指纹感应区一般设有多个分别沿第一方向、第二方向延伸并相互交错形成感应矩阵的第一电极、第二电极，当手指按压在指纹感应区之上时，就能够根据矩阵内第一电极、第二电极间的电容变化来实现指纹的感应和成像。

在传统的指纹感应装置中，指纹感应区一般直接设置在芯片上，由于指纹感应区需要设计得与手指接触面积一样大，因此，芯片的面积也需要设置得较大，由此增加了芯片的晶圆消耗，导致其成本难以降低。

为了解决上述问题，如图1所示，有人提出将指纹感应区01设置在玻璃基板02上，而驱动芯片03绑定在该玻璃基板02上的设计，其指纹感应区01与驱动芯片03相互分开，不需要将驱动芯片03面积设计得与手指按压时的接触面积一样大，由此能够减少其消耗的晶圆，降低成本。

然而，由于指纹感应区01内的电极04数量非常多，且由于玻璃基板02上膜层的图形化工艺精度不高，第一电极、第二电极到芯片的引线05数量与电极04一样多，图1是仅为示意所用，实际上引线04数量 比图1所示要多得多，另外，引线04的宽度和引线04间的间隙也难以降低，引线04的整体宽度必然会非常大，使得玻璃基板02的面积不得不设计得比较大，限制了这种指纹感应装置在很多轻巧终端，如手机上的应用。

进一步地，由于引线端部06的宽度也很难降低，其要求驱动芯片03也有对应宽度的焊脚区，使得驱动芯片03的尺寸也难以进一步降低，因此，相比于传统的指纹感应装置，目前这种基于玻璃基板02的指纹感应装置，其节约芯片面积的效果并不明显。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种减少尺寸的指纹感应装置，这种减少尺寸的指纹感应装置能够减少玻璃基板的面积。采用的技术方案如下：

一种减少尺寸的指纹感应装置，包括玻璃基板和驱动芯片，驱动芯片通过各向异性导电胶粘固在玻璃基板的第一面上，玻璃基板的第一面还设有指纹感应区，指纹感应区包括多个沿第一方向延伸的第一电极和多个沿第二方向延伸的第二电极，第一电极、第二电极相互交错构成电容式的指纹感应阵列，第一电极通过第一引线连接到端部焊盘，端部焊盘的位置与驱动芯片的两端相对应，第二电极通过第二引线连接到中间焊盘，中间焊盘的位置与驱动芯片的上侧边相对应，端部焊盘、中间焊盘均通过各向异性导电胶内的导电物与驱动芯片底部的焊脚相连接，其特征是：所述玻璃基板上依次设置有底部金属层、绝缘层和顶部金属层，所述第一电极、第二电极分别由底部金属层和顶部金属层图形化而成；所述第一引线分为第一底部引线和第一顶部引线，第一底部引线由底部金属层图形化而成，第一顶部引线由顶部金属层图形化而成，第一顶部引线通过绝缘层上的开孔与第一电极的一端相连接，第一底部引线、第一顶部引线依次错开。

通过将第一引线分为第一底部引线和第一顶部引线，分别由不同层的底部金属层、顶部金属层图形化而成，并使第一底部引线、第一顶部引线依次错开，这样，第一底部引线、第一顶部引线可以相互嵌套在对方的间隙中，在第一底部引线、第一顶部引线宽度无法减小的情况下，使得第一引线的总宽度大幅度减小，从而减小玻璃基板的面积。

玻璃基板可以为0.1～2.0mm之间的玻璃片；指纹感应阵列由第一电极、第二电极交错而成，一般来说，第一电极、第二电极被设置为相互垂直，使得指纹感应阵列的形状为四方形，第一电极、第二电极可设计为直条状或基于直条状的变形(如边缘为锯齿的直条状)，其之间留有间隙，使得第一电极、第二电极之间存在可变互电容，该可变互电容在手指纹凸部接近时减少，由此可通过第一电极、第二电极之间的互电容变化导致信号传递变化来检测指纹凸部的存在，并通过全矩阵的检测来实现指纹的成像。第一电极、第二电极分别通过第一引线、第二引线与端部焊盘、中间焊盘连接，而焊盘则通过各向异性导电胶内的导电物，如导电金球连接到驱动芯片底部的焊脚。

驱动芯片为可驱动电容式指纹感应矩阵的驱动芯片，如可对各个第一电极依次发射电信号，对第二电极进行对应电信号检测的芯片。

上述底部金属层、绝缘层和顶部金属层可依次设置在玻璃基板的第一面上，底部金属层与顶部金属层可采用导电性较好的单层或多层金属、金属合金制作而成，典型地，如“钼铌-铝钕-钼铌”三层合金结构制作而成，其可采用光刻等图形化方式形成所需的第一电极、第二电极、端部焊盘、中间焊盘、第一引线、第二引线。绝缘层可采用氧化硅、氮化硅或者是树脂层制作，可采用光刻或显影方式形成所需的图形或开孔，如通孔。

除此之外，上述电路结构表面还可以覆盖一定的保护层，如油墨保护层、树脂保护层，焊盘的表面还可以覆盖一定的导电氧化物膜层，如氧化铟锡层，以是实现防氧化保护。

作为本实用新型的优选方案，所述相邻的第一底部引线和第一顶部引线的重叠部分小于或等于线宽的1/3。进一步缩小第一引线的宽度，同时可减少相邻第一底部引线、第一顶部引线之间的干扰，这是一个较为合理的值。

作为本实用新型的优选方案，所述端部焊盘包括并排设置的第一端部焊盘和第二端部焊盘，第一端部焊盘与第一顶部引线相连接，第二端部焊盘与第一底部引线相连接。具体来说，处于外面的第一端部焊盘可制作在第一底部引线的上方(隔有绝缘层)，处于里面的第二端部焊盘从第一端部焊盘底下穿过，由此减少了端部焊盘占用的宽度，芯片的宽度也能够进一步减少，相比于现有技术，这样才能够有效地节省芯片面积。

作为本实用新型的优选方案，所述第二引线分为第二底部引线和第二顶部引线，第二底部引线由底部金属层图形化而成，第二顶部引线由顶部金属层图形化而成，第二顶部引线通过绝缘层上的开孔与第二电极的一端相连接，第二底部引线、第二顶部引线依次错开。将第二引线分为第二底部引线和第二顶部引线，分别由不同层的底部金属层、顶部金属层图形化而成，并使第二底部引线、第二顶部引线依次错开，这样，第二底部引线、第二顶部引线可以相互嵌套在对方的间隙中，在第二底部引线、第二顶部引线宽度无法减小的情况下，使得第二引线的总宽度大幅度减小，从而减小玻璃基板的面积。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述相邻的第二底部引线和第二顶部引线的重叠部分小于或等于线宽的1/3。进一步缩小第二引线的宽度，同时可减少相邻第二底部引线、第二顶部引线之间的干扰，这是一个较为合理的值。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述中间焊盘包括并排设置的第一中间焊盘和第二中间焊盘，第一中间焊盘与第二顶部引线相连接，第二中间焊盘与第二底部引线相连接。具体来说，处于外面的第一中间焊盘可制作在第二底部引线的上方(隔有绝缘层)，处于里面的第二中间焊盘从第一中间焊盘底下穿过，由此减少了中间焊盘占用的宽度，芯片的宽度也能够进一步减少，相比于现有技术，这样才能够有效地节省芯片面积。

作为本实用新型的优选方案，所述绝缘层的厚度大于第一引线或第二引线宽度的1/10。将绝缘层的厚度大于第一引线或第二引线宽度的1/10 ，减少相邻引线之间的干扰。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述绝缘层为一图形化的树脂层。采用树脂层作为绝缘层，才能够实现较大的厚度，有效地减少相邻引线之间的干扰。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述第一引线和/或第二引线的宽度为8～15微米，所述绝缘层的厚度为1～5微米。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

通过将第一引线分为第一底部引线和第一顶部引线，分别由不同层的底部金属层、顶部金属层图形化而成，并使第一底部引线、第一顶部引线依次错开，这样，第一底部引线、第一顶部引线可以相互嵌套在对方的间隙中，在第一底部引线、第一顶部引线宽度无法减小的情况下，使得第一引线的总宽度大幅度减小，从而减小玻璃基板的面积，除此之外，在将端部焊盘、中间焊盘设置为两排的情况下，还可以使得驱动芯片的端部宽度大幅度减小，使得驱动芯片的面积更小，大幅度减少芯片晶圆的消耗，降低制造成本。

附图说明

图1是现有技术中指纹识别模块的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一中第一引线与第一电极的连接示意图；

图4是本实用新型实施例一中第二引线与第二电极的连接示意图；

图5是本实用新型实施例二的结构示意图；

图6是实用新型实施例二中端部焊盘、中间焊盘设置两排的示意图；

图7是图6沿A-A的局部剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和本实用新型的优选实施方式做进一步的说明。

实施例一

如图2所示，这种减少尺寸的指纹感应装置，包括玻璃基板1和驱动芯片2，驱动芯片2通过各向异性导电胶粘固在玻璃基板1的第一面上，玻璃基板1的第一面还设有指纹感应区3，指纹感应区3包括多个沿第一方向延伸的第一电极301和多个沿第二方向延伸的第二电极302，第一电极301、第二电极302相互交错构成电容式的指纹感应阵列，第一电极301通过第一引线4连接到端部焊盘5，端部焊盘5的位置与驱动芯片2的两端相对应，第二电极302通过第二引线6连接到中间焊盘7，中间焊盘7的位置与驱动芯片2的上侧边相对应，端部焊盘5、中间焊盘7均通过各向异性导电胶内的导电物与驱动芯片2底部的焊脚相连接。

如图3、图4所示，上述第一电极301、第二电极302、第一引线4、第二引线6的具体设计方式为：玻璃基板1上依次设置有底部金属层、绝缘层和顶部金属层，第一电极301、第二电极302分别由底部金属层和顶部金属层图形化而成；第一引线4分为第一底部引线401和第一顶部引线402，第一底部引线401由底部金属层图形化而成，第一顶部引线402由顶部金属层图形化而成，第一顶部引线402通过绝缘层上的开孔8与第一电极301的一端相连接，第一底部引线401、第一顶部引线402依次错开，相邻的第一底部引线401和第一顶部引线402的重叠部分9等于线宽的1/4（小于1/3都可以）；第二引线6分为第二底部引线601和第二顶部引线602，第二底部引线601由底部金属层图形化而成，第二顶部引线602由顶部金属层图形化而成，第二顶部引线602通过绝缘层上的开孔8与第二电极302的一端相连接，第二底部引线601、第二顶部引线602依次错开，相邻的第二底部引线601和第二顶部引线602的重叠部分10等于线宽的1/4（小于1/3都可以）。

上述绝缘层为一图形化的树脂层，第一引线4和/或第二引线6的宽度为10微米（8～15微米都可以），绝缘层的厚度为3微米（1～5微米都可以）。

实施例二

如图5、图6、图7所示，在其它部分均与实施例一相同的情况下，其区别仅在于：端部焊盘5包括并排设置的第一端部焊盘501和第二端部焊盘502，第一端部焊盘501与第一顶部引线402相连接，第二端部焊盘502与第一底部引线401相连接；中间焊盘7包括并排设置的第一中间焊盘701和第二中间焊盘702，第一中间焊盘701与第二顶部引线602相连接，第二中间焊盘702与第二底部引线601相连接，另外，其中标号11为绝缘层，标号12为保护层。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种减少尺寸的指纹感应装置，包括玻璃基板和驱动芯片，驱动芯片通过各向异性导电胶粘固在玻璃基板的第一面上，玻璃基板的第一面还设有指纹感应区，指纹感应区包括多个沿第一方向延伸的第一电极和多个沿第二方向延伸的第二电极，第一电极、第二电极相互交错构成电容式的指纹感应阵列，第一电极通过第一引线连接到端部焊盘，端部焊盘的位置与驱动芯片的两端相对应，第二电极通过第二引线连接到中间焊盘，中间焊盘的位置与驱动芯片的上侧边相对应，端部焊盘、中间焊盘均通过各向异性导电胶内的导电物与驱动芯片底部的焊脚相连接，其特征是：所述玻璃基板上依次设置有底部金属层、绝缘层和顶部金属层，所述第一电极、第二电极分别由底部金属层和顶部金属层图形化而成；所述第一引线分为第一底部引线和第一顶部引线，第一底部引线由底部金属层图形化而成，第一顶部引线由顶部金属层图形化而成，第一顶部引线通过绝缘层上的开孔与第一电极的一端相连接，第一底部引线、第一顶部引线依次错开。

2.如权利要求1所述的指纹感应装置，其特征是：所述相邻的第一底部引线和第一顶部引线的重叠部分小于或等于线宽的1/3。

3.如权利要求1所述的指纹感应装置，其特征是：所述端部焊盘包括并排设置的第一端部焊盘和第二端部焊盘，第一端部焊盘与第一顶部引线相连接，第二端部焊盘与第一底部引线相连接。

4.如权利要求1所述的指纹感应装置，其特征是：所述第二引线分为第二底部引线和第二顶部引线，第二底部引线由底部金属层图形化而成，第二顶部引线由顶部金属层图形化而成，第二顶部引线通过绝缘层上的开孔与第二电极的一端相连接，第二底部引线、第二顶部引线依次错开。

5.如权利要求4所述的指纹感应装置，其特征是：所述相邻的第二底部引线和第二顶部引线的重叠部分小于或等于线宽的1/3。

6.如权利要求4所述的指纹感应装置，其特征是：所述中间焊盘包括并排设置的第一中间焊盘和第二中间焊盘，第一中间焊盘与第二顶部引线相连接，第二中间焊盘与第二底部引线相连接。

7.如权利要求1所述的指纹感应装置，其特征是：所述绝缘层的厚度大于第一引线或第二引线宽度的1/10。

8.如权利要求7所述的指纹感应装置，其特征是：所述绝缘层为一图形化的树脂层。

9.如权利要求7所述的指纹感应装置，其特征是：所述第一引线和/或第二引线的宽度为8～15微米，所述绝缘层的厚度为1～5微米。