CN102467991A

CN102467991A - 指纹传感器、用于指纹传感器的薄膜及其制造方法

Info

Publication number: CN102467991A
Application number: CN2010105384194A
Authority: CN
Inventors: 萧旭峰
Original assignee: Jinpeng Science & Technology Co ltd
Current assignee: Jinpeng Science & Technology Co ltd
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2012-05-23

Abstract

一种指纹传感器、用于指纹传感器的薄膜及其制造方法，所述薄膜包括PET薄膜以及位于所述PET薄膜下的金属薄膜。一种包括所述薄膜的指纹传感器，所述传感器包括元件层，所述元件层包括用于探测指纹信息的多个传感器元件，所述金属薄膜覆盖于所述多个传感器元件上。本发明提供的用于指纹传感器的薄膜成本较低；本发明还提供的包括所述薄膜的指纹传感器，成本较低、分辨率较高，且改善了老化问题。

Description

指纹传感器、用于指纹传感器的薄膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及半导体传感器技术领域，尤其涉及一种指纹传感器、用于指纹传感器的薄膜及其制造方法。

背景技术

随着指纹识别技术的发展，指纹识别系统越来越多地应用在日常生活中，例如指纹识别门禁系统，带有指纹识别系统的笔记本电脑等。

指纹识别系统包括指纹传感器和驱动电路单元，其中：指纹传感器用于探测指纹当前用户指纹图案，并且将所述当前用户指纹图案转换成电信号的指纹信息，驱动电路单元，用于驱动所述指纹传感器，并且处理指纹传感器探测到的指纹信息。

根据测试原理的不同，指纹传感器包括压力式指纹传感器、电容式指纹传感器、光电式指纹传感器等。参考图1，示出了压力式指纹传感器一实施例的示意图。所述压力式指纹传感器包括元件层以及位于元件层之上的薄膜102，其中元件层包括衬底，以及位于衬底上的多个传感器元件101，所述多个传感器元件101在衬底上呈矩阵式排列，所述薄膜102一方面用于保护所述传感器元件101，另一方面还用于连接传感器元件101和地端。

进行指纹识别时，手指按压到薄膜102上，手指指纹的凸起和凹陷的特性通过薄膜转移到传感器元件101上，同时薄膜102可用于连接传感器元件101和地端，所述指纹的凸起和凹陷在传感器元件101上产生不同的压力，所述传感器元件101将不同压力转化为与压力对应的电信号，所述驱动电路单元后续通过所述电信号获取指纹信息。

由此可见，薄膜102在指纹识别过程中起到多方面的作用，具体地，所述薄膜102用于保护传感器元件101，因此所述薄膜102需具有抗磨、抗刮的特性；所述薄膜102需将手指指纹的凸起和凹陷转移到传感器元件101上，因此所述薄膜的厚度较小；与此同时，所述薄膜102还需能连接所述传感器元件101和地端，因此所述薄膜102能够导电。

现有技术中采用单层的金薄膜用作薄膜102，成本较高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种用于指纹传感器的薄膜，降低成本。

为解决上述问题，本发明一种用于指纹传感器的薄膜，所述薄膜包括PET薄膜以及位于所述PET薄膜下的金属薄膜。

较佳地，所述金属薄膜的材料为铜或钛。

较佳地，所述金属薄膜的材料为金或铂。

较佳地，所述金属薄膜通过溅射、电镀或涂层方式形成于所述PET薄膜上。

较佳地，所述薄膜的厚度小于或等于12微米。

较佳地，所述金属薄膜的厚度为10～90纳米。

较佳地，所述PET薄膜的表面硬度为1H～4H。

较佳地，所述金属薄膜的电阻值小于或等于1欧姆。

相应地，本发明还提供一种包括上述任一用于指纹传感器的薄膜的指纹传感器，所述传感器包括元件层，所述元件层包括用于探测指纹信息的多个传感器元件，所述金属薄膜覆盖于所述多个传感器元件上。

较佳地，所述指纹传感器包括线型或面型的指纹传感器。

相应地，本发明还一种用于指纹传感器的薄膜的制造方法，提供PET薄膜，在所述PET薄膜上形成金属薄膜。

较佳地，在所述在PET薄膜上形成金属薄膜的步骤中，维持PET薄膜的平整度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.所述金属薄膜的电阻值小于或等于1欧姆，可有效连接位于金属薄膜下方的传感器元件和地端；同时所述薄膜厚度小，可将指纹的形貌转移给位于薄膜下方的传感器元件，因此所述指纹传感器的分辨率较高；

2.所述绝缘薄膜可达到1H～4H的表面硬度，可以保护传感器元件不受损害，防止传感器元件在多次触碰下失效的问题，从而改善了指纹传感器的老化问题；

3.所述薄膜采用PET作为绝缘薄膜、采用铜或钛作为金属薄膜，材料成本较低，此外，形成所述薄膜的工艺步骤较为简单、并且容易实现，所述指纹传感器的制造成本较低。

附图说明

图1是现有技术压力式指纹传感器一实施例的示意图；

图2是本发明用于指纹传感器的薄膜一实施方式的示意图；

图3是本发明指纹传感器一实施方式的示意图；

图4是本发明指纹传感器一实施例的示意图；

图5是本发明指纹传感器另一实施例的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

针对背景技术中所描述的缺点，本发明提供一种用于指纹传感器的薄膜，参考图2，示出了本发明用于指纹传感器的薄膜一实施方式的示意图。所述薄膜包括绝缘薄膜202和位于绝缘薄膜202下方的导电薄膜201。

所述绝缘薄膜202为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)薄膜；在进行刮伤测试时，硬度1H～4H的铅笔均无法使PET薄膜的表面产生目视刮伤痕迹。

所述导电薄膜201为金属薄膜，具体地，所述金属薄膜为铜或钛，所述金属薄膜可通过溅射、电镀或涂层的方式形成于PET薄膜上；所述金属薄膜的厚度为10nm～90nm；所述金属薄膜的电阻值小于或等于1欧姆，所述金属薄膜具有较好地导电性能，可以连接传感器元件和地端。

所述包括绝缘薄膜202和导电薄膜201的薄膜厚度为小于或等于12微米，因此所述薄膜厚度小，手指触碰薄膜时，薄膜可以反应出手指指纹上凸起和凹陷的形貌。

本发明提供的用于指纹传感器的薄膜，采用双层结构，所述双层结构的薄膜包括PET薄膜和铜(或钛)薄膜，材料成本较低，并且制造工艺较为简单、容易实现，从而降低了所述用于指纹传感器的薄膜的成本。

相应地，本发明还提供一种包括所述薄膜的指纹传感器，参考图3，示出了本发明指纹传感器一实施例的示意图。所述指纹传感器包括：元件层，位于元件层上的薄膜，其中，

元件层包括衬底301、以及位于衬底301上的多个传感器元件304，所述述多个传感器元件304在衬底301上呈矩阵式排列；

所述薄膜包括导电薄膜302和绝缘薄膜303，其中导电薄膜302覆盖于多个传感器元件304上，所述绝缘薄膜303位于导电薄膜302上，其中

所述导电薄膜302为金属薄膜，具体地，所述金属薄膜为铜或钛，所述金属薄膜可通过溅射、电镀或涂层的方式形成于绝缘薄膜303上；所述金属薄膜的厚度为10nm～90nm；所述金属薄膜的电阻值小于或等于1欧姆，可以在进行指纹识别的过程中，有效连接位于金属薄膜下方的传感器元件304和地端。

所述绝缘薄膜303为PET薄膜；在进行刮伤测试时，硬度为1H～4H的铅笔均无法使PET薄膜的表面产生目视刮伤痕迹，因此所述绝缘薄膜303可以防止外界硬质物体对位于其下方的传感器元件304的破坏，起到保护传感器元件304的作用。

此外，导电薄膜302和绝缘薄膜303的总厚度小于或等于12微米，所述薄膜厚度小，手指触碰薄膜时，薄膜可以准确反应出手指指纹上凸起和凹陷的形貌，并将指纹的形貌转移给位于薄膜下方的传感器元件304。

本发明提供的包括所述薄膜的指纹传感器中，所述薄膜为双层结构，具体地，所述薄膜包括金属薄膜和绝缘薄膜，其中所述金属薄膜的电阻值小于或等于1欧姆，可有效连接位于金属薄膜下方的传感器元件和地端；同时所述薄膜厚度小，可将指纹的形貌转移给位于薄膜下方的传感器元件，因此所述指纹传感器的分辨率较高；

此外，所述绝缘薄膜可达到1H～4H的表面硬度，可以保护传感器元件不受损害，防止传感器元件在多次触碰下失效的问题，从而改善了指纹传感器的老化问题；

本发明指纹传感器中，所述薄膜采用PET作为绝缘薄膜、采用铜或钛作为金属薄膜，材料成本较低，此外，形成所述薄膜的工艺步骤较为简单、并且容易实现，所述指纹传感器的制造成本较低。

相应地，本发明还提供一种用于指纹传感器的薄膜的制造方法，包括：

提供PET薄膜；

在所述PET薄膜上形成金属薄膜。

具体地，在PET薄膜上通过溅射、电镀或涂层的方式形成金属薄膜，例如铜薄膜。需要注意的是，在厚度较小的PET薄膜上形成金属薄膜时，由于PET薄膜较薄容易起皱，因此在工艺中需注意维持PET薄膜的平整度。至此完成了用于指纹传感器的薄膜的制造过程；

之后，按照金属薄膜朝向传感器元件的方式，将所述薄膜装配在元件层上，以完成指纹传感器的制作过程。

需要说明的是，本发明以铜或钛作为金属薄膜的实施例，但是本发明并不限制于此，本发明的金属薄膜还可以采用金或铂，这些材料也可以使薄膜起到保护传感器元件、有效连接传感器元件和地端的作用，但是这些材料的成本略高，本领域技术人员可以根据上述实施例进行相应材料的替换。

还需要说明的是，本技术方案也不限定指纹传感器的尺寸及形状，所述指纹传感器可以是面型的指纹传感器，如图4所示，用于电子书401上的指纹传感器为面型指纹传感器402，所述面型指纹传感器402的面积大于指纹的面积；所述指纹传感器还可以是线型指纹传感器，如图5所示，用于电子书501上的指纹传感器为线型指纹传感器502，所述线型指纹传感器502的宽度较小，相对于长度而言可以忽略。用户在所述线性指纹传感器502上进行指纹扫描以完成指纹识别，所述线型指纹传感器502占电子书的面积比较小。

还需要说明的是，本发明的薄膜还可以用于类似于指纹传感器的其他器件中，本领域技术人员可根据上述实施例进行变形、替换和修改。

综上，本发明提供一种用于指纹传感器的薄膜，所述指纹传感器的薄膜的成本较低；

本发明还提供一种包括所述薄膜的指纹传感器，所述指纹传感器成本较低、分辨率较高，且改善了老化问题。

应该理解，此处的例子和实施例仅是示例性的，本领域技术人员可以在不背离本申请和所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，做出各种修改和更正。

Claims

1.一种用于指纹传感器的薄膜，其特征在于，所述薄膜包括PET薄膜以及位于所述PET薄膜下的金属薄膜。

2.如权利要求1所述的用于指纹传感器的薄膜，其特征在于，所述金属薄膜的材料为铜或钛。

3.如权利要求1所述的用于指纹传感器的薄膜，其特征在于，所述金属薄膜的材料为金或铂。

4.如权利要求1所述的用于指纹传感器的薄膜，其特征在于，所述金属薄膜通过溅射、电镀或涂层方式形成于所述PET薄膜上。

5.如权利要求1所述的用于指纹传感器的薄膜，其特征在于，所述薄膜的厚度小于或等于12微米。

6.如权利要求1所述的用于指纹传感器的薄膜，其特征在于，所述金属薄膜的厚度为10～90纳米。

7.如权利要求1所述的用于指纹传感器的薄膜，其特征在于，所述PET薄膜的表面硬度为1H～4H。

8.如权利要求1所述的用于指纹传感器的薄膜，其特征在于，所述金属薄膜的电阻值小于或等于1欧姆。

9.一种包括1至8任一权利要求所述的薄膜的指纹传感器，所述传感器包括元件层，所述元件层包括用于探测指纹信息的多个传感器元件，所述金属薄膜覆盖于所述多个传感器元件上。

10.如权利要求9所述的指纹传感器，所述指纹传感器包括线型或面型的指纹传感器。

11.一种用于指纹传感器的薄膜的制造方法，其特征在于，提供PET薄膜，在所述PET薄膜上形成金属薄膜。

12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，在所述在PET薄膜上形成金属薄膜的步骤中，维持PET薄膜的平整度。