CN104933396A - 具有外露颜料层的全平面传感器及使用其的电子装置 - Google Patents
具有外露颜料层的全平面传感器及使用其的电子装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104933396A CN104933396A CN201510089611.2A CN201510089611A CN104933396A CN 104933396 A CN104933396 A CN 104933396A CN 201510089611 A CN201510089611 A CN 201510089611A CN 104933396 A CN104933396 A CN 104933396A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dielectric layer
- sensor
- whole plane
- electrode
- plane sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title abstract 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 43
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 7
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 90
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 5
- WZZBNLYBHUDSHF-DHLKQENFSA-N 1-[(3s,4s)-4-[8-(2-chloro-4-pyrimidin-2-yloxyphenyl)-7-fluoro-2-methylimidazo[4,5-c]quinolin-1-yl]-3-fluoropiperidin-1-yl]-2-hydroxyethanone Chemical compound CC1=NC2=CN=C3C=C(F)C(C=4C(=CC(OC=5N=CC=CN=5)=CC=4)Cl)=CC3=C2N1[C@H]1CCN(C(=O)CO)C[C@@H]1F WZZBNLYBHUDSHF-DHLKQENFSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000206 moulding compound Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- CODVACFVSVNQPY-UHFFFAOYSA-N [Co].[C] Chemical compound [Co].[C] CODVACFVSVNQPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
- G06V40/12—Fingerprints or palmprints
- G06V40/13—Sensors therefor
- G06V40/1329—Protecting the fingerprint sensor against damage caused by the finger
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Input (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
一种具有外露颜料层的全平面传感器及使用其的电子装置，该全平面传感器至少包括一耦合基板；一感测芯片，设置于耦合基板上，感测芯片具有多个排列成一阵列的第一电极，以及一覆盖于这些第一电极的第一介电层，感测芯片电连接至耦合基板；以及一第二介电层，覆盖于感测芯片的上方，并提供一外观颜色。通过本发明，可以将电子装置与传感器的外观颜色作匹配，亦可以在不降低感测灵敏度的情况下，达到美化外观的效果。
Description
技术领域
本发明是涉及一种传感器及使用其的电子装置，且特别是涉及一种具有外露颜料层的全平面传感器及使用其的电子装置。
背景技术
具有生物信息传感器(例如指纹传感器)的电子装置，由于可以提供指纹辨识功能，对于数据保密而言提供了一种比密码保护更为强健的身份认证方法，因此在市场上已经渐渐具有庞大的商机，特别是未来的行动装置/移动装置(智能手机)，渐渐的代表了个人的消费平台，建构于所述装置的移动支付也变成发展的趋势，例如近场通讯(Near Field Communication，NFC)。
为了让建构于移动装置的商业金融行为可以更有保障，身份认证的机制是不可避免的，而最好的方法就是生物识别技术，其中基于身份特征的稳定性及唯一性，更因为生物信息传感器的轻薄短小需求(因为要整合到移动装置)，指纹传感器变成少数的最佳化技术。
将指纹传感器装设于移动装置上，会因为外露的指纹传感器而破坏移动装置的外观，造成使用者无法接受的问题。
图1显示一种传统的指纹传感器300的示意图。如图1所示，指纹传感器300包括一封装基板310、一指纹感测芯片320、多条打线330及一模塑料层340。指纹感测芯片320设置于封装基板310上，多条打线330将封装基板310的连接垫312打线连接至指纹感测芯片320的连接垫322，而模塑料层340将指纹感测芯片320、封装基板310及打线330固定起来成为一个产品。这种传统的指纹传感器300在装设至电子装置的壳体时，需要外露以供与手指接触来感测指纹。非平面的设计使得电子装置必须要设计一凹槽才能置放此传感器，进而破坏外观的设计，且使用者因凹槽设计不易接触到传感器，因此降低了使用的灵敏度。同时，模塑料层340以及指纹感测芯片320的外观颜色与电子装置的壳体的颜色无法互相匹配，造成破坏电子装置的外 观的问题。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种具有外露颜料层的全平面指纹传感器及使用其的电子装置，通过外露颜料层可以与电子装置的外观颜色互相匹配，以保有电子装置的外观的整体性及美观性。
为达上述目的，本发明提供一种全平面指纹传感器，至少包括一耦合基板；一感测芯片，设置于耦合基板上，感测芯片具有多个排列成一阵列的第一电极，以及一覆盖于这些第一电极的第一介电层，感测芯片电连接至耦合基板；以及一第二介电层，覆盖于感测芯片的上方，并提供一外观颜色。
本发明还提供一种全平面指纹传感器，至少包括：一感测模块，具有多个排列成一阵列的第一电极，以及覆盖于所述的多个第一电极的一第一介电层；以及一第二介电层，覆盖所述感测模块，并提供一外观颜色。
本发明还提供一种电子装置，包括：一本体；一中央处理器，装设于本体中；一显示器，装设于本体上，并电连接至中央处理器；以及前述全平面指纹传感器，装设于本体上，以使全平面指纹传感器的一上表面与本体的一上表面位于同一平面，其中全平面指纹传感器的第二介电层与本体具有同一颜色。
本发明还提供一种电子装置，包括：一本体；一中央处理器，装设于本体中；一显示器，装设于本体上，并电连接至中央处理器；以及前述全平面指纹传感器，装设于本体上，以使全平面指纹传感器的一上表面与本体的一上表面位于同一平面，其中全平面指纹传感器的第二介电层与本体的一颜料层具有同一颜色。
通过本发明的上述实施例，可以将电子装置与指纹传感器的外观颜色作匹配，亦可以在不降低感测灵敏度的情况下，达到美化外观的效果。
附图说明
图1显示一种传统的指纹传感器的示意图。
图2显示依据本发明第一实施例的传感器的示意图。
图3显示依据本发明第一实施例的电子装置的示意图。
图4至图7显示依据本发明较佳实施例的电子装置的数个例子的局部示意图。
图8显示依据本发明第二实施例的传感器的示意图。
图9显示依据本发明第二实施例的电子装置的示意图。
图10显示依据本发明第三实施例的传感器的示意图。
主要元件符号说明
F：手指/第二电极 G：间隙
H：最短距离 1：传感器
1'：传感器 1T：上表面
10：耦合基板 13：焊垫
20：感测芯片 20M：感测模块
22：感测元电极/第一电极 23：焊垫
24：保护层/第一介电层 30：模塑料层/第三介电层
35：打线 40：颜料层/第二介电层
50：驱动电极 60：耐磨层/第四介电层
61：透明面板 70：周边模塑料层
100：电子装置 100'：电子装置
110：本体 110T：上表面
114：颜料层 120：中央处理器
130：显示器 300：指纹传感器
330：打线 310：封装基板
320：指纹感测芯片 300：指纹传感器
312：连接垫 322：连接垫
340：模塑料层
具体实施方式
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
本实施例首先提供一平面型的传感器，供设置于电子装置时，提供一容易接触的感测面，再者对半导体感测芯片(特别是半导体指纹感测芯片)表面涂上颜料层，这在 已知技术的任何半导体芯片装置是无此作法的。因为一般的芯片经过封装的封装层保护后都是安装于机壳里面，所以使用者看不到，也不需要涂上任何颜色来跟机壳匹配。半导体指纹感测芯片则不同，因为要具有一最后的外露面供手指接触，用于读取手指的指纹，否则无法发挥感测的效果。本发明指纹感测芯片，更与已知的电容式触控面板/屏幕架构不同，包括更高的解析度，指纹芯片至少要大于300dpi，而触控屏幕<10dpi，而且使用时，指纹感测是直接放置手指于芯片的上方，作为触控时，触控芯片设置于电子装置内部，不与手指直接接触，仅是间接通过触控板/触控屏幕与手指接触，因此本发明的感测芯片表面涂料层技术，是不适用于类似触控芯片技术的。
图2显示依据本发明第一实施例的传感器1的示意图。如图2所示，本实施例的全平面传感器1至少包括一耦合基板10、一感测芯片20、一模塑料层(或称第三介电层)30以及一颜料层(或称第二介电层)40。
感测芯片20设置于耦合基板10上，感测芯片20具有多个排列成一阵列的感测元电极22，以及覆盖于这些感测元电极22的一保护层(或称第一介电层)24，感测芯片20电连接至耦合基板10。耦合基板10亦具有多个供信号输入输出用的焊垫13。焊垫13通过多条打线35而电连接至焊垫23。于本实施例中，感测芯片20是采用电容式或电场式的感测原理，可以参考本案相同发明人的以下专利申请案：(a)中国台湾发明专利申请案号091106806，申请日为2002年4月3日，发明名称为“电容式指纹读取芯片”，公告号为583592，证书号为发明第200040号；(b)中国台湾发明专利申请案号091110443，申请日2002年5月17日，发明名称为“压力式指纹读取芯片及其制造方法”；(c)中国台湾发明专利申请案号091118142，申请日2002年8月13日，发明名称为“电容式压力微感测元及其应用的指纹读取芯片结构”，公告号为578112，证书号为发明第198398号；(d)中国台湾发明专利申请案号090112023，申请日为2001年5月17日，发明名称为“电容式压力微感测元件及其制造方法与信号读取方式”，现已获得专利，其证书号码为发明专利第182652号；(e)中国台湾发明专利申请案号100106805，申请日为2011年3月2日，发明名称为“主动式生物特征传感器及使用其的电子装置”；及(f)中国台湾发明专利申请案号101137686，申请日为2012年10月12日，发明名称为“具有高感测灵敏度的电容式感测阵列装置及使用其的电子设备”。于其他实施例中，感测芯片20亦可以采用热感应或其他原理，例如可以参考本案相同发明人的以下专利申请案：台湾发明专利申请案号090113755， 申请日2001年7月6日，发明名称为“温差感应式指纹辨识芯片的设计与制造”，公告号为558686，证书号码为发明第189671号。所述指纹感测芯片在本实施例中其解析度至少大于300dpi。特别值得注意的是本发明的重点在于感测芯片感测元电极22的上方结构的创造，至于整个芯片底部的耦合基板10，基于已知技术，除了一般用于打线封装的有机基板例如(LGA)以外，也可以是任何例如陶瓷或者软性电路板，甚至是硅材料形成的例如硅中介片(Si interposer)，亦或者所述硅材料已经有相关集成电路元件(亦即将感测芯片打线连接于另一集成电路芯片或晶片)。同时，本发明也不限制是利用打线方式连接所述感测芯片与所述耦合基板，也可以通过例如TSV或者其他3D封装方式将所述感测芯片与所述耦合基板用非打线的方式作电连接。本实施例仅是利用打线封装的方式来教导熟悉此技艺者得据以实施本发明的重要结构。
模塑料层30覆盖感测芯片20及耦合基板10，以将感测芯片20及耦合基板10固定在一起，模塑料层30在本实施例中不仅要提供一感测芯片20的保护，例如保护免于水气/静电等等，与其他半导体芯片全然不同的是，模塑料层30的最外层表面在本实施例中，还要提供一与手指F直接/间接接触的面，使得手指F与各感测元电极22间形成一电场/电容，手指F在此便是第二电极，而各感测元电极22便是第一电极。而模塑料层30本身也就成为这些第一及第二电极之间所形成的感测电容的第三介电层，这样的定义及对模塑料层的定义及规范，也是已知芯片技术所没有的，因此如果用一般的封装技术及材料思考，是无法达成本发明的技术特征及结果。而第一介电层是第一电极上方的保护层24，在一实施例中，第一介电层24是由半导体晶片制造工艺中制造形成，例如各第一电极22是半导体制造工艺中的最顶层金属，而第一介电层24是半导体晶片制造工艺的最后保护层，其通常为氧化硅及氮化硅的组合，当然本发明不限制于此，简而言之，所述第一介电层24算是一组介电层，因为其通常不是单一材料，但不受限于此，也可以因半导体制造工艺及感测芯片的需求(例如表面的耐磨性)增加或减少所述第一介电层的组合，在此说明以免混淆。而熟悉此技艺者当知，图2仅为重点说明本发明重要结构的特征，一完整感测芯片当具有相关的电路结构，相关数据可以参考同发明人的上述专利申请案。
在本发明中的第三介电层(模塑料层)30，由于包覆住打线35，其基本厚度从第一介电层24的表面算起至少要50微米(um)，较佳实施例约为100um，因此计算其第一电极22与第二电极之间的电容值，如果依照一般模塑料的介电系数2～3，那么电容 值都约在～fF等级，那对传感器的灵敏度是相当大的挑战，因此本发明的要求，第三介电层30的介电系数，必须要至少大于5。于一实施例中，介于第一介电层24与第二介电层(颜料层)40之间的第三介电层30的厚度大约是50微米至100微米之间。这是由于打线制造工艺的线弧高度所造成的。为了避免第二电极F与第一电极22之间的感应电容降低，所以第三介电层30的介电常数，较佳实施例设计上是大于第二介电层(颜料层)40的介电常数或保护层24的介电常数。高介电常数的材料可以将电容值放大，借此可以避免感测灵敏度被降低。
值得注意的是，传统上打线上方要预留至少50微米(um)高度，在作模塑成型(molding)时，让模塑料的填充粒子(filler)(粒径约20～30um)钻的进去，以保护打线不外露。但是，对本发明而言，第三介电层的厚度越薄越好，所以另一实施例中还可以设计模具(未显示)使模具刚好压住打线或略高例如小于30微米，则可以减少30～50％的第三介电层30的高度，代表增加30～50％的感测电容。因此，在图2中，将感测芯片20电连接至耦合基板10的打线35与第二介电层40之间的最短距离H介于0与100微米之间。
另一方面，虽然上述实施例是以打线的方式达成感测芯片与耦合基板的电连接，以使第二介电层40覆盖于感测芯片的上方，但是本发明并未受限于此。本发明亦适用于以垂直硅穿孔(TSV)或其他方式达成感测芯片与耦合基板的电连接。于此情况下，第三介电层30就可以省略，而第二介电层40就可直接覆盖于感测芯片的第一介电层上。因此，本发明的全平面传感器1至少包括：耦合基板10；感测芯片20，设置于耦合基板10上，感测芯片20具有多个排列成一阵列的第一电极22，以及覆盖于这些第一电极22的第一介电层24，感测芯片20电连接至耦合基板10；以及第二介电层40，覆盖于所述感测芯片的上方，并提供一外观颜色。此外，全平面传感器1可以还包括第三介电层30，设置于第一介电层24与第二介电层40之间，并覆盖感测芯片20及耦合基板10，并且第二介电层40覆盖第三介电层30并遮蔽第三介电层30的一外观颜色。于使用时，全平面传感器1的第二介电层40与一第二电极F直接或间接接触，以使第二电极F与第一电极22之间形成一电容或电场。此外，上述传感器虽然以指纹传感器为例子作说明，但是本发明的传感器亦适用于感测物体上表面形貌特征。
图3显示依据本发明第一实施例的电子装置的示意图。如图3所示，本实施例的 电子装置100包括一本体110、一中央处理器120、一显示器130以及上述的全平面传感器1。中央处理器120装设于本体110中。显示器130装设于本体110上，并电连接至中央处理器120。全平面传感器1装设于本体110上。因为本发明的感测芯片需要一外露表面以供手指接触使用，为了达到电子装置的整体外观及颜色设计，第一实施例的传感器需要全平面设计及可以改变外观颜色，才能让电子装置的外观与颜色设计一致，这也是本发明的重点之一，提供跟电子装置颜色一致的传感器装置。
因此本发明传感器中，位于第三介电层30上方需要一第二介电层40，第二介电层40的颜色相似或相同于电子装置的外观颜色。于本发明的另一实施例中，第二介电层40的材料完全相同于电子装置的最外表面颜色的颜料层，或是电子装置的透明玻璃或例如透明蓝宝石或者其他透明最外层材料的下方一层的颜料层。
第二介电层(颜料层)40覆盖第三介电层30。于一实施例中，第二介电层/颜料层40的一介电常数小于第三介电层30的一介电常数或者第一介电层/保护层24的一介电常数，且颜料层40遮蔽第三介电层30的一外观颜色，而且第二介电层(颜料层)40可以根据电子装置外观颜色而作改变。第二介电层(颜料层)40的厚度至少大于1微米，才能提供完美的颜色遮蔽效果(遮蔽第三介电层)，其较佳厚度约介于3微米至50微米之间。于一例子中，第三介电层30的介电常数大于保护层24的介电常数。
于本实施例中，第三介电层30的材料是选自于由树酯基底及高介电系数例如氧化铝、钛酸锶及或钛酸钡等微粒填料(filler)的一种或多种所混合而成。
此外，本实施例的传感器1可以还包括一驱动电极50，所述驱动电极50可以是制作于所述第二介电层40上方的一透明(例如ITO)或不透明电极(例如金属)，亦或者为一金属外框，通过组装安置于侧边，并直接或间接电连接至感测芯片20，用于输出一驱动信号耦合至手指F，此状况下的全平面传感器1称为是主动式传感器。值得注意的是，驱动电极50也可以被省略，以形成被动式传感器，同样可以达到感测的效果，这些方式可以参考前述相同发明人的专利参考文件。值得注意的是，驱动电极50可以通过贯穿第三介电层30的导线或通过电连接至耦合基板10的导线而电连接至感测芯片20，于此不作特别限制。
图4至图7显示依据本发明较佳实施例的电子装置的数个例子的局部示意图。如图4所示，全平面传感器1的一上表面1T与本体110的一上表面110T位于同一平面(或于另一例子中位于不同平面)，其中全平面传感器1的颜料层40与本体110具 有同一颜色。借此，可以让电子装置更显得美观以及颜色的一致性。此外，于本例子中，本体110与全平面传感器1之间存在有一间隙G，以让全平面传感器1具有按压开关的功能。于另一例子中，本体110与全平面传感器1之间不存在有间隙，利用全平面传感器1的电容式触控的原理提供开关的功能。
如图5所示，本例子类似于图4，不同之处在于全平面传感器1的颜料层40与本体110的一颜料层114具有同一颜色。
如图6所示，本例子类似于图4，不同之处在于全平面传感器1还包括一第四介电层(耐磨层)60，位于第二介电层40上，用于与一手指直接接触以抵抗手指接触时的摩擦，延长传感器的使用寿命。于本例子中，耐磨层60的材料譬如但不限于环氧树脂、或氧化铝，强化玻璃，钻石膜，类钻碳膜，或蓝宝石等等。
如图7所示，本例子类似于图4，不同之处在于全平面传感器1还包括一透明面板(也是一种耐磨层/第四介电层)61，用于与手指直接接触以抵抗所述手指的摩擦。因此，所述传感器具有第一介电层24与第二介电层40，然后置放于透明面板(譬如是透明玻璃)61下方，以达成完全隐藏式的感测芯片，也就是电子装置的透明玻璃或例如透明蓝宝石或者其他透明最外层材料的下方一层的第二介电层(颜料层)40遮蔽感测模块20M(参见图8)的外观颜色。值得注意的是，当全平面传感器1具有第四介电层(耐磨层)61时，驱动电极50可以设置于耐磨层上或侧面。或者，透明面板61也可以被视为是电子装置的一部分。因此，电子装置100可以还包括一透明面板61，覆盖于本体110与全平面传感器1上。
图8显示依据本发明第二实施例的传感器1'的示意图。图9显示依据本发明第二实施例的电子装置100'的示意图。如图8与图9所示，本实施例类似于第一实施例，不同之处在于本实施例的全平面传感器1'至少包括一感测模块20M以及一颜料层40。
感测模块20M包括感测芯片20、第三介电层30及打线35。因此，简单言之，感测模块20M具有多个排列成一阵列的第一电极22，以及覆盖于这些第一电极22的第一介电层24。第二介电层40覆盖感测模块20M，并提供一外观颜色。于本实施例中，第二介电层(颜料层)40遮蔽感测模块20M的外观颜色。值得注意的是，第三介电层30及其对应的感测芯片20的范围如图9的虚线所示的范围，小于图3的感测芯片1的范围。因此，全平面传感器1'还包括一周边承载器(holder)70，承载并包围感测模块20M的周边，以提供例如按键的最终尺寸，另外承载器70的材料可以是相 同于第三介电层，亦或者另外利用模具制作而以组装方式将其与所述感测模块结合为一，并且制作第二介电层(颜料层)40更进一步覆盖承载器70且遮蔽承载器70的一外观颜色。本实施例的好处在于感测芯片20可以不用制作得太大，且利用承载器70可以将全平面传感器1'做出倒角或圆滑或各种尺寸的造型。同时需要说明的是，承载器70底部不必然如图8所示般切齐耦合基板10的底部，可以视制作及组装的方便性及牢固性作各种变化，而重点仅在于与手所接触的表面必须要同平面，且通过所述颜料层的制作之后，外观上视为一体。
值得注意的是，虽然上述实施例都是采用具有打线35及第三介电层30的传感器作为例子来说明，但是本发明并未受限于此。亦可以利用没有打线35及第三介电层30的全平面传感器(其可以采用垂直硅穿孔(Through Silicon Via，TSV)或其他技术达成电连接及封装的需求)来达成本发明的效果。因此，感测模块20M只要具有多个排列成阵列的感测元电极22以及覆盖于这些感测元电极22的保护层24即可。
图10显示依据本发明第三实施例的传感器的示意图。如图10所示，本实施例类似于第一实施例，不同之处在于打线35与第二介电层40之间的最短距离H为0，也就是上述的模具直接与打线35直接接触，使得打线35与第二介电层40直接接触。这完全不同于已知技术的打线作法，是因为后来有第二介电层40覆盖保护住打线35，所以才能这样实施本实施例，使得第二介电层40同时具有提供外观颜色及保护打线35的功能。
通过本发明的上述实施例，可以将电子装置与传感器的外观颜色作匹配，亦可以在不降低感测灵敏度的情况下，达到美化外观的效果。
在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅方便说明本发明的技术内容，而非将本发明狭义地限制于上述实施例，在不超出本发明的精神及权利要求的情况，所做的种种变化实施，皆属于本发明的范围。
Claims (23)
1.一种全平面传感器，其特征在于，至少包括：
一耦合基板；
一感测芯片，设置于所述耦合基板上，所述感测芯片具有多个排列成一阵列的第一电极，以及一覆盖于所述的多个第一电极的第一介电层，所述感测芯片电连接至所述耦合基板；以及
一第二介电层，覆盖于所述感测芯片的上方，并提供一外观颜色。
2.如权利要求1所述的全平面传感器，其特征在于，还包括一第三介电层，设置于所述第一介电层与所述第二介电层之间，并覆盖所述感测芯片及所述耦合基板，并且所述第二介电层覆盖所述第三介电层并遮蔽所述第三介电层的一外观颜色。
3.如权利要求2所述的全平面传感器，其特征在于，所述第二介电层的一介电常数小于所述第三介电层的一介电常数或所述第一介电层的一介电常数。
4.如权利要求2所述的全平面传感器，其特征在于，介于所述第一介电层与所述第二介电层之间的所述第三介电层的厚度介于50微米至100微米之间。
5.如权利要求1所述的全平面传感器，其特征在于，于使用时，所述全平面传感器的所述第二介电层与一第二电极接触，以使所述第二电极与所述第一电极之间形成一电容或电场。
6.如权利要求5所述的全平面传感器，其特征在于，还包括：
一驱动电极，电连接至所述感测芯片，用于输出一驱动信号耦合至所述第二电极。
7.如权利要求5所述的全平面传感器，其特征在于，还包括：
一耐磨层，位于所述第二介电层上，用于与所述第二电极直接接触以抵抗接触时的摩擦。
8.如权利要求5所述的全平面传感器，其特征在于，所述全平面传感器为指纹传感器，且所述第二电极为一手指。
9.如权利要求1所述的全平面传感器，其特征在于，所述第二介电层的厚度介于1微米至50微米之间。
10.如权利要求1所述的全平面传感器，其特征在于，还包括：多条打线，将所述感测芯片电连接至所述耦合基板，所述打线与所述第二介电层之间的最短距离介于0与100微米之间。
11.一种全平面传感器，其特征在于，至少包括：
一感测模块，具有多个排列成一阵列的第一电极，以及覆盖于所述的多个第一电极的一第一介电层；以及
一第二介电层，覆盖所述感测模块，并提供一外观颜色。
12.如权利要求11所述的全平面传感器，其特征在于，所述第二介电层遮蔽所述感测模块的一外观颜色。
13.如权利要求11所述的全平面传感器，其特征在于，还包括一第三介电层，设置于所述第一介电层与所述第二介电层之间，并且所述第二介电层覆盖所述第三介电层并遮蔽所述第三介电层的一外观颜色。
14.如权利要求11所述的全平面传感器，其特征在于，于使用时，所述全平面传感器的所述第二介电层与一第二电极接触，以使所述第二电极与所述第一电极之间形成一电容或电场。
15.如权利要求14所述的全平面传感器，其特征在于，还包括：
一耐磨层，位于所述第二介电层上，用于与所述第二电极直接接触以抵抗接触时的摩擦。
16.如权利要求14所述的全平面传感器，其特征在于，所述全平面传感器为指纹传感器，且所述第二电极为一手指。
17.如权利要求11所述的全平面传感器，其特征在于，还包括：
一承载器，承载并包围所述感测模块的周边，所述第二介电层还覆盖所述承载器且遮蔽所述承载器的一外观颜色。
18.一种电子装置，其特征在于，包括：
一本体；
一中央处理器，装设于所述本体中；
一显示器，装设于所述本体上，并电连接至所述中央处理器；以及
如权利要求1或11所述的全平面传感器，装设于所述本体上，以使所述全平面传感器的一上表面与所述本体的一上表面位于同一平面，其中所述全平面传感器的所述第二介电层与所述本体具有同一颜色。
19.如权利要求18所述的电子装置，其特征在于，所述本体与所述全平面传感器之间存在有一间隙。
20.如权利要求18所述的电子装置，其特征在于，还包括：一透明面板，覆盖于所述本体与所述全平面传感器上。
21.一种电子装置，其特征在于，包括：
一本体；
一中央处理器，装设于所述本体中；
一显示器，装设于所述本体上，并电连接至所述中央处理器；以及
如权利要求1或11所述的全平面传感器，装设于所述本体上，以使所述全平面传感器的一上表面与所述本体的一上表面位于同一平面，其中所述全平面传感器的所述第二介电层与所述本体的一颜料层具有同一颜色。
22.如权利要求21所述的电子装置，其特征在于，所述本体与所述全平面传感器之间存在有一间隙。
23.如权利要求21所述的电子装置，其特征在于，还包括一透明面板，覆盖于所述本体与所述全平面传感器上。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW103110039 | 2014-03-18 | ||
| TW103110039A TWI530885B (zh) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | 具有外露顏料層之全平面感測器及使用其之電子裝置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104933396A true CN104933396A (zh) | 2015-09-23 |
| CN104933396B CN104933396B (zh) | 2018-07-10 |
Family
ID=54120557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510089611.2A Expired - Fee Related CN104933396B (zh) | 2014-03-18 | 2015-02-27 | 具有外露颜料层的全平面传感器及使用其的电子装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9824257B2 (zh) |
| CN (1) | CN104933396B (zh) |
| TW (1) | TWI530885B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107710227A (zh) * | 2016-06-01 | 2018-02-16 | 指纹卡有限公司 | 指纹感测装置和用于制造指纹感测装置的方法 |
| CN115896720A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-04-04 | 广东工业大学 | 一种压力传感薄膜材料及其制备方法和应用 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWM491216U (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-01 | Superc Touch Corp | 具高正確性指紋辨識之行動裝置 |
| TWI594341B (zh) * | 2015-01-19 | 2017-08-01 | 神盾股份有限公司 | 指紋辨識裝置封裝及其製造方法 |
| TWI563253B (en) * | 2015-04-14 | 2016-12-21 | Lee Mei Yen | Composite substrate sensor device and method of manufacturing such sensor device |
| CN205124099U (zh) * | 2015-10-19 | 2016-03-30 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种具有静电防护功能的可穿戴设备 |
| TWI631632B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-08-01 | 矽品精密工業股份有限公司 | 封裝結構及其製法 |
| TWI599004B (zh) * | 2016-11-04 | 2017-09-11 | 致伸科技股份有限公司 | 指紋辨識模組及其製造方法 |
| US10395164B2 (en) * | 2016-12-15 | 2019-08-27 | Fingerprint Cards Ab | Fingerprint sensing module and method for manufacturing the fingerprint sensing module |
| JP2019066319A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 検出装置及び電子機器 |
| SE1751447A1 (en) * | 2017-11-24 | 2019-05-25 | Fingerprint Cards Ab | Cost-efficient fingerprint sensor component and manufacturing method |
| DE102020207158A1 (de) * | 2020-06-08 | 2021-12-09 | BSH Hausgeräte GmbH | Bedieneinheit für ein Haushaltsgerät |
| TWM612841U (zh) * | 2021-02-19 | 2021-06-01 | 安帝司股份有限公司 | 指紋辨識智慧卡 |
| TWI785641B (zh) * | 2021-06-09 | 2022-12-01 | 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 | 電容式指紋採集模組、指紋辨識裝置及資訊處理裝置 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW541503B (en) | 2001-05-17 | 2003-07-11 | Bruce C S Chou | Capacitive pressure microsensor and methods for manufacturing the same and methods for signal detecting the same |
| TW583592B (en) | 2002-04-03 | 2004-04-11 | Lightuning Tech Inc | Capacitive fingerprint sensor |
| US6759264B2 (en) | 2002-05-17 | 2004-07-06 | Ligh Tuning Technology Inc. | Pressure type fingerprint sensor fabrication method |
| TW578112B (en) | 2002-08-13 | 2004-03-01 | Lightuning Tech Inc | Capacitive pressure micro-sensing device and finger print reading chip structure using the same |
| US7406185B2 (en) | 2003-04-16 | 2008-07-29 | Ligh Tuning Technology Inc. | Thermoelectric sensor for fingerprint thermal imaging |
| DE602004017768D1 (de) * | 2003-09-24 | 2008-12-24 | Authentec Inc | Biometrischer fingersensor mit über dünnfilm- und brennkristall-substrate verteilter sensorelektronik und diesbezügliche verfahren |
| CN101373752B (zh) * | 2007-08-20 | 2011-01-26 | 神盾股份有限公司 | 具软性电路板信号传输结构的指纹感测芯片及其制造方法 |
| CN101593761B (zh) * | 2008-05-29 | 2012-02-08 | 神盾股份有限公司 | 具封胶保护层的感测装置及其制造方法 |
| CN101727569A (zh) * | 2008-10-29 | 2010-06-09 | 神盾股份有限公司 | 平面式半导体指纹感测装置 |
| US8717775B1 (en) | 2010-08-02 | 2014-05-06 | Amkor Technology, Inc. | Fingerprint sensor package and method |
| WO2012048263A1 (en) * | 2010-10-08 | 2012-04-12 | Authentec, Inc. | Finger sensing device including differential measurement circuitry and related methods |
| TWI431537B (zh) | 2011-03-02 | 2014-03-21 | Bruce C S Chou | 主動式生物特徵感測器及使用其之電子裝置 |
| TWI490455B (zh) | 2012-10-12 | 2015-07-01 | Morevalued Technology Co Let | 具有高感測靈敏度之電容式感測陣列裝置及使用其之電子設備 |
| US9727178B2 (en) * | 2013-09-05 | 2017-08-08 | Apple Inc. | Opaque white coating with non-conductive mirror |
-
2014
- 2014-03-18 TW TW103110039A patent/TWI530885B/zh not_active IP Right Cessation
-
2015
- 2015-02-27 CN CN201510089611.2A patent/CN104933396B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2015-03-09 US US14/642,466 patent/US9824257B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107710227A (zh) * | 2016-06-01 | 2018-02-16 | 指纹卡有限公司 | 指纹感测装置和用于制造指纹感测装置的方法 |
| CN115896720A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-04-04 | 广东工业大学 | 一种压力传感薄膜材料及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104933396B (zh) | 2018-07-10 |
| US9824257B2 (en) | 2017-11-21 |
| TW201537466A (zh) | 2015-10-01 |
| US20150269407A1 (en) | 2015-09-24 |
| TWI530885B (zh) | 2016-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104933396A (zh) | 具有外露颜料层的全平面传感器及使用其的电子装置 | |
| US10395164B2 (en) | Fingerprint sensing module and method for manufacturing the fingerprint sensing module | |
| CN102918546A (zh) | 包括电容透镜的手指传感器及其相关方法 | |
| US11610429B2 (en) | Fingerprint sensing module and method for manufacturing the fingerprint sensing module | |
| KR101769740B1 (ko) | 지문센서 패키지 및 이의 제조방법 | |
| CN101593761B (zh) | 具封胶保护层的感测装置及其制造方法 | |
| WO2015085786A1 (zh) | 指纹识别装置和移动终端 | |
| US9978673B2 (en) | Package structure and method for fabricating the same | |
| WO2015113396A1 (zh) | 指纹识别装置及具有其的移动终端 | |
| JP2015519663A (ja) | 指紋センサパッケージ及びその製造方法 | |
| KR20150100449A (ko) | 지문인식 칩의 패키지 모듈 및 그 제조 방법 | |
| TWI570857B (zh) | 封裝結構及其製法 | |
| US20160148031A1 (en) | Touch panel with fingerprint identification function | |
| CN104182743B (zh) | 发散式感测装置及其制造方法 | |
| TWI559463B (zh) | 封裝結構及其製法 | |
| TWI531978B (zh) | 感測裝置 | |
| TW201643769A (zh) | 指紋辨識晶片封裝結構及其製作方法 | |
| TWI689059B (zh) | 封裝結構 | |
| US20230014827A1 (en) | Wafer level ultrasonic chip module having suspension structure | |
| TWM486101U (zh) | 具有外露顏料層之全平面感測器及使用其之電子裝置 | |
| CN205384626U (zh) | 指纹传感器封装件 | |
| TWM504287U (zh) | 具有指紋辨識功能的觸控面板 | |
| CN106815549B (zh) | 封装结构及其制法 | |
| TW201636605A (zh) | 複合基板感測裝置及其製造方法 | |
| CN112307857A (zh) | 具有指纹感测模块的卡片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180710 |