CN108629235A - 指纹识别传感器的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指纹识别传感器的制备方法，包括以下步骤：提供多块初始生瓷片；在所述初始生瓷片上形成第一电路层以得到第一生瓷片，及在所述初始生瓷片上形成第二电路层以得到第二生瓷片，所述第一电路层包括多条发射电极，所述第二电路层包括多条接收电极；堆叠所述第一生瓷片、所述第二生瓷片及多块所述初始生瓷片以得到叠层生瓷片；等静压处理所述叠层生瓷片以形成巴块；烧结所述巴块以得到所述指纹识别传感器。本发明的指纹识别传感器的制备方法通过上述低温共烧工艺实现。通过上述制备方法，得到的指纹识别传感器的结构更加致密、强度更高，进而便于通过该工艺制备厚度更薄、指纹识别精度更高的指纹识别传感器。

Description

指纹识别传感器的制备方法

技术领域

本发明涉及指纹识别领域，具体涉及一种指纹识别传感器的制备方法。

背景技术

目前，电容式指纹识别传感器常用于手机、平板电脑等电子设备中，然而，现有的电容式指纹识别传感器的制备方法没有一个较好的方法获得。

发明内容

本发明的实施例提供一种超声波传感器的制备方法。

本发明实施方式的指纹识别传感器的制备方法，包括以下步骤：

提供多块初始生瓷片；

在所述初始生瓷片上形成第一电路层以得到第一生瓷片，及在所述初始生瓷片上形成第二电路层以得到第二生瓷片，所述第一电路层包括多条发射电极，所述第二电路层包括多条接收电极；

堆叠所述第一生瓷片、所述第二生瓷片及多块所述初始生瓷片以得到叠层生瓷片；

等静压处理所述叠层生瓷片以形成巴块；和

烧结所述巴块以得到所述指纹识别传感器。

在某些实施方式中，所述提供多块初始生瓷片的步骤包括：

制备用于形成指纹识别传感器的浆料；和

将所述浆料通过流延成型工艺形成多块所述初始生瓷片。

在某些实施方式中，所述等静压处理所述叠层生瓷片以形成巴块的步骤之后，所述制备方法还包括：

切除所述巴块上多余的部分。

在某些实施方式中，所述烧结所述巴块以得到所述指纹识别传感器的步骤之前，所述制备方法还包括：

对所述巴块进行排胶处理。

在某些实施方式中，所述烧结所述巴块的步骤采用快烧工艺实现。

在某些实施方式中，在烧结所述巴块之后，所述制备方法的步骤还包括：

对烧结后的所述巴块进行清洗、烘干以得到所述指纹识别传感器。

在某些实施方式中，所述对所述第三巴块进行清洗的步骤采用超声清洗实现。

在某些实施方式中，多条所述发射电极彼此平行，多条所述接收电极彼此平行，所述叠层生瓷片中的多条所述发射电极与多条所述接收电极对应。

在某些实施方式中，所述初始生瓷片、所述第一生瓷片和所述第二生瓷片的厚度均为50-200μm，所述叠层生瓷片由3-8块所述初始生瓷片叠层、一块所述第一生瓷片和一块所述第二生瓷片堆叠得到。

在某些实施方式中，所述第一电路层与所述第二电路层均位于所述叠层生瓷片的内部；或

所述第一电路层位于所述叠层生瓷片的表面，所述第二电路层位于所述叠层生瓷片的内部；或

所述第二电路层位于所述叠层生瓷片的表面，所述第一电路层位于所述叠层生瓷片的内部。

本发明实施方式的指纹识别传感器通过上述低温共烧工艺实现。通过上述制备方法，得到的指纹识别传感器的结构更加致密、强度更高，进而便于通过该工艺制备厚度更薄、指纹识别精度更高的指纹识别传感器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的超声波传感器的制备方法的流程示意图；

图2是本发明实施方式的超声波传感器的制备方法的结构示意图；

图3是本发明实施方式的第一生瓷片的结构示意图；

图4是本发明实施方式的第二生瓷片的结构示意图；

图5是本发明实施方式的超声波传感器的结构示意图；

图6是本发明另一实施方式的超声波传感器的结构示意图；

图7是本发明再一实施方式的超声波传感器的结构示意图；

图8是本发明某些实施方式的超声波传感器的制备方法的流程示意图；

图9是本发明某些实施方式的超声波传感器的制备方法的流程示意图；

图10是本发明某些实施方式的超声波传感器的制备方法的流程示意图；

图11是本发明某些实施方式的超声波传感器的制备方法的流程示意图。

主要元件符号说明：

指纹识别传感器100、初始生瓷片10、第一生瓷片20、第一电路层22、发射电极222、第二生瓷片30、第二电路层32、接收电极322、叠层生瓷片40、巴块50。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

另外，下面结合附图描述的本发明的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-4，本发明实施方式的指纹识别传感器100的制备方法包括以下步骤：

S1，提供多块初始生瓷片10；具体地，初始生瓷片10为陶瓷生瓷片。

S2，在初始生瓷片10上形成第一电路层22以得到第一生瓷片20，及在初始生瓷片10上形成第二电路层32以得到第二生瓷片30，第一电路层22包括多条发射电极222，第二电路层32包括多条接收电极322；具体地，发射电极222和接收电极322的材料包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟、氧化锡等，发射电极222和接收电极322的形成方式可以为：采用丝网印刷的方式将用于制备发射电极222和接收电极322的浆料印刷到初始生瓷片10上形成。通过在堆叠初始生瓷片10、第一生瓷片20和第二生瓷片30形成叠层生瓷片40之前，先将第一电路层22和第二电路层32分别印刷到初始生瓷片10上，便于将第一电路层22和/或第二电路层32制作在叠层生瓷片40内部。

S3，堆叠第一生瓷片20、第二生瓷片30及多块初始生瓷片10以得到叠层生瓷片40；具体地，通过胶粘的方式使第一生瓷片20、第二生瓷片30及多块初始生瓷片10堆叠在一起。其中，第一生瓷片20中的发射电极222与第二生瓷片30中的接收电极322组成电容。

S4，等静压处理叠层生瓷片40以形成巴块50；通过对叠层生瓷片40的各个表面施加以相等的压力，使其在不改变外观形状的情况下缩小分子间的距离增大密度而改善物质的物理性质。本发明实施方式中，在步骤S4中对叠层生瓷片40进行等静压处理，使叠层生瓷片40中的第一生瓷片20、第二生瓷片30及多块初始生瓷片10之间的粘接更加紧密。

S5，烧结巴块50以得到指纹识别传感器100。在某些实施方式中，步骤S5采用快烧工艺完成，具体地，巴块50的烧结温度范围为850-1000摄氏度、烧结时间为1-4小时。在该烧结温度和烧结时间下，巴块50烧结更加充分，得到的指纹识别传感器100更加致密。若烧结温度小于850摄氏度或烧结时间小于1小时，则得到的指纹识别传感器100不够致密，且容易损坏。当烧结温度大于1000摄氏度或烧结时间大于4小时，则指纹识别传感器100会过烧而导致陶瓷的晶粒不均匀、致密度和强度下降。

在某些实施方式中，初始生瓷片10、第一生瓷片20和第二生瓷片30的厚度均为50-200μm，叠层生瓷片40由3-8块初始生瓷片10、一块第一生瓷片20和一块第二生瓷片30堆叠得到。具体地，当初始生瓷片10、第一生瓷片20和第二生瓷片30的厚度小于50μm或叠层生瓷片40中的初始生瓷片10的数量小于3块时，使制作得到的叠层生瓷片40的强度较差进而在制作指纹识别传感器100过程中容易崩碎；当初始生瓷片10、第一生瓷片20和第二生瓷片30的厚度大于200μm或叠层生瓷片40中的初始生瓷片10的数量大于8块时，使制作得到的指纹识别传感器100的厚度过大、不便于指纹识别传感器100的薄型化设计。

请参阅图3及图4，在某些实施方式中，多条发射电极222彼此平行，多条接收电极322彼此平行，叠层生瓷片40中的多条发射电极222与多条接收电极322对应。在某些实施方式中，发射电极222与接收电极322对应可以理解为：发射电极222与接收电极322的正面投影重合。每个发射电极222与对应的一个接收电极322组成用于指纹识别的电容，多个电容构成一个电容阵列，每个电容用于感应待检测组织每个特征点的指纹特征。当指纹作用在指纹识别传感器100上时，每个电容的电容值发生变化，从而导致与指纹对应的发射电极222和接收电极322上的电荷发生变化。电荷变化的大小与待检测组织的表面之间的距离相关，因此，通过获取发射电极222和接收电极322的电荷变化，从而获得包含有待检测组织的指纹特征的电信号。

请参阅图5-7，在某些实施方式中，第一电路层22与第二电路32层均位于叠层生瓷片40的内部；或

第一电路层22位于叠层生瓷片40的表面，第二电路层32位于叠层生瓷片40的内部；或

第二电路层32位于叠层生瓷片40的表面，第一电路层22位于叠层生瓷片40的内部。

请参阅图5，在某些实施方式中，第一电路层22与第二电路32层均位于叠层生瓷片40的内部可以理解为：第一生瓷片20和第二生瓷片30分别位于叠层生瓷片40的两个侧面上且第一电路层22和第二电路层32均位于靠近叠层生瓷片40的内部；当然第一电路层22与第二电路32层均位于叠层生瓷片40的内部也不限于上面给出的解释，只要第一电路层22与第二电路层32均位于叠层生瓷片40的内部就属于本发明的保护范围。通过将第一电路层22与第二电路32层设置在叠层生瓷片40的内部，使第一电路层22与第二电路32层均位于由叠层生瓷片40加工得到的指纹识别传感器100的内部。因而能够避免将第一电路层22或第二电路32裸露在指纹识别传感器100外而受到刮花并因此影响指纹识别传感器100的使用。

请参阅图6，在某些实施方式中，第一电路层22位于叠层生瓷片40的表面且第二电路层32位于叠层生瓷片40的内部可以理解为：第一生瓷片20位于叠层生瓷片40的一个侧面上且第一电路层22位于叠层生瓷片40的侧面，此时，第二电路32可以位于叠层生瓷片40的内部，优选的，第二电路32位于叠层生瓷片40的中间位置。通过将第一电路层22设置在叠层生瓷片40的表面且经第二电路层32设置叠层生瓷片40的内部，本实施方式相对于将第一电路层22与第二电路32层设置在叠层生瓷片40的内部更加便于将指纹识别传感器100制得更薄，同时便于位于指纹识别传感器100外部的电路与第一电路层22电连接。

请参阅图7，在某些实施方式中，第二电路层32位于叠层生瓷片40的表面且第一电路层22位于叠层生瓷片40的内部可以理解为：第二电路层32位于叠层生瓷片40的一个侧面上且第二电路层32位于叠层生瓷片40的侧面，此时，第一电路22可以位于叠层生瓷片40的内部，优选的，第一电路22位于叠层生瓷片40的中间位置。通过将第二电路层32设置在叠层生瓷片40的表面且经第一电路层22设置叠层生瓷片40的内部，本实施方式相对于将第一电路层22与第二电路32层设置在叠层生瓷片40的内部更加便于将指纹识别传感器100制得更薄，同时便于位于指纹识别传感器100外部的电路与第二电路层32电连接。

本发明实施方式的指纹识别传感器100通过上述低温共烧工艺实现。通过上述制备方法，得到的指纹识别传感器100的结构更加致密、强度更高，进而便于通过该工艺制备厚度更薄、指纹识别精度更高的指纹识别传感器100。

请参阅图1-2及图8，在某些实施方式中，步骤S1还包括：

S11，制备用于形成指纹识别传感器100的浆料；和

S12，将浆料通过流延成型工艺形成多块初始生瓷片10。

流延成型是一种陶瓷制品的成型方法，首先把粉碎好的粉料与有机塑化剂溶液按适当配比混合制成具有一定黏度的浆料，用刮刀以一定厚度刮压涂敷在专用基带上，经干燥、固化后从上剥下成为薄片。流延成型得到的初始生瓷片10厚度均匀，便于控制初始生瓷片10的厚度。

请参阅图1-2及图9，在某些实施方式中，在执行步骤S4之后，也就是说在等静压处理叠层生瓷片40以形成巴块50之后，制备方法还包括：

S6，切除巴块50上多余的部分。

也就是说，在等静压处理叠层生瓷片40并形成巴块50的步骤之后，上述制备方法还切除巴块50上多余的部分。在某些实施方式中，初始生瓷片10的尺寸大于巴块50的尺寸，以便于降低堆叠第一生瓷片20、第二生瓷片30及多块初始生瓷片10的制备精度要求。通过切除巴块50上多余的边框，能够将巴块50边缘部分堆叠效果较差的部分(例如，巴块50边缘胶粘较差部分)，同时使巴块50的尺寸与所需要的指纹识别传感器100的尺寸大小一致。

请参阅图1-2及图10，在某些实施方式中，在执行步骤S5之前，也就是说在等静压处理叠层生瓷片40以形成巴块50之前，制备方法还包括：

S7，对巴块50进行排胶处理。

也就是说，先对巴块50进行排胶处理，再烧结巴块50。通过对巴块50进行排胶处理，使巴块50中的粘胶分布更加均匀进而使指纹传感器100做得更加平整，同时能够去除多余的粘胶以确保指纹识别传感器100具有能够做得更薄。在某些实施方式中，步骤S7也可以在步骤S6之后执行。

请参阅图1-2及图11，在某些实施方式中，执行步骤S5之后，也就是说，在烧结巴块50之后，本发明实施方式的制备方法还包括：

S8，对烧结后的巴块50进行清洗、烘干以得到指纹识别传感器100。

具体地，清洗方式可采用超声清洗的方式实现。在某些实施方式中，清洗介质可以为纯净水，对应地，烘干巴块50的温度为100-120摄氏度以便于蒸发巴块50上的水分。如此，可以清洁巴块50表面粘附的粉尘颗粒等杂物进而获得干净的指纹识别传感器100。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种指纹识别传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供多块初始生瓷片；

在所述初始生瓷片上形成第一电路层以得到第一生瓷片，及在所述初始生瓷片上形成第二电路层以得到第二生瓷片，所述第一电路层包括多条发射电极，所述第二电路层包括多条接收电极；

堆叠所述第一生瓷片、所述第二生瓷片及多块所述初始生瓷片以得到叠层生瓷片；

等静压处理所述叠层生瓷片以形成巴块；和

烧结所述巴块以得到所述指纹识别传感器。

2.如权利要求1所述指纹识别传感器的制备方法，其特征在于，所述提供多块初始生瓷片的步骤包括：

制备用于形成指纹识别传感器的浆料；和

将所述浆料通过流延成型工艺形成多块所述初始生瓷片。

3.如权利要求1或2所述指纹识别传感器的制备方法，其特征在于，所述等静压处理所述叠层生瓷片以形成巴块的步骤之后，所述制备方法还包括：

切除所述巴块上多余的部分。

4.如权利要求1或2所述指纹识别传感器的制备方法，其特征在于，所述烧结所述巴块以得到所述指纹识别传感器的步骤之前，所述制备方法还包括：

对所述巴块进行排胶处理。

5.如权利要求1或2所述指纹识别传感器的制备方法，其特征在于，所述烧结所述巴块的步骤采用快烧工艺实现。

6.如权利要求1或2所述指纹识别传感器的制备方法，其特征在于，在烧结所述巴块之后，所述制备方法的步骤还包括：

对烧结后的所述巴块进行清洗、烘干以得到所述指纹识别传感器。

7.如权利要求6所述指纹识别传感器的制备方法，其特征在于，所述对所述第三巴块进行清洗的步骤采用超声清洗实现。

8.如权利要求1或2所述指纹识别传感器的制备方法，其特征在于，多条所述发射电极彼此平行，多条所述接收电极彼此平行，所述叠层生瓷片中的多条所述发射电极与多条所述接收电极对应。

9.如权利要求1或2所述指纹识别传感器的制备方法，其特征在于，所述初始生瓷片、所述第一生瓷片和所述第二生瓷片的厚度均为50-200μm，所述叠层生瓷片由3-8块所述初始生瓷片叠层、一块所述第一生瓷片和一块所述第二生瓷片堆叠得到。

10.如权利要求1或2所述指纹识别传感器的制备方法，其特征在于，所述第一电路层与所述第二电路层均位于所述叠层生瓷片的内部；或

所述第一电路层位于所述叠层生瓷片的表面，所述第二电路层位于所述叠层生瓷片的内部；或

所述第二电路层位于所述叠层生瓷片的表面，所述第一电路层位于所述叠层生瓷片的内部。