CN204808363U - 指纹传感器模块、具有此的便携式电子设备 - Google Patents

指纹传感器模块、具有此的便携式电子设备 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种具有优良的感测灵敏度的指纹传感器模块、具有此的便携式电子设备。根据本实用新型的实施例，提供一种指纹传感器模块，包括：指纹传感器，具有利用导体而形成于基板的感测部以及与所述感测部电连接的传感器电路部；支架，收容所述感测部并安置所述指纹传感器；后加工层，以与所述感测部的上表面对向的方式位于形成在所述支架的接触面上，其中，所述感测部的上表面与所述接触面之间的支撑层的厚度和所述后加工层的厚度之和为0.04～0.06mm。

Description

指纹传感器模块、具有此的便携式电子设备
技术领域
本实用新型涉及一种指纹传感器模块、具有此的便携式电子设备及该模块的制造方法，尤其涉及一种具有优良的感测灵敏度的指纹传感器模块、具有此的便携式电子设备及该模块的制造方法。
背景技术
指纹传感器作为感测人体手指的指纹的传感器，近来在移动电话(mobileterminal)或平板电脑(tabletPC)等便携式电子设备中作为用于加强安全性的手段而得到广泛应用。即，让用户通过指纹传感器而经过用户登录或认证步骤，从而在便携式电子设备中保护所存储的数据，并预防安全事故。
另外，在便携式电子设备中，有时将用于执行如同光标的指针操作的导航功能整合于指纹传感器，将这种形态的指纹传感器称为生物识别跟踪板(BTP；BiometricTrackPad)。此外，有时也将用于从用户处获得信息输入的切换功能整合于指纹传感器。
这样的指纹传感器被制造为整合了指纹传感器、IC、嵌合部等的形态的模块而安装于电子设备。
另外，为了将指纹传感器安装于各种电子设备，将指纹传感器制造为包含周围部件或结构的模块形态，而为了使安装指纹传感器模块的电子设备的颜色与指纹传感器的颜色一致，或者为了其他目的，需要在包含指纹传感器的指纹传感器母料上呈现颜色。
为了在这样的指纹传感器母料上呈现颜色，现有技术中采用了利用有色涂料的涂刷、紫外线(UV)沉积等方法。然而，当利用现有的方法而在指纹传感器母料上呈现颜色时，产生需要适当地保障涂膜的层间构造和厚度的局限性。如果涂膜不能以足够的厚度形成，则不仅难以呈现颜色，而且在指纹传感器上出现表面污染、划痕、印记等损坏的可能性变高。这样的损坏对利用指纹传感器感测到的指纹的图像产生消极影响。
另外，在指纹传感器中，尤其在静电方式的指纹传感器中，根据指纹传感器母料上的涂膜厚度而引起操作性的变化。尤其，随着指纹传感器母料上的涂膜变厚，指纹传感器的感测响应特性变差，因此在呈现颜色的涂膜的厚度上存在局限性。
如此，以往在为了呈现颜色而在指纹传感器的母料上形成足够厚的涂膜的情况下，指纹传感器的工作特性恶化，与此相反，如果形成在指纹传感器的工作性能方面没有问题的程度薄的涂膜，则难以实现所期望的水平的颜色，或导致耐磨损性变差，存在诸如此类的技术矛盾。
近来为了以低成本制造成小型化以将指纹传感器模块安装于便携设备，开发出以覆晶软膜(COF；Chip-On-Flex)、球栅阵列(BGA；BallGridArray)方式设计的指纹传感器模块。在该指纹传感器模块中，指纹检测IC与感测区域分离。
这样的指纹传感器模块包含指纹传感器、用于固定指纹传感器的支架或基板而构成。于是，随着对可提高工艺效率性和生产性的指纹传感器与支架的结合工序的需求，同时为了提高感测灵敏度，对支架的工艺处理也有要求。
即，需要一种指纹传感器模块及包含它的便携式电子设备及其制造方法，该指纹传感器模块中，从指纹传感器的感测区域到与用户的手指接触的最外盖为止的厚度达到对电子设备的功能(例如，指纹感测灵敏度)不产生消极影响的程度，同时在电子设备的外形或可靠性方面也没有问题。
实用新型内容
技术问题
为了解决如上所述的技术问题，本实用新型所要解决的技术问题为提供一种既可以防止外观不良或损坏又具有优良的感测灵敏度的指纹传感器模块、具有此的便携式电子设备。
技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型的一个实施例提供一种指纹传感器模块，包括：指纹传感器，具有利用导体而形成于基板的感测部以及与所述感测部电连接的传感器电路部；支架，收容所述感测部并安置所述指纹传感器；后加工层，以与所述感测部的上表面对向的方式位于形成在所述支架的接触面上，其中，所述感测部的上表面与所述接触面之间的支撑层的厚度和所述后加工层的厚度之和为0.04～0.06mm。
在本实用新型的一个实施例中，所述后加工层可包含底涂层、彩色涂料层以及保护膜层而构成。
在本实用新型的一个实施例中，所述底涂层的厚度可以是0.002～0.003mm，所述彩色涂料层的厚度可以是0.003～0.005mm，所述保护膜层的厚度可以是0.02～0.022mm。
在本实用新型的一个实施例中，所述支撑层的厚度可以是0.015～0.03mm。
在本实用新型的一个实施例中，所述指纹传感器可通过将模塑材料填充于所述支架或者将附加支架插入结合于所述支架而得到固定。
另外，为了解决上述技术问题，本实用新型的一个实施例提供一种便携式电子设备，具有前述的指纹传感器模块。
另外，为了解决上述技术问题，本实用新型的一个实施例提供一种指纹传感器模块的制造方法，包括如下步骤：步骤a，将利用导体而形成于指纹传感器的基板的感测部收容于支架，从而将所述指纹传感器安置于所述支架；步骤b，将后加工层以与所述感测部的上表面对向的方式形成在位于所述支架的接触面上，其中，所述感测部的上表面与所述接触面之间的支撑层的厚度和所述后加工层的厚度之和形成为0.04～0.06mm。
在本实用新型的一个实施例中，在形成所述后加工层的步骤b中，所述后加工层可以以底涂层、彩色涂料层以及保护膜层的顺序形成。
在本实用新型的一个实施例中，所述底涂层可形成为厚度取0.002～0.003mm，所述彩色涂料层可形成为厚度取0.003～0.005mm，所述保护膜层可形成为厚度取0.02～0.022mm。
在本实用新型的一个实施例中，所述支撑层可形成为厚度取0.015～0.03mm。
在本实用新型的一个实施例中，在形成所述后加工层的步骤b之前，还可以包括对所述接触面进行抛光的步骤。
在本实用新型的一个实施例中，在将所述指纹传感器安置于所述支架的步骤a之后，可包括如下步骤：将模塑材料填充于所述支架，或者将附加支架插入结合于所述支架，从而固定所述指纹传感器。
另外，为了解决上述技术问题，本实用新型的一个实施例提供一种指纹传感器模块，包括：指纹传感器，具有利用导体而形成于基板的感测部以及与所述感测部电连接的传感器电路部；支架，内部形成有槽，从而将所述感测部挤压收容于所述槽而安置所述指纹传感器；模塑材料，填充所述槽的空余的空间，并覆盖所述传感器电路部和所述感测部。
另外，为了解决上述技术问题，本实用新型的一个实施例提供一种指纹传感器模块的制造方法，包括如下步骤：步骤a，将预定量的环氧树脂粘合剂涂布于形成在支架的槽；步骤b，利用夹具压实，从而将利用导体而形成于指纹传感器的基板的感测部收容于所述槽，并将所述指纹传感器安置于所述支架；步骤c，脱除所述夹具，并将模塑材料填充于所述槽的空余的空间而覆盖所述传感器电路部和所述感测部。
另外，为了解决上述技术问题，本实用新型的一个实施例提供一种指纹传感器模块，包括：指纹传感器，具有利用导体而形成于基板的感测部以及与所述感测部电连接的传感器电路部；第一支架，收容所述指纹传感器以支撑所述感测部；第二支架，在所述感测部的上表面形成支撑层，并固定所述指纹传感器和所述第一支架。
另外，为了解决上述技术问题，本实用新型的一个实施例提供一种指纹传感器模块的制造方法，包括如下步骤：步骤a，利用第一支架支撑指纹传感器以支撑感测部；步骤b，在所述第一支架的上侧结合第二支架而固定所述指纹传感器以使所述感测部的上表面形成支撑层。
另外，为了解决上述技术问题，本实用新型的一个实施例提供一种指纹传感器模块，包括：指纹传感器，具有利用导体而形成于基板的感测部以及与所述感测部电连接的传感器电路部；支架，收容所述感测部，并安置所述指纹传感器，其中，所述支架在所述感测部的上表面与所述支架的接触面之间具有支撑层，所述支撑层中包含有铁电材料。
另外，为了解决上述技术问题，本实用新型的一个实施例提供一种指纹传感器模块的制造方法，包括如下步骤：步骤a，准备支架；步骤b，将利用导体而形成于指纹传感器的基板的感测部收容于所述支架，从而将所述指纹传感器安置于所述支架，其中，所述支架在所述感测部的上表面与所述支架的接触面之间具有支撑层，所述支撑层中包含有铁电材料。
另外，为了解决上述技术问题，本实用新型的一个实施例提供一种指纹传感器模块，包括：指纹传感器，具有利用导体而形成于基板的感测部以及与所述感测部电连接的传感器电路部；支架，收容所述感测部，并安置所述指纹传感器；后加工层，以与所述感测部的上表面对向的方式位于形成在所述支架的接触面上，其中，所述后加工层包含底涂层、彩色涂料层以及保护膜层而构成，所述保护膜层是包含陶瓷的陶瓷涂覆层。
另外，为了解决上述技术问题，本实用新型的一个实施例提供一种指纹传感器模块的制造方法，包括如下步骤：步骤a，将利用导体而形成于指纹传感器的基板的感测部以及与所述感测部电连接的传感器电路部收容于支架，从而将所述指纹传感器安置于所述支架；步骤b，以与所述感测部的上表面对向的方式在位于所述支架的接触面上形成后加工层，其中，所述后加工层包含底涂层、彩色涂料层以及保护膜层而构成，所述保护膜层是包含陶瓷的陶瓷涂覆层。
有益效果
根据本实用新型的一个实施例，可提供一种既能够使指纹传感器得到牢固的模块化又使感测灵敏度得到改善的指纹传感器模块、包含它的便携式电子设备及其制造方法。
尤其，可提供一种能够稳定地支撑以COF或BGA方式设计的指纹传感器的指纹传感器模块、包含它的便携式电子设备及其制造方法。
并且，根据本实用新型的一个实施例，可提供一种既可以高效地制造指纹传感器模块的上表面又在电子设备的外形、功能及可靠性方面没有问题的指纹传感器模块、包含它的便携式电子设备及其制造方法。
而且，根据本实用新型的一个实施例，将支撑层与后加工层的厚度之和控制为0.04mm以上、0.06mm以下，从而可以在检测指纹时有效地实现有效感测。
本实用新型的技术效果并不局限于上述技术效果，应当理解为包括可从本实用新型的详细说明或权利要求书所记载的本实用新型的构成中推导的所有技术效果。
附图说明
图1为表示根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块的立体图。
图2为表示根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器的示例图。
图3为概略地表示根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器的结构的构造图。
图4为概略地表示根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块所具有的指纹传感器的操作的示例图。
图5为概略地表示根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块所具有的指纹传感器的示例图。
图6为概略地表示根据本实用新型的又一实施例的指纹传感器模块所具有的指纹传感器的示例图。
图7为表示根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块的制造工艺的示例图。
图8为表示根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块的制造工艺的剖面示例图。
图9和图10为表示根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块的剖面示例图。
图11为表示在根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块中利用溶胶-凝胶法准备陶瓷涂料的过程的概略图。
图12为表示根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块的立体图。
图13为表示根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块的剖面示例图。
图14为表示根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块的制造工艺的剖面示例图。
图15为表示根据本实用新型的又一实施例的指纹传感器模块的制造工艺的剖面示例图。
对附图的主要部分的符号说明
10、3010：指纹传感器模块
200、1200、2200：指纹传感器
220、1220、2220：传感器电路部
310、4310：支架
312：槽
314：接触面
315、3315：支撑层
340：夹具
350：模塑材料
360：金属板
400：铁电材料
500、3500：后加工层
502：底涂层
503：彩色涂料层
504：保护膜层
3310：第一支架
3320：第二支架
4320：附加支架
具体实施方式
最优实施形态
以下，参考附图说明本实用新型。然而，本实用新型可实现为多种不同的形态，因此并不局限于在此说明的实施例。另外，在附图中，为了明确说明本实用新型而省略了与主旨无关的内容，贯穿整个说明书，对相似的部分赋予了相似的附图标记。
在整个说明书中，当提到某一部分与其他部分连接时，不仅包括直接连接的情形，而且还包括中间夹设其他部件而间接连接的情形。而且，当提到某一部分包括某一构成要素时，只要没有特别相反的记载就并不排除其他构成要素，其表示也可以具有其他构成要素。
以下，参考附图详细说明本实用新型的实施例。
图1为表示根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块的立体图。
如图1所示，指纹传感器模块10可包含支架310和指纹传感器200而构成。其中，指纹传感器200设置于指纹传感器模块10的内部而并不向外部暴露。
指纹传感器模块10可配备于电子设备，尤其可配备于便携式电子设备。在此，便携式电子设备包括手机、智能手机、PDA、平板电脑、笔记本电脑、便携式音频源再现器(MP3播放器)以及与此类似的形态的所有可携带电子设备。
支架310作为一种用于收容指纹传感器200而安置的部件，既保护指纹传感器模块10又确定指纹传感器模块10的整体形状。支架310可以是借助于模具(mold)而形成的模制品。支架310的接触面314作为用于实现用户的触摸的部分，接收经由用户(确切地说是用户的手指)而传递的信号。
支架310可由环氧树脂模塑料(EMC；EpoxyMoldingCompound)、氟树脂及包含20～40％的玻璃的尼龙或者聚酰胺(polyamide)素材中的一种构成。在此，玻璃可提高支架的强度，从而可在外部冲击环境下保护指纹传感器。但是如果玻璃的比率过高，则在机械加工时出现不良的概率提高，因此优选以20～40％的比率添加玻璃。并且，氟树脂可以是介电常数较高的聚偏氟乙烯(PVDF)。
图2为表示根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器的示例图，图3为概略地表示根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器的结构的构造图，图4为概略地表示配备于根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块中的指纹传感器的操作的示例图。
首先，如图2所示，指纹传感器200可包括柔性材料的基板201、感测部210、传感器电路部220、外部接口连接部221。
感测部210包括由导体构成的驱动电极和接收电极，并可设置于基板201内部。感测部210可接收位于基板201上的手指的指纹的谷(valley)与脊(ridge)的电信号之差。
基板201由柔性材料的柔性印刷电路基板(FPCB)构成，从而保护所述驱动电极和接收电极，且还执行传感器电路部220的基板作用。
传感器电路部220作为集成有用于感测指纹图像并处理指纹图像的电路的集成电路(IC)，与感测部210的驱动电极及接收电极电连接。由于基板201由柔性印刷电路基板构成，因此传感器电路部220可贴装于基板201的下面。
外部接口连接部221是由前述基板201的柔性印刷电路基板延伸而形成。外部接口连接部221的内部形成有布线，其一端部形成有连接器223以便能够连接到外部接口。
另外，如图3所示，指纹传感器200还可以包括配备于基板201的上表面的感测部210和配备于基板201的下表面的传感器电路部220。图3的(a)表示基板201的上表面，图3的(b)表示基板201的下表面，图3的(c)是将感测部210与传感器电路部220的电连接关系表示得简单明了的构造图。
基板201可以是柔性(flexible)基板，例如可由聚酰胺(polymide)膜构成，然而并不局限于这样的材料。
感测部210包括形成于基板201上的多个驱动电极211和图像接收电极212。驱动电极211和图像接收电极212可由导体线路构成。
驱动电极211从传感器电路部220接收驱动信号而向图像接收电极212侧发送信号。图像接收电极212从驱动电极211接收经由用户(确切地说是用户的手指)而传递的信号。
位于基板201的上表面的图像接收电极212的一端部部分形成为朝横向延伸。多个驱动电极211以相对于这样的图像接收电极212的延伸方向垂直的形式相互间隔而平行延伸(参考图3的(a))。图像接收电极212在基板201的下表面与传感器电路部220电连接。
多个驱动电极211的一端部从图像接收电极212隔开预定的距离而布置。而且，多个驱动电极211的另一端部在基板201的下表面与传感器电路部220电连接。
如图4所示，驱动电极211与图像接收电极212相分隔，由驱动电极211发送的驱动信号经由用户U而被图像接收电极212所接收。此时，可将基于位于用户U的手指处的指纹谷或指纹脊的存在与否的电场变化作为信号而进行测定，从而实现指纹的识别。
再参考图3的(b)和(c)，传感器电路部220可具有与外部电连接的外部接口连接部221。外部接口连接部221例如可以与智能手机之类的便携装置连接。
如上所述，指纹传感器200可通过覆晶软膜(COF；Chip-On-Flex)或BGA方式实现。尤其，形成为如下的分离型：在基板201的上表面只形成感测部210，即只形成驱动电极211和图像接收电极212，并在基板201的下表面设置与感测部210连接的传感器电路部220。据此，可以使传感器电路部220的集成电路的尺寸减小。由此可以消除设置感测部210的空间制约，并可以使整体的外形紧凑。
并且，凭借不在基板201的上表面设置传感器电路部，从而可以更容易地在指纹传感器模块上设置玻璃，这对于智能手机之类的便携式电子设备而言是特别有用的技术效果。
另外，图5为概略地表示根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块所具有的指纹传感器的示例图，如图5所示，指纹传感器1200的传感器电路部1220可设置于与感测部1210相隔较远之处。即，前述的传感器电路部1220位于支架310(参考图1)的内侧，相反图5所示的传感器电路部1220却可设置于所述支架的外侧。据此，可防止可能在支架与指纹传感器1200的结合工序和固定指纹传感器1200的工序中发生的冲击以及热量直接施加于传感器电路部1220的情形。而且，由于传感器电路部1220可设置于基板1201的任何部分，因此可根据组装的便携式电子设备的结构方面的特性而灵活地设置应用。
这样的指纹传感器不仅可以如前所述地形成为传感器电路部与感测部分离设置的分离型，而且还可以形成为传感器电路部与感测部一体形成的一体型。
图6为概略地表示根据本实用新型的又一实施例的指纹传感器模块所具有的指纹传感器的示例图，如图6所示，指纹传感器2200可构成为球栅阵列(BGA；BallGridArray)类型。
即，可构成为端子2250以二维阵列状列队而排列于基板2201，并使形成于传感器电路部2220的下表面的凸块2221连接于端子2250。端子2250与凸块2221可通过焊接而连接。
基板2201例如可以是印刷电路基板(PCB；PrintedCircuitBoard)以与后述的传感器电路部2220电连接而使电信号信息得以传递。虽然没有图示，然而可通过树脂注塑成型或表面贴装技术(SMT；SurfaceMountingTechnology)而在基板2201的下部贴附引线框架。
前面以分离型为主而说明了指纹传感器，然而传感器电路部与感测部为一体型的情形、图像接收部为多个的AREA类型的情形也都包含于本实用新型的范围中。
图7为表示根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块的制造工艺的示例图，图8为表示根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块的制造工艺的剖面示例图。
首先，如图7的(a)和图8的(a)所示，根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块10包括用于安置指纹传感器200的支架310。支架310在内侧具有槽312，且形成有槽312的面的相反侧面形成有与槽312的形状对应而突出的接触面314(参考图7的(d))。
支架310具有槽312的底面313与接触面314之间的支撑层315，支撑层315的厚度可形成为0.015～0.03mm。在此，支撑层315的厚度表示从槽312到接触面314为止沿着垂直方向测定的厚度。即，支撑层315的厚度可以是感测部210的上表面与接触面314之间的厚度。如果支撑层315的厚度太薄，则无法稳定地收容指纹传感器200，相反如果支撑层315的厚度太厚，则可能削弱指纹传感器200的感测能力。
支撑层315中可包含能够提高介电常数的铁电材料400。更详细地说，如果介电常数高，则可减少指纹传感器在激活状态下接收图像的信号损失，由此可以更加自如地设计支撑层315及后述的后加工层500(参考图9)的厚度。
对铁电材料400进行如下更详细的说明。铁电材料400是作为电绝缘体的介电材料中的一种，是对即使没有从外部施加电压也能够自发引起阳与阴的电场极化现象的物质的统称。作为其代表性物质，包括Al2O3、BaTiO3(BTO)、SrTiO3(STO)、(Ba,Sr)TiO3(BST)等。
可以使这样的铁电材料400以粉末或液体等形态混合于支架310而包含在整个支架310，据此，可将支架310以包含有铁电材料400的EMC模具实现。包含有铁电材料400的EMC模具可以如本实施例那样应用于由柔性基板构成的覆晶薄膜(COF；ChipOnFilm)类型的指纹传感器，除此之外，还可以应用于板上芯片(COB；ChipOnBoard)类型的指纹传感器和晶圆级封装件(WLP；WaferLevelPackage)类型的指纹传感器。
如前所述，铁电材料400优选包含于支撑层315，然而可以虑及工艺的简便性而包含于整个支架310中。
而且，支架310可由环氧树脂模塑料、氟树脂及包含20～40％的玻璃的尼龙或者聚酰胺素材中的一种构成。另外，氟树脂可以是介电常数较高的PVDF(聚偏氟乙烯)。即，如果介电常数高，则感测信号被放大，从而使指纹识别顺利，而且在后加工时厚度的选取可变得更加自由。
槽312中收容指纹传感器200的感测部210和传感器电路部220。此时，槽312中可预先注入预定量的环氧树脂330而作为粘合剂。
然后，如图7的(b)和图8的(b)所示，使柔韧的基板201支撑于形成在槽312的边缘的台阶316上并将指纹传感器200的传感器电路部220安置为朝向上面。在此过程中，指纹传感器200借助于外形与指纹传感器200相同的夹具(JIG)340而得到压迫而被安置。
在指纹传感器200的安置完毕之后，如图8的(c)所示，从槽312中脱除夹具340。
接着，如图7的(c)～(d)及图8的(d)所示，在脱除夹具340之后，用模塑材料350填充支架310的槽312部分。如图7的(b)所示，槽312中收容有感测部210和传感器电路部220，且在收容部分以外还存在空余的空间。如果保留所述空余的空间，则指纹传感器200得不到固定而可能在所述空余的空间内移动，因此将模塑材料350填充于所述空余的空间。模塑材料350可使用液态的聚合物，作为一例，可使用环氧树脂模塑料、环氧树脂及油灰(putty)中的一种。环氧树脂模塑料(EMC)可采用液态环氧树脂模塑料。与通过普通的注塑成型形成的PC系列相比，环氧树脂模塑料由于坚固(hard)而可以预防误差，并可以使平整度变得更优良。不仅如此，在经过高热工序之后，还具有减少普通注塑成型中出现的芯片印记的技术效果。模塑材料350使感测部210紧贴于槽312的底面，从而可以提高指纹传感器200的可靠性。
另外，模塑材料也可以是具有预定形状的结构件。所述结构件也与液态的聚合物相同，亦可固定指纹传感器200而提高感测可靠性。所述结构件可设计为切合槽312的大小而压入，或者可利用专门的固定单元而固定。模塑材料使用为具有预定形状的结构件的示例将在后面阐述(参考图13)。
图7的(d)将图7的(c)所示支架310翻转而示出。如前所述，槽312的相反侧突出形成有对应于槽312的形状的接触面314。
图9和图10为表示根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块的剖面示例图。
如图9和图10所示，指纹传感器模块10的支架310的接触面314上可设置后加工层500。
后加工层500起到将颜色赋予给指纹传感器模块10或加强指纹传感器模块10的上表面侧强度等多样的功能。
后加工层500可包含底涂层502、彩色涂料层503以及保护膜层504而构成，后加工层500可按照底涂层502、彩色涂料层503以及保护膜层504的顺序形成。
底涂层502配备于接触面314上而连接彩色涂料层503，彩色涂料层503可执行呈现颜色的功能。
底涂层502可形成为厚度取0.002-0.003mm，彩色涂料层503可形成为厚度取0.003～0.005mm。
另外，保护膜层504可以是包含紫外线(UV)保护膜或陶瓷的陶瓷涂覆层。保护膜层504可形成为厚度取0.02～0.022mm。
后加工层500可形成为0.025～0.03mm的厚度。
并且，后加工层500和支撑层315的厚度之和D1可以是0.04～0.06mm。
图11是表示在根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块中通过溶胶-凝胶法而准备陶瓷涂料的过程的概略图，以下将图11包含在内而说明。
为了将保护膜层504形成为陶瓷涂覆层，准备陶瓷涂料。陶瓷涂料例如可利用通过搅拌两个以上的溶液而制造陶瓷的溶胶-凝胶(sol-gel)法而制备。
即，如图11的(a)所示，准备A液和B液。然后，如图11的(b)所示，将A液上下左右摇晃预定时间(例如30分钟)。然后，如图11的(c)所示，将B液混合于A液之后搅拌预定时间(例如5小时)。如果通过这样的过程而形成二液型陶瓷涂料，则如图11的(d)所示，只需在涂布(喷涂)之前充分摇晃之后使用即可。可通过将先前准备的陶瓷涂料喷涂于彩色涂料层503上而形成保护膜层504。
如前所述，陶瓷涂料例如可通过溶胶-凝胶法而制造，利用这样的陶瓷涂料而在彩色涂料层上形成陶瓷涂覆层。
由于陶瓷具有高介电常数，因此减少指纹传感器在激活(active)状态下接收图像的信号损失。即，由于陶瓷涂覆层作为介电材料层而发挥作用，因此驱动信号经由用户的手指(未图示)而指向指纹传感器200的电场线可形成得更加密集。即，在根据本实用新型的一个实施例的指纹传感器模块10中，感测信号的损失份量将会减少。而且，陶瓷的耐指纹(anti-fingerprint)性和斥水性等耐污染性较好。因此，可减少表面污染引起的图像的模糊化，从而可以获得清晰的指纹图像。并且，通过在陶瓷涂料内配合使用耐热性、隐蔽性、耐候性优异的无机颜料，还可以呈现多样的颜色。
陶瓷涂覆层的介电常数可根据指纹传感器200的驱动频率而预先确定，例如，介电常数可以是5以上。具体而言，当用户的手指触及指纹传感器模块10时，或者当用户的手指以可实现指纹识别的程度充分靠近指纹传感器模块10时，向用户的手指发送出的驱动信号经过用户而被感测部210(参考图3)所接收。当使用具有这种适于感测部210的驱动频率的介电常数的陶瓷涂覆层(即，保护膜层504)时，信号将会更多地集中于陶瓷涂覆层而通过图像感测区域得到接收。于是，信号的损失减少，从而使指纹传感器200的操作性提高。
在本实用新型的实施例中，通过将后加工层500的保护膜层504形成为陶瓷涂覆层，从而可以获得涂膜厚度减小、耐磨损性和耐热性得到保障、指纹传感器的操作性提高的技术效果，而且还可以通过减少指纹传感器的信号损失而获得工作特性提高的技术效果。
另外，在将后加工层500设置于支架310的接触面314之前，还可以执行用于调节支架310的支撑层315的厚度并提高平整度的抛光处理。此时，抛光过程执行为达到指纹传感器200可实现感测的厚度，为此，可执行为使支架310的支撑层315的厚度达到0.015～0.03mm。例如，如果支撑层315的厚度取0.1mm的厚度，则对支撑层315进行的抛光处理使支撑层315的厚度成为0.015～0.03mm。
而且，如图10所示，模塑材料350上还可以设置金属板360。金属板360可由不锈钢材料构成。金属板360可被设置于模塑材料350上而封固支撑模塑材料350暴露的部分，并支撑指纹传感器模块10，从而可以加强指纹传感器模块10的强度。
根据图7至图10所示的实施例，将传感器200压迫固定在预先准备的支架310，从而具有可确保指纹传感器200的柔性材料基板201的平整度的优点。
实施形态
图12为表示根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块的立体图，图13为表示根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块的剖面示例图，图14为表示根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块的制造工艺的剖面示例图。在本实施例中，指纹传感器可被附加支架(第一支架)所固定，其他的组成与前一实施例相同，故省略说明。
如图12至图14所示，第一支架3310将指纹传感器200的传感器电路部220收容于形成在内侧的第一槽3311，并使柔韧的基板201支撑在形成于第一槽3311的边缘的台阶3319上，从而将指纹传感器200的感测部210安置为朝向上面。
在此，指纹传感器200与第一支架3310借助于环氧树脂或胶带而相互粘接，外部接口连接部221暴露于第一支架3310的外部而延伸布置。
并且，可设置法兰3312，该法兰3312支撑第一支架3310，且包括可使外部接口连接部221贯穿的贯通部3318。法兰3312与第一支架3310可构成为一体型或分离型。在本实施例中构成为一体型。在此，法兰3312还可以包括能够使外部装饰部件(未图示)结合的结合孔(未图示)。
在此，贯通部3318可构成于与第一支架3310的底面边缘抵接的法兰3312部分。
另外，法兰3312的外形可形成为比第一支架3310的边缘更加宽阔，这是为了预先起到位置固定作用以使后续工序变得容易。
然后，在第一支架3310设置有指纹传感器200且贯通部3318设置有外部接口连接部221的状态下，将第二支架3320设置为覆盖第一支架3310。第二支架3320可被设计为固定外部接口连接部221并易于将指纹传感器模块贴附于移动装置。另外，第二支架3320在工艺中也可以与第一支架3310构成为一体型。
第二支架3320可形成有支撑层3315，以覆盖指纹传感器200的感测部210。
另外，在设置第二支架3320之后，对第二支架3320的接触面3314还可以执行专门的抛光过程。此时，抛光过程可执行为达到指纹传感器200可实现感测的厚度(0.015～0.03mm)。
然后，在结束抛光过程之后，可在接触面3314上形成后加工层500。后加工层500可形成为0.025～0.03mm的厚度。
第一支架3310、法兰3312、第二支架3320可由环氧树脂模塑料、氟树脂及包含20～40％的玻璃的尼龙或者聚酰胺素材中的一种构成。
而且，第二支架3320的支撑层3315可包含有铁电材料400，铁电材料400可进一步地包含于整个第二支架3320。
并且，第二支架3320可通过物理方式结合，或者可通过嵌件注塑之类的成型工艺而结合。
第一支架3310、指纹传感器200以及第二支架3320相结合的指纹传感器模块3010可在基板上执行多模块处理，从而可通过裁切过程而分离为单个模块。
另外，图15为表示根据本实用新型的又一实施例的指纹传感器模块的制造工艺的剖面示例图。在本实施例中，可先将指纹传感器收容于支架的槽而安置，再将附加支架插入结合于槽。
即，如图15的(a)～(c)所示，可先将指纹传感器200收容于支架4310的槽4312而安置于支架4310。其中，支架4310对应于图14中的第二支架3320。
然后，可将附加支架4320插入结合于支架4310的槽4312的空余的空间。其中，附加支架4320对应于图14中的第一支架3310。
即，本实施例在指纹传感器200插入到支架4310的槽4312之后附加支架4320结合于槽4312而固定指纹传感器200这一点上与参考图7和图8而说明的将指纹传感器200安置于支架310的槽312之后利用模塑材料350固定指纹传感器200的方法存在共同点。
而且，本实施例在指纹传感器200被由模塑件构成的专门的支架4310和附加支架4320所固定这一点上与参考图14而说明的利用由模塑件构成的专门的第一支架3310和第二支架3320而固定指纹传感器200的方法存在共同点。
前述的本实用新型的说明为示例用，本实用新型所属的技术领域中具有普通知识的人员想必可以理解本实用新型容易在不改变技术思想或必要特征的前提下变形为其他具体形态。因此，应当认为以上记载的实施例在所有方面均为示例性的，其并非限定性实施例。例如，以单一型说明的各个构成要素也可以分散实施，同理，以分散型说明的构成要素也可以通过结合的形态实施。
本实用新型的范围由权利要求书体现，可从权利要求书的含义、范围及其等价概念导出的所有变更或变形的形态都应该解释为包含于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种指纹传感器模块，其特征在于，包括：
指纹传感器，具有利用导体而形成于基板的感测部以及与所述感测部电连接的传感器电路部；
支架，收容所述感测部并安置所述指纹传感器；以及
后加工层，以与所述感测部的上表面对向的方式位于形成在所述支架的接触面上，
其中，所述感测部的上表面与所述接触面之间的支撑层的厚度和所述后加工层的厚度之和为0.04～0.06mm。
2.如权利要求1所述的指纹传感器模块，其特征在于，所述后加工层包含底涂层、彩色涂料层以及保护膜层而构成。
3.如权利要求2所述的指纹传感器模块，其特征在于，所述底涂层的厚度为0.002～0.003mm，所述彩色涂料层的厚度为0.003～0.005mm，所述保护膜层的厚度为0.02～0.022mm。
4.如权利要求1所述的指纹传感器模块，其特征在于，所述支撑层的厚度为0.015～0.03mm。
5.如权利要求1所述的指纹传感器模块，其特征在于，所述指纹传感器通过将模塑材料填充于所述支架或者将附加支架插入结合于所述支架而得到固定。
6.一种指纹传感器模块，其特征在于，包括：
指纹传感器，具有利用导体而形成于基板的感测部以及与所述感测部电连接的传感器电路部；
支架，内部形成有槽，从而将所述感测部挤压收容于所述槽而安置所述指纹传感器；
模塑材料，填充所述槽的空余的空间，并覆盖所述传感器电路部和所述感测部。
7.一种指纹传感器模块，其特征在于，包括：
指纹传感器，具有利用导体而形成于基板的感测部以及与所述感测部电连接的传感器电路部；
第一支架，收容所述指纹传感器以支撑所述感测部；
第二支架，在所述感测部的上表面形成支撑层，并固定所述指纹传感器和所述第一支架。
8.一种指纹传感器模块，其特征在于，包括：
指纹传感器，具有利用导体而形成于基板的感测部以及与所述感测部电连接的传感器电路部；
支架，收容所述感测部，并安置所述指纹传感器，
其中，所述支架在所述感测部的上表面与所述支架的接触面之间具有支撑层，所述支撑层中包含有铁电材料。
9.一种指纹传感器模块，其特征在于，包括：
指纹传感器，具有利用导体而形成于基板的感测部以及与所述感测部电连接的传感器电路部；
支架，收容所述感测部，并安置所述指纹传感器；
后加工层，以与所述感测部的上表面对向的方式位于形成在所述支架的接触面上，
其中，所述后加工层包含底涂层、彩色涂料层以及保护膜层而构成，所述保护膜层是包含陶瓷的陶瓷涂覆层。
10.一种便携式电子设备，其特征在于，具有权利要求1至5中的任意一项所述的指纹传感器模块。
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