CN205068438U - 增强静电防护的电容式指纹感测器 - Google Patents

Abstract

一种增强静电防护的电容式指纹感测器，包含有一感测基底、多个电容感测板、一第一介电层、一第二介电层、一第三介电层及一静电防护结构。该感测基底包含一与该电容感测板电性连接的感测电路，该第一介电层设置于该电容感测板与该感测电路之间，该第二介电层覆盖该电容感测板，该第三介电层设置于该第二介电层上，该静电防护结构设置于该第三介电层，其包含裸露在最上层的一导电网格，该导电网格包含多个位置对应该电容感测板的空格区域以及多条相互交错围绕出该空格区域的格线，且该导电网格贯穿该第三介电层，据此可增加该电容式指纹感测器对静电的防护能力。

Description

增强静电防护的电容式指纹感测器

技术领域

本实用新型涉及一种电容式指纹感测器，特别是一种具静电防护的电容式指纹感测器。

背景技术

指纹为皮肤表皮上不规则凹凸的纹路，并且每个人随着遗传特征的不同，亦各自具有专属自己的指纹，换句话说，指纹可作为个人身份的辨别生物特征，使得指纹目前已广泛使用于个人身份辨识。

随着半导体产业的蓬勃发展，利用半导体芯片所制成的电容式指纹感测器，已渐渐的应用于各式各样的行动电子装置上，以降低该行动电子装置被盗用的风险。由于电容式指纹感测器之中的电容感测元件，其表面为了得以供一手指接触以进行检测，必须大面积的暴露于一外界环境中，但是任何带电的物体都有可能因产生静电对该电容感测元件造成损坏，因此，使得该电容式指纹感测器之中的抗静电结构愈来愈重要。

例如在中国实用新型专利公开第CN102682271号中，即揭示一种电容式指纹集成电路的静电损害防护结构，包含有多个感测板，形成感测板阵列以界定一感测区域；一第一钝化层，覆盖在该感测板上；一图案化静电损害防护金属层，沉积在该第一钝化层上并且具有一鱼骨状(fish-bone-like)结构；一共同导电层(commonconductivelayer)，连接至该鱼骨状结构且在该感测区域上方围绕，并用以将静电电荷传导至外界；一相关的信号处理电路，位于该感测板的下方，并且与该感测板电性连接；以及一第二钝化层，介设在该感测板与该信号处理电路之间。据此，可保护该感测板以及该信号处理电路，避免受到静电损害。

然而，上述的该静电损害防护结构，该鱼骨状结构为朝一横向延伸，使得其尖端所产生的电场集中效应，对于从表面往下产生的静电，仍有可能直接泄电至该感测板上，而造成集成电路的损害，其在引导上仍有改善的空间，而有改良的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种增强静电防护的电容式指纹感测器，以解决现有技术的电容式指纹感测器，其静电损害防护结构在对静电的引导上，仍有不足而造成集成电路可能会损坏的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种增强静电防护的电容式指纹感测器，其中，包含有：

一感测基底，该感测基底包含有一基板以及一设置于该基板上的感测电路；

多个设置于该感测电路上并与该感测电路电性连接的电容感测板；

一设置于该电容感测板与该感测电路之间的第一介电层；

一设置于该第一介电层上而覆盖该电容感测板的第二介电层；

一设置于该第二介电层上的第三介电层；以及

一贯穿该第三介电层的静电防护结构，该静电防护结构包含有裸露在最上层的一导电网格，该导电网格包含多个位置对应该电容感测板的空格区域以及多条相互交错围绕出该空格区域的格线，且该导电网格贯穿该第三介电层。

上述的增强静电防护的电容式指纹感测器，其中，该静电防护结构还包含一环绕该导电网格并与该导电网格电性连接且接地的导电环。

上述的增强静电防护的电容式指纹感测器，其中，该第二介电层具有一大于该第一介电层的介电常数。

上述的增强静电防护的电容式指纹感测器，其中，该第三介电层具有一小于该第二介电层的介电常数。

上述的增强静电防护的电容式指纹感测器，其中，该电容感测板包含一贯穿该第一介电层而与该感测电路电性连接的连接线。

本实用新型的有益功效在于：

本实用新型通过让该静电防护结构的该导电网格贯穿该第三介电层，让该导电网格直接与人体接触，因而该静电防护结构所吸附的静电可以经由手指泄掉，避免集成电路因静电破坏而损坏，以增强静电防护的效果。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的剖面示意图；

图2为本实用新型一实施例的俯视示意图；

图3为本实用新型一实施例的泄电示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请搭配参阅图1至图3所示，图1为本实用新型一实施例的剖面示意图，图2为本实用新型一实施例的俯视示意图，图3为本实用新型另一实施例的泄电示意图，如图所示：本实用新型为一种具静电防护的电容式指纹感测器，包含有一感测基底10、多个电容感测板20、一第一介电层30、一第二介电层40、一第三介电层50以及一静电防护结构60。

该感测基底10包含有一基板11以及一感测电路12，该基板11一般为使用一硅基板，该感测电路12为设置于该基板11上。该电容感测板20设置于该感测电路12上并与该感测电路12电性连接，该第一介电层30设置于该电容感测板20与该感测电路12之间，可由一般金属间介电层(Intermetaldielectric，IMD)所使用的聚酰亚胺制成，其介电常数约介于2.8至3.2之间。在本实施例中，该电容感测板20包含有一贯穿该第一介电层30的连接线21，该电容感测板20为透过该连接线21与该感测电路12电性连接。

该第二介电层40设置于该第一介电层30上，而覆盖该电容感测板20，且该第二介电层具有一大于该第一介电层的介电常数，该第二介电层40可由氮氧化硅(SiON)制成，其介电常数约介于6.4至6.8之间，厚度约为15μm至20μm，该第三介电层50设置于该第二介电层40上，亦可由聚酰亚胺制成，厚度约为3μm至4μm之间，该第三介电层50具有一供一手指80接触而远离该第二介电层40的感测面51，另外，上述的该第一介电层30、该第二介电层40以及该第三介电层50，亦可为各种的钝化层。

而该静电防护结构60设置于该第三介电层50之中，为由金属制成，在此实施例中，包含有裸露在最上层的一导电网格61与一导电环62。该导电网格61包含多个空格区域611以及多条格线612，该空格区域611的位置为对应该电容感测板20之上，该格线612彼此之间相互交错，而围绕出该空格区域611，该导电环62环绕于该导电网格61的一外围，与该导电网格61电性连接并接地70，且该导电网格61贯穿该第三介电层50。

如此一来，当该手指80(如图所示)或是一带电物体靠近该感测面51时，会直接接触该导电网格62，经由该导电网格62由该接地70处泄掉，可避免静电外泄至该电容感测板20，而造成集成电路的损坏，以增强静电防护。

于本实施例中，由于该第三介电层50相较该第二介电层40具有一较低的介电常数，如此，当静电放电于该第三介电层50发生时，可降低该静电进一步往该第二介电层40流窜的机率，并且于正常进行指纹量测的情况下，该第二介电层40具有较高的介电常数还可以提高该电容感测板20至该感测面51之间的电容值，弥补该电容感测板20至该感测面51之间因距离增加所损失的电容值，提高感测的能力。

综上所述，本实用新型可以通过让该静电防护结构的该导电网格贯穿该第三介电层，让该导电网格直接与人体接触，经由该导电网格由该接地处泄掉，避免集成电路因静电而损坏，以增强静电防护。另外，本实用新型还设置该第三介电层相较该第二介电层具有一较低的介电常数，降低该静电往该第二介电层流窜的机率，以保护该电容感测板与该感测电路，并且还可以弥补该电容感测板至该感测面之间因距离增加所损失的电容值，提高感测的能力。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种增强静电防护的电容式指纹感测器，其特征在于，包含有：

一感测基底，该感测基底包含有一基板以及一设置于该基板上的感测电路；

多个设置于该感测电路上并与该感测电路电性连接的电容感测板；

一设置于该电容感测板与该感测电路之间的第一介电层；

一设置于该第一介电层上而覆盖该电容感测板的第二介电层；

一设置于该第二介电层上的第三介电层；以及

一贯穿该第三介电层的静电防护结构，该静电防护结构包含有裸露在最上层的一导电网格，该导电网格包含多个位置对应该电容感测板的空格区域以及多条相互交错围绕出该空格区域的格线，且该导电网格贯穿该第三介电层。

2.根据权利要求1所述的增强静电防护的电容式指纹感测器，其特征在于，该静电防护结构还包含一环绕该导电网格并与该导电网格电性连接且接地的导电环。

3.根据权利要求1所述的增强静电防护的电容式指纹感测器，其特征在于，该第二介电层具有一大于该第一介电层的介电常数。

4.根据权利要求1所述的增强静电防护的电容式指纹感测器，其特征在于，该第三介电层具有一小于该第二介电层的介电常数。

5.根据权利要求1所述的增强静电防护的电容式指纹感测器，其特征在于，该电容感测板包含一贯穿该第一介电层而与该感测电路电性连接的连接线。