TW201732680A - 具指紋感測器之可撓卡 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種用於形成一層壓卡之預層壓層，其包含：一可撓電路基板；一指紋感測器，其經安置於該可撓電路基板上，該指紋感測器具有上表面及下表面，該指紋感測器之該下表面係安置於該基板上，該指紋感測器之一作用層被安置成朝向該指紋感測器之該上表面；一第一積體電路晶片，其經安置於該基板上且具有經電連接至該可撓電路基板之至少一引線；及一配接器可撓電路，其經電接合至該指紋感測器之該作用層。該積體電路晶片經調適以透過該配接器可撓電路來與該指紋感測器通信。

Description

具指紋感測器之可撓卡
本發明係關於生物測定感測器且更特定言之係關於一卡上之生物測定感測器晶片組之整合。
指紋感測及匹配係用於個人識別或驗證之一可靠且廣泛使用之技術。特定言之，指紋識別之一種常見方法涉及掃描一樣本指紋以獲得其之一影像且儲存該影像及/或該指紋影像之獨特特性。可比較一樣本指紋之特性與已在一資料庫中之參考指紋之資訊以判定一人之正確識別，諸如用於驗證目的。 一類指紋感測器係基於如在例如2000年7月18日發佈之命名為「Sensor For Acquiring a Fingerprint」之美國專利案第6,091,837號及2011年3月22日發佈之命名為「Apparatus for Fingerprint Sensing」之美國專利案第7,910,902號中描述之主動熱感測原理，該等案之各者之全文以引用之方式併入本文中。 將一生物測定指紋晶片集整合至一卡上生物測定系統(BSoC)中存在挑戰。一挑戰係指紋感測器之作用側必須以向上方向定向，此係因為需要與手指直接接觸。此定向需要使用線接合，其中藉由線接合建立至作用側之電接觸。但線接合技術具有高成本、低良率及可靠性缺點。
在實施例中，一種用於形成一層壓卡之預層壓層包含：一可撓電路基板；一指紋感測器，其安置於該可撓電路基板上，該指紋感測器具有上表面及下表面，該指紋感測器之該下表面安置於該基板上，該指紋感測器之一作用層安置為朝向該指紋感測器之該上表面；一第一積體電路晶片，其安置於該基板上且具有電連接至該可撓電路基板之至少一引線；及一配接器可撓電路，其電接合至該指紋感測器之該作用層，其中該積體電路晶片經調適以透過該配接器可撓電路來與該指紋感測器通信。 在實施例中，一種卡上生物測定系統包括至少一底部層壓層，及安置於該至少一底部層壓層上方之一預層壓層。該預層壓層包括：一可撓電路基板；一指紋感測器，其安置於該可撓電路基板上，該指紋感測器具有上表面及下表面，該指紋感測器之該下表面安置於該基板上，該指紋感測器之一作用層安置為朝向該指紋感測器之該上表面；一第一積體電路晶片，其安置於該基板上且具有電連接至該可撓電路基板之至少一引線；及一配接器可撓電路，其電接合至該指紋感測器之該作用層，其中該第一積體電路晶片經調適以透過該配接器可撓電路來與該指紋感測器通信。該卡上系統具有至少一頂層壓層，該頂層壓層具有形成於其中之一窗，該窗覆蓋該指紋感測器。 在實施例中，一種形成用於形成層壓卡之預層壓層之方法包含以下步驟：提供具有對應於個別卡之複數個區域之一可撓電路基板片，各卡區域具有一指紋感測器及一第一積體電路晶片，該指紋感測器安置於該可撓電路基板片上，該指紋感測器具有上表面及下表面，該指紋感測器之該下表面安置於該基板片上，該指紋感測器之一作用層安置為朝向該指紋感測器之該上表面，該第一積體電路晶片安置於該可撓電路基板片上；將一配接器可撓電路片安置於該可撓電路基板片上方；將該配接器可撓電路片電接合至各指紋感測器之該作用層；及在該接合步驟後，將該配接器可撓電路片及可撓電路基板片切割成複數個個別預層壓層，各個別預層壓層包括對應於該等個別卡之一或多者的該複數個區域之一或多者。各個別預層壓層具有一各自可撓電路基板及電接合至該可撓電路基板之配接器可撓電路，其中各個別預層壓層之該積體電路晶片經調適以透過各自配接器可撓電路來與各個別預層壓層之指紋感測器通信。 自結合隨附圖式提供之本發明之較佳實施例之以下詳細描述，將更加瞭解本發明之以上及其他特徵。
例示性實施例之此描述旨在結合隨附圖式來閱讀，隨附圖式應被視為整個書面描述之部分。在描述中，相關術語諸如「下」、「上」、「水平」、「垂直」、「在......上方」、「在......下方」、「在......上面」、「在......下面」、「頂部」及「底部」以及其之衍生詞(例如，「水平地」、「向下地」、「向上地」等)應被理解為意指如隨後描述或如所論述之圖式中展示之定向。此等相關術語係為方便描述，且不要求此設備在一特定定向上構建或操作。若無另外明確說明，有關附接、耦合及類似者之術語(諸如「經連接」及「經互連」) 意指其中結構係固定或透過中間結構彼此直接或間接附接之一關係，以及均可移動或剛性附接或關係。同樣地，若無另外描述，電相關術語「連接」及「耦合」意指其中組件透過中間結構彼此直接或間接電通信之一關係。 一智慧卡、晶片卡或積體電路卡(ICC)係具有嵌入式積體電路之任何口袋型卡。智慧卡通常係由塑料(例如聚氯乙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯基聚酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯或聚碳酸酯)製作。 圖1展示用於BSoC 10之一可能架構。一指紋感測器12透過一類比介面14在一影像捕捉ASIC 16之控制下捕捉一指紋影像。影像捕捉ASIC 16讀出此影像，且經由介面18 (例如，SPI或USB介面)將影像傳送至一嵌入式微控制器單元(MCU) 20。MCU 20處理該影像，通常基於所謂「特徵點(minutiae)」來擷取特徵並產生一指紋模板。在實施例中，諸如對於智慧型信用卡實施例，指紋模板被傳送至一智慧卡晶片24 (積體電路卡晶片，ICC)，其在一所謂「晶片上匹配(match on chip)」應用中執行匹配。MCU 20亦可具有指紋匹配功能性。包括一成像感測器、A/D轉換器ASIC且具有影像處理、特徵擷取、生物測定模板產生的MCU，及生物測定匹配器的指紋感測器模組可自NEXT Biometrics AS (Oslo, Norway)以產品名稱NB-1411購得。包括一成像感測器、A/D轉換器ASIC、及主機介面(諸如SPI或USB)之指紋感測器模組可自NEXT Biometrics AS以產品名稱NB-1011購得。 在替代實施例中，影像捕捉ASIC 16、MCU 20及/或智慧卡晶片24之功能性可被整合至一單晶片或晶片中。在替代實施例中，感測器12之功能性可與影像捕捉ASIC 16一同併入一組件中，且視需要亦與MCU 20及/或智慧卡晶片24之功能性合併。 圖2繪示一層壓BSoC 50之一部分橫截面視圖。卡50係自一預層壓層52 (亦稱作一「核心」)、(多個)頂層壓層64及(多個)底層壓層62形成。「預層壓」意謂用於在層壓產品(或其他層壓中間產品)之生產期間使用之一「預層壓鑲嵌物」或層壓中間產品。頂層壓層64及底層壓層62可係(例如)聚氯乙烯(PVC)層或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)箔層。在熱及/或壓力下使用在層壓卡製備之技術中熟習的程序，將該等層層壓在一起。預層壓層52包含具有經安裝於其上之若干組件(諸如包含上文接合圖1描述之組件)之一可撓印刷電路基板54。在實施例中，該可撓印刷電路基板材料係具有導電銅跡線之PET，從而將所安裝組件彼此及/或與外部介面連接。預層壓可撓印刷電路基板54可非常厚，諸如(例如)厚度約80 µm。為繪示之目的，預層壓層52包含指紋感測器56及經安裝至可撓印刷電路基板54之一積體電路晶片58。該積體電路晶片可係(例如)上文結合圖1描述之影像捕捉ASIC。可撓印刷電路基板54包含用於在指紋感測器56與積體電路晶片58以及其他組件之間進行連接的跡線。積體電路晶片58被展示為其之作用側面向下(即，朝向基板54)，其中透過導電焊料凸塊60進行至可撓印刷電路基板層52之電連接。此連接技術被稱為覆晶。 在本文中所描述之實施例中，積體電路晶片58可係一智慧卡控制器晶片。在此等實施例中，影像捕捉功能性可經整合至感測器56中，感測器56可係一矽基指紋感測器。 指紋感測器56通常包含可係一玻璃基板之一基板56b，及在其上方形成之一作用層56a。在指紋感測器係一可撓感測器之實施例中，採用一可撓基板56b，諸如一多晶矽基板或薄化矽基板。在感測器係一大面積感測器之實施例中，諸如係由NEXT Biometrics AS (Oslo, Norway)製造之NB-0510-SP晶片集的部分，該晶片集包含在玻璃基板上之一感測器晶粒及負責A/D信號處理之一小封裝資料捕捉ASIC。此等指紋感測器基於熱傳送以主動熱感測原理操作。在一短時期內，將一低功率熱脈衝施加至各感測器像素且量測一回應。可使用大面積生產程序來生產此類型指紋感測器，諸如低溫多晶矽(LTPS)薄膜電晶體及器件。可使用一黏著劑或其他適當機械接合技術將感測器56固定至基板54。如圖2中可見，在(多個)頂層壓層64中形成一窗66，從而在感測器之上表面處曝露感測器56之作用層56a。應瞭解，作用層56a可對應於感測器56之上表面或其可被塗佈有一非作用層或允許影像傳送之塗層。作用層56a亦包含用於對作用層56a進行連接之引線區域。當在使用時，一手指70被定位於感測器56之上方及上面。當前不存在大量生產之具有嵌入式大面積感測器之此類型的可撓智慧卡。因為感測器56之作用層56a必須面向上，所以必須使用線接合連接68 (例如金線)以將上表面連接至可撓印刷電路基板54。此等導線接合連接不僅使製造程序複雜，而且導線接合連接並未確信為在一可撓卡中使用足夠穩健，可撓卡在使用時經受頻繁彎曲應力。且即使導線接合技術上可行，對於大量生產給定成本、良率、及可靠性考量，直接接觸接合技術(諸如覆晶焊接或各向異性導電膜(ACF))係較佳。 卡之全部元件應為可撓。更小且更薄組件傾向於更靈活。可薄化諸如影像讀出ASIC 16、58之組件，(例如)以具有在約120 µm與450 µm之間或等於約120 µm及450 µm之一厚度，且突起以容許焊接。ASIC 16之尺寸係約3.5 mmx3.5 mm。在實施例中，板上生物測定晶片集50之全部組件可耐受如根據ISO/IEC 10373-1之扭轉彎曲應力。當被整合至一BSoC中時，剛性指紋感測器不耐受如根據ISO/IEC 10373-1之扭轉彎曲應力。對於大面積感測器(例如，具有至少169 mm2 之感測面積的感測器)，此問題變得更嚴重。 在實施例中，卡50符合用於在ISO/IEC 7810:2003識別卡-物理特性中闡明之識別卡之物理特性的標準。在實施例中，所得卡50不大於如ISO/IEC 7810:2003中指定之ID-1大小。信用卡係ISO/IEC 7810 ID-1大小卡之一常見實例。此等卡具有85.60 × 53.98 mm (3.370 × 2.125 in)之尺寸及半徑為2.88至3.48 mm之圓角。其他常見實例包含ATM卡、轉帳卡、及多個國家中之駕照。此格式亦用於一些國家中之個人身份卡、用於公共運輸之自動收費系統卡、，用於銷售之忠誠卡。 圖10繪示透過卡800之上表面805曝露之具有嵌入式指紋感測器810之ID-1大小卡800之一俯視圖。應瞭解，卡之上表面可具有識別訊息(例如，使用者之照片及/或名稱)、帳戶訊息(例如，信用卡帳戶訊息)、商標訊息或關於該卡之用途的任何其他訊息。同樣地，卡之背面(未展示)可具有一簽名區塊、磁條及/或其他資訊(諸如CVV號)。 在實施例中，卡50符合用於在(例如) ISO/IEC 17839-2卡上生物測定系統-第2部分：物理特性(標準草案)中所定義之板上生物測定系統(BSoC)之物理特性的標準。如由假匹配率(FMR)及假非匹配率(FNMR)測得，指紋感測器面積與系統之精確度之間存在一關係。雖然更小大小之感測器更易於被整合至BSoC中，但此等感測器產生更高錯誤率。ISO/IEC 17839-2卡上生物測定系統給定一最小面積169 mm2 。較佳感測器面積係聯邦資訊處理標準(FIPS)指紋獲取檔案(FAP)-10 (12.7 mm x 16.5 mm；規範PIV-071006)，且更佳係IPS FAP-20 (15.24 mm x 20.32 mm；規範PIV-071006)。 在實施例中，包含所安裝組件(諸如指紋感測器)之卡之預層壓層的高度或厚度在約120至450 µm之間或等於約120 µm及450 µm。 圖3繪示用於製造如上文所描述之BSoC之一預層壓層152之一部分之一實施例。如同圖2，預層壓層包含具有用於進行組件(諸如結合圖1及圖2描述者)之間之連接之導電跡線之一可撓印刷電路基板54。大面積生物測定感測器56被安置於可撓印刷電路基板54上，其中其之作用層56a面向上。在此實施例中，一配接器可撓電路(例如一單面可撓印刷電路(FPC) 100)將感測器56之作用側56a連接至可撓印刷電路基板54。FPC 100係藉由接合劑105接合至感測器56之作用層56a，且係藉由接合劑110接合至基板54。在實施例中，接合劑105及110係各向異性導電膜(ACF)接合劑，係一環氧樹脂黏合互連系統，在液晶顯示器製造中使用ACF接合以進行自驅動器電子至LCD之玻璃基板的電連接及機械連接。亦在智慧卡產業中使用ACF接合，以將天線用線連接至用於非接觸式及雙介面卡之預層壓基板。接合程序使用ACF帶，在ACF帶之導線中具有導電顆粒。在ACF接合程序期間，經由一熱電極(熱壓機)施加熱及壓力。在被接合之組件上的跡線或導電凸塊之間的導電顆粒被壓縮，且從而提供電接觸。導電顆粒被捕獲成一永久壓縮形式，其中顆粒係以最小化電短路之機會的方式分佈。 在一實施例中，建立在配接器FPC 100與感測器層56a之間之ACF接黏接劑105。接著，建立在FPC 100與預層壓基板54之間之ACF接合劑110。 在替代實施例中，接合劑110可係導電焊料凸塊，諸如將積體電路晶片58連接至基板54之凸塊60。 如上文所提及，FPC 100係一種可撓電路，其係用於藉由在可撓塑料基板(諸如聚醯亞胺、PEEK或聚酯膜)上安裝電子器件以組裝電子電路之一技術。可撓電路可係聚酯上之網版印刷銀電路。可使用用於剛性印刷電路板之相同組件製造可撓電子總成，但容許板保持一所要形狀，或在其之使用期間撓曲。可用一光微影技術製備撓印刷電路(FPC)。製備可撓箔電路或可撓扁平纜線(FFC)之一替代方法係在PET之兩層之間層壓非常薄(0.07 mm)之銅條。此等PET層(通常0.05 mm厚)用一熱固性黏著劑塗覆，且將在層壓程序期間啟動。 單側可撓電路具有在一可撓介電膜上之用一金屬或導電(用金屬填充)聚合物製備之一單導體層。組件終端特徵僅可自一側取用。可在基膜中形成孔以容許組件引線穿過從而用於通常藉由焊接之互連。單側撓曲電路可用或無如覆蓋層或覆蓋塗層之此等保護塗層製造，然而電路上方之一保護塗層之使用係最常見。 如自圖3中可見，使用FPC 100將感測器56電連接至基板54，其繼而進行至積體電路晶片58 (及/或其他組件)之電連接，容許形成可耐受由BSoC引起之彎曲應力之一穩健預層壓層152。在感測器56與可撓基板54之間不存在彎曲應力下係潛在故障點之接線。進一步言之，如在下文更詳細描述，連接方法可被調適為大量生產技術，其容許用於大量卡生產之預層壓層之大量生產。 類似於FPC，在一實施例中，自感測器作用層56a至基板54之連接可使用卷帶自動接合(TAB)，而非一FPC (諸如圖3中之FPC 100)。TAB使用一銅導電圖案以在一晶片與一基板之間形成互連。該圖案自一介電質載體膜上之一連續銅帶預處理。TAB片經接合至感測器作用層上之金凸塊。使用具有稱為熱電極之一工具之稱為脈衝焊接之一程序將TAB片之引線焊接至基板。TAB當前被用在液晶顯示器、電子錶及其他大量消費者產品中。 圖4展示用於製造如上文描述之BSoC之一預層壓層252之另一實施例。預層壓層252在全部方面中與預層壓層152相同，僅修改感測器56至可撓基板54之連接。特定言之，該連接配置包含藉由接合劑205連接至感測器56之作用側56a之一第一配接器可撓印刷電路(FPC) 200。配接器FPC 200透過接合劑210連接至一第二配接器FPC 250。第二配接器FPC 250透過接合劑260連接至可撓基板層54。在實施例中，第二配接器FPC 250係一雙面可撓電路(FPC)，例如包含其等之間具有一絕緣層之兩個導電層及用於外層之覆蓋層或膜。覆蓋膜經預佈線以使用導電通孔(諸如電鍍通孔(PTH)或其他種類之導電通孔)自兩側取用銅。此等導電通孔容許自FPC之一側至另一側之電連接。 在實施例中，接合劑260係導電焊料凸塊。在一實施例中，焊料凸塊260係含有無鉛焊料球(諸如Sn/1.0Ag/0.5Cu，通常稱為SAC 105，或SAC 305 (Sn/3.0Ag/0.5Cu)焊料球，且具有對於給定應用之適當直徑)之低銀(AG)。 在實施例中，接合劑210及205皆係ACF接合劑。 在一實施例中，結合圖8及圖9之下文所描述，配接器FPC層200可覆蓋預層壓252之整個上表面(惟作用感測器層56a上方之一窗除外)以便兼作智慧卡之一覆蓋箔。 圖5展示用於製造如上文所描述之BSoC之一預層壓層352之另一實施例。預層壓層352在全部方面中與預層壓層152及預層壓層252相同，僅修改感測器56至可撓基板54之連接且積體電路晶片58a相對於積體電路晶片58之定位翻轉。即，積體電路晶片58a之作用側現面向上(在與感測器56之作用側56a相同之方向)，而積體電路晶片58之作用側面向可撓基板54。該連接配置包含藉由接合劑305連接至感測器56之作用側之一單側配接器可撓印刷電路(FPC) 300。配接器FPC 300藉由接合劑310連接至積體電路晶片58a之作用側。且配接器FPC 300亦藉由接合劑320連接至可撓基板54之上表面。以此方式，配接器FPC 300將感測器56連接至積體電路晶片58a且將積體電路晶片58a連接至可撓基板54，可撓基板54可亦具有連接至其之上文結合圖1描述之其他組件。 在實施例中，接合劑305、310及320係ACF接合劑。 如同其他實施例，如下文結合圖8及圖9所描述，配接器FPC層300可覆蓋預層壓352之整個上表面(惟在作用感測器層56a上方之一窗除外)以便兼作智慧卡之一覆蓋箔。 圖6展示用於製造如上文所描述之BSoC之一預層壓層752之另一實施例。如同預層壓層152及252，積體電路晶片58b被定向為其之作用側面向基板54，從而容許積體電路晶片58b具有至基板54之導電焊料凸塊接合劑60。積體電路晶片58b具有容許積體電路晶片58b之兩側面之間之電連接之一或多個導電矽穿孔(TSV)。當然，在TSV將該作用側連接至直接耦合至基板54之積體電路晶片58b之相對側上之引線之情況下，積體電路晶片58b之作用側亦可面向上。在此實施例中，該連接配置包含藉由接合劑705連接至感測器56之作用側之一單側配接器可撓印刷電路(FPC) 700。配接器FPC 700藉由接合劑710連接至積體電路晶片58b之頂面之作用側。以此方式，配接器FPC 700將感測器56直接連接至積體電路晶片58b，積體電路晶片58b亦直接連接至可撓基板54，可撓基板54亦具有連接至其之上文結合圖1描述之其他組件。在實施例中，積體電路晶片58b係一影像捕捉ASIC。 在實施例中，接合劑705及710係ACF接合劑。 如同其他實施例，如下文結合圖8及圖9所描述，配接器FPC層700可延伸以覆蓋預層壓層752之整個上表面(惟在作用感測器層56a上方之一窗除外)以便兼作智慧卡之一覆蓋箔。 圖7繪示一雙面配接器可撓印刷電路(FPC) 400之一實施例之一橫截面視圖。FPC 400包含一絕緣層402，諸如聚醯亞胺層。導電層404形成在絕緣層之任一側上。此等層可(例如)係銅箔層。通孔406穿過絕緣層402形成以容許導電層404之間之電連接。可選之上絕緣覆蓋層408a及下絕緣覆蓋層408b形成在導電層404上方。提供上連接區域410a及下連接區域410b以進行至導電層404之電連接。此等區域可用於上文論述之焊料或ACF接合劑。應瞭解，一單側FPC可僅具有一導電層404及一覆蓋層(例如，層408a或408b)且不需要通孔406。 在一實施例中，可撓指紋感測器56具有導電通孔以容許感測器接點被放置在感測器基板56b之下側上，即，在與作用層56a相對之側上。此容許感測器直接接合至預層壓52之可撓基板54上，諸如藉由焊料球連接或ACF接合。 圖8繪示一預層壓前驅體片500。預層壓前驅體片500包含一可撓印刷電路基板502 (例如，對應於上文論述之基板54)及安置於基板502上之複數個指紋感測器504 (例如，對應於上文論述之感測器56)。對準標記508表示感測器作用區域之邊界。其他組件(諸如積體電路晶片506，例如，對應於上文論述之積體電路晶片58)亦安置於基板502上。此等組件可經配置於通常對應於一標準智慧卡(例如，85 mm x 54 mm)之大小及形狀之區域510內之一網格中之基板502上。 圖9展示重疊在圖8之層500上之一配接器FPC片600 (對應於例如上文描述之FPC 100、200、300或700)。在片600中預切割或預形成窗602以容許曝露下方之指紋感測器504。如上文結合圖3及圖5所論述，配接器FPC片600與感測器504重疊且藉由(例如) ACF接合電耦合至感測器之作用區域，且經由ACF接合及/或導電焊料球接合電耦合至基板502及/或積體電路晶片506。在圖4之實施例中，層600將被接合至一第二配接器FPC (諸如配接器FPC 250)。 將FPC層600電接合至預層壓前驅體片500後，總成(500，600)可層壓(用熱及/或壓力)有一或多個額外層(諸如上文結合圖2所描述)並切割成個別BSoC卡。在實施例中，FPC層600兼作該等頂層壓層或其等之一個。在實施例中，在電接合後採用熱及/或壓力以在前驅體片500與FPC層600之間形成一物理接合。替代地，該物理接合可在電接合步驟期間產生。 可在基板502及/或配接器片600上提供對準標記508以容許在感測器504與FPC片600之間之正確對準。因為智慧卡亦在片上生產，所以可最佳化感測器以用於卡生產。 雖然片600經展示為具有對應於個別卡之複數列及行之窗口602及電連接(未展示)，然而應瞭解，片600可提供為個別列窗及電連接之多個片，或提供為個別行窗及電連接之多個片。例如，假設在預層壓前驅體片500上之卡區域510之一N x M網格，片600可被提供為N x M元件之一單片，或足以提供N x M元件之列及行之任何組合之多個片，即，以任何形式及數目促進有效製造及正確對準及(多個)片600至前驅體片500之電連接。 雖然已就例示性實施例描述本技術，但是本發明並不限於此。確切言之，隨附發明申請專利範圍應被廣義地解釋為包含熟習本項技術者可在不背離本發明之等效物之範疇及範圍之情況下做出之本發明之其他變體及實施例。
10‧‧‧卡上生物測定系統(BSoC)
12‧‧‧指紋感測器
14‧‧‧類比介面
16‧‧‧影像捕捉ASIC/影像讀出ASIC
18‧‧‧介面
20‧‧‧嵌入式微控制器單元(MCU)
24‧‧‧智慧卡晶片
50‧‧‧層壓BSoC/板上生物測定晶片集/卡
52‧‧‧預層壓層/可撓印刷電路基板層
54‧‧‧可撓印刷電路基板/預層壓基板
56‧‧‧可撓指紋感測器
56a‧‧‧感測器作用層/作用感測器層
56b‧‧‧可撓基板/感測器基板
58‧‧‧積體電路晶片
58a‧‧‧積體電路晶片
58b‧‧‧積體電路晶片
60‧‧‧導電焊料凸塊接合劑
62‧‧‧底層壓層
64‧‧‧頂層壓層
66‧‧‧窗
68‧‧‧線接合連接
70‧‧‧手指
100‧‧‧單面可撓印刷電路(FPC)/配接器可撓印刷電路(FPC)
105‧‧‧接合劑
110‧‧‧接合劑
152‧‧‧預層壓層
200‧‧‧第一配接器可撓印刷電路(FPC)
205‧‧‧接合劑
210‧‧‧接合劑
250‧‧‧第二配接器可撓印刷電路(FPC)
252‧‧‧預層壓層
260‧‧‧接合劑/焊料凸塊
300‧‧‧單側配接器可撓印刷電路(FPC)
305‧‧‧接合劑
310‧‧‧接合劑
320‧‧‧接合劑
352‧‧‧預層壓層
400‧‧‧雙面配接器可撓印刷電路(FPC)
402‧‧‧絕緣層
404‧‧‧導電層
406‧‧‧通孔
408a‧‧‧上絕緣覆蓋層
408b‧‧‧下絕緣覆蓋層
410a‧‧‧上連接區域
410b‧‧‧下連接區域
500‧‧‧預層壓前驅體片(卡)
502‧‧‧可撓印刷電路基板
504‧‧‧指紋感測器
506‧‧‧積體電路晶片
508‧‧‧對準標記
510‧‧‧區域
600‧‧‧配接器FPC片/FPC層
602‧‧‧窗
700‧‧‧單側配接器可撓印刷電路(FPC)
705‧‧‧接合劑
710‧‧‧接合劑
752‧‧‧預層壓層
800‧‧‧卡
805‧‧‧上表面
810‧‧‧嵌入式指紋感測器
隨附圖式繪示本發明之較佳實施例，以及本發明相關之其他資訊，其中： 圖1展示用於一卡上生物測定系統之一架構之一實施例。 圖2係一卡上生物測定系統之一部分橫截面視圖。 圖3繪示用於製造一卡上生物測定系統之一預層壓層之一實施例。 圖4繪示用於製造一卡上生物測定系統之一預層壓層之另一實施例。 圖5繪示用於製造一卡上生物測定系統之一預層壓層之另一實施例。 圖6繪示用於製造一卡上生物測定系統之一預層壓層之另一實施例。 圖7係一雙面配接器可撓印刷電路之一實施例之一橫截面視圖。 圖8繪示預層壓前驅體片之一實施例。 圖9繪示一配接器可撓印刷電路片之一實施例。 圖10繪示具有一大面積指紋感測器之一卡之一實施例。
54‧‧‧可撓印刷電路基板/預層壓基板
56‧‧‧可撓指紋感測器
56a‧‧‧感測器作用層/作用感測器層
56b‧‧‧可撓基板/感測器基板
58‧‧‧積體電路晶片
60‧‧‧導電焊料凸塊接合劑
100‧‧‧單面可撓印刷電路(FPC)/配接器可撓印刷電路(FPC)
105‧‧‧接合劑
110‧‧‧接合劑
152‧‧‧預層壓層

Claims (25)

  1. 一種用於形成一層壓卡之預層壓層，其包括： 一可撓電路基板； 一指紋感測器，其經安置於該可撓電路基板上，該指紋感測器具有上表面及下表面，該指紋感測器之該下表面係安置於該基板上，該指紋感測器之一作用層被安置成朝向該指紋感測器之該上表面； 一第一積體電路晶片，其經安置於該基板上且具有經電連接至該可撓電路基板之至少一引線；及 一配接器可撓電路，其經電接合至該指紋感測器之該作用層，其中該積體電路晶片經調適以透過該配接器可撓電路來與該指紋感測器通信。
  2. 如請求項1之預層壓層，其中該配接器可撓電路係藉由各向異性導電膜(ACF)接合而接合至該指紋感測器之該作用層。
  3. 如請求項1之預層壓層，其中該配接器可撓電路亦經電接合至該可撓電路基板，其中該配接器可撓電路至該可撓電路基板之電接合將該第一積體單路耦合至該指紋感測器。
  4. 如請求項3之預層壓層，其中該配接器可撓電路係藉由各向異性導電膜(ACF)接合而接合至該可撓電路基板及至該指紋感測器之該作用層。
  5. 如請求項3之預層壓層，其中該配接器可撓電路係一單側配接器可撓印刷電路。
  6. 如請求項1之預層壓層， 其中該第一積體電路晶片之一作用層被定向成遠離該可撓電路基板之該上表面，且 其中該配接器可撓電路經電接合至該第一積體電路晶片之該作用層之至少一引線，其中該第一積體電路晶片及該指紋感測器經調適以透過該配接器可撓電路直接通信。
  7. 如請求項6之預層壓層，其中該配接器可撓電路亦經電接合至該可撓電路基板，藉此將該第一積體電路晶片電連接至該可撓電路基板。
  8. 如請求項7之預層壓層，其中該配接器可撓電路係一單側配接器可撓印刷電路。
  9. 如請求項8之預層壓層，其中藉由各向異性導電膜(ACF)接合將該配接器可撓電路接合至該指紋感測器、該第一積體電路晶片，及該可撓電路基板。
  10. 如請求項1之預層壓層，進一步包括一第二配接器可撓電路，其中該第二配接器可撓電路係一雙面可撓電路，其中該第二配接器可撓電路之一上側經電接合至該配接器可撓電路之一底側，且該第二配接器可撓電路之一底側經電接合至該可撓電路基板。
  11. 如請求項1之預層壓層，其中該配接器可撓基板覆蓋該可撓電路基板且具有經形成於其中之一窗，該窗覆蓋該指紋感測器。
  12. 如請求項1之預層壓層，其中該第一積體電路晶片包括一影像捕捉ASIC。
  13. 如請求項12之預層壓層，進一步包括一微控制器，該微控制器經電接合至該可撓電路基板且經調適以透過該可撓電路基板來與該影像捕捉ASIC通信。
  14. 如請求項1之預層壓層，其中該第一積體電路晶片係一智慧卡晶片控制器，且該指紋感測器經調適以由該智慧卡晶片控制器提供一指紋模板以供比較。
  15. 如請求項1之預層壓層，其中該指紋感測器具有至少169 mm2 之一感測區域。
  16. 如請求項1之預層壓層，其中該第一積體電路晶片之一第一側經電接合至該可撓電路基板，且與該第一側相對之一第二側經電接合至該配接器可撓電路。
  17. 如請求項16預層壓層，其中該第一積體電路晶片係一影像捕捉ASIC，該預層壓層包括至少一第二積體電路晶片，該至少一第二積體電路晶片經調適以透過該可撓電路基板來與該影像捕捉ASIC通信。
  18. 如請求項1之預層壓層，其中該預層壓層具有在約120至450 µm之間之一總厚度。
  19. 一種卡上生物測定系統，其包括： 至少一底層壓層； 一預層壓層，其經安置於該至少一底層壓層上方，該預層壓層包括： 一可撓電路基板； 一指紋感測器，其經安置於該可撓電路基板上，該指紋感測器具有上表面及下表面，該指紋感測器之該下表面係安置於該基板上，該指紋感測器之一作用層被安置成朝向該指紋感測器之該上表面； 一第一積體電路晶片，其經安置於該基板上且具有經電連接至該可撓電路基板之至少一引線；及 一配接器可撓電路，其經電接合至該指紋感測器之該作用層，其中該第一積體電路晶片經調適以透過該配接器可撓電路來與該指紋感測器通信；及 至少一頂層壓層，該頂層壓層具有經形成於其中之一窗，該窗覆蓋該指紋感測器。
  20. 如請求項19之板上生物測定系統， 其中該第一積體電路晶片係覆晶接合至該可撓電路基板之一智慧卡晶片控制器； 其中該配接器可撓電路經電接合至該可撓電路基板； 其中該配接器可撓電路至該可撓電路基板之電接合容許該智慧卡控制器透過該配接器可撓電路來與該指紋感測器通信。
  21. 如請求項19之板上生物測定系統， 其中該第一積體電路晶片具有經定向成遠離該可撓電路基板之一上表面之一作用側，且 其中該配接器可撓電路在該第一積體電路晶片之該作用側處經電接合至至少一引線，從而該第一積體電路晶片及該指紋感測器經調適以透過該配接器可撓電路直接通信，且 其中該配接器可撓電路亦經電接合至可撓電路基板，從而該第一積體電路晶片經調適以透過該配接器可撓電路來與該可撓電路基板直接通信。
  22. 如請求項19之板上生物測定系統，其中該至少一頂層壓層包含該配接器可撓電路，該配接器可撓電路具有經形成於其中之一窗，該窗覆蓋該指紋感測器。
  23. 如請求項19之板上生物測定系統，其中該第一積體電路晶片係一影像捕捉ASIC，其中該預層壓層進一步包括至少一第二積體電路，該第二積體電路經電接合至該可撓電路基板，且經調適以透過該可撓電路基板來與該影像捕捉ASIC通信。
  24. 一種形成用於形成層壓卡之預層壓層之方法，其包括以下步驟： 提供具有對應於個別卡之複數個區域之一可撓電路基板片，各卡區域具有： 一指紋感測器，其經安置於該可撓電路基板片上，該指紋感測器具有上表面及下表面，該指紋感測器之該下表面係安置於該基板片上，該指紋感測器之一作用層被安置成朝向該指紋感測器之該上表面，及 一第一積體電路晶片，其經安置於該可撓電路基板片上； 在該可撓電路基板片上方安置一配接器可撓電路片； 將該配接器可撓電路片電接合至各指紋感測器之該作用層；及 在該接合步驟後，將該配接器可撓電路片及可撓電路基板片切割成複數個個別預層壓層，各個別預層壓層包括對應於個別卡之該複數個區域之一或多者，各個別預層壓層具有一各自可撓電路基板及經電接合至該可撓電路基板之配接器可撓電路，其中各個別預層壓層之該積體電路晶片經調適以透過該各自配接器可撓電路來與該各個別預層壓層之該指紋感測器通信。
  25. 如請求項24之方法，該可撓電路基板包括對應於個別卡之該複數個區域之一陣列，該陣列包括該等區域之複數列及行，其中該配接器可撓電路片包括二個或更多個配接器可撓電路片，該二個或更多個配接器可撓電路片之各者係安置於該複數個區域之一各自子集上方。
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