TWI599962B - 指紋辨識模組 - Google Patents

Description

指紋辨識模組

本案是關於一種指紋辨識模組，特別是一種配備有壓電元件的指紋辨識模組。

隨著科技的快速發展，基本上已人人配備一支行動電子裝置或筆記型電腦，由於每天使用行動電子裝置或筆記型電腦的時間也動輒數小時以上，行動電子裝置或筆記型電腦儲存有許多重要資料，為達良好的保密，也因此發展出指紋辨識模組以運用在電子產品的身份辨識上。

以行動電子裝置為例舉來說，目前市面上的行動電子裝置一般都內建有休眠模式，所謂休眠模式即於行動電子裝置未被使用達一預定時間(例如三分鐘)之後，行動電子裝置的螢幕即自動關閉，此時行動電子裝置即停止進行感測任何來自於使用者輸入的訊號。也就是說，目前的使用情境是，若使用者欲進行指紋辨識時，首先必須先按壓一按鈕以將行動電子裝置從休眠模式中喚醒，使行動電子裝置供電於其指紋辨識模組，接著指紋辨識 模組才能夠重新回到能夠執行指紋感測的狀態。

因此，行動電子裝置的指紋辨識模組於休眠時無法進行指紋感測。至於使行動電子裝置從休眠模式中被喚醒的此動作，對於欲進行指紋感測的使用者來說，實屬多餘而冗贅，因這會讓使用者需多執行一個步驟(比如說預先按壓一按鈕)，才能使指紋辨識模組獲得供電並以開始執行感測。因此，習知的指紋辨識模組仍需要改善。

本發明之主要目的在於提供一種指紋辨識模組，該指紋辨識模組本身可因應使用者的一按壓動作而產生電力，以作為該指紋辨識模組的電力源，而毋須預先喚醒配置有該指紋辨識模組的一電子裝置。

本案之一較佳實施概念，在於提供一種指紋辨識模組，用以辨識一手指的一指紋，該指紋辨識模組包括：一電路板；一感測晶片，設置於該電路板上，且電性連接於該電路板，該感測晶片元件用以感測該指紋而產生一指紋感測特徵資訊；一微處理器，設置於該電路板上，且電性連接於該電路板，該微處理器接收來自該感測晶片的該指紋感測特徵資訊以進行比對；以及一壓電元件，疊置於該感測晶片以及該微處理器的上方，且電 性連接於該電路板，該壓電元件具有一指紋感測區，該指紋感測區供該手指按壓於其上；其中，於該指紋感測區被該手指按壓時，該壓電元件產生一驅動電壓，以驅動該感測晶片以及該微處理器進行運作。

於一較佳實施例中，該指紋辨識模組更包括一儲存記憶體，該儲存記憶體設置於該電路板上，於該指紋感測區被該手指按壓時，該壓電元件產生該驅動電壓以驅動該感測晶片、該微處理器以及該儲存記憶體，使該感測晶片感測該指紋且傳送該指紋感測特徵資訊至該微處理器，並與儲存於儲存記憶體的一指紋資料進行比對。

於一較佳實施例中，該感測晶片、該微處理器以及該儲存記憶體，係共同被以一平面網格陣列(Land Grid Array；LGA)封裝方式、或是球狀網格陣列方式(Ball Grid Array；BGA)封裝所封裝而成。

於一較佳實施例中，該壓電元件具有兩電性接腳，該兩電性接腳並列於該壓電元件的一側緣，且連接於該電路板。

於一較佳實施例中，該指紋辨識模組更包括一結構補強片，該結構補強片位於該電路板的下方，且該電路板與該結構補強片之間使用一黏膠黏合。

1‧‧‧指紋辨識模組

11‧‧‧電路板

12‧‧‧感測晶片

13‧‧‧微處理器

14‧‧‧儲存記憶體

15‧‧‧壓電元件

150‧‧‧側緣

151‧‧‧指紋感測區

15a‧‧‧電性接腳

16‧‧‧樹脂層

17‧‧‧環形封膠

18‧‧‧黏膠

19‧‧‧結構補強片

6‧‧‧手指

S‧‧‧指紋感測特徵資訊

圖1係為本案指紋辨識模組的一立體示意圖。

圖2係為本案指紋辨識模組的一爆炸示意圖。

圖3係為本案指紋辨識模組的一剖面示意圖。

如圖1以及圖2所示，圖1係為本案指紋辨識模組的一立體示意圖，圖2係為本案指紋辨識模組的一爆炸示意圖，圖3係為本案指紋辨識模組的一剖面示意圖。本案指紋辨識模組1係用以辨識一手指6的一指紋，以判斷該指紋是否符合使用權限。指紋辨識模組1包括一電路板11、一感測晶片12、一微處理器13、一儲存記憶體14以及一壓電元件15。感測晶片12、微處理器13、儲存記憶體14電性連接於電路板11，以作訊號的傳遞，較佳地，感測晶片12、微處理器13、儲存記憶體14皆設置於電路板11上。

其中，感測晶片12、微處理器13以及儲存記憶體14，係共同被以一平面網格陣列(Land Grid Array；LGA)封裝方式、或是球狀網格陣列方式(Ball Grid Array；BGA)封裝方式、或是其它晶片封裝方式封裝於一樹脂層16而成。較佳地，於樹脂層16與電路板11相接的邊緣之處，具有一環形封膠17，用以黏合樹脂層16與電路板11，且避免外界之液體或水氣滲入。

再者，壓電元件15疊置於該感測晶片12以及該微處理器13的上方，即位於整個指紋辨識模組1的顯露於外的最外一層，以便於使用者的手指6按壓。因此，壓電元件15被設計有一指紋感測區151，位於壓電元件15的一上表面，以供手指6的指紋向 於指紋感測區151的方式，進行按壓。

進一步而言，壓電元件15具有兩電性接腳15a，兩電性接腳15a並列於壓電元件15的一側緣150，且電性連接至該電路板11。由於壓電元件15係由機械能與電能互換的一種電介質材料所製成，故在受到使用者按壓時，所受的壓力會在壓電元件15兩端面間產生一驅動電壓，而此驅動電壓即可作為一電力源，且進一步經由電路板11供電於感測晶片12、微處理器13以及儲存記憶體14，使感測晶片12、微處理器13以及儲存記憶體14有電力可以進行運作。

舉例而言，指紋辨識模組1被建置於一行動電子裝置內，其中，指紋辨識模組1具有相同於輸入密碼的效果，能夠解鎖該行動電子裝置。於本案中，透過壓電元件15的設置，使用者在欲進行指紋辨識的同時，因施力按壓於壓電元件15，進而產生一電壓，以作為指紋辨識模組1的電力源，而毋須從該行動電子裝置獲取電源。本案的指紋辨識模組能於該行動電子裝置休眠時執行感測，也因此，該行動電子裝置可待指紋辨識模組1判斷確認指紋正確之後再被喚醒或開機，藉以簡化操作步驟以及減少電力消耗。

進一步來說，於手指6按壓壓電元件15的同時，位於壓電元件15下方的感測晶片12即可以對於面向於指紋感測區151的指紋進行感測。即，感測晶片12依據其感測的指紋的特徵，產生一指紋感測特徵資訊S。至於產生指紋感測特徵資訊的方式則多樣且已普遍，亦非本案技術特徵，故於此不再詳述。

接者，指紋感測特徵資訊傳送至微處理器13，以進行比對。於一較佳實施例中，微處理器13係將其所收到的指紋感測特徵資訊與儲存於儲存記憶體14的一指紋資料(圖未示)進行比對，其中，該指紋資料係為預先儲存的使用擁有者的正確指紋。

另一方面，本案的指紋辨識模組1更包括一結構補強片19，結構補強片19位於電路板11的下方，電路板11與結構補強片19之間使用一黏膠18黏合。藉此設置，以提高指紋辨識模組1的整體結構強度，於指紋辨識模組1被使用者按壓時，就不容易有部份零件變形或脫落的情事發生。

綜上所述，本案指紋辨識模組藉由配置有壓電元件，使得指紋辨識模組1成為可自供電的指紋辨識模組1。指紋辨識模組可不用從電子裝置獲取電源，故於電子裝置休眠時，指紋辨識模組仍能夠獨立執行辨識。設此設置，可待指紋辨識模組1判斷確認指紋正確之後，電子裝置再被喚醒或開機，藉此以簡化操作步驟，以及減少不必要的電力消耗。

上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功效，以及闡釋本發明之技術特徵，而非用於限制本發明之保護範疇。任何熟悉本技術者之人士均可在不違背本發明之技術原理及精神的情況下，可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍。因此，本發明之權利保護範圍應如後述之申請專利範圍所列。

1‧‧‧指紋辨識模組

11‧‧‧電路板

12‧‧‧感測晶片

13‧‧‧微處理器

14‧‧‧儲存記憶體

15‧‧‧壓電元件

15a‧‧‧電性接腳

16‧‧‧樹脂層

17‧‧‧環形封膠

19‧‧‧結構補強片

6‧‧‧手指

S‧‧‧指紋感測特徵資訊

Claims (5)

1. 一種指紋辨識模組，用以辨識一手指的一指紋，該指紋辨識模組包括：一電路板；一感測晶片，設置於該電路板上，且電性連接於該電路板，該感測晶片元件用以感測該指紋而產生一指紋感測特徵資訊；一微處理器，設置於該電路板上，且電性連接於該電路板，該微處理器接收來自該感測晶片的該指紋感測特徵資訊以進行比對；以及一壓電元件，疊置於該感測晶片以及該微處理器的上方，且電性連接於該電路板，該壓電元件具有一指紋感測區，該指紋感測區供該手指按壓於其上；其中，於該指紋感測區被該手指按壓時，該壓電元件產生一驅動電壓，以驅動該感測晶片以及該微處理器進行運作。
2. 如申請範圍第1項所述的指紋辨識模組，更包括一儲存記憶體，該儲存記憶體設置於該電路板上，於該指紋感測區被該手指按壓時，該壓電元件產生該驅動電壓以驅動該感測晶片、該微處理器以及該儲存記憶體，使該感測晶片感測該指紋且傳送該指紋感測特徵資訊至該微處理器，並與儲存於儲存記憶體的一指紋資料進行比對。
3. 如申請範圍第2項所述的指紋辨識模組，其中該感測晶片、該微處理器以及該儲存記憶體，係共同被以一平面網格陣列(Land Grid Array；LGA)封裝方式、或是球狀網格陣列方式(Ball Grid Array；BGA)封裝所封裝而成。
4. 如申請範圍第1項所述的指紋辨識模組，其中該壓電元件具有兩電性接腳，該兩電性接腳並列於該壓電元件的一側緣，且連接於該電路板。
5. 如申請範圍第1項所述的指紋辨識模組，更包括一結構補強片，該結構補強片位於該電路板的下方，且該電路板與該結構補強片之間使用一黏膠黏合。