TWI628987B - 指紋感測器用配線基板 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種指紋感測器用配線基板，係具備：具有30至100μm的厚度的芯部絕緣層、具有17至35μm的厚度的內層增層絕緣層、具有7至25μm的厚度的表層增層絕緣層、指紋讀取用的多個表層帶狀電極、指紋讀取用的多個內層帶狀電極、以及以3至15μm的厚度被覆在前述表層帶狀電極上的上表面側的阻焊層。

Description

指紋感測器用配線基板
本發明係關於一種指紋感測器用配線基板。
在第5圖中以示意剖視圖顯示習知的指紋感測器用配線基板20。習知的指紋感測器用配線基板20係包括絕緣基板11、配線導體12、以及阻焊層13。這種習知的指紋感測器用配線基板係例如記載於日本特開2001-46359號公報。
絕緣基板11具有在芯部絕緣層11a的上下表面層疊有多個增層絕緣層11b的構造。芯部絕緣層11a係由加入有玻璃纖維織物的熱固化性樹脂所形成。芯部絕緣層11a的厚度約為150至200μm。在芯部絕緣層11a形成有多個貫穿孔14。增層絕緣層11b係由不含有玻璃纖維織物的熱固化性樹脂所形成。增層絕緣層11b的厚度約為25至40μm。在增層絕緣層11b形成有多個通孔15。
配線導體12係被覆在芯部絕緣層11a的上下表面、貫穿孔14內、增層絕緣層11b的表面、以及通孔15內。配線導體12係由鍍銅而成者。配線導體12的厚度約為10至20μm。
上表面側的最表層的配線導體12的一部分係形成指紋讀取用的表層帶狀電極16。表層帶狀電極16係呈細帶狀的圖案，且沿著第一方向平行地排列有多個。隔著上表面側的最表層的增層絕緣層11b而配置之從上表面側的最表層起第二層的配線導體12的一部分係形成指紋讀取用的內層帶狀電極17。內層帶狀電極17係呈細帶狀的圖案，且沿著與第一方向正交的第二方向平行地設置有多個。表層帶狀電極16與內層帶狀電極17係隔著上表面側的最表層的絕緣層11b以在彼此正交的方向交叉的方式上下重疊。
下表面側的最表層的配線導體12的一部分係形成外部連接墊18。外部連接墊18、表層帶狀電極16以及內層帶狀電極17，係經由配線導體12使預定的構件彼此相互地連接。
阻焊層13係以覆蓋上表面側及下表面側的最表層的增層絕緣層11b及其表面的配線導體12的方式被覆。阻焊層13係由熱固化性樹脂所構成。在阻焊層13中，作為填料分散有二氧化矽粉末。阻焊層13的厚度係在配線導體12的表面上約為10至20μm。上表面側的阻焊層13係完全覆蓋配線導體12。下表面側的阻焊層13具有使外部連接墊18露出的開口部。
當將手指放在該指紋感測器用配線基板20的上表面對表層帶狀電極16施加電壓時，在隔著上表面側的阻焊層13而相對向的表層帶狀電極16與手指的表面之 間形成靜電電容。該靜電電容係在指紋的凸部會變大，而在指紋的凹部會變小。藉由對多個表層帶狀電極16與多個內層帶狀電極17依序施加電壓並進行掃描從而檢測出該靜電電容之差，利用外部的處理器對該靜電電容之差進行運算處理從而能夠讀取指紋。
在這種指紋感測器用配線基板20中，除了提高指紋的讀取靈敏度的基礎之外，還要求輕薄化。然而，在習知的指紋感測器用配線基板20中，阻焊層13是加入有二氧化矽填料的熱固化性樹脂，且其相對介電常數係在GHz頻帶中約為3.2至3.6。因此，形成在表層帶狀電極16與手指的表面之間的靜電電容較小，而難以提升指紋的讀取的靈敏度。為了確保機械強度，就芯部用的絕緣層11a而言，係使用厚度為150至250μm的厚構件，而難以實現輕薄化。
本發明的指紋感測器用配線基板具備：芯部絕緣層，係含有加入有補強材料的熱固化性樹脂，且具有30至100μm的厚度；內層增層絕緣層，係層疊在該芯部絕緣層的上下表面，且含有加入有補強材料的熱固化性樹脂，且具有17至35μm的厚度；表層增層絕緣層，係層疊在前述內層增層絕緣層的表面，且含有熱固化性樹脂，且具有7至25μm的厚度；指紋讀取用的多個表層帶狀電極，係形成在上表面側的前述表層增層絕緣層的表面，且沿著第一方向排列設置；指紋讀取用的多個內層帶狀電 極，係形成在上表面側的前述內層增層絕緣層的表面，且沿著與前述第一方向正交的第二方向排列設置；以及上表面側的阻焊層，係被覆在上表面側的前述表層增層絕緣層上以及前述表層帶狀電極上，且含有相對介電常數在GHz頻帶中為4至10的熱固化性樹脂，且該阻焊層係以3至15μm的厚度覆蓋在前述表層帶狀電極上。
1‧‧‧絕緣基板
1a、11a‧‧‧芯部絕緣層
1b‧‧‧內層增層絕緣層
1c‧‧‧表層增層絕緣層
2‧‧‧配線導體
3、3a、3b、13‧‧‧阻焊層
4‧‧‧貫穿孔
5、15‧‧‧通孔
6、16‧‧‧表層帶狀電極
7、17‧‧‧內層帶狀電極
8、18‧‧‧外部連接墊
9、19‧‧‧外部連接焊盤
10、20‧‧‧指紋感測器用配線基板
11‧‧‧絕緣基板
11a‧‧‧芯部絕緣層
11b‧‧‧增層絕緣層
12‧‧‧配線導體
14‧‧‧貫穿孔
第1圖是顯示本發明之一實施形態之指紋感測器用配線基板的剖視示意圖。
第2圖是顯示第1圖所示的指紋感測器用配線基板的表層帶狀電極的俯視示意圖。
第3圖是顯示第1圖所示的指紋感測器用配線基板的內層帶狀電極的俯視示意圖。
第4圖是顯示第2圖所示的表層帶狀電極與第3圖所示的內層帶狀電極上下重疊的狀態的俯視示意圖。
第5圖是顯示習知的指紋感測器用配線基板的剖視示意圖。
根據本發明的指紋感測器用配線基板，覆蓋於指紋讀取用的表層帶狀電極上的阻焊層之相對介電常數係在GHz頻帶中較高，為4至10，在表層帶狀電極上的厚度較薄，為3至15μm。因此，形成於表層帶狀電極與手指的表面之間的靜電電容較大，而能夠提高指紋的讀取的 靈敏度。此外，在本發明的指紋感測器用配線基板中，芯部絕緣層以及內層增層絕緣層係皆由加入有補強材料的熱固化性樹脂所形成。因此，無論是否將芯部絕緣層的厚度形成為較薄的30至100μm，都能夠藉由厚度為17至35μm的內層增層絕緣層確保足夠的機械強度。結果，即能夠提供一種薄型的指紋感測器用配線基板。
接著，根據第1圖至第4圖對本發明的一實施形態之指紋感測器用配線基板進行說明。如第1圖所示，一個實施形態之配線基板10係包括絕緣基板1、配線導體2、以及阻焊層3。
絕緣基板1具有在芯部絕緣層1a的上下表面依序層疊有內層增層絕緣層1b和表層增層絕緣層1c的構造。芯部絕緣層1a及內層增層絕緣層1b係含有加入有玻璃纖維織物的熱固化性樹脂。表層增層絕緣層1c係含有無玻璃纖維織物的熱固化性樹脂。就這些絕緣層用的熱固化性樹脂而言，可列舉環氧樹脂、雙馬來醯亞胺三嗪樹脂(bismaleimide triazine resin)等。也可在熱固化性樹脂中分散有氫氧化鋁、二氧化矽等無機絕緣物填料。芯部絕緣層1a的厚度為30至100μm。在芯部絕緣層1a形成有多個貫穿孔4。貫穿孔4的直徑約為60至95μm。內層增層絕緣層1b的厚度為17至35μm。表層增層絕緣層1c的厚度為7至25μm。在內層增層絕緣層1b以及表層增層絕緣層1c分別形成有多個通孔5。通孔5的直徑約為20至70μm。
配線導體2係被覆在芯部絕緣層1a的上下表 面以及貫穿孔14內、內層增層絕緣層1b以及表層增層絕緣層1c的表面、以及通孔5內。配線導體2係藉由鍍銅而形成。對於配線導體2的厚度而言，被覆在芯部絕緣層1a的上表面、內層增層絕緣層1b的表面、以及下表面側的表層增層絕緣層1c的表面的配線導體2的厚度約為7至25μm，被覆在上表面側的表層增層絕緣層1c的表面的配線導體2的厚度約為3至15μm。
被覆在上表面側的表層增層絕緣層1c的表面的配線導體2的一部分係形成指紋讀取用的表層帶狀電極6。如第2圖所示，表層帶狀電極6係呈細帶狀的圖案，且沿著第一方向平行地排列有多個。表層帶狀電極6的寬度約為5至18μm，相互相鄰的表層帶狀電極6彼此的間隔約為15至30μm。
被覆在上表面側的內層增層絕緣層1b的表面的配線導體2的一部分係形成指紋讀取用的內層帶狀電極7。如第3圖所示，內層帶狀電極7係呈細帶狀的圖案，且沿著與第一方向成直角的第二方向平行地排列有多個。內層帶狀電極7的寬度約為20至35μm，相互相鄰的內層帶狀電極7彼此的間隔約為40至60μm。如第4圖所示，表層帶狀電極6與內層帶狀電極7係以在彼此正交的方向交叉的方式上下重疊。
被覆在下表面側的表層增層絕緣層1c的表面上的配線導體2的一部分係形成外部連接墊8。外部連接墊8具有直徑約為300至400μm的圓形。外部連接墊8 和表層帶狀電極6以及內層帶狀電極7，係經由配線導體2而將預定的構件彼此予以電性連接。
阻焊層3係被覆成覆蓋上表面側以及下表面側的表層增層絕緣層1c及其表面的配線導體2。就阻焊層3含有熱固化性樹脂。就熱固化性樹脂而言，係使用丙烯酸變性環氧樹脂等。阻焊層3包括上表面側的阻焊層3a和下表面側的阻焊層3b。上表面側的阻焊層3a係完全覆蓋配線導體2。下表面側的阻焊層3b具有使外部連接墊8露出的開口部。
當將手指放在該指紋感測器用配線基板10的上表面上對表層帶狀電極6施加電壓時，在隔著上表面側的阻焊層3a而相對向的表層帶狀電極6與手指的表面之間形成靜電電容。該靜電電容係在指紋的凸部會變大，而在指紋的凹部會變小。藉由對多個表層帶狀電極6與多個內層帶狀電極7依序施加電壓並進行掃描，從而檢測出該靜電電容之差。利用外部的處理器對所檢測出的差進行運算處理，從而能夠讀取指紋。
另外，在指紋感測器用配線基板10中，上表面側的阻焊層3a與下表面側的阻焊層3b之相對介電常數以及厚度並不相同。上表面側的阻焊層3a具有在GHz頻帶中為4至10的相對介電常數，在表層帶狀電極6上具有3至15μm的厚度。上表面側的阻焊層3a含有10至20容量%的硫酸鋇粉末、氧化鋯粉末、氧化鈦粉末、氧化鋁粉末等相對介電常數較高的填料。
下表面側的阻焊層3b具有在GHz頻帶中為3.2至3.5的相對介電常數，距配線導體2的表面具有8至25μm的厚度。下表面側的阻焊層3b係含有10至20容量%的氧化矽粉末等相對介電常數較低的填料。
如此，根據一實施形態之指紋感測器用配線基板10，被覆在指紋讀取用的表層帶狀電極6上的阻焊層3a的相對介電常數係在GHz頻帶中為高到4至10，表層帶狀電極上的厚度為薄到3至15μm。因此，形成於表層帶狀電極6與手指的表面之間的靜電電容較大，而能夠提高指紋的讀取的靈敏度。此外，在一實施形態之指紋感測器用配線基板10中，芯部絕緣層1a以及內層增層絕緣層1b皆係由加入有玻璃纖維織物的熱固化性樹脂所形成。因此，無論是否將芯部絕緣層1a的厚度形成為較薄的30至100μm，都能夠藉由厚度為17至35μm的內層增層絕緣層1b來確保足夠的機械強度。
本發明的指紋感測器用配線基板並不限於上述的一個實施形態，只要不脫離本發明的主旨的範圍內，即可進行各種變更。在上述的一實施形態之指紋感測器用配線基板10中，補強材料係使用玻璃纖維織物。但是，就補強材料而言，也可以使用玻璃纖維織物以外的材料。
在上述的一實施形態之指紋感測器用配線基板10中，表層增層絕緣層1c係含有無玻璃纖維織物的熱固化性樹脂。但是，表層增層絕緣層也可以由含有玻璃纖維織物等補強材料的熱固化性樹脂所形成。
如第1圖所示，上述的一實施形態之指紋感測器用配線基板10係包含下表面側的阻焊層3b。但是，下表面側的阻焊層可根據需要形成，不一定要形成。

Claims (5)

  1. 一種指紋感測器用配線基板，係具備：芯部絕緣層，係含有加入有補強材料的熱固化性樹脂，且具有30至100μm的厚度；內層增層絕緣層，係層疊在該芯部絕緣層的上下表面，含有加入有補強材料的熱固化性樹脂，且具有17至35μm的厚度；表層增層絕緣層，係層疊在前述內層增層絕緣層的表面，含有熱固化性樹脂，且不含有補強材，具有7至25μm的厚度；指紋讀取用的多個表層帶狀電極，係形成在上表面側的前述表層增層絕緣層的表面，且沿著第一方向排列設置；指紋讀取用的多個內層帶狀電極，係形成在上表面側的前述內層增層絕緣層的表面，且沿著與前述第一方向正交的第二方向排列設置；以及上表面側的阻焊層，係被覆在上表面側的前述表層增層絕緣層上以及前述表層帶狀電極上，且含有相對介電常數在GHz頻帶中為4至10的熱固化性樹脂，且該阻焊層係以3至15μm的厚度覆蓋在前述表層帶狀電極上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的指紋感測器用配線基板，其中，前述補強材料為玻璃纖維織物。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的指紋感測器用配線基板，其中，前述指紋感測器用配線基板更包括下表面側的阻焊層，其被覆在下表面側的前述表層增層絕緣層上以及前述表層帶狀電極上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的指紋感測器用配線基板，其中，前述下表面側的阻焊層具有與前述上表面側的阻焊層不同的相對介電常數。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的指紋感測器用配線基板，其中，前述下表面側的阻焊層具有與前述上表面側的阻焊層不同的厚度。
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