TWI752962B - 指紋感測器裝置、設備及其方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種指紋感測器裝置，其包括一感測器基板、該感測器基板之一第一表面上方的複數個感測器電路以及位於該複數個感測器電路及該感測器基板之該第一表面上方的一收發器層。該收發器層包括一壓電層及定位於該壓電層上方之一收發器電極。該壓電層及該收發器電極經組態以產生一或多個超音波或接收一或多個超音波。該指紋感測器裝置可包括耦接至該感測器基板之一罩蓋及形成於該罩蓋與該感測器基板之間的一空腔。該空腔及該感測器基板可形成一聲屏障。

Description

指紋感測器裝置、設備及其方法
各種特徵大體上係關於指紋感測器裝置，且更特定言之係關於具有經減小的外觀尺寸及經減少的成像干擾之超音波指紋感測器裝置。
圖1說明在壓板101下方之指紋感測器裝置100。該指紋感測器裝置100包括感測器基板102、形成於感測器基板102上之複數個感測器電路104、感測器基板102之第一表面上的接收器106及感測器基板102之第二表面上的傳輸器108。因此，接收器106及傳輸器108位於感測器基板102之相反側或相反表面上。該複數個感測器電路104、接收器106及傳輸器108電耦接至控制單元110。
傳輸器108包括能夠產生超音波或信號之壓電層。接收器106包括能夠偵測或接收超音波或信號之壓電層。傳輸器108可產生超音波，該等超音波可自壓在壓板101之表面上的目標物件112(例如，手指)反彈或反射。傳輸器108可包括壓電層及形成於該壓電層之兩側上的一對電極層(未圖示)。接收器106可包括壓電層及形成於該壓電層之一側上的電極層(未圖示)，該壓電層之另一側直接耦接或電容耦接至複數個感測器電路104。
控制單元110經組態以控制傳輸器108及接收器106，且經組態以處理來自複數個感測器電路104之信號，以形成壓在壓板101上之目標物件112(例如，手指)的數位影像或表示。 圖1之指紋感測器裝置100的一個缺點為可能存在來自位於傳輸器108附近之假影及/或物件的成像干擾。舉例而言，可能存在可能干擾或破壞由傳輸器108產生之超音波的水分、粒子、外來物件及/或裝置組件。水分及粒子(諸如，灰塵及/或污跡)可造成問題，此係因為其可隨時間而變化及改變，且由此無法容易地被校正。 因此，存在對具有更佳外觀尺寸及經改良之成像效能、準確度及精度之更佳指紋感測器裝置的持續需要。
各種特徵大體上係關於指紋感測器裝置，且更特定言之係關於具有經減小的外觀尺寸及經減少的成像干擾之指紋感測器裝置。 一個實例提供一種指紋感測器裝置，其包括感測器基板、該感測器基板之第一表面上方的複數個感測器電路以及位於該複數個感測器電路及該感測器基板之第一表面上方的收發器層。該收發器層包括一壓電層及定位於該壓電層上方之一收發器電極。該壓電層及該收發器電極經組態以產生一或多個超音波或接收一或多個超音波。 另一實例提供一種設備，其包括感測器基板、該感測器基板之第一表面上方的複數個感測器電路以及位於該複數個感測器電路及該感測器基板之第一表面上方的收發器構件。該收發器構件包括經組態以產生一或多個超音波之傳輸器構件及經組態以接收一或多個超音波之接收器構件。 另一實例提供一種用於製造指紋感測器裝置之方法。該方法提供一感測器基板。該方法在該感測器基板之第一表面上方形成複數個感測器電路。該方法在該複數個感測器電路及該感測器基板之第一表面上方提供一收發器層。提供該收發器層之方法包含提供一壓電層。提供該收發器層之方法進一步包含提供定位於該壓電層上方之一收發器電極，其中該壓電層及該收發器電極經組態以產生一或多個超音波且接收一或多個超音波。
相關申請案之交叉參考 本申請案主張2016年6月16日向美國專利及商標局申請之第62/351,228號臨時申請案及2017年2月10日向美國專利及商標局申請之第15/430,389號非臨時申請案的優先權及權益。 在以下描述中，給出特定細節以提供對本發明之各種態樣的透徹理解。然而，一般熟習此項技術者應理解，該等態樣可在不具有此等特定細節之情況下實踐。舉例而言，為避免以不必要的細節混淆該等態樣，可以方塊圖展示電路。在其他例子中，為了不混淆本發明之該等態樣，可不詳細展示熟知電路、結構及技術。 一些特徵係關於一種指紋感測器裝置，該指紋感測器裝置包括感測器基板、安置於該感測器基板之第一表面上或在該感測器基板中製造的複數個感測器電路以及形成於該複數個感測器電路及該感測器基板之第一表面上方的收發器層。該收發器層可經組態以充當用於產生超音波的傳輸器以及用以接收超音波的接收器。該指紋感測器裝置可包括耦接至感測器基板之罩蓋，使得在該感測器基板與該罩蓋之間形成空腔區域。在一些實施中，感測器基板之表面(例如，背側表面)與空腔區域之間的界面經組態以充當指紋感測器裝置的聲屏障。感測器基板可包括一或多個電通孔。該等通孔可有助於將來自感測器基板之一側的電信號傳輸至另一側。收發器層可包括壓電層及形成於該壓電層之一側上方的電極層，該壓電層之另一側直接或電容耦接至複數個感測器電路。塗層(諸如丙烯酸層)可安置於電極層上。例示性指紋感測器裝置 圖2說明藉由黏著劑209 (例如，諸如熱固化或UV可固化環氧樹脂之壓板黏著劑)耦接至壓板201之指紋感測器裝置200的實例。如圖2中所展示，指紋感測器裝置200可位於壓板201下方。在一些實施中，壓板201可為顯示裝置(例如，行動裝置)之防護玻璃罩、顯示裝置之外殼的一部分或超音波鑑認按鈕之保護層。在一些實施例中，壓板可包括顯示器防護玻璃罩、液晶顯示器(LCD)顯示面板、有機發光二極體(OLED)或主動矩陣式有機發光二極體(AMOLED)顯示面板、顯示模組或視覺顯示器之一部分。 圖2說明包括感測器基板202、複數個感測器電路204、收發器層206、一或多個收發器電極208及鈍化層210之指紋感測器裝置200。感測器基板202包括穿過(例如，豎直穿過)感測器基板202之至少一個通孔220。通孔220可為貫穿基板通孔(TSV)，諸如貫穿玻璃通孔(TGV)或矽穿孔。應注意，超過一個通孔220可穿過感測器基板202。不同實施可針對感測器基板202使用不同材料。舉例而言，感測器基板202可包括矽基板、絕緣體上矽(SOI)基板、薄膜電晶體(TFT)基板、玻璃基板、塑膠基板、陶瓷基板及/或其組合。 複數個感測器電路204可形成於感測器基板202之第一表面(例如，前表面或前側)上方(例如，上)，諸如TFT電路形成於TFT基板上或互補金屬氧化物半導體(CMOS)電路形成於矽基板上或矽基板中。收發器層206可安置於複數個感測器電路204上方。在一些實施中，收發器層206可定位於複數個感測器電路204上方，且藉由黏著劑層(未圖示)耦接至複數個感測器電路204。在一些實施中，收發器層206可經噴塗、旋塗、施配、塗佈或以其他方式而直接或間接地形成於感測器電路204上。在一些實施中，收發器層206可充當傳輸器及接收器兩者。 收發器層206 (例如，收發器構件)可經組態以產生至少一個超音波/信號並且接收或偵測至少一個超音波/信號。詳言之，收發器層206可充當經組態以產生至少一個超音波/信號之傳輸器(例如，傳輸器構件)，且充當經組態以接收或偵測至少一個超音波/信號之接收器(例如，接收器構件)。收發器層206可包括使得收發器層206能夠產生及偵測超音波/信號之一或多個壓電層及電極層。舉例而言，傳輸器可包括一或多個壓電層以產生超音波/信號，且接收器可包括一或多個壓電層以偵測超音波/信號。 在一些實施中，收發器層206之相同壓電層可用於產生並偵測超音波/信號。舉例而言，在第一時間段(例如，第一操作模式)期間，收發器層206之壓電層可經組態以產生超音波/信號，且在第二時間段(例如，第二操作模式)期間，該同一壓電層可經組態以接收超音波/信號。在一些實施中，在收發器層206之操作期間，壓電層可經組態成在組態為傳輸器與組態為接收器之間來回轉換。 如下文將進一步描述，經由使用壓電材料之一或多個層來產生及偵測超音波/信號允許指紋感測器裝置200創建數位影像或提供接觸壓板201之物件的影像資訊，諸如人類手指的脊線及谷線。下文在圖41及圖42中進一步描述收發器組態之更多詳細實例。 感測器電路204可包括薄膜電晶體(TFT)陣列。舉例而言，感測器電路204可包括像素電路之陣列，其中每一像素電路可包括一或多個薄膜電晶體。在一些實施中，像素電路可包括二極體、電容器及若干電晶體。像素電路可經組態以回應於接收到的超音波而將由接近於該像素電路之收發器層206產生的電荷轉換成電信號。像素電路可包括將收發器層206電耦接至該像素電路之像素輸入電極。超音波可藉由向一或多個收發器電極208提供電信號而產生。所產生的超音波可經由壓板201傳輸。自壓板201之暴露的外部(頂部)表面反射之超音波能量可藉由收發器層206產生定域表面電荷。定域表面電荷可藉由底層的感測器電路204經由像素輸入電極偵測。在像素輸入電極上偵測到的信號可藉由感測器電路204擴增，且來自感測器電路204之輸出信號可經傳送至感測器控制器或其他電路(例如，控制單元、控制電路或應用程式處理器)以用於信號處理。在替代性組態中，感測器電路204可包括形成於矽基板上或矽基板中的一或多個基於矽的電晶體、二極體及被動裝置。 一或多個收發器電極208可形成於收發器層206上方或以其他方式安置於該收發器層上。一或多個收發器電極208可包括導電層及一或多個電互連跡線，該等電互連跡線耦接至收發器層206及/或指紋感測器裝置200之其他互連件。舉例而言，一或多個收發器電極208可耦接至通孔220。一或多個收發器電極208可包括形成於感測器基板202上方之一或多個互連件。在一些實施中，互連件為裝置或封裝之元件或組件，其允許或有助於兩個點、元件及/或組件之間的電連接。在一些實施中，互連件可包括跡線、通孔、襯墊、導柱、重佈金屬層及/或凸塊下金屬化(UBM)層。在一些實施中，互連件為可經組態以為信號(例如，資料信號、接地信號或電力信號)提供電路徑之導電材料。互連件可為電路之部分。互連件可包括超過一個元件或組件。 鈍化層210可形成於一或多個收發器電極208、感測器電路204、互連跡線及感測器基板202之至少部分上方。壓板黏著劑209可將指紋感測器裝置200耦接至壓板201。在一些實施中，壓板黏著劑209為指紋感測器裝置200之部分。 不同實施可針對壓板201使用不同材料。壓板材料之實例包括：塑膠、陶瓷、藍寶石、複合材料、金屬及金屬合金、金屬填充聚合物、聚碳酸酯及玻璃。在一些實施中，壓板201可為蓋板(例如，用於顯示器之防護玻璃罩或防護透鏡)。在一些實施中，壓板201可為金屬，諸如鋁、鋁合金、鉻鉬、不鏽鋼或金屬填充聚合物。在一些實施中，電子裝置之殼體或外殼可充當壓板。在一些實施中，行動裝置外殼之反面、側面或正面之一部分可充當壓板。在一些實施中，諸如胺基甲酸酯、丙烯酸、聚對二甲苯基或類金剛石塗層(diamond-like coating；DLC)之薄層的塗層可充當壓板。在一些實施中，壓板201之外部或內部表面可包括一或多個塗層、聲音耦合層、聲音匹配層或保護層。舉例而言，壓板201可包括用於裝飾、暗遮罩或導引使用者手指之一或多個漆層。在一些實施中，壓板201可包括一側或兩側上之凹口，以有助於導引使用者之手指或在裝配期間有助於定位指紋感測器裝置。 圖2說明耦接至感測器基板202之可撓性印刷電路(FPC) 211。FPC 211可被稱為撓曲帶、撓曲纜線或簡單地稱為「撓曲件(flex)」。FPC 211可包括一或多個介電層212及互連件214 (例如，跡線、通孔及襯墊)。互連件214可經由黏著劑203耦接至通孔220。黏著劑203可為導電黏著劑，諸如各向異性導電膜(ACF)。然而，不同實施可使用不同的導電黏著劑、焊料或連接構件。在一些實施中，FPC 211可電耦接至感測器控制器或其他電路(例如，控制單元、控制電路或應用程式處理器)以用於對通向/來自感測器電路204之信號進行信號處理。 在一些實施中，FPC 211可包括其他功能性，諸如一或多個電容式觸控電極用於低功率喚醒、選單選擇及導航功能性。在一些實施中，電容式觸控電極可包括用於偵測接近電容式觸控電極(例如，自電容偵測)或用於投射式電容觸摸(PCT)偵測(例如，互電容偵測)之插指形或交叉形電極對的手指之電容的金屬化區域。舉例而言，電容式觸控電極可由FPC互連件214之一或多個銅跡線及/或襯墊區域形成。可替代地，電容式觸控電極可經沈積、印刷或層壓至FPC 211上。可替代地，電容式觸控電極中之全部或一部分可安置於壓板201之內部表面上(例如，使用導電塗料之網板印刷或經由遮蔽罩濺鍍沈積較薄金屬)，直接或電容耦接至操作狀態中之FPC 211中之一或多個互連件214。導電黏著劑可用於將壓板201之內部表面上之電容式觸控電極直接耦接至FPC 211中之互連件214。在一些實施中，電容式觸控電極可存在於所產生及經反射之超音波的聲音路徑中，諸如在感測器基板202之活性區域上方，其中經反射之超音波信號藉由感測器電路204之陣列偵測。在一些實施中，電容式觸控電極可定位於感測器基板202之一或多個側面上且抵靠壓板201之內部表面定位。FPC 211及/或感測器基板202中之一或多個通孔可允許將FPC 211之一個互連層電連接至另一互連層，該等互連層藉由一或多個介電層212分離。在一些實施中，壓板黏著劑209之部分或全部可導電以充當電容式觸控電極。 圖2說明藉由在感測器基板202之一側上提供收發器層206而具有經減小的外觀尺寸之指紋感測器裝置之一實例，該收發器層可充當超音波傳輸器及超音波接收器兩者。另外，指紋感測器裝置200可具有與傳輸器及接收器位於感測器基板之相反側上的指紋感測器裝置相比經改良的成像能力。應注意，對成像能力之額外改良可藉由使用本申請案中描述之其他組件及結構來達成。 圖3說明指紋感測器裝置300。指紋感測器裝置300類似於指紋感測器裝置200。指紋感測器裝置300包括模製通孔桿320。通孔桿320可穿過囊封層302 (例如，模製化合物)。囊封層302可耦接至感測器基板202。 通孔桿320可包括通孔322、捕獲襯墊324、介電層326及絕緣層或半絕緣層328。通孔322可耦接至一或多個收發器電極208。捕獲襯墊324可經由黏著劑203 (諸如導電黏著劑、ACF或焊料)耦接至FPC 211。在一些實施中，通孔桿320中之一或多個通孔322可連接至感測器電路204或與感測器電路204連接之相關定址電路的部分以讀出影像資訊。在一些實施中，通孔桿320可包括一或多個重佈層(未圖示)，以允許通孔桿320中之各個通孔322之間的相互連接及所需間隔。 圖4說明指紋感測器裝置400。指紋感測器裝置400類似於指紋感測器裝置200。指紋感測器裝置400包括感測器基板402，該感測器基板包括凹入部分404。感測器基板402之凹入部分404允許FPC 211更容易地安裝在感測器基板402與壓板201之間，由此減小指紋感測器裝置400之外觀尺寸。如圖4中所展示，FPC 211可經由導電黏著劑203耦接至一或多個收發器電極208及感測器電路204。在一些實施中，可使用雷射移除製程來形成凹入部分404。在一些實施中，適合之蝕刻製程(諸如，基於KOH之各向異性蝕刻製程(用於矽)或基於HF之蝕刻製程(用於玻璃))可用於選擇性地移除感測器基板402之一部分。 圖5說明指紋感測器裝置500。指紋感測器裝置500為一倒置型指紋感測器裝置。指紋感測器裝置500類似於指紋感測器裝置200。指紋感測器裝置500經由感測器基板202之背側表面耦接至壓板201。如圖5中所展示，壓板黏著劑209可將感測器基板202之背側表面耦接至壓板201，使得感測器基板202之前側表面或電路側背對壓板201。在一些實施中，倒置型指紋感測器裝置可經由感測器基板202產生並發射一或多個超音波，且經由感測器基板202接收回經反射的超音波，以用於對目標物件進行超音波成像。在該等倒置型組態中，感測器基板202之背側或底側可充當壓板或附接至壓板以用於指紋成像。 圖6說明包括罩蓋602之指紋感測器裝置600。罩蓋602可藉由黏著劑603耦接至感測器基板202之背側。罩蓋602可耦接至感測器基板202，使得在感測器基板202之第二表面(例如，背部表面)與罩蓋602之間形成空腔605。空腔605可為密封型空腔。在一些實施中，黏著劑603可在裝配之前經施配或網板印刷至感測器基板202或罩蓋602上。在一些實施中，黏著劑603可包含用於罩蓋與基板之共晶附接的金屬黏合環。在一些實施中，在將罩蓋與基板黏合在一起之前，黏著劑603可經塗覆至罩蓋或基板中任一者，經圖案化且蝕刻。在一些實施中，基板至罩蓋黏合劑可包括：熱塑性黏著劑、壓敏黏著劑(PSA)、環氧樹脂、UV可固化環氧樹脂、熱固化環氧樹脂、玻璃料、金屬密封膠、共晶黏合劑、熱壓黏合劑、電漿黏合劑、陽極黏合劑等。在一些實施中，罩蓋可包含晶圓、基板、面板、子面板或塑膠層、金屬層、玻璃層、矽層等。在一些實施中，可在黏合製程中使用間隔件，以控制間隙高度(例如，空腔之高度)。在一些實施中，在將感測器晶粒分割、切割或以其他方式單體化成圖6中所說明之形式之前，可將罩蓋602以晶圓、基板、面板、子面板或其他層之形式附接至感測器基板202。在一些實施中，罩蓋602可靠近感測器基板202之一側、兩側、三側或四側之邊緣、或在其他適合之區域中(諸如感測器基板202之一或多側)或與壓板201直接相抵地附接至感測器基板202。 罩蓋(例如，罩蓋構件)為本申請案中描述之指紋感測器裝置600或任何其他手指感測器裝置及變體提供諸多益處及優點。舉例而言，罩蓋602可防止灰塵、污跡、物件及/或其他物質與感測器基板202之背表面形成接觸。在裝置(例如，行動裝置)之裝配期間，在不具有罩蓋602的情況下，可能出現對感測器基板202之污染或與該裝置中之其他組件之接觸，此情形可影響超音波反彈及反射之方式，從而導致成像干擾。在一些實施中，在裝配期間，罩蓋602可謹慎地置放在感測器基板202上方。在一些實施中，罩蓋602可具有一或多個排氣孔(未圖示)以允許來自溶劑、環氧樹脂及其他黏著劑之非所要流出物在裝配期間被排出。可視需要密封排氣孔以提供環境保護。在一些實施中，罩蓋602可包括覆蓋感測器基板之一或多側的一或多個支座及/或側壁。在一些實施中，可與罩蓋602及壓板黏著劑209一起包括保護性囊封層，諸如邊緣密封件、模製化合物、環氧樹脂或其他黏著劑，以進一步保護感測器基板202及指紋感測器裝置600之其他組件。聲屏障 提供罩蓋602及空腔605之另一技術優點為，感測器基板202與空腔605之間的界面可充當或經組態以用作指紋感測器裝置600之聲屏障607 (例如，聲屏障構件)。感測器基板202通常具有較高聲阻抗，而空腔605具有較低聲阻抗或比感測器基板202低得多的聲阻抗。聲阻抗之此差異可充當聲屏障，從而防止藉由收發器層206產生之大部分超音波被傳輸通過空腔605。另外，聲屏障607可提供藉由收發器層206產生之超音波的更佳或經改良反射。由此，聲屏障(例如，聲屏障構件)可充當一屏障，其用於避免自外部物件反射的超音波及由於干擾收發器層206之讀取而產生的假影或將該等超音波及假影減至最少，同時提供由收發器層206產生之超音波之更佳反射，藉此提供接觸壓板201之物件的更準確及精確成像。 應注意，空腔605可為空的(例如，呈真空)或充滿空氣或諸如氮氣之氣體。填充空腔605之方式(若存在)可影響指紋感測器裝置200之聲屏障(例如，聲屏障607)的效能。空腔605可具有不同高度及/或深度。舉例而言，感測器基板202之第二表面與罩蓋602之間的高度或深度可介於約0.05微米(μm)與150微米(μm)之間，或更大。 圖7A說明展示超音波頻率範圍內不同空腔高度之影像對比度的一系列曲線圖。該等曲線圖展示手指之谷線區域與手指之脊線區域之間的信號強度差異，其經正規化為頻率範圍內之最大信號。針對50 μm厚矽感測器基板及300 μm厚矽罩蓋說明兩種不同收發器電極材料(銀及銅)的約10 MHz與約25 MHz之間的各種傳輸頻率之正規化影像對比度(谷線與脊線)。影像對比度指示指紋之谷線與脊線可彼此區分的程度。高度愈高，影像對比度愈佳。如圖7A中所展示，當空腔為至少約0.05微米(μm)深時，對比度顯著改良，尤其在靠近約20 MHz之值處。當空腔高度自約0.05微米增加至0.1 μm、0.5 μm、1.0 μm、5.0 μm或更大時，影像對比度變化極小。不具有空腔(例如，空腔高度為0 μm)之指紋感測器裝置具有明顯降低的影像對比度。因此，圖7A說明即使具有較小高度之較小、較淺空腔可如何在指紋感測器裝置之效能(例如，影像效能)方面產生巨大影響。進一步將空腔高度增加至約5微米、50微米、150微米或更大對此等頻率範圍內指紋感測器裝置之裝置效能具有極小的額外影響，從而允許感測器裝置之間及個別感測器裝置內的空腔高度變化性。如圖7A中可見之較高頻率及較低頻率處之影像對比度滾降表明指紋感測器裝置之效能可部分取決於感測器基板之厚度。 圖7B說明展示在經由相對較厚壓板對手指進行成像時，各種感測器基板厚度及操作頻率之指紋感測器裝置之影像解析度的等高線圖。影像解析度可以每毫米線對(LPM)為單位經傳送，其提供當對指紋進行成像時藉由指紋感測器裝置可獲得之解析度的指示。100 μm厚矽感測器基板在約14 MHz至18 MHz之頻率下操作時可獲得4 LPM之解析度，而在約16 MHz至20 MHz下操作之50 μm厚矽感測器基板可獲得5 LPM之解析度。在一些實施中，厚度在約50微米與約150微米之間的感測器基板係較佳的。在一些實施中，部分取決於超音波傳輸器激勵頻率，感測器基板可具有約150微米與450微米之間的厚度。較薄基板可(例如)藉由將標準基板研磨及/或拋光降至較佳厚度而獲得。然而，較薄基板可能更難以處置，而下文所描述的用於附接罩蓋層之一些方法可在處理及至壓板之後續附接期間為較薄基板提供額外剛度，以避免產率損失。 大體而言，更薄基板(例如，感測器基板)實現更高敏感度，且因此實現較高超音波頻率下之更佳效能。然而，相同敏感度將受感測器基板背側上之物體影響。藉由提供罩蓋、空腔及聲屏障，所揭示之指紋感測器裝置降低及/或最小化對感測器基板背側上之假影的敏感度。另外，所揭示之指紋感測器裝置提供一結構，其藉由增加結構剛度及處置容易性而有助於百微米厚的晶圓/面板之裝配。圖7A說明具有較小厚度之罩蓋602可如何作為有效聲屏障，只要在感測器基板202與罩蓋602之間提供較小空腔及間隔即可。因此，不需要提供較大、較厚且龐大的罩蓋來為指紋感測器裝置提供有效聲屏障。 圖7C說明超音波頻率範圍內不同感測器基板厚度之影像對比度的例示性曲線圖。在一些實施中，如圖7C中所展示，當感測器基板包括矽時，厚度在約50微米與約500微米之間的感測器基板可針對某些超音波頻率範圍為指紋感測器裝置提供經改良效能。對於約55微米與205微米之間的基板厚度可看見影像對比度之較高值，該等較高值對應於超音波傳輸器激勵頻率之範圍。對於約255微米與355微米之間的厚度可看見影像對比度滾降，對於約405微米與505微米之間的厚度，影像對比度再次增加，此部分歸因於超音波自感測器基板之第一表面及第二表面反射之一些破壞性干擾。在不同感測器厚度、材料及組態的情況下，諸如影像對比度、影像解析度及影像準確度之各種回應可不同於圖7A、圖7B及圖7C中所展示之彼等者。 聲屏障607可以許多方式量化。量化聲屏障607之一種方式為聲屏障607之反射比率。圖8說明基板(例如，矽基板、TFT基板)及材料(例如，空氣、真空、氮氣及各種液體及固體)之不同組合的例示性反射比率。反射比率一意謂聲屏障607反射所有超音波。反射比率零意謂聲屏障607傳輸所有超音波(例如，無聲屏障)。表1說明各種材料及材料組合之各種聲阻抗值及反射比率。表1之上半部分展示矽基板與各種空腔材料之間的界面處之反射比率，而表1之下半部分展示玻璃TFT基板與各種空腔材料之間的界面處之反射比率。反射比率之值顯示真空、空氣及其他氣體具有高於約98%之反射比率，而一些液體及固體具有超過約80%之反射比率。如圖8中所展示，此等值適用於矽基板或TFT基板中任一者。空氣空腔或充滿其他氣體或真空之空腔部分由於反射比率在廣泛溫度範圍內穩定而對於有效聲屏障尤具吸引力，此對於一些材料(諸如，塑膠)可成問題。有效聲屏障允許感測器基板之厚度經調整以最大化谷線-脊線對比度(例如，影像對比度)及空間解析度(例如，LPM，亦被稱作每毫米線對)，如上文關於圖7B所描述。在一些實施中，各種背襯層可在附接罩蓋及形成空腔之前附接至感測器基板之背側，以提供有效聲屏障。舉例而言，可使用大致25 μm厚之黏著劑層將大約50微米厚之較薄基板耦接至玻璃或塑膠之厚度約500微米之背襯層，以允許感測器基板厚度之調整。適合之背襯層可為較薄感測器基板提供更多支撐，其在藉由壓板黏著劑將感測器晶粒附接至壓板時可提供幫助。
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 表1-各種材料及材料組合之聲阻抗值及反射比率 不同實施可針對罩蓋602使用不同材料，諸如矽、玻璃、玻璃纖維、聚醯亞胺、塑膠、金屬或金屬合金。在一些實施中，罩蓋602可為晶圓、基板、面板、子面板、印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)、囊封層、衝壓之金屬層、塑膠層及/或其組合。 已描述具有不同特徵及組件之各種指紋感測器裝置，將在下文描述具有特徵及組件之不同組合的各種指紋感測器裝置。本申請案中描述之指紋感測器裝置可耦接(例如，經由FPC 211)至一或多個感測器控制器或其他電路(例如，控制單元、控制電路或應用程式處理器)，以用於對通向/來自感測器電路之信號進行信號處理。包含貫穿基板通孔 ( TSV ) 之例示性指紋感測器裝置 圖9說明指紋感測器裝置900。指紋感測器裝置900類似於指紋感測器裝置200。指紋感測器裝置900包括罩蓋902、空腔605及聲屏障607。如圖9中所展示，罩蓋902可藉由安置在空腔605之邊緣周圍的黏著劑903局部地耦接至感測器基板202之第二表面。在一些實施中，基板至罩蓋黏合劑可包括黏著劑903，諸如熱塑性黏著劑、壓敏黏著劑(PSA)、環氧樹脂、UV可固化環氧樹脂、熱固化環氧樹脂、玻璃料，且更一般化地金屬密封膠、共晶黏合劑、熱壓黏合劑、電漿黏合劑或陽極黏合劑。在一些實施中，罩蓋902可由晶圓、基板或層(例如，矽、TFT基板、玻璃、陶瓷、金屬、塑膠)形成。 圖10說明指紋感測器裝置1000。指紋感測器裝置1000類似於指紋感測器裝置200。指紋感測器裝置1000包括罩蓋1002、空腔605及聲屏障607。如圖10中所展示，罩蓋1002可藉由黏著劑1003耦接至感測器基板202之第二表面。黏著劑1003可包括：熱塑性黏著劑、壓敏黏著劑(PSA)、環氧樹脂、UV可固化環氧樹脂、熱固化環氧樹脂、玻璃料，且更一般化地金屬密封膠、共晶黏合劑、熱壓黏合劑、電漿黏合劑或陽極黏合劑。在一些實施中，罩蓋1002可由晶圓或基板(例如，矽、TFT、玻璃、陶瓷、金屬或塑膠基板)形成，其中罩蓋、晶圓或基板之部分經移除(例如，經蝕刻)以在感測器基板202與罩蓋1002之間形成更大間距。 圖11說明指紋感測器裝置1100。指紋感測器裝置1100類似於指紋感測器裝置200。指紋感測器裝置1100包括加強件1102、空腔605及聲屏障607。FPC 211具有經組態以用作罩蓋之延伸部分。如圖11中所展示，FPC 211可包括一或多個介電層212，該一或多個介電層藉由黏著劑1103耦接至感測器基板202之第二表面。由於FPC 211係可撓的，因此加強件1102可視情況耦接至FPC 211，以便提供額外結構支撐。加強件1102可由多種材料造成，諸如鋁、不鏽鋼、金屬填充聚合物、塑膠、金屬、金屬合金、玻璃或複合材料構。在一些實施中，加強件1102可為藉由適合之環氧樹脂或其他黏著劑附接的相對較薄材料薄片。在一些實施中，一或多個背襯層(未圖示)、黏著劑層或其他層可附接至感測器基板202。 圖12說明指紋感測器裝置1200。指紋感測器裝置1200類似於指紋感測器裝置200。指紋感測器裝置1200包括基板1202、空腔605及聲屏障607。如圖12中所展示，基板1202可經由黏合區域1203 (諸如二氧化矽絕緣層)耦接至感測器基板202之第二表面。基板1202 (例如，絕緣體上矽基板或SOI)可合併感測器基板202作為可製造電子電路之作用層。圖12亦說明通孔220穿過感測器基板202、黏著劑603及基板1202。 圖13說明指紋感測器裝置1300。指紋感測器裝置1300類似於指紋感測器裝置200。指紋感測器裝置1300包括空腔605及聲屏障607。如圖13中所展示，空腔605可在感測器基板202內部形成。在一些實施中，可在感測器基板202中形成犧牲層，且隨後移除該犧牲層以形成空腔605。插塞1310可用於閉合及密封空腔605。在一些實施中，插塞1310可包含金屬或介電層之一部分。 圖14說明指紋感測器裝置1400。指紋感測器裝置1400類似於指紋感測器裝置200。指紋感測器裝置900包括印刷電路板(PCB) 1402、空腔605及聲屏障607。如圖14中所展示，PCB 1402之一部分可藉由黏著劑603耦接至感測器基板202之第二表面。在一些實施中，PCB 1402充當指紋感測器裝置1400之罩蓋。PCB 1402可包括一或多個互連件1414。互連件1414可藉由黏著劑1403 (例如，導電黏著劑、ACF或焊料)耦接至通孔220。PCB 1402之互連件1414可藉由導電黏著劑203耦接至FPC 211。 圖15說明指紋感測器裝置1500。指紋感測器裝置1500類似於指紋感測器裝置200。指紋感測器裝置1500包括罩蓋1502、空腔605及聲屏障607。如圖15中所展示，罩蓋1502可藉由類似於上文關於圖6所描述之黏著劑603的黏著劑1503耦接至感測器基板202之第二表面。在一些實施中，罩蓋1502可由衝壓金屬層形成。包含模製通孔桿之例示性指紋感測器裝置 圖16說明指紋感測器裝置1600。指紋感測器裝置1600類似於指紋感測器裝置300。指紋感測器裝置1600包括罩蓋1602、空腔605及聲屏障607。如圖16中所展示，罩蓋1602可藉由黏著劑1603耦接至感測器基板202之第二表面。在一些實施中，罩蓋1602可由晶圓或基板(例如，矽、TFT基板、玻璃、陶瓷、金屬或塑膠)形成。 圖17說明指紋感測器裝置1700。指紋感測器裝置1700類似於指紋感測器裝置300。指紋感測器裝置1700包括罩蓋1702、空腔605及聲屏障607。如圖17中所展示，罩蓋1702可藉由上文關於圖10所描述之黏著劑1003耦接至感測器基板202之第二表面。在一些實施中，罩蓋1702可由晶圓或基板(例如，矽、TFT基板、玻璃、陶瓷、金屬、塑膠)形成，其中罩蓋、晶圓或基板之部分經移除(例如，經蝕刻)以在感測器基板202與罩蓋1702之間形成空腔605之更大間距。 圖18說明指紋感測器裝置1800。指紋感測器裝置1800類似於指紋感測器裝置300。指紋感測器裝置1800包括加強件1802、空腔605及聲屏障607。FPC 211具有經組態以用作罩蓋之延伸部分。如圖18中所展示，FPC 211包括一或多個介電層212，該一或多個介電層可藉由黏著劑1803耦接至感測器基板202之第二表面。由於FPC 211係可撓的，因此加強件1802可視情況耦接至FPC 211以便提供結構支撐。 圖19說明指紋感測器裝置1900。指紋感測器裝置1900類似於指紋感測器裝置300。指紋感測器裝置1900包括基板1902、空腔605及聲屏障607。如圖19中所展示，基板1902可經由黏合區域1903 (諸如二氧化矽絕緣層)耦接至感測器基板202之第二表面。基板1902 (例如，絕緣體上矽基板或SOI)可合併感測器基板202作為可製造電子電路之作用層。圖19亦說明具有在基板1902之再造部分中穿過囊封層302之一或多個通孔的模製通孔桿320。 圖20說明指紋感測器裝置2000。指紋感測器裝置2000類似於指紋感測器裝置300。指紋感測器裝置2000包括空腔605及聲屏障607。如圖20中所展示，空腔605可在感測器基板202內部形成。在一些實施中，可在感測器基板202中形成犧牲層，且隨後移除該犧牲層以形成空腔605。插塞2010可用於閉合及密封空腔605。在一些實施中，插塞2010可包含金屬或介電層之一部分。 圖21說明指紋感測器裝置2100。指紋感測器裝置2100類似於指紋感測器裝置300。指紋感測器裝置2100包括印刷電路板(PCB) 2102、空腔605及聲屏障607。如圖21中所展示，PCB 2102之一部分可藉由黏著劑603耦接至感測器基板202之第二表面。在一些實施中，PCB 2102充當指紋感測器裝置2100之罩蓋。PCB 2102可包括一或多個互連件2114。互連件2114可藉由黏著劑203 (例如，導電黏著劑、ACF或焊料)耦接至通孔桿320中之通孔。PCB 2102之一或多個互連件2114可經由導電黏著劑203耦接至FPC 211。 圖22說明指紋感測器裝置2200。指紋感測器裝置2200類似於指紋感測器裝置300。指紋感測器裝置2200包括罩蓋2202、空腔605及聲屏障607。如圖22中所展示，罩蓋2202可藉由黏著劑2203耦接至感測器基板202之第二表面。在一些實施中，罩蓋2202可由衝壓金屬層形成。包含凹入部分之例示性指紋感測器裝置 圖23說明指紋感測器裝置2300。指紋感測器裝置2300類似於指紋感測器裝置400。指紋感測器裝置2300包括印刷電路板(PCB) 1402、空腔605及聲屏障607。如圖23中所展示，PCB 1402可藉由黏著劑603耦接至感測器基板202之第二表面。在一些實施中，PCB 1402充當指紋感測器裝置2300之罩蓋。如圖23中所展示，FPC 211可藉由導電黏著劑203耦接至一或多個收發器電極208及感測器電路204。應注意，在具有凹入部分404之此實施及其他實施中，可省略穿過感測器基板之貫穿基板通孔。 圖24說明指紋感測器裝置2400。指紋感測器裝置2400類似於指紋感測器裝置400。指紋感測器裝置2400包括罩蓋2402、空腔605及聲屏障607。如圖24中所展示，罩蓋2402可藉由黏著劑603耦接至感測器基板202之第二表面。在一些實施中，罩蓋2402可由晶圓或基板(例如，矽、TFT基板、玻璃、陶瓷、金屬或塑膠)形成，其中罩蓋、晶圓或基板之部分經移除(例如，經蝕刻)以在感測器基板202與罩蓋2402之間形成空腔605之更大間距。 圖25說明指紋感測器裝置2500。指紋感測器裝置2500類似於指紋感測器裝置400。指紋感測器裝置2500包括基板2502、空腔605及聲屏障607。如圖25中所展示，基板2502可經由黏著劑603耦接至感測器基板202之第二表面。基板2502 (例如，絕緣體上矽基板或SOI)可類似於感測器基板202。 圖26說明指紋感測器裝置2600。指紋感測器裝置2600類似於指紋感測器裝置400。指紋感測器裝置2600包括空腔605及聲屏障607。如圖26中所展示，空腔605可在感測器基板402內部形成。在一些實施中，可在感測器基板402中形成犧牲層，且隨後移除該犧牲層以形成空腔605。插塞1310可用於閉合及密封空腔605。在一些實施中，插塞1310可包含金屬或介電層之一部分。 圖27說明指紋感測器裝置2700。指紋感測器裝置2700類似於指紋感測器裝置400。指紋感測器裝置2700包括加強件2702、可撓性印刷電路(FPC) 211、空腔605及聲屏障607。FPC 211可具有經組態以用作罩蓋之延伸部分，其被稱作FPC 2711。FPC 211包括一或多個介電層212，該一或多個介電層可藉由黏著劑603耦接至感測器基板402之第二表面。由於FPC 2711係可撓的，因此加強件2702可視情況藉由黏著劑2703耦接至FPC 2711以便提供結構支撐。在一些實施中，與FPC 211分離的第二FPC 2711可用於形成罩蓋及空腔605。第二FPC 2711可包括視情況選用之加強件2702及黏著劑2703，如圖所示。 圖28說明指紋感測器裝置2800。指紋感測器裝置2800類似於指紋感測器裝置400。指紋感測器裝置2800包括罩蓋2802、空腔605及聲屏障607。如圖28中所展示，罩蓋2802可藉由黏著劑2803耦接至感測器基板402之第二表面。在一些實施中，罩蓋2802可由衝壓金屬層形成。例示性倒置型指紋感測器裝置 圖29說明倒置型的指紋感測器裝置2900。指紋感測器裝置2900類似於指紋感測器裝置500。指紋感測器裝置2900包括囊封層2904。囊封層2904可至少部分地囊封FPC 211、感測器基板202、一或多個收發器電極208及/或收發器層206。 圖30說明倒置型的指紋感測器裝置3000。指紋感測器裝置3000類似於指紋感測器裝置500。指紋感測器裝置3000包括罩蓋3002、囊封層2904、空腔605及聲屏障607。囊封層2904可經組態為邊緣密封件。在一些實施中，罩蓋3002可在一側、兩側或三側上環繞矩形感測器基板202，而第四側可用以將FPC 211連接至一或多個收發器電極208及感測器基板202上之感測器電路204。聲屏障607可形成於一或多個收發器電極208與空腔605之界面處。 圖31說明倒置型的指紋感測器裝置3100。指紋感測器裝置3100類似於指紋感測器裝置500。指紋感測器裝置3100包括罩蓋3102、囊封層2904、空腔605及聲屏障607。囊封層2904可經組態為邊緣密封件。在一些實施中，罩蓋3102可安裝在感測器基板202之表面上，而罩蓋3102之部分圍繞感測器電路204形成環或部分環，且亦形成空腔605之一或多側。罩蓋3102之一部分可在FPC 211之一部分上方延伸，且重疊區域可填充有黏著劑、邊緣密封材料、囊封劑、囊封層2904之一部分或其他適合之材料。 圖32說明倒置型的指紋感測器裝置3200。指紋感測器裝置3200與指紋感測器裝置500相似。指紋感測器裝置3200包括罩蓋3102、囊封層2904、空腔605及聲屏障607。囊封層2904可經組態為邊緣密封件。諸如光學透明黏著劑(OCA)、壓敏黏著劑(PSA)或者熱可固化或UV可固化環氧樹脂之塗層3208可安置於感測器基板202之部分上或跨越感測器基板202之外部表面，從而有助於罩蓋3102之附接。聲屏障607可形成於一或多個塗層3208與空腔605之界面處。 圖33說明倒置型的指紋感測器裝置3300。指紋感測器裝置3300類似於指紋感測器裝置500。指紋感測器裝置3300包括囊封層3304、空腔605及聲屏障607。空腔605可形成於囊封層3304中。聲屏障607可由一或多個收發器電極208與空腔605之界面界定。在一些實施中，可在模製製程期間在囊封層2904中形成空腔605，以形成聲屏障607。舉例而言，可使用轉移模製或注射模製在囊封層2904內形成空腔605。 圖34說明倒置型的指紋感測器裝置3400。指紋感測器裝置3400類似於指紋感測器裝置3300。指紋感測器裝置3400包括加強件3402，該加強件藉由黏著劑或其他附接機制(未圖示)嵌入於囊封層3304中或以其他方式耦接至該囊封層。 圖35說明倒置型的指紋感測器裝置3500。指紋感測器裝置3500類似於指紋感測器裝置500。指紋感測器裝置3500包括罩蓋3502、囊封層3504、空腔605及聲屏障607。罩蓋3502可包括與FPC 211相關聯之一或多個介電層3512及/或金屬電極層。舉例而言，FPC 211之一或多個介電層3512及/或金屬電極層可在由FPC 211之介電層212中之切口區域形成的環形或框形空腔區域上方延展。替代地，罩蓋3502可為加強件、覆蓋層或懸置在FPC 211之介電層212中之切口區域上方的其他材料。可在FPC 211之一側或兩側上包括覆蓋層、屏蔽物及其他保護性元件，以提供機械支撐。 圖36說明倒置型的指紋感測器裝置3600。指紋感測器裝置3600類似於指紋感測器裝置3500。指紋感測器裝置3600包括耦接至罩蓋3502之加強件3602。在一些實施中，加強件3602可附接至FPC 211之一或多個介電層及/或金屬電極層3612，以加強罩蓋3502。 在一些實施中，形成於FPC 211中或FPC 211上的電極特徵可在收發器層206上方延伸且耦接至該收發器層，以充當收發器電極208。具有收發器電極208作為FPC 211之部分的指紋感測器裝置可由(例如)圖4至圖5及圖23至圖36以及其他處所展示之具有相應調整的指紋感測器裝置組態。包含模製通孔桿之例示性倒置型指紋感測器裝置 圖37說明倒置型的指紋感測器裝置3700。指紋感測器裝置3700類似於指紋感測器裝置500。指紋感測器裝置3700包括囊封層2904中之模製通孔桿320。模製通孔桿320可耦接至FPC 211及一或多個收發器電極208或感測器基板202之其他部分。 圖38說明倒置型的指紋感測器裝置3800。指紋感測器裝置3800類似於指紋感測器裝置3700。指紋感測器裝置3800包括加強件3802，其藉由黏著劑或其他附接機制(未圖示)嵌入於囊封層2904中或以其他方式耦接至該囊封層。 圖39說明倒置型的指紋感測器裝置3900。指紋感測器裝置3900類似於指紋感測器裝置3700。指紋感測器裝置3800包括囊封層2904中之空腔605及聲屏障607。聲屏障607可形成於一或多個收發器電極208與空腔605之間的界面處。在一些實施中，可在模製製程期間使用(例如)轉移模製或注射模製在囊封層2904中形成空腔605，以形成聲屏障607。 圖40說明倒置型的指紋感測器裝置4000。指紋感測器裝置4000類似於指紋感測器裝置3900。指紋感測器裝置4000包括加強件3802，其藉由黏著劑或其他附接機制(未圖示)嵌入於囊封層2904中或以其他方式耦接至該囊封層。例示性壓電收發器 不同實施可使用不同收發器組態。如上文先前所提及，在一些實施中，收發器層206可包括經組態以用作傳輸器及接收器之壓電層及收發器電極。舉例而言，在一些實施中，收發器層206之相同壓電層可用於產生及偵測超音波/信號。作為一實例，在第一時間段(例如，第一操作模式)期間，收發器層206之壓電層可經組態以產生超音波/信號，且在第二時間段(例如，第二操作模式)期間，該同一壓電層可經組態以接收超音波/信號。然而，其他收發器組態係可能的。 圖41及圖42說明可用於本發明中所描述之指紋感測器裝置中之任一者中的收發器組態之兩個實例。舉例而言，在一些實施中，圖41之收發器組態4100或圖42之收發器組態4200可取代本發明中所描述之指紋感測器裝置的感測器基板202、感測器電路204、收發器層206、一或多個收發器電極208、鈍化層210以及相關聯黏著劑及電連接件。在一些實施中，本發明中所描述之收發器層(例如，206)可包括收發器組態4100及/或收發器組態4200中之一或多者。由此，舉例而言，收發器層206可包括複數個收發器組態4100 (例如，收發器組態4100之陣列)及/或複數個收發器組態4200 (例如，收發器組態4200之陣列)。類似地，收發器層206可包含複數個收發器層(例如，收發器層之陣列)。 圖41說明包括分段式傳輸器4110及分段式接收器4120之收發器組態4100 (例如，收發器構件)。收發器組態4100可為具有一或多個壓電層之壓電收發器。傳輸器4110 (例如，傳輸器構件)可為壓電傳輸器，且接收器4120 (例如，接收器構件)可為壓電接收器。分段式傳輸器4110及分段式接收器4120可形成於感測器基板202之第一表面及複數個感測器電路204上方。 分段式傳輸器4110可包括第一壓電層4112、第一收發器電極4114 (例如，傳輸器電極)及第一塗層4116 (例如，丙烯酸層)。分段式傳輸器4110可經由第一黏著劑4111耦接至感測器基板202或直接安置於該感測器基板上。在一些實施中，分段式傳輸器4110之第一壓電層4112可在具有或不具有第一黏著劑4111的情況下經噴塗、旋塗、施配、塗佈或以其他方式直接形成於感測器電路204上。第一互連件4118可耦接(例如，電耦接)至第一收發器電極4114。 分段式接收器4120可包括第二壓電層4122、第二收發器電極4124 (例如，接收器電極)及第二塗層4126 (例如，丙烯酸層)。分段式接收器4120可經由第二黏著劑4121耦接至感測器基板202或直接安置於該感測器基板上。在一些實施中，分段式接收器4120之第二壓電層4122可在具有或不具有第二黏著劑4121的情況下經噴塗、旋塗、施配、塗佈或以其他方式直接形成於感測器電路204上。第二互連件4128可耦接(例如，電耦接)至第二收發器電極4124。在一些實施中，第一壓電層4122及第二壓電層4122可由以相同方式沈積或黏合之壓電層，使用遮罩、蝕刻或其他圖案化技術來描繪各種傳輸器、接收器或收發器區段而形成。 在一些實施中，分段式傳輸器4110可經組態以產生超音波，且分段式接收器4120可經組態以接收超音波。在一些實施中，分段式傳輸器4110可經組態以在第一操作模式中產生超音波且在第二操作模式中接收超音波。在一些實施中，分段式接收器4120可經組態以在第一操作模式中產生超音波且在第二操作模式中接收超音波。 圖41說明分段式傳輸器4110之壓電層4112 (例如，第一分段式壓電層)與分段式接收器4120之壓電層4122 (例如，第二分段式壓電層)大體上共平面。然而，在一些實施中，傳輸器之壓電層可不與接收器之壓電層共平面。 圖42說明包括分段式傳輸器4210及分段式接收器4220之收發器組態4200 (例如，收發器構件)，其中分段式傳輸器4210形成於分段式接收器4220上方。收發器組態4200可為具有複數個壓電層之壓電收發器。傳輸器4210 (例如，傳輸器構件)可為壓電傳輸器，且接收器4220 (例如，接收器構件)可為壓電接收器。分段式傳輸器4210及分段式接收器4220可形成於感測器基板202之第一表面及複數個感測器電路204上方。 分段式傳輸器4210 (例如，傳輸器構件)可包括第一壓電層4212、第一收發器電極4214及第一塗層4216 (例如，丙烯酸層)。在一些實施中，分段式傳輸器4210之第一壓電層4212可經由黏著劑4221耦接至分段式接收器4220。替代地，分段式傳輸器4210之第一壓電層4212可經噴塗、旋塗、施配、塗佈或以其他方式直接形成於分段式接收器4220上。第一互連件4218可耦接(例如，電耦接)至第一收發器電極4214。 分段式接收器4220可包括第二壓電層4222、第二收發器電極4224及第二塗層4226 (例如，丙烯酸層)。分段式接收器4220可經由第二黏著劑4221耦接至感測器基板202，或者直接安置於感測器基板202上。在一些實施中，分段式接收器4220之第二壓電層4222可在具有或不具有黏著劑4221的情況下經噴塗、旋塗、施配、塗佈或以其他方式直接形成於感測器電路204上。在一些實施中，傳輸器4210形成於接收器4220上方，且代替第二黏著劑，傳輸器4210形成於介電層上方或在一些實施中直接形成於收發器電極4224上。第二互連件4228可耦接(例如，電耦接)至第二收發器電極4224。 不同實施可針對壓電層使用不同材料。在一些實施中，壓電層可包括具有適當聲音特性(例如，約2.5 MRayls與5 MRayls之間的聲阻抗)之壓電聚合物。在一些實施中，壓電層可包括鐵電聚合物，諸如聚偏二氟乙烯(PVDF)或聚偏二氟乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)共聚物。PVDF共聚物之實例包括：60:40 (莫耳百分比)之PVDF-TrFE、70:30之PVDF-TrFE、80:20之PVDF-TrFE及90:10之PVDR-TrFE。可採用之壓電材料之其他實例包括：Teflon®及其他PTFE聚合物，聚偏二氯乙烯(PVDC)均聚物及共聚物，聚四氟乙烯(PTFE)均聚物及共聚物，以及溴化二異丙基銨(DIPAB)。 不同實施可使用具有不同厚度之壓電層來產生及偵測超音波。在一些實施中，超音波為頻率介於約5兆赫茲(MHz)與約50兆赫茲(MHz)之範圍內的波。在一些實施中，壓電層之厚度可介於約9微米與約110微米之間。製造指紋感測器裝置之例示性順序 在一些實施中，提供/製造指紋感測器裝置包括若干過程。圖43 (其包括圖43A至圖43C)說明提供/製造指紋感測器裝置之例示性順序。在一些實施中，圖43A至圖43C之順序可用於製造本發明中之圖2至圖6及/或圖9至圖40之指紋感測器裝置。然而，出於簡化之目的，將在製造圖9之指紋感測器裝置之上下文中描述圖43A至圖43C。特定言之，將在製造圖9之指紋感測器裝置900之上下文中描述圖43A至圖43C。 應注意，圖43A至圖43C之順序可合併一或多個階段，以簡化及/或闡明提供指紋感測器裝置之順序。在一些實施中，可改變或修改該等過程之次序。 如圖43A中所展示，階段1說明形成或由供應商提供感測器基板202後之狀態。在一些實施中，感測器基板202可為矽基板、TFT基板、玻璃基板或塑膠基板。在一些實施中，感測器基板202可為顯示器基板，諸如LCD或OLED顯示器基板。 階段2說明在感測器基板202之第一表面上方(例如，第一表面中或第一表面上)形成複數個感測器電路204後之狀態。不同實施可使用不同製程來形成複數個感測器電路204。舉例而言，一些實施可使用微機電系統(MEMS)及薄膜製程來形成及製造複數個感測器電路。一些實施可使用CMOS基板或TFT基板。一些實施可使用SOI基板或空腔-SOI基板。 階段3說明在感測器基板202中形成一或多個通孔220後之狀態。在一些實施中，形成通孔220可包括產生空腔(例如，使用雷射切除、機械蝕刻、化學蝕刻或光蝕刻)且接著執行電鍍製程以在空腔中形成通孔220。通孔220可包括諸如無電極銅或電鍍銅之金屬材料。 階段4說明移除感測器基板202之一部分後的狀態。在一些實施中，感測器基板202之該部分可經蝕刻或碾磨掉。在一些實施中，感測器基板202之背側可經拋光。 階段5說明在罩蓋902經由黏著劑903耦接至感測器基板202之第二表面後的狀態。罩蓋902可耦接至感測器基板202，使得形成空腔605及聲屏障607。如先前所描述，不同實施可針對罩蓋902使用不同材料。 如圖43B中所展示，階段6說明將收發器層206安置於感測器基板202上後的狀態。不同實施可使用不同收發器組態，諸如收發器組態4100或收發器組態4200。在一些實施中，收發器層206可大致為九微米厚。 階段7說明在收發器層206上方形成一或多個收發器電極208後之狀態。在一些實施中，可使用諸如無電極銅或電鍍銅之電鍍製程在收發器層206上方形成電極。在一些實施中，一或多個金屬層可經沈積於收發器層206上，經圖案化且經蝕刻以形成一或多個收發器電極208及各種金屬互連件。舉例而言，收發器電極208可藉由在收發器層206之頂部上沈積銅(約20 nm)及鎳(約200 nm)之層而形成。在一些實施中，銀-胺基甲酸酯(Ag-Ur)墨水或其他導電材料之一或多個層可安置於收發器層206上以形成一或多個收發器電極208及相關聯互連件。舉例而言，九微米厚之銀墨水層可塗覆至收發器層206及感測器基板202之其他部分，諸如貫穿基板通孔220上方之結合襯墊區域或通孔區域。在一些實施中，可在感測器電路204正上方之區域中將另一七微米厚之銀墨水層塗覆至該九微米厚之層的頂部上。 階段8說明在一或多個收發器電極208之部分上方形成鈍化層210後之狀態。鈍化層210可形成於一或多個收發器電極208、感測器電路204、互連跡線及感測器基板202之至少部分上方。 如圖43C中所展示，階段9說明在可撓性印刷電路(FPC) 211經由黏著劑203耦接至感測器基板202之通孔220後之狀態。黏著劑203可為導電黏著劑、各向異性導電膜、焊料或其他導電構件。在一些實施中，FPC 211可連接至感測器基板202中之一或多個通孔220。FPC 211可具有一或多個介電層212及互連件214。在一些實施中，階段9說明指紋感測器裝置900。 階段10說明在壓板黏著劑209耦接至指紋感測器裝置900後之狀態。更具體言之，壓板黏著劑209可耦接至指紋感測器裝置900之前側。亦即，壓板黏著劑209可耦接至一或多個收發器電極208及鈍化層210。 階段11說明在指紋感測器裝置900經由壓板黏著劑209耦接至壓板201後之狀態。在一些實施中，壓板黏著劑209可經塗覆至壓板201之一部分，且接著可將指紋感測器裝置900置放於壓板黏著劑209上，且壓板黏著劑固化。製造指紋感測器裝置之例示性順序 在一些實施中，提供/製造指紋感測器裝置包括若干過程。圖44 (其包括圖44A至圖44C)說明提供/製造指紋感測器裝置之例示性順序。在一些實施中，圖44A至圖44C之順序可用於製造本發明中之圖2至圖6及/或圖9至圖40之指紋感測器裝置。然而，出於簡化之目的，將在製造圖27之指紋感測器裝置之上下文中描述圖44A至圖44C。特定言之，將在製造圖27之指紋感測器裝置2700之上下文中描述圖44A至圖44C。 應注意，圖44A至圖44C之順序可合併一或多個階段，以簡化及/或闡明提供指紋感測器裝置之順序。在一些實施中，可改變或修改該等過程之次序。 如圖44A中所展示，階段1說明形成或由供應商提供感測器基板402後之狀態。在一些實施中，感測器基板202可為矽基板、TFT基板、玻璃基板或塑膠基板。在一些實施中，感測器基板402可為顯示器基板，諸如LCD或OLED顯示器基板。 階段2說明移除感測器基板402之一部分，留下凹入部分或凹入區域後之狀態。不同實施可使用不同製程來移除感測器基板402之一部分。在一些實施中，可使用雷射製程或蝕刻製程，諸如基於HF之蝕刻製程(用於玻璃)或基於KOH之各向異性蝕刻製程(用於矽)，來移除感測器基板402之一部分。在一些實施中，可在感測器電路204之形成期間或之後(例如，在完成階段3之後)形成凹入部分或凹入區域。 階段3說明在感測器基板402之第一表面上方(例如，第一表面中或第一表面上)形成複數個感測器電路204後之狀態。不同實施可使用不同製程來形成複數個感測器電路204。舉例而言，一些實施可使用微機電系統(MEMS)及薄膜製程來形成及製造複數個感測器電路。一些實施可使用CMOS基板或TFT基板。一些實施可使用SOI基板或空腔-SOI基板。 階段4說明在感測器基板402上提供收發器層206後之狀態。在一些實施中，收發器層206可黏合至感測器基板402及感測器電路204或安置於感測器基板402及感測器電路204上。不同實施可使用不同收發器組態，諸如收發器組態4100或收發器組態4200。 階段5說明在收發器層206上方形成一或多個收發器電極208後之狀態。在一些實施中，可使用電鍍製程、沈積及蝕刻製程或網板印刷製程在收發器層206上方形成電極。 如圖44B中所展示，階段6說明在一或多個收發器電極208之部分上方形成鈍化層210後之狀態。鈍化層210可形成於一或多個收發器電極208、感測器電路204、互連跡線及感測器基板402之至少部分上方。 階段7說明在可撓性印刷電路(FPC) 211藉由黏著劑203耦接至一或多個收發器電極208及感測器基板402之感測器電路204後的狀態。黏著劑203可為導電黏著劑、各向異性導電膜、焊料或其他導電構件。FPC 211可具有一或多個介電層212及互連件214。 階段8說明在可撓性印刷電路(FPC) 2711及視情況存在之加強件1102耦接至感測器基板402後之狀態。加強件1102可藉由黏著劑2703耦接至FPC 2711。FPC 2711可藉由黏著劑603耦接至感測器基板402。在一些實施中，FPC 2711可為FPC 211之延伸部分。在一些實施中，FPC 2711可與FPC 211分離且用於形成罩蓋及空腔605。階段8可說明指紋感測器裝置2700。 如圖44C中所展示，階段9說明在壓板黏著劑209耦接至指紋感測器裝置2700後之狀態。更具體言之，壓板黏著劑209可耦接至指紋感測器裝置2700之前側。亦即，壓板黏著劑209可耦接至一或多個收發器電極208及鈍化層210。 階段10說明在指紋感測器裝置2700經由壓板黏著劑209耦接至壓板201後之狀態。在一些實施中，壓板黏著劑209可經塗覆至壓板201之一部分，且接著可將指紋感測器裝置900置放於壓板黏著劑209上，且壓板黏著劑固化。製造指紋感測器裝置之例示性順序 在一些實施中，提供/製造指紋感測器裝置包括若干過程。圖45 (其包括圖45A至圖45B)說明提供/製造指紋感測器裝置之例示性順序。在一些實施中，圖45A至圖45B之順序可用於製造本發明中之圖2至圖6及/或圖9至圖40之指紋感測器裝置。然而，出於簡化之目的，將在製造圖38之指紋感測器裝置之上下文中描述圖45A至圖45B。特定言之，將在製造圖40之指紋感測器裝置4000之上下文中描述圖45A至圖45B。 應注意，圖45A至圖45B之序列可合併一或多個階段，以簡化及/或闡明提供指紋感測器裝置之順序。在一些實施中，可改變或修改該等過程之次序。 如圖45A中所展示，階段1說明包括感測器基板202、複數個感測器電路204、收發器層206、一或多個收發器電極208及鈍化層210之指紋感測器裝置4000之狀態。 階段2說明在將通孔桿320安置於與一或多個收發器電極208及感測器電路204之互連區域上之後的狀態。在一些實施中，黏著劑(例如，導電黏著劑、ACF或焊料)可用於將通孔桿320耦接至一或多個收發器電極208及底層襯墊。 階段3說明在形成囊封層2904，使得囊封層2904囊封通孔桿320、感測器基板202之部分、感測器電路204、一或多個收發器電極208、鈍化層210及相關聯電互連件後之狀態。在一些實施中，可在模製製程期間在囊封層2904中形成空腔605，以在感測器裝置內形成聲屏障。舉例而言，可使用轉移模製或注射模製在囊封層2904內形成空腔605。在一些實施中，研磨步驟可削磨囊封層2904以暴露通孔桿320之頂部表面。在一些實施中，研磨步驟可暴露通孔桿320中之一或多個著陸襯墊或連接性通孔。 階段4說明在可撓性印刷電路(FPC) 211藉由黏著劑203耦接至模製通孔桿320後以及在加強件1102耦接至囊封層2904後之狀態。加強件1102可藉由黏著劑(未圖示)耦接至囊封層2904。在一些實施中，黏著劑203可為導電黏著劑、ACF或焊料。 如圖45B中所展示，階段5說明在壓板黏著劑209耦接至指紋感測器裝置4000後之狀態。更具體言之，壓板黏著劑209可耦接至指紋感測器裝置4000之背側。亦即，壓板黏著劑209可耦接至感測器基板202之第二表面。 階段6說明在指紋感測器裝置4000經由壓板黏著劑209耦接至壓板201後之狀態。在一些實施中，壓板黏著劑209可經塗覆至壓板201之一部分，且接著可將指紋感測器裝置4000置放於壓板黏著劑209上，且壓板黏著劑固化。製造指紋感測器裝置之例示性方法 在一些實施中，提供/製造指紋感測器裝置包括若干過程。圖46說明提供/製造指紋感測器裝置之方法的例示性流程圖。在一些實施中，圖46之方法可用於提供/製造本發明中所描述之圖2至圖6及/或圖9至圖40之指紋感測器裝置。 應注意，圖46之流程圖可合併一或多個過程，以簡化及/或闡明提供指紋感測器裝置之方法。在一些實施中，可改變或修改該等過程之次序。 該方法(在區塊4605處)提供感測器基板(例如，感測器基板202)。不同實施可針對感測器基板使用不同材料。感測器基板可經製造或由供應商提供。在一些實施中，提供感測器基板可包括製造具有一或多個形成於基板內部之凹入部分或空腔的感測器基板。在一些實施中，感測器基板可包括矽基板、SOI基板、空腔-SOI基板、MEMS基板或TFT基板。在一些實施中，感測器基板可為半導體基板、玻璃基板或塑膠基板。在一些實施中，感測器基板202可為顯示器基板，諸如LCD或OLED顯示器基板。在一些實施中，可使用一或多個MEMS製程來形成SOI基板或空腔-SOI基板。 該方法(在區塊4610處)在感測器基板之表面(例如，第一表面)上方(例如，表面上、表面中)形成複數個感測器電路(例如，複數個感測器電路204)。在一些實施中，形成感測器電路可包括在TFT基板上形成薄膜電晶體(TFT)之陣列及支援電路。在一些實施中，矽基電晶體及電路可形成於矽基板上或矽基板中。在一些實施中，可使用一或多個MEMS及薄膜製造製程來製造該複數個感測器電路及裝置結構。在一些實施中，一或多個凹入區域或空腔可形成於基板中。 該方法(在區塊4615處)視情況在感測器基板中形成一或多個通孔。不同實施可形成不同通孔。在一些實施中，通孔可為貫穿基板通孔(例如，通孔220)。在一些實施中，通孔可為矽穿孔或貫穿玻璃通孔(TGV)。在一些實施中，通孔可在通孔桿(例如，模製通孔桿320)中經模製。模製通孔桿可形成於耦接至感測器基板之囊封層中。應注意，在諸如關於圖44A至圖44C所描述之彼等實施的一些實施中，可省略基板中之通孔。應注意，在一些實施中，諸如關於圖45A至圖45B所描述之彼等，通孔桿體可定位於感測器基板上方或感測器基板頂部上。在其他實施中，通孔桿體可安置於感測器基板旁側或靠近感測器基板。 該方法(在區塊4620處)視情況移除感測器基板之一部分。舉例而言，該方法可移除感測器基板之一部分以形成凹入部分。在一些實施中，凹入部分可允許將FPC附接至形成於凹入部分中之結合襯墊。在一些實施中，感測器基板可經薄化及拋光。 該方法(在區塊4625處)視情況將罩蓋耦接至感測器基板。不同實施可提供不同罩蓋。罩蓋可包括基板、面板、子面板、印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)、囊封層(例如，模製件或模製化合物)、衝壓金屬層、塑膠層或其部分或組合。在一些實施中，罩蓋可附接至感測器基板之背側。在一些實施中，感測器基板可在附接背側罩蓋之前經薄化(例如，以機械方式或化學方式)及拋光。 該方法(在區塊4630處)視情況將收發器層耦接至感測器基板。在一些實施中，收發器層(例如，收發器層206)可耦接至感測器基板之第一表面。如上文在本申請案中所描述，收發器層可充當傳輸器及接收器。在一些實施中，收發器層可藉由黏著劑層附接且耦接至感測器電路及感測器基板。在一些實施中，收發器層可使用(例如)噴塗、旋塗、施配或塗佈製程直接安置於感測器電路及感測器基板上。在一些實施中，收發器層可使用光微影製程經圖案化及蝕刻。在一些實施中，收發器層可經由網板或遮罩而塗覆於感測器電路及感測器基板上，或以其他方式選擇性地安置於感測器電路及感測器基板上。 該方法(在區塊4635處)在收發器層上方形成一或多個電極(例如，收發器電極208)。在一些實施中，形成電極可包括在感測器基板上方形成互連件。在一些實施中，一或多個金屬層可經沈積於收發器層上，經圖案化且經蝕刻以形成一或多個收發器電極及各種金屬互連件。在一些實施中，銀-胺基甲酸酯(Ag-Ur)墨水或其他導電材料之一或多個層可安置於收發器層上，以形成一或多個收發器電極及相關聯互連件。在一些實施中，可使用諸如無電極銅或電鍍銅之電鍍製程在收發器層上方形成電極。舉例而言，收發器電極208可藉由將銅(約20 nm)及鎳(約200 nm)之層沈積於收發器層之頂部上，隨後沈積無電極鎳及浸鍍金(ENIG) (約3 μm)之層而形成。在一些實施中，可在三微米厚之ENIG層之頂部上形成大致六微米厚之電鍍銅層，以充當收發器電極，其可蓋有六微米厚之聚醯亞胺層。在一些實施中，可部分出於聲音邊界層及匹配考量而選擇材料厚度及類型。 該方法(在區塊4640處)視情況在電極及/或互連件中之一些或全部上方形成塗層或鈍化層。在一些實施中，薄丙烯酸層可充當鈍化層。在一些實施中，鈍化層可包括氮化矽、二氧化矽、BCB、聚醯亞胺或為底層電極、互連件、電跡線、電組件及電子組件以及電子電路提供保護之其他適合材料之一或多個層。可部分地選擇塗層厚度及材料以改良感測器裝置之聲音效能，諸如充當聲音耦合層、聲音匹配層或充當用於較高信號輸出及影像對比度之聲音空腔的一部分。 該方法(在區塊4645處)視情況將罩蓋耦接至感測器基板。不同實施可提供不同罩蓋。在一些實施中，罩蓋可為晶圓、基板、面板、子面板、印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)、囊封層(例如，模製件或模製化合物)、衝壓金屬層或塑膠層。可在將感測器基板單體化成單個感測器晶粒之前或之後施加罩蓋。FPC或其他連接構件可附接至感測器基板。在一些實施中，FPC可在附接罩蓋之前、之後或期間附接至感測器基板之襯墊或通孔。 該方法(在區塊4650處)藉由黏著劑(例如，壓板黏著劑209)將指紋感測器裝置(例如，指紋感測器裝置200)耦接至裝置(例如，行動裝置5300)之壓板(例如，壓板201)。在一些實施中，可將壓板黏著劑塗覆至指紋感測器裝置之表面，且隨後將該裝置附接至壓板。在一些實施中，可將壓板黏著劑塗覆至壓板或壓板之一部分，且隨後將指紋感測器裝置附接至該壓板。在定位後，壓板黏著劑可固化(例如，熱固化或UV固化)。在一些實施中，一或多個密封層(諸如邊緣密封件或環氧樹脂)可安置於經貼附之感測器裝置周圍，以提供進一步保護及耐用性。具有 纏繞式 FPC 之例示性指紋感測器裝置 圖47說明指紋感測器裝置4700之一實例，該指紋感測器裝置藉由壓板黏著劑209耦接至壓板201。如圖47中所展示，指紋感測器裝置4700可位於壓板201下方。在一些實施中，壓板201可為顯示裝置(例如，行動裝置)之防護玻璃罩、顯示裝置之外殼的一部分或超音波鑑認按鈕之保護層。在一些實施中，壓板可包括LCD顯示面板、OLED或AMOLED顯示面板、顯示模組或視覺顯示器之一部分。壓板201可包括保護性塗層232，諸如抗污層、防刮層或一或多個光學塗層。 指紋感測器裝置4700可包括感測器基板202、複數個感測器電路204、收發器層206、塗層207及一或多個收發器電極208 (為清楚起見，未展示其他鈍化層及裝置互連層)。在一些實施中，感測器基板202可包括矽基板、絕緣體上矽(SOI)基板、薄膜電晶體(TFT)基板、玻璃基板、塑膠基板、陶瓷基板，或LCD或OLED顯示器基板之一部分。 複數個感測器電路204可形成於感測器基板202之第一表面上方，諸如TFT電路形成於TFT基板上或CMOS電路形成於矽基板上或矽基板中。收發器層206可安置於複數個感測器電路204上方。在一些實施中，收發器層206可充當傳輸器及接收器兩者。收發器層206可包括使得收發器層206能夠產生及偵測超音波/信號之一或多個壓電層及電極層。 收發器電極208可形成於收發器層206上方或以其他方式安置於該收發器層上。收發器電極208可包括導電層及一或多個電互連跡線，該等電互連跡線耦接至收發器層206及/或指紋感測器裝置4700之其他互連件。收發器電極208可包括一或多個互連件，該等互連件形成於感測器基板202上方且提供至感測器電路204及/或一或多個結合襯墊205之電連接。在一些實施中，收發器電極塗層207 (諸如，丙烯酸層或鈍化層)可安置於收發器電極208之外部表面上。塗層207可提供介電隔離、環境保護、經改良之黏著力，且在一些實施中充當指紋感測器裝置4700之聲音耦合層或聲音匹配層。 壓板黏著劑209可機械地且聲音地將指紋感測器裝置4700耦接至壓板201。在一些實施中，壓板界面層4732可定位於壓板201與感測器基板202之間。亦被稱作台面層之壓板界面層4732可在壓板201之底部表面與感測器基板202之上部表面之間提供額外間距，以允許FPC 211之一部分在不被阻擋的情況下連接至感測器基板202上之一或多個結合襯墊205。一或多個塗料層、貼花層、圖標層、美化層、保護層、導引層、聲音耦合層及/或聲音匹配層可定位於壓板201與感測器基板202之間(未圖示)。 可撓性印刷電路(FPC) 211可耦接至感測器基板202。在一些實施中，FPC 211可包括一或多個介電層212、金屬互連件214之一或多個層及一或多個FPC通孔213。一或多個FPC覆蓋層215 (亦被稱作覆蓋膜(coverlay))可定位於FPC 211之一或多側的外部部分上，以提供電隔離、對金屬互連件214之保護及額外硬度。諸如靜電屏蔽層或EMI屏蔽層(未圖示)之其他層可包含於FPC 211之部分上。FPC 211之互連件214可經由導電黏著劑203 (諸如ACF或焊接材料)電耦接且機械耦接至感測器基板202。在所展示之實施中，FPC 211之一部分可纏繞於感測器基板202之第二表面(例如，背側)周圍，該部分藉由FPC附接黏著劑層4734附接至該第二表面。FPC填充黏著劑4736可定位於FPC 211之彎曲部分與感測器基板202之間，以提供額外剛度及環境保護。在一些實施中，FPC填充黏著劑4736可為UV可固化或熱可固化環氧樹脂。在一些實施中，一或多個囊封層4704可定位於指紋感測器裝置4700之一或多個暴露部分周圍。在一些實施中，可在將指紋感測器裝置4700附接至壓板201之表面後施加囊封層4704，以提供額外剛度及環境保護。 圖48說明指紋感測器裝置4800之一實例，該指紋感測器裝置包括可充當罩蓋(例如，罩蓋構件)之加強件4702。加強件4702可藉由加強件附接黏著劑4738耦接至感測器基板202之背側。黏著劑4738可局部地安置於感測器基板202之背側的一部分上，諸如安置於感測器基板202之周邊區域的一或多側上。在一些實施中，黏著劑4738可以連續邊框形式安置於感測器基板202之背側周圍。加強件4702可耦接至感測器基板202，使得在感測器基板202之第二表面(例如，背部表面)與加強件4702之間形成空腔605。空腔605可為密封型空腔。在一些實施中，黏著劑4738可在裝配之前經施配或網板印刷至感測器基板202及/或加強件4702上。在一些實施中，黏著劑4738可包含用於將加強件4702共晶附接至感測器基板202之金屬黏合環。在一些實施中，黏著劑4738可在將加強件4702及感測器基板202黏合在一起之前經塗覆至加強件4702或感測器基板202中任一者。在一些實施中，加強件至罩蓋黏合劑可包括：熱塑性黏著劑、壓敏黏著劑(PSA)、環氧樹脂、UV可固化環氧樹脂、熱固化環氧樹脂、玻璃料、金屬密封膠、共晶黏合劑、熱壓黏合劑、電漿黏合劑或陽極黏合劑。在一些實施中，加強件可包含晶圓、基板、面板、子面板，或塑膠、金屬、玻璃或矽之一或多個層。在一些實施中，可在黏合製程中使用間隔件，以控制間隙高度(例如，空腔之高度)。在一些實施中，在將感測器晶粒分割、切割或以其他方式單體化成圖48中所說明之形式之前，可將加強件4702以晶圓、基板、面板、子面板或其他層之形式附接至感測器基板202。 在一些實施中，加強件4702可具有一或多個排氣孔(未圖示)，以允許來自溶劑、環氧樹脂及其他黏著劑之非所要流出物在裝配期間被排出。加強件4702中連接至空腔605之排氣孔可允許在圍繞空腔605形成連續環或邊框時使用熱黏著劑4738。可視需要密封排氣孔以提供環境保護。在一些實施中，加強件4702可包括覆蓋感測器基板之一或多側的一或多個支座及/或側壁。在一些實施中，可與加強件4702及壓板黏著劑209一起包括保護性囊封層4704，諸如邊緣密封件、模製化合物、環氧樹脂或其他黏著劑，以進一步保護感測器基板202及指紋感測器裝置4800之其他組件。 藉此形成之加強件4702及空腔605可允許感測器基板202與空腔605之間的界面用作指紋感測器裝置4800之聲屏障607 (例如，聲屏障構件)。在一些實施中，空腔605可經抽空或部分抽空或填充有空氣或諸如氮氣之氣體。空腔605可具有不同空腔高度。舉例而言，感測器基板202之第二表面與加強件4702之間的空腔605之高度可在約0.05微米(μm)與150微米(μm)之間，或更大。 如上文關於圖47所描述，FPC 211可纏繞於感測器基板202周圍，且藉由FPC附接黏著劑層4734附接至感測器基板202。FPC填充黏著劑4736可定位於FPC 211之彎曲部分與感測器基板202之間。在一些實施中，指紋感測器裝置4800可藉由壓板黏著劑209及一或多個囊封層4704附接至壓板201。 圖49說明指紋感測器裝置4900之一實例，該指紋感測器裝置包括FPC 211及視情況存在之可充當罩蓋的加強件4702。FPC 211可藉由FPC附接黏著劑層4734耦接至感測器基板202之背側。黏著劑層4734可局部地安置於FPC 211之一部分或感測器基板202之背側上。在一些實施中，黏著劑層4734可以連續邊框形式安置於感測器基板202之背側周圍。FPC 211可耦接至感測器基板202，使得在感測器基板202之背部表面與FPC 211之間形成空腔605。空腔605可為密封型空腔。在一些實施中，黏著劑層4734可安置於FPC 211之凸起部分上。該凸起部分可部分藉由額外層或FPC 211中之切口區域形成。如圖49中所說明，藉由FPC邊框黏著劑層216耦接至FPC 211之FPC邊框區域217可充當凸起部分。FPC附接黏著劑層4734可將FPC 211之凸起部分耦接至感測器基板202之背側，以形成空腔605。在一些實施中，FPC邊框區域217可由聚醯亞胺(PI)層形成，且藉由層壓黏著劑層216附接至FPC 211。在一些實施中，FPC邊框區域217、黏著劑層216及黏著劑層4734之厚度可控制空腔605之高度。空腔605允許感測器基板202與空腔605之間的界面用作指紋感測器裝置4900之聲屏障607。 FPC 211可纏繞於感測器基板202周圍，且藉由FPC附接黏著劑層4734附接至感測器基板202。FPC填充黏著劑4736可定位於FPC 211之彎曲部分與感測器基板202之間。在一些實施中，指紋感測器裝置4900可藉由壓板黏著劑209及一或多個囊封層4704附接至壓板201。如圖49中所展示，視情況存在之加強件4702可藉由接近於空腔605之加強件黏著劑4742附接至FPC 211，以提供額外剛度及環境保護。 圖50說明指紋感測器裝置5000之一實例，該指紋感測器裝置包括罩蓋602 (例如，罩蓋構件)。罩蓋602可藉由罩蓋附接黏著劑4744耦接至壓板201之一部分，且藉由罩蓋附接黏著劑層4746耦接至感測器基板202之一部分。黏著劑層4746可局部地安置於感測器基板202之背側的一部分上，諸如安置於感測器基板202之周邊區域的一或多側上。在一些實施中，罩蓋602可大部分在感測器基板202之作用區域上方呈懸臂狀態，且藉由黏著劑層4746附接在一個端點處。罩蓋602可耦接至感測器基板202，使得在感測器基板202之第二表面(例如，背部表面)與罩蓋602之間形成空腔605。在一些實施中，黏著劑層4746可在裝配之前經施配或網板印刷至感測器基板202及/或罩蓋602上。在一些實施中，罩蓋602之突出部分(例如，衝壓或按壓部分)可藉由黏著劑層4746連接至感測器基板202。罩蓋附接黏著劑4744及/或黏著劑層4746可包括：熱塑性黏著劑、壓敏黏著劑(PSA)、環氧樹脂、UV可固化環氧樹脂、熱固化環氧樹脂等。在一些實施中，罩蓋602可包含一或多個塑膠層或金屬層。在一些實施中，罩蓋附接黏著劑4744可在附接罩蓋602之前經施配於壓板201之一部分及壓板黏著劑209之暴露部分上。 在一些實施中，罩蓋602之突出部分及黏著劑層4746可控制空腔高度。舉例而言，感測器基板202之第二表面與罩蓋602之間的空腔605之高度可在約0.05微米(μm)與150微米(μm)之間或更大。藉此形成之罩蓋602及空腔605可允許感測器基板202與空腔605之間的界面用作指紋感測器裝置5000之聲屏障607。 FPC 211可纏繞於感測器基板202及罩蓋602周圍，且藉由FPC附接黏著劑層4734附接至罩蓋602。FPC填充黏著劑4736可定位於FPC 211之彎曲部分與感測器基板202之間。在一些實施中，指紋感測器裝置5000可藉由壓板黏著劑209、罩蓋附接黏著劑4744及一或多個囊封層4704附接至壓板201。 圖51說明指紋感測器裝置5100之一實例，該指紋感測器裝置包括可充當感測器基板202中之凹入區域606上方之罩蓋的加強件4702。加強件4702可藉由加強件附接黏著劑4738耦接至感測器基板202之背側。黏著劑4738可局部地安置於感測器基板202之背側的周邊部分上。在一些實施中，黏著劑4738可以連續邊框形式安置於凹入區域606外部的感測器基板202之背側周圍。在一些實施中，加強件附接黏著劑4738可跨越凹入區域606。加強件4702可耦接至感測器基板202，使得在感測器基板202之凹入區域606與加強件4702之間形成空腔605。在一些實施中，黏著劑4738可在將加強件4702及感測器基板202黏合在一起之前經施配或網板印刷至感測器基板202及/或加強件4702上。在一些實施中，加強件至基板黏合劑可包括：熱塑性黏著劑、壓敏黏著劑(PSA)、環氧樹脂、UV可固化環氧樹脂、熱固化環氧樹脂、玻璃料、金屬密封膠、共晶黏合劑、熱壓黏合劑等。在一些實施中，加強件可包含晶圓、基板、面板、子面板，或塑膠、金屬、玻璃或矽之一或多個層。在一些實施中，在分割、切割或以其他方式單體化感測器晶粒之前，可將加強件4702以晶圓、基板、面板、子面板或其他層形式附接至感測器基板202。 藉此形成之加強件4702及空腔605可允許感測器基板202與空腔605之間的界面用作聲屏障607。感測器基板202之凹入區域606與加強件4702之間的空腔605之高度可在約0.05微米(μm)與150微米(μm)之間或更大。 FPC 211可纏繞於感測器基板202及加強件4702周圍，且藉由FPC附接黏著劑層4734附接至加強件4702。FPC填充黏著劑4736可定位於FPC 211之彎曲部分與感測器基板202之間。在一些實施中，指紋感測器裝置5100可藉由壓板黏著劑209及一或多個囊封層4704附接至壓板201。在感測器基板202具有形成空腔605之凹入區域606的一些實施中，FPC 211可跨越空腔605及附接至接近空腔605之FPC 211的加強件4702。 圖52說明指紋感測器裝置5200之一實例，該指紋感測器裝置包括可充當罩蓋之FPC 211。FPC 211可藉由局部安置之FPC附接黏著劑層4734耦接至感測器基板202之背側。FPC 211可耦接至感測器基板202，使得在感測器基板202之背部表面與FPC 211之間形成空腔605。黏著劑層4734之厚度可控制空腔605之高度。空腔605允許感測器基板202與空腔605之間的界面用作指紋感測器裝置5200之聲屏障607。FPC 211可纏繞於感測器基板202周圍，且藉由FPC附接黏著劑層4734附接至感測器基板202。FPC填充黏著劑4736可定位於FPC 211之彎曲部分與感測器基板202之間。在一些實施中，指紋感測器裝置5200可藉由壓板黏著劑209及一或多個囊封層4704附接至壓板201。如圖51中所展示，視情況存在之加強件4702可藉由接近空腔605之加強件黏著劑4742附接至FPC 211。在圖51中所展示之組態的變體中，加強件4702可附接在FPC 211與感測器基板202之間，以形成空腔605。應注意，圖47至圖52中所描述之指紋感測器裝置可使用圖43A至圖43C、圖44A至圖44C、圖45A至圖45B及/或圖46中所描述之方法、過程及/或順序製造。例示性電子裝置 圖53說明包括壓板201及指紋感測器裝置200之行動裝置5300的斜視圖。圖54說明包括壓板201及外殼5400之行動裝置5300的橫截面視圖。如圖54中所展示，指紋感測器裝置200 (例如，指紋感測構件)可定位於行動裝置5300內部且位於壓板201下方，且藉此提供具有指紋感測功能性之美觀行動裝置。在一些實施中，指紋感測器裝置200可定位於具有顯示器之行動裝置5300的防護玻璃罩下方，該防護玻璃罩或顯示器充當壓板。在一些實施中，指紋感測器裝置200可定位於顯示模組之一部分後方。在一些實施中，指紋感測器裝置200可定位於與行動裝置5300相關聯之按鈕內。在一些實施中，指紋感測器裝置200可定位於行動裝置5300內，且附接至外殼5400之前側、背側或側壁。應注意，可在行動裝置5300中實施本發明中所描述之指紋感測器裝置(例如，手指感測構件)中的任一者。例示性倒置型指紋感測器裝置 圖55說明倒置型指紋感測器裝置5500之一實例，該倒置型指紋感測器裝置藉由定位於感測器基板202與視覺顯示器之間的FPC 211之一部分耦接至該視覺顯示器。在一些實施中，指紋感測器裝置5500可耦接至顯示器覆蓋層5501下方之顯示模組5502，該顯示器覆蓋層諸如LCD或OLED顯示器裝置之防護玻璃罩。為清楚起見，未展示顯示模組5502之細節。在一些實施中，顯示模組5502可包含LCD顯示面板、OLED顯示面板或其層。指紋感測器裝置5500可藉由壓板黏著劑209耦接至顯示模組之一部分。 如圖55中所展示，指紋感測器裝置5500可位於顯示模組5502之層下方。指紋感測器裝置5500可包括感測器基板202、複數個感測器電路204、收發器層206及一或多個收發器電極208。在一些實施中，感測器基板202可包括矽基板、絕緣體上矽(SOI)基板、薄膜電晶體(TFT)基板、玻璃基板、塑膠基板、陶瓷基板，或LCD或OLED顯示器基板之一部分。如上文關於圖5所描述，倒置型指紋感測器裝置可經由感測器基板202產生並發射一或多個超音波，且經由感測器基板202接收經反射之超音波，以用於對目標物件進行超音波成像。 可在感測器基板202上提供互連件(例如，電跡線)，以在感測器電路204、收發器電極208及/或一或多個結合襯墊205之間提供電連接。在一些實施中，收發器電極塗層207 (諸如丙烯酸層或鈍化層)可安置於收發器電極208之外部表面上，以為指紋感測器裝置5500提供介電隔離及環境保護。 感測器基板202可耦接至可撓性印刷電路(FPC) 211。在一些實施中，FPC 211可包括一或多個介電層212、金屬互連件214之一或多個層及一或多個FPC通孔213。一或多個FPC覆蓋層215可定位於FPC 211之一或多側的外部部分上。可在FPC 211中之一或多個介電層212、金屬互連件214及覆蓋層215中形成切口區域，以用於將感測器基板202附接至FPC 211。在一些實施中，在感測器基板202與顯示模組5502之間使用較薄層可有利地影響聲音效能。一或多個介電層212、金屬互連件214或覆蓋層215可定位於感測器基板202與顯示模組5502之間。如圖55中所展示，單個覆蓋層215定位於感測器基板202與顯示模組5502之間。 感測器基板202上之結合襯墊205可經由導電黏著劑(諸如ACF或焊料)或經由如所展示之一或多個結合線5505電耦接至FPC 211之一或多個互連件214。罩蓋602 (諸如衝壓金屬罩蓋)可定位於感測器基板202上方，且藉由罩蓋黏著劑5548 (諸如焊料、環氧樹脂或其他適合之黏著劑材料)附接至FPC 211。可在罩蓋602與收發器電極208 (或塗層207)之間形成空腔605，以在收發器電極208 (或塗層207)與空腔605之間的界面處形成聲屏障607。FPC 211之一部分可視情況纏繞於罩蓋602之外側周圍，且藉由適合之黏著劑附接至該外側。 指紋感測器裝置5500可藉由壓板黏著劑209耦接至顯示模組5502。在感測器基板202與顯示模組5502之間的界面層尤其薄且可撓的一些實施中，可包括突出區域602A作為罩蓋602之部分，如圖56中所展示。在裝配期間，可將罩蓋602之突出區域602A壓在裝置層(諸如感測器基板202上之塗層207)上，以壓緊壓板黏著劑209且有助於將指紋感測器裝置5600均一地附接至顯示模組5502。在裝配之後，罩蓋602之突出區域602A脫離塗層207，以恢復空腔605及塗層207與空腔605之間的聲屏障607。 圖57說明LTCC或塑膠封裝5750中之倒置型指紋感測器裝置5700之一實例，該指紋感測器裝置藉由定位於感測器基板與視覺顯示器之間的封裝5750之層化部分耦接至該視覺顯示器之一部分。在一些實施中，指紋感測器裝置5700可耦接至顯示器覆蓋層5501下方之顯示模組5502。指紋感測器裝置5500可藉由壓板黏著劑209耦接至顯示模組5502之一部分。 如圖57中所展示，指紋感測器裝置5700可位於顯示模組5502之層下方。指紋感測器裝置5700可包括感測器基板202、複數個感測器電路204、收發器層206及一或多個收發器電極208。可在感測器基板202上提供互連件，以在感測器電路204、收發器電極208及/或一或多個結合襯墊205之間提供電連接。收發器電極塗層207可安置於收發器電極208之外部表面上，以為指紋感測器裝置5700提供介電隔離及環境保護。為清楚起見，未展示鈍化層及其他裝置層。 感測器基板202可附接至LTCC或塑膠封裝5750之標稱平坦底部。用於封裝5750之底部的材料可經選擇以具有與顯示模組5502或感測器基板202之聲阻抗類似的聲阻抗，以減少行進穿過感測器基板202與封裝5750底部之間的界面之超音波的聲音反射。在一些實施中，封裝5750之底部層在不附接至顯示模組的情況下可充當壓板。FPC 211可藉由導電黏著劑203 (諸如焊料或ACF層)附接至封裝5750之一或多個嵌入式封裝通孔5756及外部著陸襯墊5758。FPC 211可包括一或多個介電層212、金屬互連件214之一或多個層及一或多個FPC通孔213。一或多個FPC覆蓋層215可定位於FPC 211之外部部分上。在一些實施中，FPC 211可藉由FPC附接黏著劑層4734附接至封裝5750之金屬、塑膠或陶瓷蓋子5752。 感測器基板202上之結合襯墊205可經由導電黏著劑203 (諸如ACF或焊料)電耦接至LTCC或塑膠封裝5750之一或多個封裝跡線5754、封裝通孔5756及相關聯著陸襯墊5758以及FPC 211之互連件214。一或多個結合線5505可提供結合襯墊205至封裝跡線5754之電連接。蓋子5752 (諸如衝壓金屬、塑膠或陶瓷層)可定位於封裝5750上方，且藉由環氧樹脂、膠、焊料或其他適合之黏著劑材料附接至該封裝。可在蓋子5752與塗層207之間形成空腔605，以在塗層207與空腔605之間的界面處形成聲屏障607。包括封裝5750之指紋感測器裝置5700可藉由壓板黏著劑209或經由其他適合之構件耦接至顯示模組5502。應注意，圖47至圖52中所描述之指紋感測器裝置可使用圖43A至圖43C、圖44A至圖44C、圖45A至圖45B及/或圖46中所描述之方法、過程及/或順序製造。例示性電子裝置 圖58說明可與前述指紋感測器裝置、積體裝置、半導體裝置、積體電路、晶粒、插入件、封裝或疊層封裝(PoP)中之任一者整合在一起的各種電子裝置。舉例而言，行動電話裝置5802、膝上型電腦裝置5804、固定位置終端裝置5806或可穿戴裝置5808可包括如本文所描述之指紋感測器裝置5800。指紋感測器裝置5800可例如為本文所述指紋感測器裝置中之任一者。圖58中所說明之裝置5802、5804、5806及5808僅為例示性的。其他電子裝置亦可以指紋感測器裝置5800為特徵，該等電子裝置包括(但不限於)包含以下各者之裝置(例如，電子裝置)的群組：行動裝置、手持式個人通信系統(PCS)單元、攜帶型資料單元(諸如個人數位助理)、全球定位系統(GPS)允用裝置、導航裝置、機上盒、音樂播放器、視訊播放器、娛樂單元、固定位置資料單元(諸如儀錶讀取設備)、通信裝置、智慧型電話、平板電腦、電腦、可穿戴裝置(例如，手錶、眼鏡)、物聯網(IoT)裝置、伺服器、路由器、在汽車車輛(例如，自動型車輛)中實施之電子裝置，或者儲存或擷取資料或電腦指令之任何其他裝置，或其任何組合。 圖2至圖6、圖9至圖42、圖43A至圖43C、圖44A至圖44C、圖45A至圖45B及/或圖46至圖58中所說明之組件、過程、特徵及/或功能中之一或多者可經重新配置及/或合併至單個組件、過程、特徵或功能中，或嵌入於若干組件、過程或功能中。在不背離本發明的情況下，亦可添加額外元件、組件、過程及/或功能。亦應注意，本發明中之圖2至圖6、圖9至圖42、圖43A至圖43C、圖44A至圖44C、圖45A至圖45B及/或圖46至圖58及其對應描述不限於晶粒及/或IC。在一些實施中，圖2至圖6、圖9至圖42、圖43A至圖43C、圖44A至圖44C、圖45A至圖45B及/或圖46至圖58及其對應描述可用於製造、產生、提供及/或生產指紋感測器裝置及/或積體裝置。在一些實施中，裝置可包括指紋感測器裝置、晶粒、積體裝置、晶粒封裝、積體電路(IC)、裝置封裝、積體電路(IC)封裝、晶圓、半導體裝置、疊層封裝(PoP)裝置及/或插入件。 本文中所用之字語「例示性」意謂「充當實例、例項或說明」。不必將本文中描述為「例示性」之任何實施或態樣理解為比本發明之其他態樣較佳或有利。同樣，術語「態樣」不要求本發明之全部態樣包括所論述之特徵、優點或操作模式。本文中所用之術語「耦接」係指兩個物件之間的直接耦接或間接耦接。舉例而言，若物件A實體地接觸物件B，且物件B接觸物件C，則物件A及C仍可被視為耦接至彼此，即使其並未直接實體地接觸彼此。應進一步注意，如本申請案中在一個組件位於另一組件上方之上下文中所使用之術語「上方」可意謂在另一組件上方及/或在另一組件中(例如，在一組件之表面上或嵌入於一組件中)之組件。因此，例如，在第二組件上方之第一組件可意謂：(1)第一組件在第二組件上方，但不直接接觸第二組件；(2)第一組件在第二組件上(例如，在第二組件之表面上)；及/或(3)第一組件在第二組件中(例如，嵌入於第二組件中)。 又，應注意，本文中所含有之各種揭式內容可經描述為一過程，該過程經描繪為流程圖、作業圖、結構圖或方塊圖。儘管流程圖可將操作描述為循序過程，但可並行或同時執行操作中之多者。另外，操作之次序可以重新配置。過程在其操作完成時終止。 本文中所描述之本發明的各種特徵可在不背離本發明之情況下實施於不同系統中。應注意，本發明之前述態樣僅為實例且不應被解釋為限制本發明。本發明之各態樣的描述意欲為說明性的，且不限制申請專利範圍之範疇。因而，本發明之教示內容可容易地應用於其他類型之設備，且許多替代方案、修改及變化對於熟習此項技術者而言將顯而易見。
100‧‧‧指紋感測器裝置 101‧‧‧壓板 102‧‧‧感測器基板 104‧‧‧感測器電路 106‧‧‧接收器 108‧‧‧傳輸器 110‧‧‧控制單元 112‧‧‧目標物件 200‧‧‧指紋感測器裝置 201‧‧‧壓板 202‧‧‧感測器基板 203‧‧‧黏著劑/導電黏著劑 204‧‧‧感測器電路 205‧‧‧襯墊 206‧‧‧收發器層 207‧‧‧塗層 208‧‧‧收發器電極 209‧‧‧黏著劑/壓板黏著劑 210‧‧‧鈍化層 211‧‧‧可撓性印刷電路 212‧‧‧介電層 213‧‧‧通孔 214‧‧‧互連層/互連件 215‧‧‧覆蓋層 216‧‧‧黏著劑層 217‧‧‧FPC邊框區域 220‧‧‧通孔 232‧‧‧保護塗層 300‧‧‧指紋感測器裝置 302‧‧‧囊封層 320‧‧‧通孔桿 322‧‧‧通孔 324‧‧‧捕獲襯墊 326‧‧‧介電層 328‧‧‧絕緣層或半絕緣層 400‧‧‧指紋感測器裝置 402‧‧‧感測器基板 404‧‧‧凹入部分 500‧‧‧指紋感測器裝置 600‧‧‧指紋感測器裝置 602‧‧‧罩蓋 602A‧‧‧突出區域 603‧‧‧黏著劑 605‧‧‧空腔 606‧‧‧凹入區域 607‧‧‧聲屏障 900‧‧‧指紋感測器裝置 902‧‧‧罩蓋 903‧‧‧黏著劑 1000‧‧‧指紋感測器裝置 1002‧‧‧罩蓋 1003‧‧‧黏著劑 1100‧‧‧指紋感測器裝置 1102‧‧‧加強件 1103‧‧‧黏著劑 1200‧‧‧指紋感測器裝置 1202‧‧‧基板 1203‧‧‧黏合區域 1300‧‧‧指紋感測器裝置 1310‧‧‧插塞 1400‧‧‧指紋感測器裝置 1402‧‧‧印刷電路板 1403‧‧‧黏著劑 1414‧‧‧互連件 1500‧‧‧指紋感測器裝置 1502‧‧‧罩蓋 1503‧‧‧黏著劑 1600‧‧‧指紋感測器裝置 1602‧‧‧罩蓋 1603‧‧‧黏著劑 1700‧‧‧指紋感測器裝置 1702‧‧‧罩蓋 1800‧‧‧指紋感測器裝置 1802‧‧‧加強件 1803‧‧‧黏著劑 1900‧‧‧指紋感測器裝置 1902‧‧‧基板 1903‧‧‧黏合區域 2000‧‧‧指紋感測器裝置 2010‧‧‧插塞 2100‧‧‧指紋感測器裝置 2102‧‧‧印刷電路板 2114‧‧‧互連件 2200‧‧‧指紋感測器裝置 2202‧‧‧罩蓋 2203‧‧‧黏著劑 2300‧‧‧指紋感測器裝置 2400‧‧‧指紋感測器裝置 2402‧‧‧罩蓋 2500‧‧‧指紋感測器裝置 2502‧‧‧基板 2600‧‧‧指紋感測器裝置 2700‧‧‧指紋感測器裝置 2702‧‧‧加強件 2703‧‧‧黏著劑 2711‧‧‧第二可撓性印刷電路 2800‧‧‧指紋感測器裝置 2802‧‧‧罩蓋 2803‧‧‧黏著劑 2900‧‧‧指紋感測器裝置 2904‧‧‧囊封層 3000‧‧‧指紋感測器裝置 3002‧‧‧罩蓋 3100‧‧‧指紋感測器裝置 3102‧‧‧罩蓋 3200‧‧‧指紋感測器裝置 3208‧‧‧塗層 3300‧‧‧指紋感測器裝置 3304‧‧‧囊封層 3400‧‧‧指紋感測器裝置 3402‧‧‧加強件 3500‧‧‧指紋感測器裝置 3502‧‧‧罩蓋 3504‧‧‧囊封層 3512‧‧‧介電層 3600‧‧‧指紋感測器裝置 3602‧‧‧加強件 3612‧‧‧介電層及/或金屬電極層 3700‧‧‧指紋感測器裝置 3800‧‧‧指紋感測器裝置 3802‧‧‧加強件 3900‧‧‧指紋感測器裝置 4000‧‧‧指紋感測器裝置 4100‧‧‧收發器組態 4110‧‧‧分段式傳輸器/傳輸器 4111‧‧‧第一黏著劑 4112‧‧‧第一壓電層/壓電層 4114‧‧‧第一收發器電極 4116‧‧‧第一塗層 4118‧‧‧第一互連件 4120‧‧‧分段式接收器/接收器 4121‧‧‧第二黏著劑 4122‧‧‧第二壓電層 4124‧‧‧第二收發器電極 4126‧‧‧第二塗層 4128‧‧‧第二互連件 4200‧‧‧收發器組態 4210‧‧‧分段式傳輸器/傳輸器 4212‧‧‧第一壓電層 4214‧‧‧第一收發器電極 4216‧‧‧第一塗層 4218‧‧‧第一互連件 4220‧‧‧分段式接收器 4221‧‧‧第二黏著劑/黏著劑 4222‧‧‧第二壓電層 4224‧‧‧第二收發器電極 4226‧‧‧第二塗層 4228‧‧‧第二連接件 4605‧‧‧區塊 4610‧‧‧區塊 4615‧‧‧區塊 4620‧‧‧區塊 4625‧‧‧區塊 4630‧‧‧區塊 4635‧‧‧區塊 4640‧‧‧區塊 4645‧‧‧區塊 4650‧‧‧區塊 4700‧‧‧指紋感測器裝置 4702‧‧‧加強件 4704‧‧‧囊封層 4732‧‧‧壓板界面層 4734‧‧‧FPC附接黏著劑層 4736‧‧‧FPC填充黏著劑 4738‧‧‧加強件附接黏著劑/黏著劑 4742‧‧‧加強件黏著劑 4744‧‧‧罩蓋附接黏著劑 4746‧‧‧罩蓋附接黏著劑層 4800‧‧‧指紋感測器裝置 4900‧‧‧指紋感測器裝置 5000‧‧‧指紋感測器裝置 5100‧‧‧指紋感測器裝置 5200‧‧‧指紋感測器裝置 5300‧‧‧行動裝置 5400‧‧‧外殼 5500‧‧‧指紋感測器裝置 5501‧‧‧顯示器覆蓋層 5502‧‧‧顯示模組 5505‧‧‧結合線 5548‧‧‧罩蓋黏著劑 5600‧‧‧指紋感測器裝置 5700‧‧‧指紋感測器裝置 5750‧‧‧封裝 5752‧‧‧蓋子 5754‧‧‧封裝跡線 5756‧‧‧封裝通孔 5758‧‧‧著陸襯墊 5800‧‧‧指紋感測器裝置 5802‧‧‧行動電話裝置 5804‧‧‧膝上型電腦裝置 5806‧‧‧固定位置終端裝置 5808‧‧‧可穿戴裝置
各種特徵、性質及優點可自結合圖式在下文闡述之詳細描述而變得顯而易見，在該等圖式中，相同參考標號始終相應地進行表示。 圖1說明一指紋感測器裝置，其包括位於感測器基板之相反側上之傳輸器及接收器。 圖2說明包括感測器基板上方之收發器層的指紋感測器裝置，其中該感測器基板包括至少一個貫穿基板通孔(through-substrate via；TSV)。 圖3說明包括感測器基板上方之收發器層的指紋感測器裝置，其中該感測器基板包括一模製通孔桿。 圖4說明包括感測器基板上方之收發器層的指紋感測器裝置，其中該感測器基板包括一凹入部分。 圖5說明包括感測器基板上方之收發器層的倒置型指紋感測器裝置。 圖6說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、罩蓋及形成於該感測器基板與該罩蓋之間的空腔。 圖7A說明超音波頻率範圍內不同空腔高度之影像對比度的例示性曲線圖。 圖7B說明展示用於各種感測器基板厚度及操作頻率之指紋感測器裝置之影像解析度的等高線圖。 圖7C說明超音波頻率範圍內不同感測器基板厚度之影像對比度的例示性曲線圖。 圖8說明不同材料之各種聲屏障效能的例示性曲線圖。 圖9說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之通孔以及罩蓋。 圖10說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之通孔以及罩蓋。 圖11說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之通孔以及可撓性印刷電路(FPC)。 圖12說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之通孔及該感測器基板中之空腔。 圖13說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之通孔及該感測器基板中之空腔。 圖14說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之通孔以及印刷電路板(PCB)。 圖15說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之通孔以及罩蓋。 圖16說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之模製通孔桿以及罩蓋。 圖17說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之模製通孔桿以及罩蓋。 圖18說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之模製通孔桿以及可撓性印刷電路(FPC)。 圖19說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之模製通孔桿及空腔。 圖20說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之模製通孔桿及空腔。 圖21說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之模製通孔桿以及印刷電路板(PCB)。 圖22說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之通孔以及罩蓋。 圖23說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之凹入部分以及印刷電路板(PCB)。 圖24說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之凹入部分以及罩蓋。 圖25說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之凹入部分及該感測器基板中之空腔。 圖26說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之凹入部分及該感測器基板中之空腔。 圖27說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之凹入部分以及可撓性印刷電路(FPC)。 圖28說明一指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、該感測器基板中之凹入部分以及罩蓋。 圖29說明一倒置型指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層以及囊封層。 圖30說明一倒置型指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、囊封層、罩蓋及空腔。 圖31說明一倒置型指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、囊封層、罩蓋及空腔。 圖32說明一倒置型指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、塗層、囊封層、罩蓋及空腔。 圖33說明一倒置型指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、囊封層及該囊封層中之空腔。 圖34說明一倒置型指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、囊封層、該囊封層中之空腔以及加強件。 圖35說明一倒置型指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、囊封層、可撓性印刷電路(FPC)及該FPC中之空腔。 圖36說明一倒置型指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、囊封層、可撓性印刷電路(FPC)、該FPC中之空腔以及加強件。 圖37說明一倒置型指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、囊封層及模製通孔桿。 圖38說明一倒置型指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、囊封層、加強件及模製通孔桿。 圖39說明一倒置型指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、囊封層、該囊封層中之空腔以及模製通孔桿。 圖40說明一倒置型指紋感測器裝置，其包括感測器基板上方之收發器層、囊封層、該囊封層中之空腔、加強件及模製通孔桿。 圖41說明收發器組態之一實例。 圖42說明收發器組態之另一實例。 圖43 (其包括圖43A至圖43C)說明製造包括感測器基板上方之收發器層的指紋感測器裝置之順序的一實例。 圖44 (其包括圖44A至圖44C)說明製造包括感測器基板上方之收發器層的指紋感測器裝置之順序的另一實例。 圖45 (其包括圖45A至圖45B)說明製造包括感測器基板上方之收發器層的指紋感測器裝置之順序的另一實例。 圖46說明製造包括感測器基板上方之收發器層的指紋感測器裝置之例示性方法的流程圖。 圖47至圖52說明包括纏繞式可撓性印刷電路(FPC)的指紋感測器裝置之各種組態的橫截面視圖。 圖53說明包括指紋感測器裝置之行動裝置的斜視圖。 圖54說明包括指紋感測器裝置之行動裝置的橫截面視圖。 圖55說明藉由定位於感測器基板與視覺顯示器之間的FPC之一部分耦接至該視覺顯示器之倒置型指紋感測器裝置的一實例。 圖56說明藉由定位於感測器基板與視覺顯示器之間的FPC之一部分耦接至該視覺顯示器之倒置型指紋感測器裝置的另一實例。 圖57說明LTCC或塑膠封裝中耦接至視覺顯示器之一部分之倒置型指紋感測器裝置的一實例。 圖58說明可包括本文所述之各種積體裝置、積體裝置封裝、半導體裝置、晶粒、積體電路、感測器及/或封裝之各種電子裝置。
200:指紋感測器裝置
201:壓板
202:感測器基板
203:黏著劑/導電黏著劑
204:感測器電路
206:收發器層
208:收發器電極
209:黏著劑/壓板黏著劑
210:鈍化層
211:可撓性印刷電路
212:介電層
214:互連件/互連層
220:通孔

Claims (39)

  1. 一種指紋感測器裝置，其包含：一壓板；一感測器基板，其包括一凹入部分，該凹入部分經組態以允許一可撓性印刷電路位於該壓板及該感測器基板之間；一罩蓋，其耦接至該感測器基板；一空腔，其形成在該感測器基板及該罩蓋之間，其中該感測器基板及該空腔形成一聲屏障；複數個感測器電路，其在該感測器基板之一第一表面上方；一收發器層，其位於該複數個感測器電路及該感測器基板之該第一表面上方，其中該收發器層包含一第一單個壓電層，其經組態以執行以下兩者：產生一或多個超音波及接收一或多個超音波；及一收發器電極，其定位於該第一單個壓電層上方。
  2. 如請求項1之指紋感測器裝置，其中該收發器電極耦接至該感測器基板之至少一個通孔。
  3. 如請求項2之指紋感測器裝置，其中該至少一通孔包含一貫穿基板通孔(TSV)。
  4. 如請求項2之指紋感測器裝置，其中該至少一通孔包含一模製通孔桿。
  5. 如請求項1之指紋感測器裝置，其中該聲屏障經組態以具有約至少80%之一反射比率。
  6. 如請求項5之指紋感測器裝置，其中該空腔具有約0.05微米與約150微米之間的一高度。
  7. 如請求項5之指紋感測器裝置，其中該罩蓋係選自由以下組成之群：一晶圓、一基板、一面板、一子面板、一印刷電路板(PCB)、一可撓性印刷電路(FPC)、一囊封層、一金屬層及一塑膠層。
  8. 如請求項1之指紋感測器裝置，其中該感測器基板藉由該壓板黏著劑耦接至一壓板，且其中該收發器電極定位於該複數個感測器電路與該壓板之間。
  9. 如請求項1之指紋感測器裝置，其中該感測器基板包含與該第一表面相反的一第二表面，且其中該感測器基板之該第二表面藉由一壓板黏著劑耦接至該壓板。
  10. 如請求項1之指紋感測器裝置，其中該感測器基板包含矽或玻璃。
  11. 如請求項1之指紋感測器裝置，其中該感測器基板具有約50微米與約500微米之間的一厚度。
  12. 如請求項1之指紋感測器裝置，其進一步包含安置於該收發器電極上之一塗層。
  13. 如請求項1之指紋感測器裝置，其中該第一單個壓電層或一第二壓電層包含一第一分段式壓電層及一第二分段式壓電層，且其中該收發器電極包含耦接至該第一分段式壓電層之一傳輸器電極及耦接至該第二分段式壓電層之一接收器電極。
  14. 如請求項13之指紋感測器裝置，其中該第一分段式壓電層及該傳輸器電極經組態以產生一或多個超音波，且其中該第二分段式壓電層及該接收器電極經組態以接收一或多個超音波。
  15. 如請求項1之指紋感測器裝置，其中該指紋感測器裝置併入至一裝置中，該裝置係選自由以下組成之群：一音樂播放器、一視訊播放器、一娛樂單元、一導航裝置、一通信裝置、一行動裝置、一行動電話、一智慧型電話、一個人數位助理、一固定位置終端、一平板電腦、一電腦、一可穿戴裝置、一物聯網(IoT)裝置、一膝上型電腦、一伺服器及一汽車中之一裝置。
  16. 如請求項1之指紋感測器裝置，其中該壓板包含一顯示器防護玻璃罩、一LCD顯示面板、一OLED顯示面板、一顯示模組、一行動裝置外殼或一超音波鑑認按鈕之一保護層的至少一部分。
  17. 如請求項1之指紋感測器裝置，其中該可撓性印刷電路電性耦接至該感測器基板且包括電容式觸控電極。
  18. 一種指紋感測器設備，其包含：一壓板；一感測器基板，其包括一凹入部分，該凹入部分經組態以允許一可撓性印刷電路位於該壓板及該感測器基板之間；一罩蓋構件，其耦接至該感測器基板；一空腔，其形成在該感測器基板及該罩蓋構件之間，其中該感測器基板及該空腔形成一聲屏障；複數個感測器電路，其在該感測器基板之一第一表面上方；及收發器構件，其位於該複數個感測器電路及該感測器基板之該第一表面上方，其中該收發器構件包含：傳輸器構件；及接收器構件，其中該收發器構件包含一第一單個壓電層，其經組態以產生一或多個超音波及接收一或多個超音波。
  19. 如請求項18之指紋感測器設備，其中該收發器構件包括耦接至該感測器基板之至少一個通孔之一收發器電極。
  20. 如請求項18之指紋感測器設備，其中該感測器基板與該罩蓋構件之間的該空腔之一高度在約0.05微米與約150微米之間。
  21. 如請求項20之指紋感測器設備，其中該罩蓋構件係選自由以下組成之群：一晶圓、一基板、一面板、一子面板、一印刷電路板(PCB)、一可撓性印刷電路(FPC)、一囊封層、一金屬層及一塑膠層。
  22. 如請求項18之指紋感測器設備，其中該感測器基板藉由一壓板黏著劑耦接至該壓板，且其中該收發器構件包括定位於該複數個感測器電路與該壓板之間的一收發器電極。
  23. 如請求項18之指紋感測器設備，其中該感測器基板包含與該第一表面相反的一第二表面，且其中該感測器基板之該第二表面藉由一壓板黏著劑耦接至該壓板。
  24. 如請求項18之指紋感測器設備，其中該聲屏障，其經組態以具有約至少80%之一反射比率。
  25. 如請求項18之指紋感測器設備，該聲屏障經組態以具有約至少98%之一反射比率。
  26. 如請求項18之指紋感測器設備，其中該感測器基板具有約50微米與約500微米之間的一厚度。
  27. 如請求項18之指紋感測器設備，其中該傳輸器構件包含：一第一壓電分段； 一電極層，其形成於該第一壓電分段上方；及一塗層，其形成於該電極層上方。
  28. 如請求項27之指紋感測器設備，其中該接收器構件進一步包含：一第二壓電分段；一第二電極層，其形成於該第二壓電分段上方；及一第二塗層，其形成於該第二電極層上方。
  29. 如請求項28之指紋感測器設備，其中該第一單個壓電層包含該第一壓電分段，且其中該第二壓電分段與該第一壓電分段共平面。
  30. 如請求項18之指紋感測器設備，其中該壓板包含一顯示器防護玻璃罩、一LCD顯示面板、一OLED顯示面板、一顯示模組、一行動裝置外殼或一超音波鑑認按鈕之一保護層的至少一部分。
  31. 一種用於製造一指紋感測器裝置之方法，該方法包含：提供一壓板；提供一感測器基板，其包括一凹入部分；將一罩蓋耦接至該感測器基板，使得一空腔形成在該感測器基板及該罩蓋之間，其中該感測器基板及該空腔形成一聲屏障；提供位於該壓板及該感測器基板之間的一可撓性印刷電路；在該感測器基板之一第一表面上方形成複數個感測器電路； 在該複數個感測器電路及該感測器基板之該第一表面上方提供一收發器層，其中提供該收發器層包含：提供一第一單個壓電層，其經組態以執行以下兩者：產生一或多個超音波及接收一或多個超音波；及提供一收發器電極，其定位於該第一單個壓電層上方。
  32. 如請求項31之方法，其中提供該收發器電極包含將該收發器電極耦接至該感測器基板中的至少一通孔。
  33. 如請求項32之方法，其中提供該至少一通孔包含形成一貫穿基板通孔(TSV)。
  34. 如請求項32之方法，其中提供該至少一通孔包含提供一模製通孔桿。
  35. 如請求項31之方法，其中定位於該感測器基板與該罩蓋之間的該空腔具有約0.05微米與約150微米之間的一空腔高度。
  36. 如請求項31之方法，其中該罩蓋係選自由以下組成之群：一晶圓、一基板、一面板、一子面板、一印刷電路板(PCB)、一可撓性印刷電路(FPC)、一囊封層、一金屬層及一塑膠層。
  37. 如請求項31之方法，其中該感測器基板包含一第二表面，且其中該感測器基板之該第二表面藉由一壓板黏著劑耦接至該壓板。
  38. 如請求項31之方法，其中該聲屏障經組態以具有約至少80%之一反射比率。
  39. 如請求項31之方法，其中該感測器基板具有約50微米與約500微米之間的一厚度。
TW106118555A 2016-06-16 2017-06-05 指紋感測器裝置、設備及其方法 TWI752962B (zh)

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