TWI771158B - 指紋識別感測器 - Google Patents

Abstract

本申請提供一種指紋識別感測器，其包括：指紋識別芯片，劃分為主體部和彎曲部，所述指紋識別芯片包括第一基板以及分別設於第一基板兩側的第一電極層和第二電極層；第一基板靠近所述第一電極層的一側設有至少一個第一綁定部；第一基板靠近所述第二電極層的一側設有至少一個第二綁定部；柔性電路板，包括第二基板以及分別設於第二基板第一表面的第一電路走線以及第二表面的第二電路走線；所述柔性電路板還包括至少一通孔；所述彎曲部穿過所述通孔，且所述第一綁定部與所述第一電路走線電連接，所述第二綁定部域與所述第二電路走線電連接。

Description

指紋識別感測器

本申請涉及指紋識別領域，尤其涉及一種指紋識別感測器。

習知的電容式指紋識別感測器，其包括指紋識別芯片以及與指紋識別芯片綁定的柔性電路板，其中指紋識別芯片分為在一基板單側間隔的佈置兩層感應電極的單面指紋識別芯片和在一基板兩側分別佈置一層感應電極的雙面指紋識別芯片。相較於單面指紋識別芯片，雙面指紋識別芯片由於使用基板本身作為兩層感應電極之間的介電材料，因此可以節約材料成本，並且在製程上可以藉由同時在基板的兩側佈置感應電極來減少製程。然而，由於兩層感應電極分別設於基板的兩側，因此當雙面指紋識別芯片與一柔性電路板進行綁定時，需要分別對基板兩側的感應電極進行綁定。一種習知的做法是將柔性電路板從芯片的一側彎折延伸到芯片的另一側以同時覆蓋基板的兩側，從而與每一層感應電極電連接，另一種做法是在指紋識別芯片上開孔，藉由該開孔將基板兩側的感應電極引至基板的同一側，從而使柔性電路板在基板的同一側與基板兩側的感應電極電連接，但兩種做法都會增大指紋識別感測器的體積，並且彎折或者開孔都不利於保持指紋識別感測器結構的穩定性。

本申請一方面提供一種指紋識別感測器，其包括：指紋識別芯片，劃分為一主體部和至少一彎曲部，所述指紋識別芯片包括第一基板以及分別設於所述第一基板兩側的第一電極層和第二電極層，所述第一基板和所述第一電極層從所述主體部延伸至所述彎曲部，所述第二電極層設於所述主體部； 所述指紋芯片還包括至少一個第一綁定部和至少一個第二綁定部，所述第一綁定部形成於彎曲部，且位於所述基板形成所述第一電極層的一側，所述第一綁定部與所述第一電極層電性連接；所述第二綁定部設於所述主體部上，且位於所述基板形成所述第二電極層的一側，第二綁定部與所述第二電極層電性連接；柔性電路板，所述柔性電路板包括第二基板以及分別設於所述第二基板的第一表面的第一電路走線以及第二表面的第二電路走線；所述柔性電路板還包括至少一通孔，所述主體部與所述柔性電路板層疊設置，使得所述第二綁定部朝向所述第二表面並與所述第二電路走線電連接；所述彎曲部穿過所述通孔，使得所述第一綁定部朝向所述第一表面且與所述第一電路走線電連接。

在一實施例中，所述第一電極層包括多個第一感應電極，每一所述第一感應電極分別與一所述第一綁定部電連接；所述第二電極層包括多個第二感應電極，每一所述第二感應電極與一所述第二綁定部電連接。

在一實施例中，所述第一電極層還包括多條連接線，所述連接線連接位於所述主體部的所述第一感應電極與位於所述彎曲部的第一綁定部；所述第二電極層還包括多條連接線，所述連接線用於連接所述第二感應電極與所述第二綁定部。

在一實施例中，所述第一電路走線包括多個引腳，所述引腳與所述第一綁定部電連接；所述第二電路走線包括多個引腳，用於與所述第二綁定部電連接。

在一實施例中，所述第一電極層遠離所述第一基板的一側設有第一絕緣保護層，所述第一絕緣保護層從所述主體部延伸至所述彎曲部；所述第二電極層遠離所述第一基板的一側還包括第二絕緣保護層，所述第二絕緣保護層設於所述主體部上。

在一實施例中，所述第一絕緣保護層遠離所述第一電極層的一側設有從所述主體部延伸至所述彎曲部的遮罩層，所述遮罩層上設有一開口，以使位於所述主體部的部分所述第一電極層未被所述遮罩層覆蓋。

在一實施例中，所述指紋識別芯片還包括形成於彎曲部上的第三綁定部，且所述第三綁定部位於所述第一絕緣保護層形成所述遮罩層的一側， 所述第三綁定部與所述遮罩層電性連接且與所述第一電路走線上至少一所述引腳電連接。

在一實施例中，所述遮罩層遠離所述第一絕緣保護層的一側還設有從所述主體部延伸至所述彎曲部的保護層。

在一實施例中，所述保護層與所述第一電路走線之間設有第一異方性導電膠層，所述引腳與所述第一綁定部、所述引腳與所述第三綁定部分別藉由所述第一異方性導電膠層電導通，且所述第一綁定部與所述第三綁定部之間不電連通。

在一實施例中，所述第一基板的材料為柔性材料。

在一實施例中，所述第二綁定部與所述第二電路走線之間設有第二異方性導電膠層。

在一實施例中，所述柔性電路板還包括第三電路，所述第三電路與所述第二電路電連接，並從所述第二表面延伸到所述第一表面，且不與所述第一電路電連接。

本申請實施例提供的指紋識別感測器，藉由將指紋識別芯片的第一基板設置為柔性材料，並在柔性電路板上開設通孔，可以使指紋識別芯片的彎曲部穿過所述通孔，從而使指紋識別芯片與柔性電路板交叉重疊設置，以利於設於指紋芯片不同側邊的第一電極層和第二電極層可以分別與柔性電路板上不同表面的第一電路走線和第二電路走線綁定，不需要彎折柔性電路板或對指紋識別芯片挖孔，可以減小指紋識別感測器的體積，並且提高指紋識別感測器的結構穩定性。

300:指紋識別感測器

100:指紋識別芯片

10:主體部

20:彎曲部

110:第一基板

111:第一電極層

111a:第一感應電極

113:第二電極層

113a:第二感應電極

131:第一絕緣保護層

133:第二絕緣保護層

151:第一綁定部

153:第二綁定部

155:第三綁定部

170:遮罩層

171:開口

190:保護層

200:柔性電路板

210:第二基板

211:第一表面

213:第二表面

231:第一電路走線

233:第二電路走線

251、253:引腳

270:通孔

311:第一異方性導電膠層

313:第二異方性導電膠層

圖1為本申請一實施例中指紋識別感測器的剖視圖。

圖2為本申請一實施例中指紋識別感測器的俯視圖。

圖3為本申請又一實施例中指紋識別感測器的俯視圖。

圖4為本申請一實施例中指紋識別芯片主體部的立體分解圖。

下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請的一部分實施例，而不是全部的實施例。

除非另有定義，本申請所使用的所有的技術和科學術語與屬於本申請的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。在本申請的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本申請。

為能進一步闡述本發明達成預定目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施方式，對本申請作出如下詳細說明。

本申請實施例提供一種指紋識別感測器，請參閱圖1，指紋識別感測器300包括指紋識別芯片100和柔性電路板200。指紋識別芯片100一方面劃分為一主體部10和至少一彎曲部20，另一方面包括第一基板110，以及分別設於第一基板110兩側的第一電極層111和第二電極層113，第一電極層111從主體部10延伸到彎曲部20，第二電極層113設於主體部10上。指紋識別芯片100還包括至少一個第一綁定部151和至少一個第二綁定部153，第一綁定部151形成於彎曲部20，且位於第一基板110形成第一電極層111的一側，第一綁定部151與第一電極層111電性連接；第二綁定部153設於主體部10上，且位於第一基板110形成第二電極層113的一側，第二綁定部153與第二電極層113電性連接。柔性電路板200包括第二基板210以及設於第二基板210的第一表面211上的第一電路走線231和設於第二表面213上的第二電路走線233。柔性電路板200還包括至少一通孔270，主體部10與柔性電路板200層疊設置，第二綁定部153朝向第二表面213並與第二電路走線233電連接；一彎曲部20穿過一通孔270，使得第一綁定部151朝向第一表面211且與第一電路走線231電連接。

在一實施例中，請參閱圖2，通孔270和彎曲部20的數量均為兩個，每一彎曲部20穿過一通孔270，以使指紋識別芯片100與柔性電路板200為交叉重疊設置，通孔270在柔性電路板200上投影的形狀為矩形。在另一實施例中，請參閱圖3，通孔270和彎曲部20的數量均為一個，彎曲部20穿過通孔270。在其他實施例中，通孔270的數量還可以不同於彎曲部20的數量，且通孔270在柔性電路板200上投影的形狀還可以為弧形、折線形或其他形狀。彎曲部20相對於柔性電路板200的位置與通孔270在柔性電路板200上的位置相對應，以使一個或多個 彎曲部20可以穿過通孔270，使得第一綁定部151靠近第一表面211並與第一電路走線231電連接。

在一實施例中，請參閱圖4，第一電極層111包括多個成行排列的第一感應電極111a，第二電極層113包括多個成列排列的第二感應電極113a，多個第一感應電極111a與第二感應電極113a交叉排列，從而形成多個呈陣列分佈的感應單元，當用戶的手指觸碰在指紋識別感測器300上時，指紋的脊和溝對應的感應單元形成阻值不同的電容，第一電極層111和第二電極層113藉由將每一感應單元感測的電容值轉換成電信號，從而實現指紋識別功能。每一第一感應電極111a分別與一第一綁定部151電連接，每一第二感應電極113a分別與一第二綁定部153電連接。在其他實施例中，第一電極層111和第二電極層113還可以分別為整塊電極板和多個電極塊，或者其他可以實現指紋識別功能的感應電極結構。

在一實施例中，第一電極層111還包括多條連接線(圖未示)，所述多條連接線連接位於主體部10的第一感應電極111a與位於彎曲部20的第一綁定部151。

在一實施例中，請繼續參閱圖1，第一電極層111遠離第一基板110的一側還設有第一絕緣保護層131，第一絕緣保護層131從主體部10延伸到彎曲部20，用於保護第一電極層111；第二電極層113遠離第一基板110的一側還設有第二絕緣保護層133，第二絕緣保護層133設於主體部10上，用於保護第二電極層113。

在一實施例中，請一併參閱圖1和圖4，第一絕緣保護層131遠離第一電極層111的一側設有遮罩層170，遮罩層170從主體部10延伸至彎曲部20，且遮罩層170位於主體部10的部分上設有一開口171，以使位於主體部10的部分第一電極層111未被遮罩層170覆蓋。

在一實施例中，遮罩層170的材料為金屬，用於遮罩指紋識別感測器300周圍可能產生的電干擾以及指紋識別芯片100自身產生的電干擾，保證指紋識別的效果。具體為開口171對應指紋識別芯片100的區域為指紋識別的工作區，其對應的部分第一電極層111和第二電極層113用於與用戶的手指之間形成阻值不同的電容，而第一電極層111和第二電極層113被遮罩層170覆蓋的部分不參與指紋識別，其用於傳輸工作區產生的電信號，因此遮罩層170可以防止電信號在傳輸過程中受到周圍電子器件的干擾，同時防止用戶的手指在非工作區對 應的第一電極層111和第二電極層113之間產生電信號，從而對工作區的電信號形成干擾。

在一實施例中，請繼續參閱圖1，遮罩層170遠離第一絕緣保護層131的一側設有保護層190，保護層190從主體部10延伸到彎曲部20，用於保護遮罩層170。

在一實施例中，指紋識別芯片100還包括至少一個形成於彎曲部20的第三綁定部155，第三綁定部155位於第一絕緣保護層131形成遮罩層170的一側，且與遮罩層170電性連接，第三綁定部155還與第一電路走線231電連接。

在一實施例中，第一電路走線231遠離第二基板210的一側設有多個引腳251，至少一引腳251與第一綁定部151電連接，至少一引腳251與第三綁定部155電連接。第二電路走線233遠離第二基板210的一側可以設有多個引腳253，至少一引腳253與第二綁定部153電連接。

在一實施例中，第二基板210可以包括從第一表面211延伸至第二表面213的第三電路走線(圖未示)，所述第三電路走線用於將第二電路走線233延伸至第一表面211，且所述第三電路走線與所述第一電路走線231之間互相絕緣。具體來說，所述第三電路走線可以為貫穿第二基板210的導電線路。在其他實施例中，第三電路走線還可以為引腳253貫穿第二基板210(圖未示)構成，引腳253從第二表面231延伸至第一表面211，且與第一電路走線231之間相互絕緣。

在一實施例中，引腳251與第一綁定部151、第三綁定部155之間設有第一異方性導電膠層311，第一異方性導電膠層311用於使多個引腳251分別與第一綁定部151、第三綁定部155電連接，且第一綁定部151與第三綁定部155之間不電連通。也即第一異方性導電膠層311具有某一方向導電，其他方向不導電的性質。

在一實施例中，引腳253與第二綁定部153之間設有第二異方性導電膠層313，用於使引腳253與第二綁定部153電連接。

在一實施例中，第一基板110、第二基板210均為柔性材料，以實現藉由彎折指紋識別芯片100，使其彎曲部20可以通過柔性電路板200上的通孔270。

在一實施例中，第一綁定部151、第二綁定部153和第三綁定部155的材料均為銅。在其他實施例中，第一綁定部151、第二綁定部153和第三綁定部155的材料還可以是其他金屬材料或導電材料。

在一實施例中，可以對彎曲部20和柔性電路板200交叉重疊的部分進行壓合操作，以使指紋識別感測器300平整化，從而在減小指紋識別感測器300厚度的同時，提高指紋識別芯片100與柔性電路板200之間的綁定效果。

在一實施例中，指紋識別感測器300還包括一驅動芯片(圖未示)，所述驅動芯片設於柔性電路板200遠離指紋識別芯片100的一側，且與多個引腳251以及引腳253電連接，用於驅動指紋識別芯片100進行工作，並對得到的電信號進行處理，從而得到指紋數據。在其他實施例中，所述驅動芯片還可以與多個引腳251以及所述第三電路走線電連接，也即第二電路走線233與第一電路走線231均可以藉由第一表面211與所述驅動芯片電連接。

本申請實施例提供的指紋識別感測器300，藉由在柔性電路板200上設置一個或多個通孔270，並將彎曲部20穿過通孔270後進行綁定，可以減小指紋識別感測器300的厚度，並提高綁定的效果，從而提高指紋識別感測器300的穩定性。

本領域具有通常知識者應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。

300:指紋識別感測器

100:指紋識別芯片

10:主體部

20:彎曲部

110:第一基板

111:第一電極層

113:第二電極層

131:第一絕緣保護層

133:第二絕緣保護層

151:第一綁定部

153:第二綁定部

155:第三綁定部

170:遮罩層

171:開口

190:保護層

200:柔性電路板

210:第二基板

211:第一表面

213:第二表面

231:第一電路走線

233:第二電路走線

251、253:引腳

270:通孔

311:第一異方性導電膠層

313:第二異方性導電膠層

Claims (12)

1. 一種指紋識別感測器，其改良在於，包括：指紋識別芯片，劃分為一主體部和至少一彎曲部，所述指紋識別芯片包括第一基板以及分別設於所述第一基板兩側的第一電極層和第二電極層，所述第一基板和所述第一電極層從所述主體部延伸至所述彎曲部，所述第二電極層設於所述主體部；所述指紋芯片還包括至少一個第一綁定部和至少一個第二綁定部，所述第一綁定部形成於彎曲部，且位於所述第一基板形成所述第一電極層的一側，所述第一綁定部與所述第一電極層電性連接；所述第二綁定部設於所述主體部上，且位於所述第一基板形成所述第二電極層的一側，第二綁定部與所述第二電極層電性連接；柔性電路板，所述柔性電路板包括第二基板以及分別設於所述第二基板的第一表面的第一電路走線以及第二表面的第二電路走線；所述柔性電路板還包括至少一通孔，所述主體部與所述柔性電路板層疊設置，使得所述第二綁定部朝向所述第二表面並與所述第二電路走線電連接；所述彎曲部穿過所述通孔，使得所述第一綁定部朝向所述第一表面且與所述第一電路走線電連接。
2. 如請求項1所述之指紋識別感測器，其中，所述第一電極層包括複數第一感應電極，每一所述第一感應電極分別與一所述第一綁定部電連接；所述第二電極層包括複數第二感應電極，每一所述第二感應電極與一所述第二綁定部電連接。
3. 如請求項2所述之指紋識別感測器，其中，所述第一電極層還包括多條連接線，所述連接線用於連接位於所述主體部的所述第一感應電極與位於所述彎曲部的第一綁定部；所述第二電極層還包括多條連接線，所述連接線用於連接所述第二感應電極與所述第二綁定部。
4. 如請求項1所述之指紋識別感測器，其中，所述第一電路走線包括複數引腳，所述引腳與所述第一綁定部電連接；所述第二電路走線包括複數引腳，用於與所述第二綁定部電連接。
5. 如請求項4所述之指紋識別感測器，其中，所述第一電極層遠離所述第一基板的一側設有第一絕緣保護層，所述第一絕緣保護層從所述主體部延伸至所述彎曲部；所述第二電極層遠離所述第一基板的一側還包括第二絕緣保護層，所述第二絕緣保護層設於所述主體部上。
6. 如請求項5所述之指紋識別感測器，其中，所述第一絕緣保護層遠離所述第一電極層的一側設有從所述主體部延伸至所述彎曲部的遮罩層，所述遮罩層上設有一開口，以使位於所述主體部的部分所述第一電極層未被所述遮罩層覆蓋。
7. 如請求項6所述之指紋識別感測器，其中，所述指紋識別芯片還包括形成於彎曲部上的第三綁定部，且所述第三綁定部位於所述第一絕緣保護層形成所述遮罩層的一側，所述第三綁定部與所述遮罩層電性連接且與所述第一電路走線上至少一所述引腳電連接。
8. 如請求項7所述之指紋識別感測器，其中，所述遮罩層遠離所述第一絕緣保護層的一側還設有從所述主體部延伸至所述彎曲部的保護層。
9. 如請求項7至8任一項所述之指紋識別感測器，其中，所述保護層與所述第一電路走線之間設有第一異方性導電膠層，所述引腳與所述第一綁定部、所述引腳與所述第三綁定部分別藉由所述第一異方性導電膠層電導通，且所述第一綁定部與所述第三綁定部之間不電連通。
10. 如請求項1所述之指紋識別感測器，其中，所述第一基板的材料為柔性材料。
11. 如請求項1所述之指紋識別感測器，其中，所述第二綁定部與所述第二電路走線之間設有第二異方性導電膠層。
12. 如請求項1所述之指紋識別感測器，其中，所述柔性電路板還包括第三電路走線，所述第三電路走線與所述第二電路走線電連接，並從所述第二表面延伸到所述第一表面，且不與所述第一電路走線電連接。

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