薄型生理特征检测模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种薄型生理特征检测模块。进一步而言，本发明关于一种无须在半导体光学感测像素上额外附加任何光学机构，便能通过检测身体组织吸收光线后散射出来的散射光来进行生理特征检测的模块。
【背景技术】
[0002]已知技术中，用于检测生理特征的光学模块通常用来检测手指以获得生理特征信息。依照使用者使用状态区分，有两种形式，其中一种为手指定置于检测模块上的定置型感测，另外一种为手指滑过检测模块的移动型感测。为了取得良好的光学成像，一般而言都需要配置光学机构来协助成像，例如NEC推出的PU900-10型指纹检测器，便占有显著的体积。
[0003]随着生活演进，携带型电子用品变得普及，例如笔记本电脑、手机、平板计算机等。由于此类产品多半强调轻薄的体积与重量，因此体积过大的生理特征检测模块便不适合应用在携带型电子产品上，因此目前广泛使用于携带型电子用品上的生理特征检测模块几乎都是应用电子式检测技术。以电容式指纹检测模块为例，其具有检测表面，通过手指放置于所述检测表面时，指纹的波峰波谷距离有所差异而产生具有差异的电场信号，所述多个电场信号便可被处理为代表指纹的图像以进行后续比对作业。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一是提供一种薄型生理特征检测模块，其具有半导体光学感测区块、基板、至少一个光源，其中所述光源与所述半导体光学感测区块与所述基板电性相连，以受控于控制模块，所述控制模块可与所述半导体光学感测区块整合，或者是独立的电路，并且电性相连至所述基板。本发明的特征在于具有非常薄的半导体光学感测区块，同时在所述感测区块上无需额外的光学机构，便可通过手指或者身体部位放置于所述模块上，而获得足够的生理特征信息。
[0005]为达成前述目的，所述光源所发射的光线会进入人体，而穿过人体的光线会再以散射的方式离开人体表面，所述半导体光学感测区块具有非常薄的表面结构，使得光线离开身体表面时，能够经由很短的光程抵达感测区块，同时没有额外的光学机构抵消光线，而使得感测区块能够获得足够的特征信息进行后续处理。所述光学感测区块具有薄型且耐刮的表面层。
[0006]本发明的目的之一是提供一种薄型生理特征检测模块，其具有半导体光学感测区块、基板、至少一个光源，其中所述光源与所述半导体光学感测区块与所述基板电性相连，以受控于控制模块，所述控制模块可与所述半导体光学感测区块整合，或者是独立的电路，并且电性相连至所述基板。本发明的特征在于具有非常薄的半导体光学感测区块，同时在所述感测区块上无需额外的光学机构，便可通过手指或者身体部位放置于所述模块上，而获得足够的生理特征信息。并且所述光学感测区块依照手指移动方向，至少设置相对于所述移动方向位在两种不同位置的感测像素，以在需要时分别在不同的时间感测手指的光学影像，通过影像之间的时间差异来计算出所需要的生理特征。
[0007]本发明的目的之一是提供一种薄型生理特征检测模块，其具有半导体光学感测区块、基板、至少一个光源，其中所述光源与所述半导体光学感测区块与所述基板电性相连，以受控于控制模块，所述控制模块可与所述半导体光学感测区块整合，或者是独立的电路，并且电性相连至所述基板。本发明的特征在于具有非常薄的半导体光学感测区块，同时在所述感测区块上无需额外的光学机构，便可通过手指或者身体部位放置于所述模块上，而获得足够的生理特征信息。并且所述光学感测区块至少设置两种不同的感测像素，以在需要时分别感应手指的不同的光学影像，并因此来计算出所需要的生理特征。
[0008]本发明的目的之一是提供一种薄型生理特征检测模块，其具有半导体光学感测区块、基板、多个光源，其中所述多个光源具有不同波长，所述多个光源与所述半导体光学感测区块与所述基板电性相连，以受控于控制模块，所述控制模块可与所述半导体光学感测区块整合，或者是独立的电路，并且电性相连至所述基板，所述半导体光学感测区块可对应所述多个光源发光来感测光线。本发明的特征在于具有非常薄的半导体光学感测区块，同时在所述感测区块上无需额外的光学机构，便可通过手指或者身体部位放置于所述模块上，而获得足够的生理特征信息。
[0009]为达成前述目的，所述光源所发射的光线会进入人体，而穿过人体的光线会再以散射的方式离开人体表面，所述半导体光学感测区块具有非常薄的表面结构，使得光线离开身体表面时，能够经由很短的光程抵达感测区块，同时没有额外的光学机构抵消光线，而使得感测区块能够获得足够的特征信息进行后续处理。所述光学感测区块具有薄型且耐刮的表面层。
[0010]本发明提供一种薄型生理特征检测模块，用于检测身体部位的至少一个生理特征。所述薄型生理特征检测模块包含:基板、芯片、至少一个光源以及抗刮层。所述基板具有基板表面。所述芯片设置在所述基板表面上并包含半导体光学感测区块。所述至少一个光源设置在所述基板表面上。所述抗刮层形成在所述芯片的芯片表面上且所述芯片表面至所述抗刮层的上表面的距离小于100微米，其中，当检测所述生理特征时，所述抗刮层的所述上表面用于供所述身体部位直接接触，以使所述光源所发出的光直接照明人体表面并穿过所述身体部位而经由所述抗刮层后被所述半导体光学感测区块感测。
[0011]本发明提供一种薄型生理特征检测模块，用于检测身体部位的至少一个生理特征。所述薄型生理特征检测模块包含:多个线性半导体光学感测区块、至少一个光源、抗刮层以及控制模块。所述抗刮层覆盖在所述多个线性半导体光学感测区块上，并且所述抗刮层的厚度小于100微米。所述控制模块电性耦接所述多个线性半导体光学感测区块及所述光源，用于根据不同的线性半导体光学感测区块在不同时间获取所述身体部位的人体表面的光学影像以检测所述生理特征，其中，当检测所述生理特征时，所述抗刮层的上表面用于供所述人体表面直接接触，以使所述光源所发出的光直接照明所述人体表面并穿过所述身体部位而经由所述抗刮层后被所述多个线性半导体光学感测区块感测。
[0012]本发明提供一种薄型生理特征检测模块，用于检测身体部位的至少一个生理特征。所述薄型生理特征检测模块包含:半导体光学感测区块、至少一个光源、抗刮层以及控制模块。所述半导体光学感测区块以每秒300帧以上的速度获取所述身体部位的人体表面的多个光学影像。所述抗刮层覆盖在所述半导体光学感测区块上，且所述抗刮层的厚度小于100微米。所述控制模块电性耦接所述半导体光学感测区块及所述光源，用于根据所述半导体光学感测区块在不同时间获取的所述多个光学影像产生相关所述人体表面的表面影像，并根据所述表面影像检测所述生理特征，其中，当检测所述生理特征时，所述抗刮层的上表面用于供所述人体表面直接接触，以使所述光源所发出的光直接照明所述人体表面并穿过所述身体部位而经由所述抗刮层后被所述半导体光学感测区块感测。
[0013]本发明的薄型生理特征检测模块中，所述控制模块可根据所述半导体光学感测区块在不同时间所获取的人体表面的相同区域的光学影像或相同时间所获取的人体表面的不同区域的光学影像检测生理特征；其中，所述控制模块可整合在所述芯片内或设置在所述基板上。
【附图说明】
[0014]图1描绘本发明的实施例；
[0015]图2a、2b描绘本发明的半导体光学感测区块的上视示意图；
[0016]图3a、3b描绘本发明的薄型生理特征检测模块的上视示意图；
[0017]图4a、4b描绘本发明的半导体光学感测区块的剖面示意图。
[0018]附图标记说明
[0019]101光源102基板
[0020]102S基板表面103感测像素
[0021]104薄型半导体结构105接点
[0022]13 手指201芯片结构
[0023]201S芯片表面203平坦层
[0024]205抗刮层
【具体实施方式】
[0025]以下说明内容包含本发明的几个实施例，包含使用者操作的示意图，以便理解本发明如何应用于实际操作状况。须注意的是，在以下图式中，与本发明技术无关的部分已被省略，同时为彰显组件之间的关系，图式里各组件之间的比例与真实的组件之间的比例并不一定相同。
[0026]图1描绘本发明的一个实施例，包含至少一个光源101、基板102、多个感测像素103以及多个接点105 ;其中，所述多个感测像素103构成半导体光学感测区块，其具有薄型半导体结构104 (进一步于图4a及4b说明)。所述多个接点105用于使半导体光学感测区块电性连结至所述基板102，以受控于控制模块(图未示出);其中，