一种具有防伪功能的指纹感应装置制造方法
【专利摘要】一种具有防伪功能的指纹感应装置至少包含：封装基板、感测晶片、封装打线、打线电极、塑胶绝缘层，所述的感测晶片设置于封装基板上，用于感测手指的接近信息；所述的打线电极由打线线段和导电层组成；所述塑胶绝缘层封装覆盖封装基板、感测晶片、封装打线及打线电极。使用本实用新型具有以下有益效果:其不需手指直接接触感应器，即可感应到指纹，通过指纹感应装置表面露出电击发射电荷至手指，同时通过内置的感测晶片接收电荷而获取指纹的3D影像，具有外观隐藏的藕合电极，可有效降低封装成本、也能控制感测器的整体美观、缩小感测器的尺寸。
【专利说明】一种具有防伪功能的指纹感应装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种指纹感应模组，特别是一种具防伪功能的指纹感应装置且不需手指直接接触感应晶片，即可感应到指纹的指纹感应装置。
【背景技术】
[0002]在现代社会中，常会遇到身分认证的情境，例如信用卡的使用身分审核、出国时的使用护照身分审核。一般而言，这身分审核是以较为粗糙的人工检验的方式来进行，例如信用卡的身分审核是以签名笔迹作为审核的依据，而出国的使用护照身分审核则是比对使用者的样貌和照片作为依据。然而该类身分比对方式存在伪造的可能。因此厂商遂将指纹感应器应用于需要进行身分比对的场合，即使使用传统的指纹取向装置也非常容易使用伪造的装置骗过指纹取向装置。
[0003]除通常采用的光学摄相方式取指纹二维影像外，还有一种半导体电容式指纹感应器，该类指纹感应器具有一感应片，使用者可将手指直接接触感应片上的感测元件，让感测元件侦测手指指纹的纹峰和纹谷；藉此，感测元件可完整得侦测出使用者的指纹图样，以确认使用者的身分。然而其的感应片是暴露在外，因此指纹感应器的感应片很容易受到静电及人为破坏或是手指葬污，而导致感应失灵，且指纹感应器的感应片若是长时间承受手指的直接按压接触，也会造成感应片磨损，无法读取指纹信息。
【发明内容】
[0004]本实用新型是根据现有技术存在的缺陷，提出的一种具有防伪功能的指纹感应装置，其不需手指直接接触感应器，即可感应到指纹，通过指纹感应装置表面露出电极发射电荷至手指，同时通过内置的感测晶片接收电荷而获取指纹的3D影像，具有外观隐藏的藕合电极，可有效降低封装成本、也能控制感测器的整体美观、缩小感测器的尺寸。
[0005]本实用新型所述的一种具有防伪功能的指纹感应装置实现指纹检测是通过其包含的两组耦合电极来实现的，其中一组为发送电荷到手指上并透过手指的真皮反射到手指表面，另有一组为接收器，接收手指的电位、阻值或温度达到辨别手指的真伪。
[0006]本实用新型所述的一种具有防伪功能的指纹感应装置至少包含:封装基板、感测晶片、封装打线、打线电极、塑胶绝缘层；所述的感测晶片设置于封装基板上，用于感测手指的接近信息；所述的打线电极由打线线段和导电层组成；所述封装打线连接封装基板和感测晶片；所述打线线段电性连接感测晶片与封装基板；所述塑胶绝缘层封装覆盖封装基板、感测晶片、封装打线及打线电极；所述的打线线段的一部分从塑胶绝缘层的上表面露出；所述的塑胶绝缘层上表面需设置导电层并与打线线段连接，作为与手指接触的表面。当手指接触到模塑料层上表面的金属层时作为一组发射电荷的藕合电极。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型所述指纹感应装置的结构示意图1 ;[0008]图2为本实用新型所述指纹感应装置的结构示意图2 ；
[0009]图3为本实用新型所述指纹感应装置的结构示意图3 ；
[0010]图4为本实用新型所述指纹感应装置的结构示意图4。
【具体实施方式】
[0011]为更加详细的描述本实用新型所述的技术方案，通过如下实施进一步阐述。
[0012]在本实用新型所述的实施例中，所述的指纹感应装置是用以感应手指指纹F。
[0013]半导体封装过程中一般使用了打线，所谓的打线通常为极精细的铝/金/铜/银线，其线经通常为20至50微米，具有高导电性及肉眼几乎不可视的特性。本实用新型所述的技术方案即利用打线的特性，让打线的一端露出混杂于模塑料层中，以提供静电防护或提供驱动或用于感测信号的电性连接点；同时在打线电极部分围镀一层薄金属，以加强加大驱动的感应面积。
[0014]由于打线具有肉眼几乎不可视的特性，因此本实用新型所述的技术方案的其中一个特色即为一体成型，不会有两不同材料组装造成的误差外观缺陷；另外传统的金属片电极只能提供单一功能，例如静电防护或者驱动信号，本实用新型所述的技术方案，采用打线制成打线电极，可以是多条打线相互连接，也可以有部分打线单独执行不同的功能，例如可以设计其具有感测的功能，例如由阻抗量测方式以确认皮肤的阻值可以用来作为防止假手指的输入，利用打线的方式制成打线电极，让打线电极可以与手指接触，提供与手指的信号藕合，以供进行静电保护功能以及/或驱动感测功能使用；其次，通过在外露的打线电极的一端再覆盖上一导体层，如是金属层、导电胶层等，可以有效的加大与手指的接触面积，具有较好的识别性。
[0015]如图1所示，本实用新型所述的一种指纹感应装置至少包含一封装基板10、一感测晶片20、复数条封装打线30、至少一打线电极40及一塑胶绝缘层50。
[0016]所述的感测晶片20设置于封装基板10上，用于感测手指F的接近信息，如手指的纹峰及纹谷与感测晶片20接近的信息，特别是距离的信息，综合这些接近的信息，可以得到手指纹峰与纹谷的图案，也就是通称的指纹图案。
[0017]复数条封装打线30将封装基板10的焊垫19分别打线连接至感测晶片20的焊垫29，用于在封装基板10与感测晶片20之间传送电源或电信号。
[0018]所述打线电极40电连接至感测晶片20与封装基板10或至少所述感测晶片20和封装基板10之一。所述打线电极40的数量不特别受限，只要能达成良好的信号传递即可。
[0019]所述封装打线30的形成技术采用现有的技术即可。需要特别指出的是:在打线封装过程中，所述封装打线30与打线电极40可以同时形成，所述封装打线30的弧线竖向高度不高于感测晶片上表面80微米；所述打线电极40的弧线竖向顶点高于封装打线30的弧线竖向高度且与塑胶绝缘层50上表面接触。
[0020]所述打线电极40的弧线竖向顶点最佳高度为介于感测晶片上表面100到200微米。
[0021]对于打线电极40的连接方式可以根据需要进行灵活设计，下面对打线电极40的连接感测晶片20及/或封装基板10的方式进行进一步的描述。
[0022]打线电极40的连接方式一:[0023]如图2所示，所述塑胶绝缘层50覆盖封装基板10、感测晶片20、封装打线30及打线电极40形成模塑料层；所述的打线电极40的两端40A和40B均连接在封装基板10上，打线电极的弧线顶端露出于塑胶绝缘层50的上表面51，塑胶绝缘层50的上表面51作为一个与手指F接触的表面。手指F接触到塑胶绝缘层50的上表面51时即可直接藕合至打线电极40露出的端面，同时，手指F也会接触或接近感测晶片20的感测面。由此，本实用新型所述的技术方案可以提供静电保护功能以及/或驱动感测功能使用。
[0024]打线电极40的连接方式二:
[0025]如图2所示，所述打线电极40还可以为一开放式打线线段41，所述打线线段41的第一端41A通过焊垫与封装基板10连接，所述打线线段41的第二端41B与设置在塑胶绝缘层50上表面51的焊垫连接。
[0026]打线电极40的连接方式三:
[0027]如图3所示，在所述的封装基板10与塑胶绝缘层50的上表面51之间的打线电极40或打线线段41可以是多组，以增加指纹感应装置的灵敏性。
[0028]打线电极40的连接方式四:
[0029]如图4所示,所述塑胶绝缘层50的上表面51上有一凹槽45,所述电线电极40的两端分别连接封装基板10和所述凹槽45，所述凹槽45内填满导电层。
[0030]无论电极打线40的连接方式如何变化，所述塑胶绝缘层50上表面51均需网印或真空镀膜或电镀导电层，且所述导电层电连接至打线电极或打线线段。
[0031]进一步的，对所述打线电极40进行分解，其至少包含:打线线段41及导电层；所述打线线段焊接至感测晶片20与封装基板10之至少一者；所述导电层位于塑胶绝缘层50的上表面且电连接至打线线段41。
[0032]本实用新型所述的感应指纹装置的制备方式为:
[0033]第一步:将感测晶片20设置于封装基板10上；
[0034]第二步:利用复数条封装打线30将封装基板10打线连接至感测晶片20，并利用打线电极电连接至感测晶片20与封装基板10之至少一者；
[0035]第三步:使用塑胶绝缘层50覆盖封装基板10、感测晶片20、封装打线30及打线电极，并使打线电极的一端点从塑胶绝缘层50的上表面露出；
[0036]第五步:对塑胶绝缘层50的上表面进行回磨，使塑胶绝缘层50的上表面露出部分打线；
[0037]第五步:采用网印或真空镀膜或电镀方式在所述塑胶绝缘层50上表面设置导电层，且所述导电层电连接至打线电极。
[0038]利用本实用新型所述的技术方案，可以形成以打线电极40为媒介，以供静电保护功能以及/或驱动感测功能使用。由于打线电极40与封装打线30可以在封装厂直接完成，可以有效缩小指纹感测装置的体积。即使是使用很多打线电极40，由于其线径相当微小，其为肉眼几乎不可视，且混杂于塑胶绝缘层中，几乎只有显示出单一模塑料的外观，不会显示打线，可以让产品外观更美丽。
[0039]在本实用新型所述的技术方案中，通过在塑胶绝缘层50上表面设置一凹槽，且使用导电层材料填满塑胶绝缘层50的凹槽，这样有效避免塑胶绝缘层50上表面设置焊垫而影响手指接触面的平整性。同时由于导电层的高于塑胶绝缘层50，且导电层覆盖于封装打线30上方，可以遮蔽外界对于封装打线30的杂讯干扰。
[0040]利用本实用新型所述的技术方案可以将打线电极40设计其具有感测的功能，例如两个打线电极40同时接触到手指F，藉由阻抗量测方式以确认皮肤的阻值，可以用来作为防止假手指的输入；也可以透过处理电路及打线电极40来量测手指F的各种物理特征，如温度、滑动速度、静电带电量等。需要特别说明的是:上述的静电防护功能、驱动讯号提供功能及物理特征测量测功能可以独立存在于指纹感测器中，或全部或部分共同存在于指纹感测器中。
[0041]本实用新型所述的一种具有防伪功能的指纹感应装置实现指纹检测是通过指纹感应装置包含的两组耦合电极来实现的，第一组电极为打线电极，打线电极主要完成发送电荷到手指上并透过手指的真皮反射到手指表面，第二组电极由封装打线连接感测晶片和封装基板组成的接收器，主要接收手指的电位、阻值或温度达到辨别手指的真伪。
[0042]本实用新型所述的一种指纹感应装置在实际应用时，使用者的手指会接触到指纹感应装置的塑胶绝缘层50 ;第一组打线极点40发射之方波会射向手指，并且方波的能量会经手指表皮纹路反射，此能量可经由使用者的手指和指纹感应装置之间的接触而穿透塑胶绝缘层50 ;当方波的能量自手指反射后，会由感应晶片20主动接收。当感应晶片20感应到反射的方波后，即可计算反射回的方波的资讯或能量，而得到使用者的手指指纹F的纹路图样。当感应晶片20得到使用者的手指指纹F之纹路图样后，可将手指指纹F的纹路图样传递给电子处理晶片，以供电子处理晶片进行身分辨识、资料加密、资料储存、金融功能、电子签章等功能。
【权利要求】
1.一种具有防伪功能的指纹感应装置，其特征在于，所述指纹感应装置至少包含:封装基板、感测晶片、封装打线、打线电极及塑胶绝缘层；所述塑胶绝缘层封装覆盖封装基板、感测晶片、封装打线及打线电极； 所述封装打线连接封装基板和感测晶片； 所述的感测晶片设置于封装基板上，用于感测手指的接近信息； 所述的打线电极由打线线段和导电层组成； 所述打线线段电性连接感测晶片与封装基板，且打线线段的一部分从塑胶绝缘层的上表面露出； 所述导电层设置于的塑胶绝缘层上表面且与打线线段连接。
2.如权利要求1所述的一种具有防伪功能的指纹感应装置，其特征在于:所述打线电极的两端均可以连接在封装基板上。
3.如权利要求1所述的一种具有防伪功能的指纹感应装置，其特征在于:所述打线电极的一端连接在封装基板上，一端连接于塑胶绝缘层的上表面。
4.如权利要求1所述的一种具有防伪功能的指纹感应装置，其特征在于:采用网印或真空镀膜或电镀方式在所述塑胶绝缘层上表面设置导电层，且所述导电层电连接至打线电极。
5.如权利要求1所述的一种具有防伪功能的指纹感应装置，其特征在于:所述塑胶绝缘层上表面还可以设置一凹槽，所述凹槽内填满导电材料，所述导电材料与打线线段电连接。
6.如权利要求1所述的一种具有防伪功能的指纹感应装置，其特征在于:所述封装打线的弧线竖向高度不高于感测晶片上表面80微米；所述打线电极的弧线竖向顶点高于封装打线的弧线竖向高度且与塑胶绝缘层上表面接触。
7.如权利要求1所述的一种具有防伪功能的指纹感应装置，其特征在于:所述打线电极40的弧线竖向顶点最佳高度为介于感测晶片上表面100到200微米。
【文档编号】G06K9/20GK203733134SQ201420092798
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2014年3月3日
【发明者】孙立民 申请人:孙立民