生物特征识别传感器及包含其的电子设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种生物特征识别传感器及包含其的电子设备。该传感器包括：基材衬底；导电电路，其形成于基材衬底上，包括：第一导电层，其包括多个相互绝缘分布的第一电极；第二导电层，其包括多个相互绝缘分布的第二电极；以及，绝缘层，其夹设于第一导电层与第二导电层之间；其中第一电极在第二电极所在平面上的投影与第二电极交叉；以及，多根引线，其包括至少一根第一电极组引线与至少一根第二电极分组引线；其中第一电极构成的第一电极组与第一电极组引线一一连接；第二电极构成的第二电极组与第二电极组引线一一连接；其中第一电极组中的第一电极在平面上的投影与第二电极组中的第二电极形成的多个交叠部分的面积均不相等。
【专利说明】生物特征识别传感器及包含其的电子设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及生物特征识别技术，尤其涉及一种生物特征识别传感器及包含其的电子设备。
【背景技术】
[0002]人体某些生物特征(如指纹、掌纹等)是人体独一无二的特征，并且它们的复杂程度可提供用于识别的足够特征。
[0003]指纹/掌纹识别技术是目前最成熟且价格最低廉的生物特征识别技术。其中，指纹识别技术应用最为广泛，如门禁、笔记本电脑、手机、汽车、银行支付等电子设备上均可应用指纹识别技术。
[0004]电容式指纹识别传感器在基材衬底上形成导电电路，当手指与传感器接触时，通过指纹的凸起和凹陷所产生的不同电容值来探测指纹图案。目前，多采用的是通过corns半导体工艺形成的指纹识别传感器，但其工艺复杂，生产成本高，价格昂贵。
[0005]此外，由于现有的指纹识别传感器多采用单晶硅基板，当手指用力按压时，有可能发生破裂问题。为了保护硅片在接收用户无数次按压或非正常按压而导致的损坏，现有技术中一般采用硬度较高的蓝宝石来保护硅片。但蓝宝石成本较高，致使整个指纹识别设备的成本增加。
[0006]再次，现有的指纹识别传感器在有限的基材衬底上形成一定数量的感应单元，如果感应单元的数量不够，则会降低指纹识别传感器的分辨率，导致无法准确进行指纹识别、或者需要用户多次输入指纹，从而降低了用户的体验。因此，在有限的面积内如何形成高分辨率的指纹传感器为目前指纹识别传感器所面临的一个技术问题。
实用新型内容
[0007]鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种生物特征识别传感器及包含其的电子设备，使其可以在有限面积内提升指纹识别的分辨率；并避免使用单晶硅基板，以防止有力按压引起的破裂问题。
[0008]本实用新型的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本实用新型的实践而习得。
[0009]本实用新型一方面公开了一种生物特征识别传感器，其特征在于，包括:基材衬底；导电电路，其形成于所述基材衬底上，包括:第一导电层，其包括多个相互绝缘分布的第一电极；第二导电层，其包括多个相互绝缘分布的第二电极；以及，绝缘层，其夹设于所述第一导电层与所述第二导电层之间；其中所述第一电极在所述第二电极所在平面上的投影与所述第二电极交叉；以及，多根引线，其包括至少一根第一电极组引线与至少一根第二电极分组引线；其中所述多个第一电极被分组，形成至少一个第一电极组，所述第一电极组与所述第一电极组引线一一连接；所述多个第二电极被分组，形成至少一个第二电极组，所述第二电极组与所述第二电极组弓I线一一连接；其中所述第一电极组中的所述第一电极在所述平面上的投影与所述第二电极组中的所述第二电极形成的多个交叠部分的面积均不相等。
[0010]根据本实用新型的一个实施例，其中所述导电电路还包括:第一绝缘薄膜基材，以及第二绝缘薄膜基材；其中，所述多个第一电极分别形成于所述第一绝缘薄膜基材上，所述多个第二电极分别形成于所述第二绝缘薄膜基材上。
[0011]根据本实用新型的另一个实施例，其中所述多个第一电极之间彼此平行分布，所述多个第二电极之间彼此平行分布。
[0012]根据本实用新型的再一个实施例，其中所述多个第一电极之间等间距分布，和/或所述多个第二电极之间等间距分布。
[0013]根据本实用新型的再一个实施例，其中所述第一电极在所述第二电极所在平面上的投影与所述第二电极垂直交叉。
[0014]根据本实用新型的再一个实施例，其中所述第一电极和/或所述第二电极的材料为金属或者金属与有机粘结剂的混合物。
[0015]根据本实用新型的再一个实施例，其中所述第一导电层和/或所述第二导电层的厚度为20nm?20um。
[0016]根据本实用新型的再一个实施例，其中所述第一电极设置为感应电极，所述第二电极设置为驱动电极。
[0017]根据本实用新型的再一个实施例，其中所述第一电极与所述第二电极均设置为感应电极。
[0018]本实用新型另一方面公开了一种电子设备，包括上述任一实施例提供的生物特征识别传感器。
[0019]本实用新型提供的电容式生物特征识别传感器通过采用分组引线的方法，降低了引线数目，从而减小了外接电路板的长度，降低了成本，同时提高了粘合良率。而在相同引线数目下，因采用了分组引线的方法，可以增加电极数目，从而在相同面积内提升了指纹识别的分辨率。此外，本实用新型提供的电容式生物特征识别传感器还可以避免使用单晶硅基板，从而避免了用力按压时发生破裂的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0021]图1示例了本实用新型实施例的电容式生物特征识别传感器的结构示意图。
[0022]图2及图3分别示例了本实用新型一个实施例的导电电路结构的平面图及横截面图。
[0023]图4示例了本实用新型实施例的导电电路的导电图案。
[0024]图5示例了本实用新型另一个实施例的导电电路结构的横截面图。
[0025]图6示例了本实用新型实施例的电极分组引线连接示意图。
[0026]图7示例了本实用新型实施例的电极分组示意图。
[0027]图8示例了图7所示的电极分组的局部放大图。【具体实施方式】
[0028]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
[0029]所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、材料等，也可以实践本实用新型的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料等以避免模糊本实用新型。
[0030]请同时参考图1至图3，图1示例了本实用新型实施例的电容式生物特征识别传感器的结构示意图，图2及图3分别示例了本实用新型一个实施例的导电电路结构的平面图及横截面图。
[0031]如图1所示，该电容式生物特征识别传感器10包括:基材衬底11、导电电路12及引线13。
[0032]导电电路12形成于基材衬底11上，如图2所示，导电电路12包括第一导电层121、绝缘层122及第二导电层123。
[0033]第一导电层121，包括多个相互绝缘分布的第一电极1211。根据本实用新型优选实施例，其中，多个第一电极1211之间平行分布，且多个第一电极1211之间等间距分布。
[0034]第二导电层123，位于第一导电层121之下，包括多个相互绝缘分布的第二电极1231。根据本实用新型优选实施例，其中，多个第二电极1231之间平行分布，且多个第二电极1231之间等间距分布。
[0035]第一电极1211在第二电极1231所在的平面上的投影与第二电极1231交叉，例如第一电极1211在第二电极1231所在的平面上的投影可以与第二电极1231垂直交叉，从而在各个交叠处形成多个感应单元，如图4中阴影部分所示。图4示例了本实用新型实施例的导电电路的导电图案，但本实用新型不限于此，例如第一电极1211在第二电极1231所在的平面上的投影也可以与第二电极1231不垂直，构成菱形导电图案等。
[0036]第一电极1211与第二电极1231的导电材料可以相同，也可以不同。例如可以为氧化烟锡(ΙΤ0)、石墨烯、碳纳米管，或者也可以为金、银、铜、铝和锌中的一种或几种的合金，还可以为上述金属与有机粘结剂的混合物。
[0037]第一导电层121和/或第二导电层123的厚度可以为20nm?20um，其制作工艺可以采用镀膜、激光镭射、黄光工艺等方式，也可以采用传统的印刷方式，如凹版或凸版印刷，本实用新型不限于此。
[0038]绝缘层122夹设于第一导电层121与第二导电层123之间，以使第一导电层121与第二导电层123之间绝缘。绝缘层122的材料例如可以为树脂薄膜基材，本实用新型不限于此。
[0039]本实施例的电容式生物特征识别传感器，利用互相分离的第一电极与第二电极形成电容，根据电容变化而感测形成指纹图案，不需要利用CMOS半导体工艺在硅基底上形成指纹识别传感器，从而可以避免使用单晶硅基板，因此不会发生用力按压时发生破裂问题，并且降低了成本。
[0040]图5示例了本实用新型另一个实施例的导电电路结构的横截面图。如图5所示，本实用新型另一个实施例提供的导电电路12’中的第一电极1211与第二电极1231分别形成于第一绝缘薄膜基材1212与第二绝缘薄膜基材1232上，之后包括有第一电极1211的第一绝缘薄膜基材1212与包括有第二电极1231的第二绝缘薄膜基材1232例如再以绝缘胶粘连，以形成第一绝缘薄膜基材1212与第二绝缘薄膜基材1232之间的绝缘层122。
[0041]第一绝缘薄膜基材1212与第二绝缘薄膜基材1232的材料可以相同，也可以不同，例如可以为聚对笨二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃类共聚物(C0C)、环烯烃聚合物(COP)等有机树脂材料，也可以为玻璃、蓝宝石等无机材料，本实用新型不限于此。
[0042]第一绝缘薄膜基材1212和/或第二绝缘薄膜基材1232的厚度可以为15um~500um,其中优选 50um ~300um。
[0043]本实施例的生物特征识别传感器，相当于在第一导电层和第二导电层下方分别设置了基材衬底，同样可以避免使用单晶硅基板，因此不会发生用力按压时发生破裂问题，并且降低了成本；并且同样可以得到较高分辨率的传感器。
[0044]引线13用以将多个第一电极1211及多个第二电极1231与外接的电路板连接。
[0045]采用上述的双层导电结构，当每个第一电极1211及每个第二电极1231分别--
连接一根引线13时，以分辨率500dpi，及采用长、宽均为5_的感应模块为例，因为第一电极1211之间的距离及第二电极1231之间的距离均为50.8um (对应于500dpi)，则对应需要与第一电极连接的引线及与第二电极连接的引线各约100根，即需要与外接的电路板粘合的引线数达到200根，这样对应的电路板则需要做的很长，而且粘合的引线数越多，其良率越低。
[0046]为此，本实用新型分别将第一电极1211与第二电极1231分别进行分组，将每组中的电极进行合并，例如通过引线连接，之后再以每组为单位，单独引出一根引线13，从而减少引线数目。
[0047]图6示例了本实用新型实施例的电极分组引线连接示意图。如图6所示，以三个第一电极1211为一第一电极组，通过一根第一电极组引线131与外接电路板连接；以及，以三个第二电极1231为一第二电极组，通过一根第二电极组引线132与外部电路板连接。这里以三个第一电极1211为一组，及以三个第二电极为一组仅为示例性说明，本实用新型不限制各组中第一电极1211及第二电极1231的个数。
[0048]因采用了分组为单位的引线连接方式，与引线外接的IC电路通过感应每个感应单元的电容变化大小而进行判断指纹嵴或峪以形成指纹图案时，需要对感应单元进行定位及计算，下面将进一步介绍采用了分组引线方法时，外接IC电路对感应单元进行定位、计算的方法。
[0049]图7示例了 本实用新型实施例的电极分组示意图。仍以三个第一电极1211为一组，及以三个第二电极1231为一组为例，如图7所示，第一电极1211形成的分组分别为Txl, Tx2,……ΤχΜ，第二电极1231形成的分组分别为Rxl, Rx2,……RxN0其中一实施例中，当感应模块的长、宽相等时，则M=N。感应矩阵Ml为:
【权利要求】
1.一种生物特征识别传感器，其特征在于，包括: 基材衬底； 导电电路，其形成于所述基材衬底上，包括: 第一导电层，其包括多个相互绝缘分布的第一电极； 第二导电层，其包括多个相互绝缘分布的第二电极；以及， 绝缘层，其夹设于所述第一导电层与所述第二导电层之间； 其中所述第一电极在所述第二电极所在平面上的投影与所述第二电极交叉；以及， 多根引线，其包括至少一根第一电极组引线与至少一根第二电极分组引线； 其中所述多个第一电极被分组，形成至少一个第一电极组，所述第一电极组与所述第一电极组引线一一连接；所述多个第二电极被分组，形成至少一个第二电极组，所述第二电极组与所述第二电极组引线一一连接； 其中所述第一电极组中的所述第一电极在所述平面上的投影与所述第二电极组中的所述第二电极形成的多个交叠部分的面积均不相等。
2.根据权利要求1的生物特征识别传感器，其中所述导电电路还包括:第一绝缘薄膜基材，以及第二绝缘薄膜基材；其中，所述多个第一电极分别形成于所述第一绝缘薄膜基材上，所述多个第二电极分别形成于所述第二绝缘薄膜基材上。
3.根据权利要求1或2的生物特征识别传感器，其中所述多个第一电极之间彼此平行分布，所述多个第二电极之间彼此平行分布。
4.根据权利要求3的生物特征识别传感器，其中所述多个第一电极之间等间距分布，和/或所述多个第二电极之间等间距分布。
5.根据权利要求1或2的生物特征识别传感器，其中所述第一电极在所述第二电极所在平面上的投影与所述第二电极垂直交叉。
6.根据权利要求1或2的生物特征识别传感器，其中所述第一电极和/或所述第二电极的材料为金属或者金属与有机粘结剂的混合物。
7.根据权利要求1或2的生物特征识别传感器，其中所述第一导电层和/或所述第二导电层的厚度为20nm?20um。
8.根据权利要求1或2的生物特征识别传感器，其中所述第一电极设置为感应电极，所述第二电极设置为驱动电极。
9.根据权利要求1或2的生物特征识别传感器，其中所述第一电极与所述第二电极均设置为感应电极。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项的生物特征识别传感器。
【文档编号】G06K9/00GK203759716SQ201420140282
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】刘伟, 唐根初, 蒋芳 申请人:南昌欧菲光科技有限公司, 深圳欧菲光科技股份有限公司, 南昌欧菲光显示技术有限公司, 南昌欧菲光电技术有限公司, 苏州欧菲光科技有限公司