指纹侦测芯片及终端的制作方法

文档序号:13147145阅读:287来源:国知局

技术领域
本实用新型涉及电子
技术领域
,尤其涉及一种指纹侦测芯片及终端。
背景技术
:指纹识别技术是一种用于通过用户注册及认证程序来预防安全事故的技术。指纹制备技术通常被应用于个人及组织的网络防御、数据保护、计算机或者移动装置的安全控制等。通常情况下,计算机或者移动装置上设置指纹侦测芯片,以侦测使用者的指纹图像,并根据使用者的指纹图像对应的指纹信息来判断正在使用所述计算机或者移动装置的用户是否被允许操作所述计算机或者移动装置。现有指纹侦测芯片的尺寸和用户手指的尺寸相近,一次性就可以采集到用户的整个手指的指纹图像。然而,随着移动装置小型化的发展,指纹侦测芯片也要求小型化。现有的指纹侦测芯片不能够满足小型化的需求。技术实现要素:本实用新型的目的在于提供一种指纹侦测芯片,所述指纹侦测芯片包括指纹侦测元件、信号传输元件及绝缘元件,所述指纹侦测元件包括第一基座、多个扫描部及速度侦测部,所述第一基座为中空的框体结构,所述多个扫描部及所述速度侦测部设置在所述第一基座的框体内,所述信号传输元件包括第二基座、多个第一电极及第二电极,所述第二基座邻近所述第一基座的表面上设置所述多个第一电极及所述第二电极,且所述第二基座邻近所述第一基座的表面通过所述绝缘元件承载所述第一基座,当用户手指在所述多个扫描部上划擦时,所述多个扫描部与所述多个第一电极配合侦测用户手指指纹的脊和谷,并生成第一信号,且所述第一信号经由所述多个第一电极输出,当用户手指在所述速度侦测部上划擦时,所述速度侦测部与所述第二电极配合侦测用户手指的划擦速度,并生成第二信号,且所述第二信号经由所述第二电极输出,其中,通过所述第一信号及所述第二信号可得到用户手指的指纹信息。其中,所述扫描部包括扫描探针及第一凸触,所述扫描探针的一端固定设置于所述第一基座上,另一端悬空,一个扫描探针与一个第一电极相对应,所述第一凸触设置在所述扫描探针悬空的一端,当用户手指在所述多个扫描部上划擦时,用户手指指纹的脊按压在所述第一凸触时,承载所述第一凸触的扫描探针与所述扫描探针对应的第一电极电连接,用户手指指纹的谷按压在所述第一凸触时,承载所述第一凸触的扫描探针与所述扫描探针对应的第一电极断开,以此产生所述第一信号。其中,所述扫描探针包括第一悬臂及第一针尖,所述第一悬臂的一端固定设置在所述第一基座上,另一端悬空,所述第一针尖设置在所述第一悬臂悬空的一端,所述第一针尖与所述第一电极之间设有间隙。其中,所述第一悬臂的长度为60~100μm,所述第一悬臂的宽度为所述第一悬臂的长度的1/4~1/3,所述第一悬臂的厚度为所述第一悬臂的宽度的1/2。其中,所述第一针尖镀有金属膜,所述金属膜的厚度为100nm,所述第一针尖的高度为5~10μm,所述第一针尖与所述第一针尖所在的所述扫描探针对应的第一电极之间的间隙为3~5μm。其中,所述第一凸触的高度大于所述第一针尖与所述第一电极之间的间隙,所述第一凸触的宽度小于所述第一悬臂的宽度。其中,两个相邻的第一针尖之间的距离大于所述第一悬臂的宽度,且小于50μm。其中,所述速度侦测部包括速度侦测探针及第二凸触,所述速度侦测探针的一端固定设置于所述第一基座上,另一端悬空,且所述速度侦测探针固定设置在所述第一基座的一端对应所述扫描探针悬空的一端,所述速度侦测探针悬空的一端对应所述扫描探针固定的一端,所述速度侦测探针与所述第二电极相对应,所述第二凸触设置在所述速度侦测探针悬空的一端,当用户手指在所述速度侦测部上划擦时,用户手指指纹的脊按压所述第二凸触时,所述速度侦测探针与所述第二电极电连接,用户手指指纹的谷按压在所述第二凸触时,所述速度侦测探针与所述第二电极断开,以此产生所述第二信号。其中,所述速度侦测探针包括第二悬臂及第二针尖,所述第二悬臂一端固定设置在所述第一基座上,另一端悬空,所述第二针尖设置在所述第二悬臂悬空的一端,所述第二针尖与所述第二电极之间设有间隙。本实用新型还提供一种终端,所述终端包括前述任意一实施方式所述的指纹侦测芯片。相较于现有技术,本实用新型的指纹侦测芯片为划擦式指纹侦测芯片,所述指纹侦测芯片包括指纹侦测元件、信号传输元件及绝缘元件。所述指纹侦测元件包括第一基座、多个扫描部及速度侦测部。所述第一基座为中空的框体结构,所述多个扫描部及所述速度侦测部设置在所述第一基座的框体内。所述信号传输元件包括第二基座、多个第一电极及第二电极。所述第二基座邻近所述第一基座的表面上设置所述多个第一电极及所述第二电极,且所述第二基座邻近所述第一基座的表面通过所述绝缘元件承载所述第一基座。当用户手指在所述多个扫描部上划擦时,所述多个扫描部与所述多个第一电极配合侦测用户手指指纹的脊和谷,并生成第一信号,且所述第一信号经由所述多个第一电极输出。当用户手指在所述速度侦测部上划擦时,所述速度侦测部与所述第二电极配合侦测用户手指的划擦速度,并生成第二信号,且所述第二信号经由所述第二电极输出,其中,通过所述第一信号及所述第二信号对用户的指纹图像进行拼接可得到用户手指的指纹信息。本实用新型的指纹侦测芯片能够满足小型化的需求。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型一较佳实施方式的指纹侦测芯片的结构示意图。图2为图1中沿I-I线剖面结构示意图。图3为图1中沿II-II线剖面结构示意图。图4为图2中III处的放大结构示意图。图5为本实用新型的第二基座上设置异方性导电胶与一柔性线路板电连接的结构示意图。图6为本实用新型一较佳实施方式的终端的结构示意图。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。请一并参阅图1、图2、图3及图4,图1为本实用新型一较佳实施方式的指纹侦测芯片的结构示意图;图2为图1中沿I-I线剖面结构示意图;图3为图1中沿II-II线剖面结构示意图;图4为图2中II处的放大结构示意图。所述指纹侦测芯片10包括指纹侦测元件100、信号传输元件200及绝缘元件300。所述指纹侦测元件100包括第一基座110、多个扫描部120及速度侦测部130。所述第一基座110为中空的框体结构,所述多个扫描部120及所述速度侦测部130设置在所述第一基座110的框体内。所述信号传输元件200包括第二基座210、多个第一电极220及第二电极230。所述第二基座210邻近所述第一基座110的表面上设置所述多个第一电极220及所述第二电极230,且所述第二基座210邻近所述第一基座110的表面通过所述绝缘元件300承载所述第一基座110。当用户手指在所述多个扫描部120上划擦时,所述多个扫描部120与所述多个第一电极220配合侦测用户手指指纹的脊和谷,并生成第一信号,且所述第一信号经由所述多个第一电极220输出。当用户手指在所述速度侦测部130上划擦时,所述速度侦测部130与所述第二电极230配合侦测用户手指的划擦速度,并生成第二信号,且所述第二信号经由所述第二电极230输出,其中,通过所述第一信号及所述第二信号可得到用户手指的指纹信息。在本实施方式中,所述多个扫描部120向第一方向D1延伸且沿第二方向D2间隔排布。优选地,所述多个扫描部120沿所述第二方向D2均匀间隔排布。在本实施方式中,所述第一方向D1为X轴方向,所述第二方向D2为Y轴方向。可以理解地,在另一实施方式中,所述第一方向D1为Y轴方向,所述第二方向D2为X轴方向。所述速度侦测部130沿所述第一方向D1延伸,与所述多个扫描部120并排设置且所述速度侦测部130设置于所述多个扫描部120的一侧。所述扫描部120包括扫描探针121及第一凸触122。所述扫描探针121的一端固定设置在所述第一基座110上,另一端悬空。一个扫描探针121与一个第一电极220相对应。所述第一凸触122设置在所述扫描探针121悬空的一端且设置在所述扫描探针121背离所述第二基座210的表面。当用户手指在所述多个扫描部120上划擦时,当用户手指指纹的脊按压在所述第一凸触122时,承载所述第一凸触122的扫描探针121与所述扫描探针121对应的第一电极220电连接,当用户手指指纹的谷按压在所述第一凸触122时,承载所述第一凸触122的扫描探针121与所述扫描探针对应的第一电极断开,以此产生所述第一信号。所述扫描部120可以由低阻硅晶片通过湿蚀刻法蚀刻获得。所述扫描探针121包括第一悬臂121a及第一针尖121b。所述第一悬臂121a的一端固定设置在所述第一基座110上,另一端悬空。所述第一针尖121b设置在所述第一悬臂121a悬空的一端,且所述第一针尖121b设置在所述第一悬臂121a邻近所述第二基座210的表面。所述第一针尖121b与所述第一针尖121b所在的扫描探针121所对应的第一电极220之间设有间隙。所述第一悬臂121a的长度(在图2中以L1表示)为60~100μm,所述第一悬臂121a的宽度为所述第一悬臂121a长度的1/4~1/3,所述第一悬臂121a的厚度为所述第一悬臂121a的宽度的1/2。所述第一针尖121b镀有金属膜,所述金属膜可以通过真空溅射的方式镀成,在所述第一针尖121b的表面镀所述金属膜能够使得所述第一针尖121b更加耐磨。所述金属膜的材料可以为,但不仅限于为铬。优选地,所述金属膜的厚度为100nm,所述第一针尖121b的高度(在图4中以h表示)为5~10μm,所述第一针尖121b与所述第一电极220之间的间隙(在图4中以t表示)为3~5μm。所述第一凸触122的高度大于所述第一针尖121b所在的扫描探针121对应的第一电极220之间的间隙,所述第一凸触122的宽度小于所述第一悬臂121a的宽度。优选地,所述第一凸触122的高度为5~8μm。所述第一凸触122的宽度小于所述第一悬臂121a的宽度。所述第一凸触122可以为长方体或者为球冠结构。为了保证获得高分辨率的指纹图像,两个相邻的第一针尖121b之间的距离大于所述第一悬臂的宽度,且小于50μm。所述速度侦测部130包括速度侦测探针131及第二凸触132。所述速度侦测探针131的一端固定设置于所述第一基座110上,另一端悬空。且所述速度侦测探针131固定设置在所述第一基座110的一端对应所述扫描探针121悬空的一端,所述速度侦测探针131悬空的一端对应所述扫描探针121固定的一端。所述速度侦测探针131与所述第二电极230相对应,所述第二凸触132设置在所述速度侦测探针131悬空的一端且设置在所述速度侦测探针131背离所述第二基座210的表面。当用户手指在所述速度侦测部130上划擦时,用户手指指纹的脊按压所述第二凸触132时,所述速度侦测探针131与所述第二电极230电连接,用户手指指纹的谷按压在所述第二凸触132时,所述速度侦测探针131与所述第二电极230断开,以此产生所述第二信号。所述速度侦测部130也可以和所述扫描部120一并由低阻硅晶片通过湿蚀刻法蚀刻获得。所述速度侦测探针131包括第二悬臂131a及第二针尖131b。所述第二悬臂131a的一端固定设置在所述第一基座110上,另一端悬空。所述第二针尖131b设置在所述第二悬臂131a悬空的一端,且所述第一针尖131b设置在所述第二悬臂131a邻近所述第二基座210的表面,所述第二针尖131b与所述第二电极230之间设有间隙。优选地,所述第二悬臂131a的长度L2为60~100μm,所述第二悬臂131a的宽度为所述第二悬臂131a长度的1/4~1/3,所述第二悬臂131a的厚度为所述第二悬臂131a的宽度的1/2。所述第二针尖131b镀有金属膜,所述金属膜可以通过真空溅射的方式镀成,在所述第二针尖131b的表面镀所述金属膜能够使得所述第二针尖131b更加耐磨。所述金属膜的材料可以为,但不仅限于为铬。优选地,所述金属膜的厚度为100nm,所述第二针尖131b的高度为5~10μm,所述第二针尖131b与所述第二电极230之间的间隙为3~5μm。所述第二凸触132的高度大于所述第二针尖131b所在的速度侦测探针131对应的第二电极230之间的间隙,所述第二凸触132的宽度小于所述第二悬臂131a的宽度。优选地,所述第二凸触132的高度为5~8μm。所述第二凸触132的宽度小于所述第二悬臂131a的宽度。所述第二凸触132可以为长方体或者为球冠结构。所述绝缘元件300可以为但不仅限于为绝缘胶或绝缘膜。所述指纹侦测芯片10可以应用在笔记本电脑、掌上电脑、电子门禁、智能手机、智能手机、互联网设备(MobileInternetDevice,MID)、电子书、便携式播放站(PlayStationPortable,PSP)或者个人数字助理(PersonalDigitalAssistant,PDA)等终端中。所述扫描探针121及所述速度侦测探针131可以用于所述指纹侦测芯片10所应用的终端的外壳实现接地。而在所述第二基座210上可设置导电胶(比如,异方性导电胶)2与一柔性线路板3电连接(请参阅图5),从而实现将所述第一信号及所述第二信号传输至主机或者处理器或者处理芯片进行处理。当用户手指的指纹划擦过所述扫描部120及所述速度侦测部130时,分别产生第一信号及所述第二信号。主机或者处理器或者处理芯片不断读取所述第一信号及所述第二信号,所述主机或者所述处理器或者所述处理芯片结合所述第一信号及所述第二信号将用户的指纹图像进行拼接,以完成用户指纹信息的采集。相较于现有技术,本实用新型的指纹侦测芯片10为划擦式指纹侦测芯片,所述指纹侦测芯片10包括指纹侦测元件100、信号传输元件200及绝缘元件300。所述指纹侦测元件100包括第一基座110、多个扫描部120及速度侦测部130。所述第一基座110为中空的框体结构,所述多个扫描部120及所述速度侦测部130设置在所述第一基座110的框体内。所述信号传输元件200包括第二基座210、多个第一电极220及第二电极230。所述第二基座210邻近所述第一基座110的表面上设置所述多个第一电极220及所述第二电极230,且所述第二基座210邻近所述第一基座110的表面通过所述绝缘元件300承载所述第一基座110。当用户手指在所述多个扫描部120上划擦时,所述多个扫描部120与所述多个第一电极220配合侦测用户手指指纹的脊和谷,并生成第一信号,且所述第一信号经由所述多个第一电极220输出。当用户手指在所述速度侦测部130上划擦时,所述速度侦测部130与所述第二电极230配合侦测用户手指的划擦速度,并生成第二信号,且所述第二信号经由所述第二电极230输出,其中,通过所述第一信号及所述第二信号对用户的指纹图像进行拼接可得到用户手指的指纹信息。本实用新型的指纹侦测芯片10能够满足小型化的需求。本实用新型还提供了一种终端,请一并参阅6,图6为本实用新型一较佳实施方式的终端的结构示意图。所述终端1可以为但不仅限于笔记本电脑、掌上电脑、电子门禁、智能手机、智能手机、互联网设备、电子书、便携式播放站或者个人数字助理等。所述终端包括前面所述的指纹侦测芯片10,在此不再赘述。所述指纹侦测芯片10可以设置于所述终端的壳体20的侧面。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。当前第1页1 2 3 
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