具有背光的键集指纹传感器的制作方法

已经开发出各种各样的计算设备以在不同设置中为用户提供计算功能。例如，用户可以与移动电话、平板计算机、可穿戴设备或其他计算设备进行交互以检查电子邮件、在网上冲浪、撰写文本、与应用进行交互以及访问其他资源。由于安全需求和生物特征技术使访问和认证快速且容易的潜力，使用生物特征技术来促进用户对其设备的访问和/或对访问资源的认证正在增加。如今，指纹感测技术是生物特征技术的广泛使用的形式，并且各种类型的指纹传感器都是可用的。

在传统布置中，与一些设备一起使用的指纹传感器被提供为单独的外部设备，诸如usb外围传感器。然而，外部指纹传感器要求用户跟踪和管理附加物品并在移动场景中携带该物品。如此，用户可能会发现外部指纹传感器不方便并可能不愿意采用该技术。最近出现了具有内置指纹传感器的其他设备，但通常内置指纹传感器被设计为在设备外壳内以及在暴露的设备表面上占用附加空间的附加的、单独的组件(例如，专用传感器按钮或控件)。因此，添加内置指纹传感器会对设备大小造成限制，这使得开发人员难以创建受消费者欢迎的轻薄设计。

概述

本文描述了用于具有背光的键集指纹传感器的设计和技术。在一个或多个实现中，指纹传感器被集成在输入设备的键集内。例如，键盘的按键布置(例如，“键集”)内的按键被适配成作为具有集成指纹传感器的传感器按键来操作。传感器按键被包括在按键布置内，而非作为单独的或外部的组件被提供。在各实现中，传感器按键的键帽被配置为包括盖和覆盖集成电路芯片的传输层，该键帽包括指纹传感器。传输层是透明或半透明材料的相对薄的层，其允许透过键帽进行指纹感测以及将光传输透过透明层以用于盖的背光照明。与传感器按键集成的背光被布置成为背光照明供应光。

在各实现中，盖(包括指纹传感器正上方的部分)被配置为包括形成在盖中并被设计成用由背光供应的光照亮的图案(例如，徽标、图标、按键标签、孔图案)。背光可操作以在不同时间、以不同颜色、和/或以不同序列选择性地供应光以照亮图案，并从而提供指示经由指纹传感器执行的感测操作的指示。作为示例而非限制，可以以不同方式照亮图案以传达关于传感器的操作状态(例如，开、关、待机)、用户的认证状态、用户身份和/或在应用上下文(例如，购买交易、认证序列、电子文档签名等)中的指纹传感器的可用性的指示。

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用作辅助确定要求保护的主题的范围。

附图简述

结合附图来描述具体实施方式。在附图中，附图标记最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。在说明书和附图的不同实例中使用相同的附图标记可指示相似或相同的项目。

图1是根据一个或多个实现的可操作以采用在本文中描述的磁性制动技术的示例操作环境的图示。

图2更详细地描绘了图1的输入设备的示例实现。

图3描绘了根据一个或多个实现的被包括在输入设备的键集组装件中的示例传感器按键的细节。

图4描绘了根据一个或多个实现的键帽的示例布置。

图5描绘了根据一个或多个实现的键帽的另一示例布置。

图6描绘了根据一个或多个实现的键帽的另一示例布置。

图7描绘了根据一个或多个实现的键帽的另一示例布置。

图8描绘了根据一个或多个实现的键帽的另一示例布置。

图9描绘了根据一个或多个实现的用于组装具有传感器按键的输入设备的示例过程。

图10描绘了根据一个或多个实现的用于操作传感器按键的示例过程。

图11示出包括示例计算设备的示例系统，该示例计算设备表示可以实现本文中描述的各种技术的一个或多个计算系统和/或设备。

详细描述

概览

与一些设备一起使用的常规指纹传感器被提供为单独的外部设备或被内置为占用设备外壳内的附加空间的附加的、单独的组件(例如，专用传感器按钮或控件)。如此，用户可能会发现指纹传感器用起来不方便，并且对于包括常规指纹传感器设计的设备而言设备大小相对较大。

本文描述了用于具有背光的键集指纹传感器的设计和技术。在一个或多个实现中，指纹传感器被集成在输入设备的键集内。例如，键盘的按键布置(例如，键集)内的按键被适配成作为具有集成指纹传感器的传感器按键来操作。传感器按键被包括在按键布置内，而非作为单独的或外部的组件被提供。在各实现中，传感器按键的键帽被配置为包括盖和覆盖硅芯片封装的传输层，该键帽包括指纹传感器。传输层是透明(或半透明)材料的相对薄的层，其允许透过键帽进行指纹感测以及将光传输透过透明层以用于盖的背光照明。与传感器按键集成的背光被布置成为背光照明供应光。

在各实现中，盖(包括指纹传感器正上方的部分)被配置为包括形成在盖中并被设计成用由背光供应的光照亮的图案(例如，徽标、图标、按键标签、孔图案)。背光可操作以在不同时间、以不同颜色、和/或以不同序列选择性地供应光以照亮图案，并从而提供指示经由指纹传感器执行的感测操作的指示。作为示例而非限制，可以以不同方式照亮图案以传达关于传感器的操作状态(例如，开、关、待机)、用户的认证状态、用户身份和/或在应用上下文(例如，购买交易、认证序列、电子文档签名)中的指纹传感器的可用性的指示。

本文中描述的指纹传感器布置在输入设备的按键布置内提供了传感器按键的方便位置。传感器按键被内置在已被包括在键集内的按键中，并因此设备大小可被优化，并且与常规布置相比，减少了添加指纹传感器的部件和成本。附加地，在传感器按键设计中包括所描述的背光提供了一种机制，以向用户提供关于用于指纹感测技术的传感器按键的操作和可用性的反馈。在各实现中，相同按键被配置为用作指纹传感器和用作具有其他输入功能的按键两者。在此情况下，来自背光的反馈有助于在一些场景下将特定按键用作指纹传感器，而在其他时间将特定按键用于其他输入功能。

在随后的讨论中，提供了题为“操作环境”的章节，其描述了适于采用本文中描述的具有背光技术的键集指纹传感器的示例环境。在此之后，题为“键集指纹传感器按键示例”的章节描述了根据一个或多个实现的示例技术、设备、布置和细节。最后，题为“示例系统”的章节描述了根据一个或多个实现可采用键集指纹传感器的示例计算系统和设备。

操作环境

图1总体上在100处概括地例示了根据一个或多个实现的操作环境。环境100包括计算设备102，计算设备102具有带有一个或多个处理器和设备(例如cpu、gpu、微控制器、硬件元件、固定逻辑设备等)的处理系统104、一个或多个计算机可读介质106、操作系统108、以及驻留在计算机可读介质上并且能由处理系统执行的一个或多个应用110。处理系统104可以从应用110检索并执行计算机程序指令以便向计算设备102提供各种各样的功能，包括但不限于游戏、办公生产力、电子邮件、媒体管理、打印、联网、web浏览等。还可包括与应用110相关的各种数据和程序文件，其示例包括游戏文件、办公文档、多媒体文件、电子邮件、数据文件、网页、用户简档和/或偏好数据等。

计算设备102可被具体化为任何合适的计算系统和/或设备，诸如作为示例而非限制：游戏系统、台式计算机、便携式计算机、平板或板式计算机、诸如个人数字助理(pda)等手持式计算机、蜂窝电话，机顶盒、可穿戴设备(例如，手表、腕带、眼镜等)等等。例如，如图1所示，计算设备102可被实现为电视机客户端设备112、计算机114和/或连接到显示设备118以显示媒体内容的游戏系统116。替换地，计算设备可以是任何类型的便携式计算机、移动电话、或包括集成显示器122的便携式设备120。计算设备还可被配置为可穿戴设备124，可穿戴设备124被设计成由用户穿戴、附连到用户、由用户携带、或者以其他方式有用户传递。图1中所描绘的可穿戴设备124的示例包括眼镜、智能腕带或手表、以及荚式设备，诸如夹扣健身设备、媒体播放器或跟踪器。可穿戴设备124的其他示例包括但不限于环、衣物物件、手套、或手环，仅举几个示例。任一计算设备可以实现有各种组件，诸如一个或多个处理器和存储器设备以及不同组件的任何组合。可表示包括计算设备102的各种系统和/或设备的计算系统的一个示例在以下关于图11来示出和描述。

计算机可读介质可包括，作为示例而非限制，通常与计算设备相关联的所有形式的易失性和非易失性存储器和/或存储介质。这种介质可包括rom、ram、闪存、硬盘、可移动介质等。计算机可读介质可包括“计算机可读存储介质”和“通信介质”二者，其示例可在图11的示例计算系统的讨论中找到。

计算设备102可包括或利用输入设备126。例如，计算设备102可经由任何合适的有线或无线连接通信地耦合到一个或多个输入设备126。输入设备包括与计算设备102集成的设备，诸如集成键盘、触摸垫、跟踪垫、定点设备、平板或可穿戴设备的边框或其他可触摸操作的组件、能够进行触摸的显示器等等。输入设备还包括外部设备和可移除可连接的设备，诸如鼠标、无线键盘、可移除键盘/盖组合、移动电话、用于通过无线连接控制计算设备的可穿戴设备、外部触摸垫等。还构想了输入设备的其他非常规配置，如游戏控制器、模仿乐器的配置等等。由此，输入设备126以及输入设备所包含的控件(例如，按钮、按键、触摸区域、切换等)可采用各种不同的配置来支持各种不同的功能。

根据本文中描述的一个或多个实现，输入设备126包括实现指纹传感器130的键集组装件128。如上文所介绍的，指纹传感器130被集成在按键中，该按键被包括在由键集组装件128实现的按键布置(例如，具有一个或多个单个按键的键集)内。例如，采用键盘形式的输入设备126的至少一个按键可被适配成作为具有集成指纹传感器的传感器按键来操作。传感器按键被包括在按键布置内，而非作为单独的或外部的组件被提供。在各实现中，传感器按键的键帽被配置为包括盖和覆盖集成电路芯片的透明或半透明材料的传输层，该传感器按键提供指纹传感器功能。传感器按键可以以各种方式被配置，其各示例被提供在随后的讨论中。附加地，与传感器按键集成的背光被布置为供应被传送透过传输层以用于对按键进行背光照明的光。以此方式，形成在指纹传感器130上方的盖中的图案可依赖于传感器状态、当前交互场景、和/或各种相应的标准被选择性地照亮。关于键集组装件128的这些和其他方面的细节可在以下讨论中找到。

计算设备102进一步被例示为包括输入/输出模块132，该输入/输出模块132被配置为处理从输入设备126和/或其他源接收到的输入信号。输入/输出模块108表示与处理计算设备102的输入以及呈现计算设备102的输出相关的各种功能。输入/输出模块132可处理各种不同的输入，诸如涉及输入设备126的控件操作、虚拟键盘的按键、通过触摸屏功能标识姿势等等。响应于输入，输入/输出模块132导致执行相应的操作。由此，输入/输出模块132可通过识别并利用包括键压、姿势、控制交互等在内的各种类型的输入之间的区分来支持各种不同的输入技术。

环境100进一步描绘了计算设备102可经由网络134通信耦合至服务提供者136，服务提供者136使得计算设备102能够访问由服务提供者136使其变得可用的各种资源138并且与这些资源交互。资源138可包括内容和/或服务的任何合适的组合，通常由一个或多个服务提供者使这些内容和/或服务通过网络可被获得。例如，内容可包括文本、视频、广告、音频、多媒体流、动画、图像、网页等的各种组合。服务的一些示例包括但不限于，在线计算服务(例如“云”计算)、认证服务、基于web的应用、文件存储和协作服务、搜索服务、消息收发服务(诸如电子邮件和/或即时消息收发)、以及社交联网服务。

在已经描述了示例操作环境的情况下，现在考虑与用于键集的传感器按键的一个或多个实现相关联的示例细节和技术。

键集指纹传感器按键示例

示例设备和传感器按键布置

图2总体上在200处更详细地描绘了图1的输入设备的示例实现。在所例示的示例中，输入设备126包括键集组装件128，该键集组装件128可以以本文档中描述的各种方式被配置。键集组装件128可被配置成为各种各样的设备提供一个或多个按键(或其他输入控制机制)。一般而言，键集组装件128提供物理按钮或“按键”的布置，该物理按钮或“按键”充当机械杠杆和/或电子开关来为计算设备供应输入。构想了上文和下文描述的技术可以与使用各种不同技术来实现和致动按键的键集组装件一起使用。作为示例而非限制，键集组装件128可利用剪刀开关、机械开关、圆顶开关、电容式触摸板、霍尔效应检测器、和用于键程和键压检测的其他类型的机制中的一者或其组合。键集组装件128进一步被设计成对按键触摸使用触觉响应或以其他方式通过机械结构和按键的弹簧作用产生触感。

如所描述的，键集组装件128包括传感器按键202。传感器按键202表示位于按键布置内的按键，该传感器按键被配置为使用本文中描述的各技术实现指纹传感器130。尽管表示了单个传感器按键202，但是键集组装件128可包括传感器按键202形式的一个或多个按键。传感器按键被示为包括指纹传感器130和背光204，其可以以如上文和下文所描述的各种方式被配置和操作。传感器按键202可以是具有执行指纹感测的主要功能的专用按键。另外，或替换地，传感器按键202可被配置为多功能按键，其被设计用作指纹传感器和用作具有其他输入功能的按键两者。例如，传感器按键202可被内置于另一按键中，诸如字母按键、空格按键、徽标或“主页”按键、或传统上被包括在键集组装件128中的任何其他按键。

如上所述，此文档中描述的各技术可用于实现各种不同类型的按键和各种电子设备的其他输入控件。在图2中表示了一些说明性示例设备和相应的控件。例如，键集组装件128可用于实现鼠标206的一个或多个按钮；与移动设备208(诸如移动电话、平板、相机、可穿戴设备、或便携式数字媒体播放器)相关联的按键或按钮；键盘210的按键布置内的按键和/或由其他输入设备126提供的按键和控件。此外，所描述的技术可与“按键”以及各种其他类型的硬件控件和导航输入传感器一起使用，包括但不限于电容式按钮、触控板设备、或电容式滑动器、方向控制按钮等。

参考下文图3-8描绘和描述了传感器按键的示例细节和实现。具体而言，图3总体上在300描绘了根据一个或多个实现的被包括在输入设备126的键集组装件128中的传感器按键202的细节。在此示例中，输入设备126是具有“qwerty”按键布置的键盘，但是也可构想其他类型的输入设备和按键布置。附加地，键集组装件128包括按键布置内的传感器按键202。例如，传感器按键202被表示为集成到被包括在按键布局中的徽标或主页按键中。传感器按键202还可通过其他按键实现，诸如“f”按键、空格按键、或功能按键，仅举几个例子。在此场景下，传感器按键202是被设计成提供指纹感测功能以及分配给按键的其他功能的多功能按键。按键在任何给定时间提供的功能基于当前上下文被选择性地切换。例如，如果用户登录设备或处于购买交易期间，则该按键操作用于指纹感测。另一方面，在与桌面应用交互以创建或编辑文档期间，该按键被切换以提供与该按键相关联的输入功能(例如，导航到主页、插入字母或空格等)。通过以此方式将传感器按键202与另一按键组合，总体上按键的数量以及输入设备的大小被减小，这降低组件成本并允许轻薄且光滑的设备设计。

图3附加地描绘了传感器按键202的横截面视图302，示出了用于形成传感器按键的不同组件和层。通常，传感器按键202包括盖304、传输层306、和集成电路芯片(ic芯片)308，它们一起形成传感器按键的键帽。

ic芯片308表示其上制造有功能电路的半导体材料块。根据本文所描述的技术，ic芯片308包括实现指纹传感器130的功能。盖304是布置在ic芯片308的“顶部上方”的按键的表面层。盖304通常形成为保护按键并包括按键指示(字母、数字、徽标)的塑料或复合层。盖304可包括涂覆和/或蚀刻的按键指示。盖304还可包括被蚀刻或以其他方式被形成于盖302内的图案，并且其可选择性地被背光204照亮。

通常，指纹传感器130的操作随着传感器上方的材料厚度的增加而降级。因此，指纹传感器传统上暴露于设备表面或在传感器和表面之间用最少的材料覆盖。出于此原因，在传感器正上方提供背光可能是困难的。然而，本文描述的各实现利用被设计用于传送光的传输层306的相对薄的布置来照亮盖，同时仍然允许指纹传感器130的令人满意的性能。使用传输层306使得盖304的整个表面区域都能够被照亮，包括在形成传感器按键202的层中传感器的正上方的盖的部分。

根据本文所描述的技术，传输层306被布置成位于盖304和ic芯片308之间的层。传输层306被形成为透明或半透明层，其将光从背光204传送到盖并透过能够发射光的盖的部分(例如，孔、蚀刻、薄区等)。作为示例而非限制，传输层306可被实现为单独的透明塑料层或用于封装ic芯片308的环氧树脂注塑复合物(emc)层。在此布置中，由背光204供应的光透过传输层306以照亮盖304。

ic芯片308的电路借助于连接器310物理地且通信地耦合到输入设备126的柔性印刷电路(fpc)312。连接器310可被实现为柔性电缆或其他合适的连接器以将芯片的电路与fpc互连。fpc312包括导电迹线的矩阵和可操作以检测键压并将键压转换成输入信号以操作设备的电路。输入设备126与计算设备的有线或无线连接被用于传送被输入/输出模块132、操作系统、输入设备的控制逻辑、和/或其他设备功能处理和处置的输入信号。

此处，背光204被表示成实现为fpc312的组件。背光204被示为位于ic芯片308下方，使得来自背光204的光被传送到围绕芯片侧面的传输层。替换地，背光204可被实现为ic芯片308自身的组件。更进一步，背光204可被放置成位于芯片旁边和/或传输层一侧的单独器件或集成电路器件。在此位置中，背光204供应透过传输层传达的“侧”照明。背光204通常被配置为发光二极管(led)灯，但在一些场景中可采用其他类型的灯。因此，背光204可以以各种方式和作为各种类型的灯来配置而不背离本文所讨论的技术的精神。

除了形成键帽的盖304、传输层306、和集成电路芯片(ic芯片)308之外，传感器按键还包括包含用于操作按键的各种机制的组件层314。组件层314总体上位于键帽和输入设备的fpc312之间。被包括在组件层314中的各组件包括各种开关、触点、支撑结构、和使按键能够工作的器件。在所描绘的示例中，按键被配置为剪刀按键并因此包括由两个阴影区域表示的剪刀结构316。该按键被描绘为附加地包括一对间隔开的接触元件318，当按键被按下时，这对接触元件318接触。当接触元件接触时，这会关闭相应的电路并提供确定特定按键已被按下的机制。构想了按键的各种其他配置，其可以利用机制的不同组合，包括但不限于剪刀开关、机械开关、圆顶开关、电容式触摸板、霍尔效应检测器和其他机制。

在操作中，背光204被配置为在不同时间，以不同颜色和/或以不同序列选择性地供应光以照亮传感器按键202，并从而提供指示经由指纹传感器执行的感测操作的指示。可根据经由计算设备102和/或输入设备的控制器或固定逻辑电路实现的控制逻辑来适配由背光204提供的光的属性。在一种方式中，输入设备126的控制电路(例如，按键/灯的逻辑、或输入设备的控制器或逻辑电路)在操作系统108的影响下被操作以针对不同的场景改变由背光204发射的光的时序、颜色和序列。

例如，按键的徽标表示可蚀刻、沉积、模制或以其他方式形成于盖304内的图案。可使用蚀刻于盖的诸如通道和孔之类的开口来形成图案。另外或替换地，可通过在期望区域中选择性地定位传送光的材料来形成能够发射透过传输层306的光的区域，以使用掩模、化学沉积、蚀刻或其他技术来形成图案。

在任何情况下，形成于盖内的图案(例如，徽标、图标、按键标签、孔图案)被设计成用由背光供应的光照亮。作为示例而非限制，可以以不同方式(如控制逻辑所指示的)照亮图案以传达关于指纹传感器的操作状态(例如，开、关、待机)、用户的认证状态、用户身份和/或在应用上下文(例如，购买交易、认证序列、电子文档签名)中的指纹传感器的可用性的指示。照亮还可指示可用于多功能按键的不同功能，诸如用白光照亮徽标或按键标签以用于“常规”按键功能并用绿光照亮标签以指示该按键可用于指纹感测。在另一示例中，闪烁可用于指示指纹检测操作正在进行中。另外或替换地，可采用不同的颜色来指示使用指纹传感器的认证成功、认证失败、和/或传感器没有在工作。在又一示例中，不同用户可以与不同颜色相关联，一旦成功认证，可用对应于经认证/经标识的用户的颜色照亮传感器按键202的图案。

在另一示例中，盖304可包括多个图案化部分(例如，两个或更多个标签、孔、徽标等)，该多个图案化部分可使用来自一个或多个不同背光的光单独地照亮。在此布置中，可在不同时间和/或以不同方式(例如，不同颜色和/或以不同序列)选择性地照亮按键的不同可照亮的部分来传达本文所讨论的各种各样的指示。例如，盖可包括按键标签和指纹徽标两者，这两者可在不同时间被照亮以向用户传达可用的功能。在另一示例中，多个针孔的图案可用于表示对应于不同状态、上下文和功能的不同光组合、颜色组合和序列。例如，可同时以选定的颜色照亮多个针孔以表示指纹传感器准备就绪。然后，可以以圆形或其他图案照亮多个针孔以指示正在进行指纹分析和/或认证。一旦认证，可以以指定的颜色照亮多个针孔中的一者或多者以指示认证成功和/或标识认证用户。还构想了各种其他示例图案配置和指示类型。一般而言，指示取决于关于交互的上下文的信息，包括指纹传感器的状态、正在被使用的应用、用户身份、用户正在参与的活动等等。

如刚才所描述的，图3的示例一般地示出了用于形成传感器按键202的不同组件和层。在此上下文中，将注意，构想了传感器按键202的各种不同实现，其遵循参考图3的示例所讨论的一般概念。具体而言，与参考所讨论的原理一致的传感器按键202的键帽部分可以以各种方式被配置。为了说明这一点，现在参考图4至8描述用于传感器按键的键帽的一些代表性示例实现。

例如，图4总体上在400描绘了根据一个或多个实现的键帽402的示例布置。在此示例中，使用具有盖304的传输层306形成键帽402。传输层306可被形成为透明或半透明的塑料结构。在各实现中，盖304被形成为应用于传输层306的薄的不透明涂料层。盖304也可以是模制在传输层306上或连接至传输层306的单独的塑料或环氧树脂层。

对于简单的分层构造，使用粘合剂层406将包括ic芯片308和ic嵌入其中的封装层404的集成电路封装粘附到传输层306。封装层404提供保护封装以保护ic免受损坏并有助于处置和组装。举例来说，封装层404可被实现为设计成围绕ic芯片308的环氧树脂注塑复合物(emc)封装。还构想了其他类型的封装。ic芯片308附加地表示为利用焊料408被连接到柔性印刷电路(fpc)410和为组装件提供稳定性的加强件412。

图4中表示的设计允许使用粘合剂实现简单的组装过程，这可降低成本并使用通用的组装技术。ic芯片308上方的堆叠层具有范围落在约300微米至400微米内的厚度。因此，该设计对能够透过所述厚度范围实现令人满意的检测和识别的指纹传感器是可行的。

下文所讨论的附加示例设计导致相对于图4中的示例而言，ic芯片308上方的堆叠层的厚度较小。一般而言，厚度的减少是以组装过程中一些增加的复杂性为代价来实现的。然而，厚度减小设计可以与具有不同的堆叠厚度公差的更宽范围的指纹传感器一起很好地工作。因此，本文的各种设计反映了包括组装成本和复杂性、传感器性能和公差、以及堆叠厚度的各因素之间的权衡。

参考图5，根据一个或多个实现的键帽502的另一示例布置总体上在500处被描绘。在此示例中，使用传输层306形成键帽502以用作ic芯片308的传感器封装504。在传感器封装504中，传输层306被模制为包括指纹传感器130的围绕ic芯片308的封装层。传感器封装504提供用作传感器按键202的键帽的结构。例如，传感器封装504中的传输层306可以是被模制成围绕ic芯片308的透明塑料或emc保护层。传感器封装504被形成为键帽502的形状，并然后被涂覆或以其他方式被连接到盖层以形成盖304。

这种如图5所表示的将传输层306和ic芯片308组合到传感器封装504中的方式通过消除单独的封装层404和粘合剂层406来减少材料使用。附加地，实现了ic芯片308上方的堆叠层的厚度的显著减小。具体而言，基于具有约60微米至100微米的厚度的盖层和ic芯片308之上具有90微米至140微米的厚度的封装层，可达到范围落在约150微米至200微米内的厚度。因此，该设计对于更宽范围的指纹传感器是可行的选择，该更宽范围的指纹传感器包括对堆叠的厚度太敏感而不能在参考图4描述的设计所提供的厚度范围内工作的传感器。

图6总体上在600处描绘了根据一个或多个实现的键帽602的附加示例布置。键帽602的设计类似于示例键帽502，因为传输层306和ic芯片308再次被组合到传感器封装604中。传感器封装604中的传输层306可以是被模制成围绕ic芯片308的透明塑料或emc保护层。

然而，在图6的布置中，键帽602结构使用两部分构造形成。具体而言，包括传感器封装604的上部部分使用粘合剂608被固定到下部帽件606部分。使用两部分构造简化了组装过程，因为键帽602的上部和下部部分可形成为规则形状的固体对象。用于连接和处理规则形状的对象的制造工艺也比用于处理不规则形状的对象的工艺简单。

例如，构成上部部分的传感器封装604通常形成为矩形固体(例如，在芯片上模制的emc)，而下部帽件606可形成为使用粘合剂604连接到传感器封装604的一个或多个附加的矩形固体部分。在各实现中，下部帽件606形成为矩形裙部，该矩形裙部具有四个壁和为按键的部件和结构提供空间的切口/开口内部。粘合剂被放置在裙部的壁与传感器封装604相遇的位置以便将上部部分和下部部分连接在一起。然后通过在经连接的上部部分和下部部分上涂覆或以其他方式添加盖层来形成盖306。

形成的键帽602结构具有与图5的键帽502的示例大致相同的形状和尺寸。例如，ic芯片308上方的堆叠层可达到约150微米至200微米之间的厚度。因此，该设计对于更宽范围的指纹传感器是另一个可行的选择，该更宽范围的指纹传感器包括对堆叠的厚度太敏感而不能在参考图4描述的设计所提供的厚度范围内工作的传感器。与参考图5描述的键帽502的布置相比，对键帽602进行组装的成本和复杂性可被降低。另一方面，粘合剂608产生可能对可靠性产生不利影响的附加潜在故障点。一般而言，关于成本、组装复杂性、传感器性能和可靠性之间的权衡的评估可能是在本文描述的不同键帽布置之间进行选择的因素。

图7总体上在700处描绘了根据一个或多个实现的键帽702的附加示例布置。键帽702的设计使用与参考图4描述的示例键帽402类似的层。例如，使用粘合剂层406将包括ic芯片308和ic嵌入其中的封装层404的集成电路封装粘附到传输层306。然而，在图7的布置中，传输层306被配置为包括切口704，该切口704被设计为接收指纹传感器嵌入其中的集成电路封装。切口704可以以各种方式形成，诸如通过在模具中创建形状、将形状蚀刻或切割成传输层306、掩蔽技术等。

与图4的示例键帽402相比，使用切口702将ic芯片308上方的堆叠层厚度减小到约250微米到300微米的范围。如上所述，键帽702的减小的厚度可改善指纹传感器相对于键帽402的性能。另一方面，组装过程更复杂并潜在地更昂贵，因为该过程涉及形成切口702。同样，对成本、组装复杂性、传感器性能和可靠性之间的权衡作出评估，以从本文档中讨论的各种不同的键帽布置中选择键帽设计。

图8总体上在800处描绘了根据一个或多个实现的键帽802的附加示例布置。键帽802的设计组合了采用切口的示例键帽702的元件和使用具有上部部分和下部部分的两部分构造的示例键帽602。例如，键帽802包括作为上部部分的传输层306。传输层306通过经由粘合剂层406连接到键帽802的下部帽件804。下部帽件804包括切口806，切口806被设计成接收包括ic芯片308和封装层404的集成电路封装。类似于示例键帽702，使用用于布置键帽802的切口806将ic芯片308上方的堆叠层厚度减小到约250微米到300微米的范围。

如上所述，传感器按键202的键帽部分可以以各种方式置，如刚刚参考图4至8所描述的示例键帽所表示的。可在参考图3描述的传感器按键设计的上下文中使用各种不同的键帽选项。因此，背光204可被定位成供应用于照亮传感器按键202的光。附加地，不同键帽选项的盖可被配置为包括可选择性地经由背光204照亮的图案。在不同时间、以不同颜色、和/或以不同序列照亮盖图案提供了传达指示经由如本文所述的指纹传感器执行的感测操作的指示的机制。具有各种不同配置的传感器按键202被包括作为由输入设备126的键集提供的按键布置内的按键。与以下示例过程相关的附加示例和细节被废弃。

示例规程

为了进一步说明，考虑本章节中有关具有背光的键集指纹传感器的示例过程和实现细节的讨论。在这一实施例中描述的规程可以利用本文描述的环境、系统、设备和组件并且结合任何合适的硬件、软件、固件或其组合来实现。这些规程可以被表示为一组框，它们指定由一个或多个实体执行的操作，并且不一定限于所示出的用于由相应的框执行操作的顺序。

一般来说，与以上和以下示例有关的功能、特征和概念可以在本章节中描述的示例过程的上下文中被采用。此外，与本文档中的不同附图和示例有关的功能、特征和概念可以彼此互换，并且不限于在特定附图或过程的上下文中的实现。此外，与本文的不同代表性过程以及相应附图相关联的框可以不同方式被一起应用和/或组合。此外，结合文本的不同示例环境、设备、组件、附图和规程描述的单个功能、特征和概念可以在任何适当的组合中使用且不限于本说明书中所枚举的示例所表示的特定组合。

图9描绘了根据一个或多个实现的用于组装具有传感器按键的输入设备的示例过程900。形成包含在按键布置内的传感器按键(方框902)。根据本文讨论的原理，传感器按键包括覆盖指纹传感器的传输层、布置在传输层和指纹传感器上方的图案化盖、以及被配置成将光透过传输层传送到图案化盖的背光。例如，如本文所讨论的传感器按键202可以以各种方式形成。根据前述示例，传感器按键202可被配置有各种不同类型的键帽。传感器按键202附加地包括诸如led之类的背光204，该背光被定位以照亮按键的盖。盖可包括可以以本文所描述的方式经由背光204选择性地照亮的各种图案。

输入设备被组装成包括按键布置内的传感器按键和可操作以通过选择性地改变经由图案化盖发射的光来选择性地操作背光以提供关于指纹传感器的操作状态的不同指示的控制逻辑(框904)。例如，各种类型的输入设备126可根据先前描述的技术和示例采用传感器按键202同样如前文描述中所描述的，与输入设备相关联的控制逻辑可操作以在不同场景中选择性地改变由背光204发射的光的属性。改变光的时序、颜色、序列和其他属性提供了一种机制，该机制提供指示经由指纹传感器执行感测操作的指示，其示例在本文档中讨论。

图10描绘了根据一个或多个实现的用于操作传感器按键的示例过程1000。检测被包括在输入设备的键集内的传感器按键的指纹传感器的状态，该传感器按键包括可由背光照亮的盖图案(框1002)。例如，本文所描述的传感器按键202可如前所述地与输入设备的键集集成。传感器按键202包括指纹传感器130，该指纹传感器130可操作以执行识别指纹的操作并采取相应的动作来标识用户、控制对设备和内容的访问、发起认证序列等。在此上下文中，与传感器按键202、输入设备126、和/或计算设备相关联的控制逻辑被配置为确定关于指纹传感器130的状态信息。状态信息可包括关于传感器的操作状态(例如，开、关、待机)、用户的认证状态、用户身份和/或在应用上下文(例如，购买交易、认证序列、电子文档签名)中的指纹传感器的可用性的信息。检测到的传感器按键202的状态被用于选择和控制有关该状态提供的指示。

具体而言，背光操作被指导以供应指示检测到的指纹传感器的状态的光以照亮盖图案(框1004)。换言之，根据状态操作背光，以经由形成于传感器按键202的盖中的图案提供相应的指示。通过指定由背光供应的光的属性的变化(包括但不限于光的时序、颜色和/或序列中的一者或多者)，可针对不同状态指导不同的指示。在各实现中，诸如文件、表、数据库或固定逻辑之类的数据结构可被配置为将不同的状态映射到用于指示状态的光的属性和/或控制指令。数据结构用于查找与检测到的状态相匹配的属性和指令。然后，与传感器按键202相关联的控制逻辑传递控制信号导致背光照亮盖图案以反映由数据结构指定的检测到的状态。

在已经考虑了具有背光的键集指纹传感器的示例细节和过程的情况下，现考虑对根据一个或多个实现的示例系统的讨论。

示例系统和设备

图11在1100概括地例示了包括示例计算设备1102的示例系统，该示例计算设备表示可以实现本文描述的各个技术的一个或多个计算系统和/或设备。计算设备1102例如可被构造成通过采取所形成的外壳以及由用户的一个或多个手抓握和携带的大小来采用移动配置，这些计算设备的所例示的示例包括移动电话、移动游戏和音乐设备和平板计算机，但还构想其他示例。

所例示的示例计算设备1102包括处理系统1104、一个或多个计算机可读介质1106、以及相互通信地耦合的一个或多个i/o接口1108。尽管没有示出，计算设备1102可进一步包括系统总线或将各种组件相互耦合的其他数据和命令传输系统。系统总线可以包括不同总线结构中的任一个或其组合，诸如存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线和/或利用各种总线体系结构中的任一种的处理器或局部总线。也构想了各种其他示例，诸如控制和数据线。

处理系统1104表示使用硬件执行一个或多个操作的功能。相应地，处理系统1104被例示为包括可被配置为处理器、功能块等的硬件元件1110。这可包括在作为专用集成电路或使用一个或多个半导体构成的其他逻辑设备的硬件中的实现。硬件元件1110不受形成它们的材料或者其中利用的处理机制的限制。例如，处理器可以由半导体和/或晶体管(例如，电子集成电路(ic))构成。在这一上下文中，处理器可执行指令可以是可电子地执行的指令。

计算机可读存储介质1106被例示为包括存储器/存储1112。存储器/存储1112表示与一个或多个计算机可读介质相关联的存储器/存储容量。存储器/存储组件1112可包括易失性介质(诸如随机存取存储器(ram))和/或非易失性介质(诸如只读存储器(rom)、闪存、光盘、磁盘等等)。存储器/存储组件1112可包括固定介质(例如，ram、rom、固定硬盘驱动器等)以及可移动介质(例如闪存、可移动硬盘驱动器、光盘等等)。计算机可读介质1106可以下面进一步描述的各种方式来配置。

(诸)输入/输出接口1108表示允许用户向计算设备1102输入命令和信息的功能，并且还允许使用各种输入/输出设备向用户和/或其它组件或设备呈现信息。输入设备的示例包括键盘、光标控制设备(例如，鼠标)、话筒、扫描仪、触摸功能(例如，电容性的或被配置来检测物理触摸的其它传感器)、照相机(例如，可采用可见或诸如红外频率的不可见波长来将移动识别为不涉及触摸的姿势)，等等。输出设备的示例包括显示设备(例如，监视器或投影仪)、扬声器、打印机、网卡、触觉响应设备，等等。因此，计算设备1102可以按照各种方式来配置以支持用户交互。

计算设备1102还被示为通信地且物理地耦合到输入设备1114，该输入设备可物理地且通信地从计算设备1102移除。以此方式，各种不同的输入设备可以耦合到计算设备1102，从而具有各种各样的配置来支持各种各样的功能。在此示例中，输入设备1114包括一个或多个控件1116。这些控件可被配置成压敏元件、按钮、机械地切换按键的跟踪垫等等。

输入设备1114还被示为包括可被配置成支持各种功能的一个或多个模块818。此一个或多个模块1118例如可被配置为处理从控件1116接收到的模拟和/或数字信号以识别输入和姿势、确定输入是否指示静力、发起与计算设备的通信、支持对输入设备814的认证以便与计算设备1102一起操作等等。输入设备1114还可被配置为包含键集组装件128，该键集组装件128包括传感器按键202和背光204，如先前所描述的。

本文可以在软件、硬件元件或程序模块的一般上下文中描述各种技术。一般而言，此类模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、元件、组件、数据结构等。本文使用的术语“模块”、“功能”和“组件”一般表示软件、固件、硬件或其组合。本文描述的技术的各特征是平台无关的，从而意味着该技术可在具有各种处理器的各种商用计算平台上实现。

所描述的模块和技术的实现可以被存储在某种形式的计算机可读介质上或跨某种形式的计算机可读介质传送。计算机可读介质可包括可由计算设备1102访问的各种介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可包括“计算机可读存储介质”和“计算机可读信号介质”。

“计算机可读存储介质”指的是仅仅与信号传输、载波或信号本身相比能够持久存储信息的介质和/或设备。因此，计算机可读存储介质不包括暂态介质或信号本身。计算机可读存储介质包括以适合于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块、逻辑元件/电路、或其他数据等的方法或技术来实现的诸如易失性和非易失性、可移动和不可移动介质和/或存储设备的硬件。该计算机可读存储介质的示例包括但不限于，ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光存储、硬盘、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或者可适用于存储所需信息并可由计算机访问的其他存储设备、有形介质或制品。

“计算机可读信号介质”可以指被配置为诸如经由网络向计算设备1102的硬件传送指令的信号承载介质。信号介质通常用诸如载波、数据信号、或其他传输机制等经调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。信号介质还包括任何信息传送介质。术语“已调制数据信号”意指以在信号中对信息进行编码的方式来使其一个或多个特性被设定或改变的信号。作为示例而非限制，通信介质包括有线介质，诸如有线网络或直接线路连接，以及无线介质，诸如声学、rf、红外线和其他无线介质。

如前面所描述的，硬件元件1110和计算机可读介质1106表示以硬件形式实现的模块、可编程设备逻辑和/或固定设备逻辑，其可被某些实施例采用来实现本文描述的技术的至少某些方面，诸如执行一个或多个指令。硬件可包括集成电路或片上系统、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、复杂可编程逻辑器件(cpld)，和以硅或其它硬件实现的组件。在此上下文中，硬件可操作为通过指令和/或由硬件实现的逻辑来执行程序任务的处理设备，以及被用来存储用于执行的指令的硬件(例如上面描述的计算机可读存储介质)。

前面的组合也可被采用来实现在此描述的各种技术。因此，软件、硬件，或可执行模块可被实现为在某种形式的计算机可读存储介质上和/或由一个或多个硬件元件1110实现的一个或多个指令和/或逻辑。计算设备1102可被配置成实现对应于软件和/或硬件模块的特定指令和/或功能。因此，可作为软件由计算设备1102执行的模块的实现可至少部分以硬件完成，例如，通过使用计算机可读存储介质和/或处理系统1104的硬件元件1110。指令和/或功能可以是一个或多个制品(例如，一个或多个计算设备802和/或处理系统804)可执行/可操作的，以实现本文描述的技术、模块、以及示例。

示例实现

本文所描述的技术的示例实现包括但不限于以下示例中的一者或多者的一个或任意组合：

示例1.一种输入设备，包括：包括按键布置的键集组装件；以及作为按键被包括在所述按键布置内的传感器按键包括：用于指纹识别的指纹传感器；布置在所述指纹传感器上的被配置为传送光的传输层；布置在所述传输层和所述指纹传感器上方的图案化盖，以及背光，所述背光被定位成透过所述传输层传送光以照亮所述图案化盖的图案，并从而提供指示所述指纹传感器状态的指示。

示例2.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备，进一步包括：可操作以通过选择性地改变经由所述图案化盖发射的光来选择性地操作所述背光以提供关于所述指纹传感器的所述状态的不同指示的控制逻辑。

示例3.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备，其中所述控制逻辑被配置成：检测所述指纹传感器的所述状态；以及指导所述背光的操作以供应指示检测到的状态的光来照亮所述图案化盖的所述图案。

示例4.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备，其中所述指纹传感器的所述状态反映关于所述传感器的操作状态、用户的认证状态、用户身份、或在应用上下文中的所述指纹传感器的可用性中的至少一者的信息。

示例5.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备，其中所述背光被配置为通过针对多个不同状态选择性地改变经由所述图案化盖发射的光的属性来指示所述多个不同状态。

示例6.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备，其中所述指纹传感器经由集成电路芯片被实现，所述集成电路芯片用粘合剂粘附到所述传输层。

示例7.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备，其中所述指纹传感器经由传感器封装被实现，其中所述传输层被模制为包括所述指纹传感器的围绕集成电路芯片的封装层，所述传感器封装提供用作所述传感器按键的键帽的结构。

示例8.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备，其中：所述指纹传感器经由传感器封装被实现，其中所述传输层被模制为包括所述指纹传感器的围绕集成电路芯片的封装层；以及通过使用粘合剂将所述传感器封装作为所述传感器按键的键帽的上部部分固定到下部帽件部分来形成所述键帽。

示例9.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备，其中：所述传输层被配置为包括切口，所述切口被设计为接收所述指纹传感器嵌入其中的集成电路封装；以及所述集成电路封装位于所述切口内并使用粘合剂被连接到所述传输层。

示例10.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备，其中所述图案化盖包括不透明涂料层，所述不透明涂料层被应用于所述传输层并被蚀刻以形成所述图案。

示例11.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备，其中所述背光包括发光二极管(led)，所述发光二极管位于包括所述指纹传感器的集成电路芯片下方，使得来自所述背光的光被传送到围绕所述集成电路芯片侧面的所述传输层。

示例12.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备，其中所述背光作为实现所述指纹传感器的集成电路芯片的组件来被包括。

示例13.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备，其中所述传感器按键被配置为被设计用作指纹传感器和具有其他输入功能的按键两者的多功能按键。

示例14.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备，其中所述输入设备包括键盘设备，所述键盘设备具有可操作以生成用于计算设备的操作的输入信号的多个键。

示例15.作为按键被包括在输入设备的按键布置内的传感器按键包括：传感器封装，其中被配置成传送光的材料的传输层被形成为围绕实现用于指纹识别的指纹传感器的集成电路芯片的封装层，所述传感器封装提供用作所述传感器按键的键帽的结构；布置在所述传感器封装上方的图案化盖；以及背光，所述背光被定位成透过所述传感器封装的所述传输层传送光以照亮所述图案化盖的图案，所述背光可操作以通过选择性地改变经由所述图案化盖发射的光以提供对应于所述指纹传感器的不同状态的不同指示。

示例16.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的传感器按键，其中实现所述指纹传感器的所述集成电路芯片上方的材料厚度落在150微米至200微米的范围内。

示例17.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的传感器按键，其中所述传输层是围绕所述集成电路芯片模制的环氧树脂注塑复合物(emc)保护层。

示例18.一种方法，包括：检测包括在输入设备的键集内的传感器按键的指纹传感器的状态，所述传感器按键包括可由背光照明的盖图案；以及指导所述背光的操作以供应指示检测到的所述指纹传感器的状态的光以照亮所述盖图案。

示例19.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的方法，其中通过指定由所述背光供应的所述光的属性的变化，针对不同的状态指导不同的指示。

示例20.如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的方法，其中指导所述背光的操作包括：在数据结构中查找与检测到的状态相匹配的属性和指令,所述数据结构被配置以将不同的状态映射到用于指示所述状态的属性和指令；以及传递控制信号以使所述背光照亮所述盖图案以反映由所述数据结构指定的检测到的状态。

结语

尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了各个示例实现，但可以理解，所附权利要求书中定义的各实现不必限于上述具体特征或动作。相反，这些具体特征和动作是作为实现所要求保护的特征的示例形式而公开的。