一种集成高分辨率灯环的指纹传感器的制作方法

本实用新型涉及半导体指纹传感器领域，尤其包括一种集成高分辨率灯环的指纹传感器。

背景技术：

半导体指纹锁在黑暗环境中使用时通过增加灯环功能来照亮指纹识别区域，解决用户在黑暗环境中使用半导体指纹模块产品，不易找到手指按压位置的问题。当下，实现的方式一种是指纹模块本身不带灯环功能，产品的整体结构上在指纹模块四周增加设置环绕的灯环结构件来实现。另一种方式则是直接采用带灯环的半导体指纹模块来实现，此类模组结构上一般都设计有光腔，有的产品用内部中空区域做光腔，有的设计了专门的匀光环；通过pcb板上的led灯发光后再经光腔内部折射、反射来实现灯环的效果。

以上无论哪种方式都存在以下问题：需额外设计光环结构件以及对应的开模生产，指纹锁的整体结构设计复杂、组装繁琐且成本高；模块单独需要光腔，同样会面临设计、开模、生产和组装繁琐等问题，同时需保证一定高度，体积较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种集成高分辨率灯环的指纹传感器，在当下传统指纹传感器的基础上，采用了集成高分辨率灯环的指纹传感器设计的半导体指纹模块，完全不需要另外设计光腔和灯环，使客户在指纹模块的开发过程中快速简便，并保证了产品的小巧体积，指纹模块和指纹锁的组装工序大大精简。

这种集成高分辨率灯环的指纹传感器，包括：指纹传感器、指纹芯片晶圆、pad引脚、指纹芯片晶圆涂层、高分辨率阵列灯环和高分辨率阵列灯环基板；所述指纹芯片晶圆设置于指纹传感器中心位置的指纹图像检测有效区域内；指纹芯片晶圆通过若干引线连接至指纹传感器封装的pad引脚；所述高分辨率阵列灯环焊接在高分辨率阵列灯环基板上，高分辨率阵列灯环设置于指纹传感器的非指纹图像检测区域，环绕在指纹芯片晶圆外围的空区域；所述指纹芯片晶圆和高分辨率阵列灯环封装成一个整体。

作为优选，所述高分辨率阵列灯环为长条形灯环。

作为优选，所述高分辨率阵列灯环选用微型led。

作为优选，所述高分辨率阵列灯环选用多组不同颜色的集成高分辨率阵列灯环；多组不同颜色的集成高分辨率阵列灯环共存，互相环绕在指纹芯片晶圆四周的外围的空区域；所述多组不同颜色的集成高分辨率阵列灯环有：高分辨率阵列红色灯环、高分辨率阵列绿色灯环和高分辨率阵列蓝色灯环。

作为优选，所述高分辨率阵列灯环设计为圆形或矩形；高分辨率阵列灯环对外连接引脚有电源脚、地线脚和控制脚三个。

作为优选，所述微型led为小尺寸的microled或miniled；焊接的所有微型led都是并联。

作为优选，所述miniled尺寸在100um～200um之间。

作为优选，所述microled的尺寸在100um以内。

作为优选，所述指纹芯片晶圆和高分辨率阵列灯环使用coating工艺封装成一个整体，在指纹芯片晶圆表面增加指纹芯片晶圆涂层；高分辨率阵列灯环表面不作涂层。

本实用新型的有益效果是：采用集成高分辨率灯环的指纹传感器制作的指纹模块，不用设计光腔；在可实现光环的前提下，产品体积更小，整体高度更矮；无需设计匀光环结构件，组装更简单快捷，产品更稳定；无需考虑光腔和光环的设计工作，指纹模块的开发周期更快。

附图说明

图1为当下矩形和圆形的指纹传感器示意图；

图2为当下指纹传感器侧面示意图；

图3为高分辨率阵列灯环电路图；

图4为矩形和圆形的集成灯环指纹传感器示意图；

图5为集成灯环指纹传感器侧面示意图；

图6为高分辨率阵列灯环放大示意图；

图7为三组高分辨率阵列灯环指纹传感器示意图。

附图标记说明：指纹传感器1、指纹芯片晶圆2、pad引脚3、指纹芯片晶圆涂层4、高分辨率阵列灯环5、高分辨率阵列灯环基板6、高分辨率阵列红色灯环5r、高分辨率阵列绿色灯环5g、高分辨率阵列蓝色灯环5b。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

本实用新型采用的集成高分辨率灯环的指纹传感器，采用集成灯环的指纹传感器制作的指纹模块，保证了产品的小巧体积，指纹模块和指纹锁的组装工序大大精简。

实施例：

集成高分辨率灯环的指纹传感器包括指纹传感器1、指纹芯片晶圆2、pad引脚3、指纹芯片晶圆涂层4、高分辨率阵列灯环5和高分辨率阵列灯环基板6；如图5所示指纹芯片晶圆2位于传感器中心位置的指纹图像检测有效区域内，用来检测指纹图像，并通过若干引线电连接至传感器整体封装的对应pad引脚3上；所述高分辨率阵列灯环5焊接在高分辨率阵列灯环基板6上，高分辨率阵列灯环5设置于指纹传感器1的非指纹图像检测区域，环绕在指纹芯片晶圆2外围的空区域；如图6所示，长条形高分辨率阵列灯环5的基板上焊接有若干miniled，阵列排布；灯环对外连接引脚有3个，分别是电源脚、地线脚、控制脚；所有miniled的正极都连接在灯环电源脚上，所有miniled的负极都连接在限流电阻的一端，限流电阻的另一端连接在mos管的源极引脚上，mos管的栅极引脚连接在灯环地线脚上，mos管的门极引脚连接在灯环控制脚上，高分辨率阵列灯环电路图如图3所示；长条形高分辨率阵列灯环5位于非指纹图像检测区域，环绕在指纹芯片晶圆2外围的四周空区域。长条形高分辨率阵列灯环5和指纹芯片晶圆2一起封装成一个整体；在指纹芯片晶圆2表面增加涂层，使用标准coating工艺；在高分辨率阵列灯环5的表面不做coating，喷涂过程中做遮挡保护。矩形和圆形的集成灯环指纹传感器示意图如图4所示。

如图7所示，高分辨率阵列灯环5可为三组不同颜色的集成高分辨率阵列灯环：高分辨率阵列红色灯环5r、高分辨率阵列绿色灯环5g和高分辨率阵列蓝色灯环5b，三组不同颜色的长条形集成高分辨率阵列灯环5共存、层层环绕在指纹芯片晶圆2四周的空白区域，可实现多种颜色组合的炫彩灯光效果；三组不同颜色的长条形集成高分辨率阵列灯环5和指纹芯片晶圆2一起封装成一个整体；三组长条形集成高分辨率阵列灯环5的表面不做coating，喷涂过程中做遮挡保护；三组长条形集成高分辨率阵列灯环5的电源脚、地线脚并联在一起，每组灯环有自己对应的控制脚。

下面结合图7对使用三组长条形集成高分辨率阵列灯环5的指纹传感器1制作的指纹模块，可实现的灯光颜色和使用场景进行叙述说明：

1)为实现低功耗，指纹模块平时都处于断电状态，三组颜色灯环全部熄灭；

2)当有触发信号发生时，指纹模块处于搜索指纹状态，高分辨率阵列蓝色灯环5b点亮，指示用户按压手指，传感器采集表面指纹。当采集到有效指纹后，高分辨率阵列蓝色灯环5b熄灭；指纹模块比对采集到的指纹，若比对成功，高分辨率阵列绿色灯环5g点亮，持续2秒后熄灭；若比对失败，则高分辨率阵列红色灯环5r点亮，持续2秒后熄灭；

3)当指纹模块处于注册指纹状态时，高分辨率阵列蓝色灯环5b点亮，指示用户按压手指，传感器采集表面指纹。多次按压指纹后，若注册成功，高分辨率阵列绿色灯环5g点亮，持续2秒后熄灭；若注册失败，则高分辨率阵列红色灯环5r点亮，持续2秒后熄灭；

4)当指纹模块处于删除指纹状态时，若删除成功，高分辨率阵列绿色灯环5g点亮，持续2秒后熄灭；若删除失败，则高分辨率阵列红色灯环5r点亮，持续2秒后熄灭。