指纹传感器模块、具备此的便携式电子设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有优良的感测灵敏度的指纹传感器模块、具备此的便携式电子设备。根据本实用新型的实施例的指纹传感器模块包括指纹传感器和用于安置指纹传感器的支架。在此，指纹传感器包括：检测部，形成于基板上，以用于接收位于基板上侧的手指的指纹的谷和峰的电信号之差；检测电路部，用于检测指纹图像并处理。支架具有：覆盖层，形成为覆盖检测部的上表面；触摸面，形成于覆盖层的上表面。而且，触摸面上配备复合镀膜层，其与被收容到支架中的检测部的上表面面对，覆盖层和复合镀膜层的厚度之和为40～60μm。
【专利说明】
指纹传感器模块、具备此的便携式电子设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种指纹传感器模块、具备此的便携式电子设备及其制造方法，具体而言，涉及一种具有优良的感测灵敏度的指纹传感器模块、具备此的便携式电子设备及其制造方法。
【背景技术】
[0002]近年来随着人们对智能手机或者平板电脑等便携式电子设备的关注度集中，对于相关的技术领域的研究与开发也正活跃地进行。
[0003]便携式电子设备是用于接收由用户输入的特定的命令的一种输入装置，内置有与作为显示装置的显示器一体化的触摸屏(touch screen)的情况居多。而且，除了触摸屏以夕卜，便携式电子设备还具备各种功能键(funct1n key)或者软键(soft key)等而作为其他的输入装置。
[0004]这些功能键或者软键可以作为主键工作，例如，可以执行跳出正在运行中的应用程序而转到初始画面的功能，或者可以作为使用户接口回到上一层的返回(BACK)键或者调出常用菜单的菜单键使用。此外，这些功能键或软键可以用物理按键实现。另外，这些功能键或者软键可以通过检测导体的电容的方式，或者检测电磁笔的电磁波的方式或者同时具备这两种方式的复合方式实现。
[0005]另外，随着近年来智能手机的用途迅速扩展到提供需要安全保护的服务，智能手机中安装指纹传感器的趋势也随之增长。指纹传感器可以一体化地在物理按键中实现。
[0006]指纹传感器是用于检测人的手指指纹的传感器，并且可以通过指纹传感器进行用户登录或认证的步骤而保护携带型电子设备中存储的数据，并可以事先防范安全事故。
[0007]另外，为了把指纹传感器安装于各种电子设备，可以把指纹传感器制作为包含周围部件或结构的模块的形态，并且为了使安装指纹传感器模块的电子设备的颜色和指纹传感器的颜色一致，或者因为其他的原因，需要在包含指纹传感器的指纹传感器母材上体现出颜色。
[0008]为了在指纹传感器母材上体现出颜色，现有技术中使用利用有色涂料的涂装方法、紫外线(UV)固化剂沉积方法等。但是，在利用现有的方法来使指纹传感器母材体现颜色的情况下，会存在需要适当地保障涂膜的层间构成及厚度的限制因素。如果没有形成足够厚的涂膜，则不仅颜色的体现会困难，而且容易发生指纹传感器上的表面污染、划痕、印痕等损伤。这些损伤会对通过指纹传感器感测到的指纹的图像带来负面影响。
[0009]并且，对指纹传感器，特别是对电容方式指纹传感器而言，随着指纹传感器母材上的不同的涂膜厚度，其操作性也会发生变化。尤其是，指纹传感器母材上的涂膜的厚度越厚，其指纹传感器的响应特性会越差，所以用于体现颜色的涂膜在其厚度上会存在限制。
[0010]最近，为了能够安装于便携式设备而低成本并且小型化地制造指纹传感器模块，开发了利用COF(Chip-On-Film)、BGA(Ball Grid Array)方式设计的指纹传感器模块。在该指纹传感器模块中，指纹检测集成电路(IC)与感测区域是分离状态。
[0011]上述的指纹传感器模块包括指纹传感器和用于固定指纹传感器的支架或基板。所以，需要能够提高工艺的效率性以及生产性的指纹传感器和支架的结合工艺，同时需要能够用于提高传感灵敏度的针对支架的工艺处理。
[0012]S卩，需要一种指纹传感器模块及包含它的便携式电子设备及其制造方法，其从指纹传感器的感测区域到与用户的手指接触的最终盖的厚度不影响电子设备的功能(例如，指纹传感灵敏度)，并且对电子设备的外形或可靠性不会形成问题。
【实用新型内容】
[0013]技术问题
[0014]为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种既能够防止出现外形不良或者破损，又具有优秀的感测灵敏度的指纹传感器模块、具备此的便携式电子设备及其制造方法。
[0015]技术方案
[0016]为了达到目的，本实用新型一实施例提供一种指纹传感器模块，其包括指纹传感器和用于安置所述指纹传感器的支架，所述指纹传感器包括:检测部，形成于所述基板上，以用于接收位于基板上侧的手指的指纹的谷和峰的电信号之差;检测电路部，用于检测并处理指纹图像，而且所述支架具有:覆盖层，形成为覆盖所述检测部的上表面;触摸面，形成于所述覆盖层的上表面，此外，所述触摸面上配备复合镀膜层，其与被收容到所述支架中的所述检测部的上表面面对，而所述覆盖层和所述复合镀膜层的厚度之和为40?60μπι。
[0017]在本实用新型的一实施例中，所述复合镀膜层可以包括底漆层、颜色涂料层以及保护膜层。
[0018]在本实用新型的一实施例中，所述覆盖层或者所述保护膜层可以包括强电介质。
[0019]在本实用新型的一实施例中，所述底漆层的厚度可以为2?3μπι;所述颜色涂料层的厚度可以为3?5μηι;而且所述保护膜层的厚度可以为20?22μηι。
[0020]在本实用新型的一实施例中，所述覆盖层的厚度可以为15?30μπι。
[0021]在本实用新型的一实施例中，所述指纹传感器可以利用由填充到所述支架的注塑材料或者结合于所述支架的附加支架而固定。
[0022]另外，位了达到目的，本实用新型一实施例提供一种具备上述的指纹传感器模块的便携式电子设备。
[0023]另外，为了达到目的，本实用新型一实施例提供一种指纹传感器模块的制造方法，其中，包括如下步骤:(a)在支架上安置形成于基板以用于接收位于所述基板上侧的手指指纹的谷和峰的电信号之差的检测部以及具有用于检测并处理指纹图像的检测电路部的指纹传感器，并使所述检测部收容到所述支架；以及(b)在形成于所述支架以覆盖所述检测部的上表面的覆盖层上表面所形成的触摸面上，以与所述检测部的上表面面对的方式配置复合镀膜层，其中，所述覆盖层和所述复合镀膜层的厚度之和形成为40?60μπι。
[0024]在本实用新型的一实施例中，在所述配置复合镀膜层的步骤(b步骤)中，所述复合镀膜层可以由底漆层、颜色涂料层以及保护膜层的顺序来形成。
[0025]在本实用新型的一实施例中，所述覆盖层或者所述保护膜层可以包含强电介质。
[0026]在本实用新型的一实施例中，所述底漆层可以形成2?3μπι的厚度;所述颜色涂料层可以形成3?5μηι的厚度;所述保护膜层可以形成20?22μηι的厚度。?0027] 在本实用新型的一实施例中，所述覆盖层可以形成15?30μηι的厚度。
[0028]在本实用新型的一实施例中，在所述配置复合镀膜层的步骤(b步骤)之前，还可以包括如下步骤:对所述触摸面进行磨光处理。
[0029]在本实用新型的一实施例中，在支架上安置所述指纹传感器并使所述检测部收容到所述支架的步骤(a步骤)之后，还可以包括如下步骤:在所述支架中填充注塑材料或者结合附加支架，从而固定所述指纹传感器。
[0030]技术效果
[0031]根据本实用新型，可以提供一种能够使指纹传感器坚固地模块化，而且其感测灵敏度得到改善的指纹传感器模块、包括该指纹传感器模块的便携式电子设备及其制造方法。尤其，可以提供一种能够稳定地支撑通过COF或者BGA方式来设计的指纹传感器的指纹传感器模块、包括该指纹传感器模块的便携式电子设备及其制造方法。
[0032]另外，根据本实用新型的一实施例，可以提供一种可以高效地制造指纹传感器模块的上表面，并且对电子设备的外形、功能以及可靠性不会形成问题的指纹传感器模块、包括该指纹传感器模块的便携式电子设备及其制造方法。
[0033]此外，根据本实用新型的一实施例，可以通过把覆盖层以及复合镀膜层的厚度之和控制在40?60μπι，从而可以在指纹检测时有效地进行有效感测。
[0034]本实用新型的效果并不局限于所述的效果，应理解为其包括可以由本实用新型的【具体实施方式】或者权利要求书中记载的实用新型的构成来推出的所有效果。
【附图说明】
[0035]图1是表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器模块的立体图。
[0036]图2是沿着图1的A-A线剖面示例图。
[0037]图3是表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器模块的制造工艺的示例图。
[0038]图4是表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器模块的制造工艺的截面示例图。
[0039]图5是概略地表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器模块中采用溶胶-凝胶法准备陶瓷涂料的过程的示意图。
[0040]图6是表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器模块的截面示例图。
[0041 ]图7是表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器的示例图。
[0042]图8是概略地表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器结构的图。
[0043]图9是概略地表示配备于根据本实用新型的一实施例的指纹传感器模块的指纹传感器的操作的示例图。
[0044]图10是概略地表示配备于根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块的指纹传感器的示例图。
[0045]图11是概略地表示配备于根据本实用新型的又一实施例的指纹传感器模块的指纹传感器的示例图。
[0046]图12是表示根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块的立体图。
[0047]图13是表示根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块的截面示例图。
[0048]图14是示出根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块的制造工艺的截面示例图。
[0049]对附图中主要部分的符号说明
[0050]10、3010:指纹传感器模块
[0051]200、100、2200:指纹传感器
[0052]220、1220、2220:传感器电路部
[0053]310、3310:支架
[0054]312:凹槽
[0055]314、3314:触摸面
[0056]315、3315:覆盖层
[0057]340:夹具
[0058]350:注塑材料
[0059]360:金属板
[0060]400:强介电体[0061 ] 500:复合镀膜层
[0062]502:底漆层
[0063]503:颜色涂料层
[0064]504:保护膜层
[0065]3320:附加支架[ΟΟ??]最佳实施方式
[0067]以下将参考附图而对本实用新型进行说明。然而本实用新型可以由多种不同形态来实现，因此并不局限于在此说明的实施例。另外，附图中为了能够明确地说明本实用新型而省略了与说明不相关的部分，并且贯穿整个说明书而对类似的部分附加了类似的附图符号。
[0068]在说明书全文中，提到某个部分与其他部分“连接”时，其不仅包括“直接连接”的情况，还包括中间介入其他部分的“间接连接”情况。并且，提到某个部分“包括”其他构成要素的时候，在没有特意相反的记载的情况下，其并不排出其他构成要素，而是意味着其还可以包括其他的构成要素。
[0069]以下，将参考附图而对本实用新型的实施例进行详细的说明。
[0070]图1是表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器模块的立体图，而且图2是沿着图1的A-A线的剖面示意图。
[0071 ]如图1以及图2所示，指纹传感器模块10包括:指纹传感器200支架和复合镀膜层500。
[0072]指纹传感器模块10可以配备于电子设备，尤其可以配备于便携式电子设备中。在此，便携式电子设备包括:手机、智能手机、PDA、平板电脑、笔记本电脑、便携式音频播放器(MP3播放器)、以及具有类似的形态的所有可携带的电子设备。
[0073]指纹传感器200可以具备检测部210，利用导电物体而在基板201上形成;传感器电路部220，电连接于检测部210。
[0074]支架310是用于收容并安置指纹传感器200的部件，其保护指纹传感器200，并且决定指纹传感器模块10的整体形状。支架310可以是利用模具(mold)形成的模造品。支架310具备覆盖层315，用于覆盖指纹传感器200的上部，具体而言，覆盖检测部210，而且该覆盖层315的上表面形成有触摸面314。即，覆盖层315可以配备于检测部210上表面到触摸面314之间。触摸面314是实现用户的触摸的部分，其接收通过用户(准确地说是用户的手指)而传输的信息。
[0075]复合镀膜层500可以与指纹传感器200的检测部210上表面对向地位于支架310的触摸面314上。在此，覆盖层315的厚度Dl以及复合镀膜层500的厚度D2的和可以是40?60μm，并据此在指纹检测时可以形成有效的有效检测。
[0076]图3是表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器模块的制造工艺的示例图，图4是表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器模块的制造工艺的截面示例图。
[0077]如图3以及图4所示，支架310可以在其内侧具备凹槽312，而形成凹槽312的面的背面形成与凹槽312的形状对应而突出的触摸面314。
[0078]支架310具有凹槽的底面313和触摸面314之间的覆盖层315，而覆盖层315的厚度Dl可以在15?30μπι范围内形成。在此，覆盖层315的厚度Dl意味着竖直地测出凹槽312到触摸面314的厚度。即，覆盖层315可以是从检测部210的上表面到触摸面314之间的厚度。如果覆盖层315的厚度过于薄，则无法稳定地收容指纹传感器200;相反，如果覆盖层315的厚度过于厚，则指纹传感器200的感测能力可能会减弱。
[0079]覆盖层315可以包含用于提高介电常数的强介电体400。具体而言，如果介电常数高，则会降低激活状态的指纹传感器接收图像的信号时的损失，并可以由此而更为自由地构建覆盖层315以及复合镀膜层500的厚度。
[0080]对强介电体400进行更为详细的说明，强介电体400是电绝缘的介电体的一种，是即便不从外部施加电压本身也可以形成正极和负极的电分极现象的物质的统称。其代表性的物质有 Al203、BaT13(BT0)、SrT13(ST0)、(Ba，Sr)T13(BST)等。
[0081]这些强介电体400可以以粉末或液体等形态混合于支架310而包括在整个支架310中。据此，可以由包括强电介质400的EMC模具来实现支架310。包括强电介质400的EMC模具不仅可以像本实施例一样适用于由柔性基板构成的⑶F(Chip On Film)型的指纹传感器，除此之外还可以适用于⑶B(Chip On Board)型的指纹传感器和BGA(Ball Grid Array)型的指纹传感器以及WLP(Wafer Level Package)型的指纹传感器。
[0082]如上所述，强电介质400优选地包括在覆盖层315，然而可以为了工艺的方便性而包含在整个支架310。
[0083]另外，支架310可以由环氧树脂模塑料(EMC:Epoxy Molding Compound)、氟树脂以及包含20?40%的尼龙或者聚酰胺(polyamide)材料中的一种来构成。此时，玻璃可以提高支架的强度，从而可以避免外部冲击损伤指纹传感器。然而在玻璃的比率过于高的情况下，机器加工时发生不良的可能性会增高，因此优选的玻璃添加比率应为20?40%。另外，氟树脂可以是介电常数高的聚偏氟乙烯(PVDF)。如果介电常数高，则不仅可以放大感测信号而优化指纹识别，还可以使后处理过程中的厚度选择变得自由。
[0084]凹槽312中收容有指纹传感器的检测部210以及检测电路部220。此时，凹槽中可以事先注入预定量的环氧树脂330作为粘结剂。
[0085]另外，如图3的(b)以及图4的(b)所示，可以在凹槽312的边缘位置形成的阶梯部316上承载柔性基板201，从而可以使指纹传感器200的传感器电路部220被安置为朝上。在此过程中，指纹传感器200可以借助于和指纹传感器200的外形相同的夹具(JIG)340而被压迫地安置。因指纹传感器200被压迫并固定于事先配备的支架310，从而可以确保指纹传感器200的柔性材料基板201的平坦度。
[0086]完成指纹传感器200的安置后，可以如图4的(C)所示地把夹具340从凹槽312中撤除。
[0087]接着如图3的(C)至(d)以及图4的(d)所示，撤除夹具340后，可以由注塑材料350来填充支架310的凹槽312部分。如图3的(b)所示，凹槽312中收容有检测部210以及传感器电路部220，而且除了收容的部分以外也存在空置的空间。如果留下所述空置的空间，则指纹传感器200可能没法被固定而在所述空的空间内发生移动，因此在所述空的空间内填充注塑材料350。注塑材料350可以是液态聚合物，而作为一例，可以使用环氧树脂模塑料(EMC:Epoxy Molding Compound)、环氧(epoxy)树脂以及油灰(putty)中的任意一种。环氧树脂模塑料(EMC:Epoxy Molding Compound)比通过一般的注塑而形成的PC系列要坚硬(hard)，因此可以事先防止公差，从而可以使平坦度变得更好。不仅如此，其还可以带来通过高温的工艺之后也可以减少一般的注塑过程中出现的痕(chip mark)的效果。注塑材料350使检测部210紧贴于凹槽312的底面，从而可以提高指纹传感器200的可靠性。
[0088]另外，注塑材料可以是具有预定形状的结构物。所述结构物也可以如同液状聚合物而用于固定指纹传感器200以提高检测可靠度。所述结构物可以设计为与凹槽312的尺寸对应的大小而被压入，也可以利用专门的固定单元来固定。对注塑材料被使用为具有预定形状的结构物的例将在后面进行说明。
[0089]图3的(d)是把图3的(C)的支架310上下颠倒地表示的图。如上所述，凹槽312的反面突出地形成对应于凹槽312的形状的触摸面314。
[0090]而且，如图3的(e)以及图4的(e)所示，支架310的触摸面314上可以具备复合镀膜层 500。
[0091]复合镀膜层500可以起到在指纹传感器模块10上体现颜色或者加强指纹传感器模块10的上表面侧的强度等多种功能。
[0092]复合镀膜层500可以包括底漆层502、颜色涂料层503以及保护膜层504而构成，复合镀膜层500可以按照底漆层502、颜色涂料层503、保护膜层504的顺序来形成。
[0093]底漆层502形成于触摸面314上而连接颜色涂料层503，而且颜色涂料层503可以执行颜色体现功能。
[0094]底漆层502的厚度可以形成为2?3μπι，颜色涂料层503的厚度可以形成为3?5μπι。
[0095]另外，保护膜层504可以是UV保护膜或者包含陶瓷的陶瓷镀膜层。另外，保护膜层504中还可以包括上述的强电介质400。强电介质400可以构成为同时包含在覆盖层315以及保护膜层504;或者可以构成为包含在覆盖层315或保护膜层504。保护膜层504的厚度可以形成为20?22μπι。
[0096]复合镀膜层500的厚度D2可以形成为25?30μπι。
[0097]此外，覆盖层315的厚度Dl以及复合镀膜层500的厚度D2的和可以是40?60μπι。
[0098]图5是概略地表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器模块中采用溶胶-凝胶法准备陶瓷涂料的过程的示意图，而以下将图5包含在内而进行说明。
[0099]为把保护膜层504形成为陶瓷镀膜层，而准备陶瓷涂料。陶瓷涂料例如可以利用搅拌两种以上的溶液而制造陶瓷的溶胶-凝胶(sol-gel)法而准备。
[0100]g卩，如图5的(a)所述，准备A液和B液。然后，将A液上下左右地摇预定时间(例如，30分钟)(图5的(b))。之后，将A液与B液混合后搅拌预定时间(例如，5小时)(图5的(C))。通过以上的过程而形成2液型陶瓷涂料后，可以在涂布(溅射)之前充分地摇匀后使用(图5的(d))。保护膜层504可以通过在颜色涂料层503上溅射前面所准备的陶瓷涂料而形成。
[0101]陶瓷涂料可以如上所述地通过溶胶-凝胶法来制造，并利用这种陶瓷涂料而在颜色涂料层上形成陶瓷镀膜层。
[0102]陶瓷具有较高的介电常数，因此可以减少指纹传感器在激活(active)状态下接收图像的信号的损失。即，陶瓷镀膜层起到介电层的功能，所以驱动信号经过用户的手指(未图示)而向指纹传感器200的电场线可以更加密集地形成。即，在根据本实用新型的一实施例的指纹传感器模块10中，可以减少检测信号的损失量。并且，陶瓷的防指纹性(ant1-fingerprint) 和防水性等的耐污染性能优良 。因此 ，可以通过减少表面污染引起的图像的模糊而得到更为清晰的指纹图像。并且，可以通过在陶瓷涂料内配入具有卓越的耐热性、隐蔽性、耐腐性的无机颜料而体现出多种色彩。
[0103]陶瓷涂布层的介电常数可以根据指纹传感器200的驱动频率而事先决定，例如，介电常数可以是5以上。具体而言，在用户的手指接触到指纹传感器模块10，或者用户的手指充分接近指纹识别模块10而可以识别指纹的情况下，向用户的手指送出的驱动信号将经过用户而被接收到检测部210。在利用具有与该检测部210的驱动频率相适合的介电常数的陶瓷涂布层(即，保护膜层504)的情况下，信号会更集中于陶瓷涂布层，从而被接收于图像检测区域。据此，信号损失会减少，从而可以提高指纹传感器200的操作性能。
[0104]在本实用新型的实施例中，通过使复合镀膜层500的保护膜层504形成为陶瓷镀膜层，而不仅可以带来涂膜厚度减小、耐磨性以及耐热性得到保障、指纹传感器的操作性提高等效果，还可以带来指纹传感器的信号损失减少，从而操作性得到提高的效果。
[0105]此外，在支架310的触摸面314上设置复合镀膜层500之前，还可以形成用于提高支架310的覆盖层315的厚度调节率和平坦度的磨光(polishing)处理。此时，磨光过程可以进行至指纹传感器200可以进行感测的厚度为止，为此，可以进行至使支架310的覆盖层315厚度形成15?30μπι。例如，如果覆盖层315的厚度为ΙΟΟμπι，则将对覆盖层315进行磨光处理至覆盖层315的厚度变成15?30μπι为止。
[0106]另外，图6是表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器模块的截面示例图，如图6所示，注塑材料350上还可以额外地配备金属板360。金属板360配备于注塑材料350上，其封合而支撑注塑材料350露出的部分，并支撑指纹传感器模块10，从而可以加强指纹传感器模块10的强度。金属板360可以由不锈钢材料来制造。
[0107]另外，图7是表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器的示例图；图8是概略地表示根据本实用新型的一实施例的指纹传感器的结构的构成图；图9是概略地表示配备于根据本实用新型的一实施例的指纹传感器模块的指纹传感器的操作的示例图。
[0108]首先，如图7所示，指纹传感器200可以包括柔性材料的基板201、检测部210、传感器电路部220、外部接口连接部221。
[0109]检测部210包括由导电体形成的驱动电极和接收电极，并可以设置于基板201的内部。检测部210可以接收位于基板201上的手指的指纹的谷(valley)和峰(ridge)的电信号之差。
[0110]基板201由柔性材料的柔性印刷电路板(FPCB)形成，其保护所述驱动电极和接收电极，并且也执行传感器电路部220的基板的作用。
[0111]传感器电路部220是集成了用于检测指纹图像并且处理指纹图像的电路的集成电路(IC)，其电连接于检测部210的驱动电极以及接收电极。基板201由柔性印刷电路板(FPCB)组成，因此传感器电路部220可以贴装于基板201的下表面。
[0112]外部接口连接部221由上述基板201的柔性印刷电路基板(FPCB)延长而形成。外部接口连接部221的内部形成有布线，并且其中一个端部形成能够与外部接口连接的连接器223。外部接口连接部221例如可以与智能手机等便携式设备连接。根据本实用新型的一实施例的指纹传感器可以是如图7所示的检测部210和外部接口连接部221沿相同的方向结合而成的“I”字形结构。
[0113]另外，根据本实用新型的一实施例的指纹传感器可以是检测部和外部接口连接部相互垂直的“T”字形结构。即，如图8所示，指纹传感器200可以包括配备于基板201的上表面的检测部210和配备于基板201的下表面的检测电路部220。图8的(a)和图8的(b)分别表示基板201的上表面和基板201的下表面，图8的(c)是用于易懂地表示检测部210和传感器电路部220的电连接关系的构成图。
[0114]基板可以是柔性(flexible)基板，例如可以由聚酰胺(polymide)膜来制造，然而并不局限于这种材料。
[0115]检测部210可以包括形成于基板201上的多个驱动电极211以及图像接收电极212。驱动电机211以及图像接收电机212可以由导电体线来构成。
[0116]驱动电极211从传感器电路部220接收驱动信号而向图像接收电极212侧送出信号。图像接收电极212接收从驱动电极211经过用户(准确而言是用户的手指)而传输的信号。
[0117]位于基板201的上表面的图像接收电极212的一个端部部分沿着横向长距离延伸而形成。多个驱动电极211相互隔离而平行地延伸而形成以垂直于该图像接收电极212的延伸方向(参照图8的(a))。图像接收电极212在基板201的下表面电连接于传感器电路部220。
[0118]多个驱动电极211的一端部位于从图像接收电极212离开了预定的距离的位置。并且，多个驱动电极211的另一端在基板201的下表面电连接于传感器电路部220。
[0119]如图9所示，驱动电极211和图像接收电极212相互分离，并且从驱动电极211发出的驱动信号经过用户U而被图像接收电极212接收。此时，可以将根据位于用户U手指的指纹谷或指纹峰的有无的电场变化作为信号而检测，从而能够实现指纹的识别。
[0120]再次参考图8的(b)及(C)，传感器电路部220可以具有与外部形成电连接的外部接口连接部221。
[0121]指纹传感器200可以通过COF(Chip-On-Film)或者BGA(BallGrid Array)方式实现。尤其，在基板201的上表面仅形成检测部210，即驱动电极211和图像接收电极212，并且在基板201的下表面形成与检测部210连接的传感器电路部220，由此形成分离型结构，据此可以使传感器电路部220集成电路(IC)的大小较小地形成。据此，可以解除设置检测部210时的空间限制，并且可以紧凑地形成其整体的外观。
[0122]此外，通过不在基板201的上表面形成传感器电路部，从而能够更容易地在指纹传感器的模块上设置玻璃，其在智能手机等便携式电子设备中起到特别有用的效果。
【具体实施方式】
[0123]另外，图10是概略地表示根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块具备的指纹传感器的示例图，如图10所示，指纹传感器1200的传感器电路部1220可以设置于距检测部1210有着较大距离的位置。即，上述的传感器电路部220(参考图7及图8)位于支架310(参考图1)的内侧，与此相反，图10表示的传感器电路部1220可以设置于所述支架的外侧。据此，可以防止支架和指纹传感器1200的结合工艺以及固定指纹传感器1200的工艺中可能产生的冲击以及热量直接施加到电路部1220。此外，传感器电路部1220可以设置于基板1201的任意部位，所以可以根据组装的便携式电子设备的结构特性而弹性地设置并应用。
[0124]该指纹传感器不仅可以如上所述地形成为传感器电路部和检测部分离地设置的分离型，还可以形成为传感器电路部和检测部形成一体的一体型。
[0125]图11是概略地表示配备于根据本实用新型的又一实施例的指纹传感器模块的指纹传感器的示例图。如图11所示，指纹传感器2200可以形成球栅阵列(BGA:Ball GridArray)型。
[0126]S卩，在基板2201上以二维阵列状排列地形成端口 2250，而且在传感器电路部2220的下表面形成的焊球2221构成为可以与端子2250连接。端子2250和焊球2221可以通过焊接而连接。
[0127]基板2201可以为了与传感器电路部2220形成电连接而使电信号得以传递，其例如可以是印刷电路基板(PCB:Printed Circuit Board)。尽管未图示，引线框可以通过树脂模塑或者表面贴装技术(SMT:Surface Mounting Technology)贴附于基板2201的下部。
[0128]以上以分离型为主而对指纹传感器进行了说明，然而在传感器电路部和检测部为一体型的情况下，图像接收部为多个的区域(AREA)型的情况也包括在本实用新型的范畴内。
[0129]图12是表示根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块的立体图，图13是表示根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块的截面示例图，图14是示出根据本实用新型的另一实施例的指纹传感器模块的制造工艺的截面示例图。本实施例中，指纹传感器可以由附加支架来固定，而其他构成与一实施例相同，因此将省略说明。
[0130]如图12至图14，支架3310把指纹传感器200的传感器电路部220收容到形成于内侧的第一凹槽3311，并且在形成于第一凹槽3311的边缘的阶梯3319上承载柔性基板201，从而安置指纹传感器200而使其检测部210朝上。
[0131]此时，指纹传感器200和支架3310可以由环氧树脂或者粘接带来相互粘接，而且外部接口连接部221可以向支架3310的外部露出而伸长地布置。
[0132]此外，支架3310中可以构成有用于支撑支架3310并包括能够使接口连接部221贯通的贯通部3318的法兰3312。法兰3312可以与支架3310形成一体型或者分离型。此时，法兰3312中还可以形成有能够使外部装饰部件(未图示)结合的结合凹槽(未图示)。此时，贯通部3318可以形成在与支架3310的底面边框相抵接的法兰3312部分。
[0133]另外，法兰3312的外形可以比支架3310的边框更宽地构成，据此，法兰3312起到位置固定作用，从而可以使后续的工艺变得更为容易。
[0134]之后，支架3310上可以构成有附加支架3320，其用于在贯通部3318上构成有外部接口连接部221的状态下覆盖支架3310。
[0135]附加支架3320可以被设计为固定外部接口连接部221，并容易地把指纹传感器模块贴附于移动装置。另外，附加支架3320还可以在工艺上与支架3310构成为一体型。
[0136]附加支架3320上可以形成用于覆盖指纹传感器200的检测部210的覆盖层3315。
[0137]而且，构成附加支架3320之后，针对附加支架3320的触摸面3314还可以包括单独的磨光处理过程。此时，磨光过程可以进行至指纹传感器200能够执行检测的厚度(15?30μm)为止。
[0138]接着，完成磨光处理过程后，触摸面3314上可以形成复合镀膜层500。其复合镀膜层500可以形成为25?30μπι的厚度。
[0139]支架3310、法兰3312以及附加支架3320可以由环氧树脂模塑料(EMC:EpoxyMolding Compound)、氟树脂以及包含20?40%的尼龙或者聚酰胺(polyamide)材料中的一种来构成。
[0140]此外，附加支架3320的覆盖层3315中可以包含强电介质400，而且强电介质400还可以包含在整个附加支架3320上。
[0141]另外，附加支架3320可以由物理方法来与支架3310相结合，还可以由嵌入注塑(insert molding)等注塑方法来结合。
[0142]支架3310和指纹传感器200以及附加支架3320相结合的指纹传感器模块可以在基板上处理有多个，可以通过锯切(sawing)过程而分离为个别的模块。
[0143]上述的对本实用新型进行的说明只是示例性的，而在本实用新型所述的技术领域中具有一般知识的人皆可在不改变本实用新型的技术思想或者必要特征的情况下轻易地转换成其他具体的形态。因此，要理解以上说明的实施例在所有方面上为示例性的，而并非是限制性的。例如，说明中的单一型的各个构成要素可以分散而实施，同样，说明中的分散的构成要素可以由结合的形态来实施。
[0144]本实用新型的范围根据权利要求书的范围而界定，并且要理解从权利要求书中的意思及范围以及其等同的概念导出的所有变更或变形的形态都应属于本实用新型。
【主权项】
1.一种指纹传感器模块，其包括指纹传感器和用于收容所述指纹传感器的收容部件，其特征在于， 所述指纹传感器包括:检测部，形成于基板上，以用于接收位于所述基板上侧的手指指纹的谷和峰的电信号之差;检测电路部，用于检测并处理指纹图像， 所述收容部件具有:覆盖层，形成为覆盖所述检测部的上表面;触摸面，形成于所述覆盖层的上表面， 所述触摸面上配备有复合镀膜层，其与被收容到所述收容部件中的所述检测部的上表面面对，所述覆盖层和所述复合镀膜层的厚度之和为40?60μπι。2.如权利要求1所述的指纹传感器模块，其特征在于， 所述复合镀膜层包括底漆层、颜色涂料层以及保护膜层。3.如权利要求2所述的指纹传感器模块，其特征在于， 所述覆盖层或者所述保护膜层包括强电介质。4.如权利要求2所述的指纹传感器模块，其特征在于， 所述底漆层的厚度为2?3μπι;所述颜色涂料层的厚度为3?5μπι;所述保护膜层的厚度为 20 ?22μηι。5.如权利要求1所述的指纹传感器模块，其特征在于， 所述覆盖层的厚度为15?30μπι。6.如权利要求1所述的指纹传感器模块，其特征在于， 所述指纹传感器利用被填充到所述收容部件的注塑材料或者结合于所述收容部件的附加收容部件来固定。7.一种便携式电子设备，其特征在于， 具备根据权利要求1至6中的任意一项所述的指纹传感器模块。
【文档编号】G06K9/00GK205427870SQ201490000817
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年4月15日
【发明人】朴相, 朴相一, 李斗焕, 孙东男, 朴英文, 洪承懋, 崔在濬, 金栽兴, 沈昌燮
【申请人】Ip城市株式会社