指紋識別檢測組件及包含其的終端設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種指紋識別檢測組件及包含其的終端設(shè)備。該指紋識別檢測組件包括：基片，于其上形成有多個通孔，所述多個通孔中設(shè)置有導(dǎo)電材料；以及，指紋識別傳感元件，其形成于所述基片上，且與所述多個通孔中的導(dǎo)電材料電連接。本實用新型提供的指紋識別檢測組件，將指紋識別元件置于終端設(shè)備的透明蓋板上，并通過穿孔的方式，電連接透明蓋板下的電路板，以在終端設(shè)備上實現(xiàn)指紋檢測功能；并通過形成于指紋識別傳感器上的保護(hù)層對指紋識別傳感器進(jìn)行保護(hù)。
【專利說明】指紋識別檢測組件及包含其的終端設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及生物識別【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種指紋識別檢測組件及包含其的終端設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著存儲技術(shù)的發(fā)展，終端設(shè)備如智能手機(jī)、平板電腦等存儲有大量個人信息等重要資料，其安全性變得更為重要。目前多使用口令、圖形等形式來實現(xiàn)對其終端設(shè)備的密碼保護(hù)。
[0003]然而，對于口令、圖形等加密方式，用戶需記住設(shè)定的口令和/或圖形；此外，在公共場合，還存在密碼泄露的危險。而為了提高安全性，往往需要增加口令和圖形的復(fù)雜度，這無疑進(jìn)一步增加了用戶記憶的難度，造成安全與易用之間的沖突。
[0004]指紋是由手指表面皮膚凹凸不平的紋路組成，是人體獨(dú)一無二的特征，其復(fù)雜程度可提供用于識別的足夠特征。指紋識別即是利用指紋唯一性和穩(wěn)定性的特點來實現(xiàn)身份識別，而無需用戶記憶。
[0005]電容式指紋識別傳感器在基材襯底上形成導(dǎo)電電路，當(dāng)手指與傳感器接觸時，通過指紋脊的凸起和指紋谷的凹陷所產(chǎn)生的不同電容值來探測并形成指紋圖案。
[0006]在通過指紋識別傳感器來進(jìn)行指紋識別時，人的手指指紋面與指紋識別傳感器之間的距離不能過遠(yuǎn)，如果距離過遠(yuǎn)，則很難形成準(zhǔn)確的指紋圖案。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型提供了一種指紋識別檢測組件，以適用于終端設(shè)備上，尤其適用于透明蓋板為一體式設(shè)計而無需內(nèi)嵌實體按鍵的終端設(shè)備。
[0008]本實用新型的額外方面和優(yōu)點將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從描述中變得顯然，或者可以通過本實用新型的實踐而習(xí)得。
[0009]本實用新型一方面公開了一種指紋識別檢測組件，包括:基片，于其上形成有多個通孔，所述多個通孔中設(shè)置有導(dǎo)電材料；以及，指紋識別傳感元件，其形成于所述基片上，且與所述多個通孔中的導(dǎo)電材料電連接。
[0010]于一個實施例中，指紋識別檢測組件還包括:電路板，于其上形成有多個導(dǎo)電接口且與所述多個通孔電連接，使得所述指紋識別傳感元件與所述電路板電連接。
[0011]于另一個實施例中，所述電路板的導(dǎo)電接口通過導(dǎo)電膠與所述多個通孔中的導(dǎo)電材料的電連接。
[0012]于再一個實施例中，所述電路板和指紋識別傳感元件分設(shè)所述基片的兩面，所述電路板通過所述多個通孔中的導(dǎo)電材料與所述指紋識別傳感元件電連接。
[0013]于再一個實施例中，指紋識別檢測組件還包括:保護(hù)層，其形成于所述指紋識別傳感元件上。
[0014]于再一個實施例中，所述保護(hù)層的材料包括:類金剛石碳、二氧化硅、UV膠。
[0015]于再一個實施例中，所述指紋識別傳感元件包括:所述指紋識別傳感元件包括:至少一感應(yīng)電極和若干驅(qū)動電極；其中，所述若干驅(qū)動電極并列設(shè)置且彼此間隔，所述若干驅(qū)動電極與所述至少一感應(yīng)電極間隔地相對設(shè)置，以定義多個檢測間隙。
[0016]于再一個實施例中，所述若干驅(qū)動電極等間距設(shè)置，且其間距值范圍為40 μ m-60 μ m;所述若干驅(qū)動電極的寬度彼此相等，且其寬度值范圍為20 μ m-45 μ m;所述多個檢測間隙的大小彼此相等，且在20 μ m-40 μ m范圍內(nèi)；所述感應(yīng)電極的寬度在20 μ m-45 μ m 范圍內(nèi)。
[0017]于再一個實施例中，所述指紋識別傳感元件還包括至少一參考電極，所述至少一參考電極與所述至少一感應(yīng)電極相對設(shè)置，并位于所述至少一感應(yīng)電極的、與所述若干驅(qū)動電極相反的一側(cè)。
[0018]于再一個實施例中，所述指紋識別傳感元件還包括若干虛設(shè)驅(qū)動電極，所述若干虛設(shè)驅(qū)動電極并排設(shè)置且彼此電連接，所述若干虛設(shè)驅(qū)動電極與所述若干驅(qū)動電極對應(yīng)地設(shè)置在所述至少一參考電極的、與所述至少一感應(yīng)電極相反的一側(cè)。
[0019]于再一個實施例中，所述指紋識別傳感元件為通過濺鍍、蒸鍍、網(wǎng)印形成于所述基片上的指紋識別傳感元件。
[0020]于再一個實施例中，所述多個通孔分一排或多排設(shè)置。
[0021]于再一個實施例中，所述多個通孔為通過鐳射蝕刻、化學(xué)蝕刻或深反應(yīng)離子蝕刻形成于所述基片上的通孔。
[0022]于再一個實施例中，每個通孔的直徑在20 μ m-45 μ m范圍內(nèi)。
[0023]本實用新型另一方面公開了一種終端設(shè)備，包括上述任一種指紋識別檢測組件。
[0024]于一個實施例中，所述基片為所述終端設(shè)備的透明蓋板。
[0025]本實用新型提供的指紋識別檢測組件，將指紋識別傳感器(即指紋識別元件)置于終端設(shè)備的透明蓋板上，并通過穿孔的方式，電連接透明蓋板下的電路板，以在終端設(shè)備上實現(xiàn)指紋檢測功能；并通過形成于指紋識別傳感器上的保護(hù)層對指紋識別傳感器進(jìn)行保護(hù)。該指紋識別檢測組件可適用于透明蓋板為一體式設(shè)計的終端設(shè)備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]通過參照附圖詳細(xì)描述其示例實施方式，本實用新型的上述和其它特征及優(yōu)點將變得更加明顯。
[0027]圖1為本實用新型一個實施例的指紋識別檢測組件的剖面圖。
[0028]圖2為通孔于基片上的排列方式的示意圖。
[0029]圖3為通孔與指紋識別傳感元件的連接示意圖。
[0030]圖4為本實用新型一個實施例的指紋識別傳感元件的示意圖。
[0031]圖5為本實用新型另一個實施例的指紋識別傳感元件的示意圖。
[0032]圖6為本實用新型實施例的電路板的俯視圖。
[0033]圖7為本實用新型另一個實施例的指紋識別檢測組件的剖面圖。
[0034]圖8為本實用新型實施例的包含指紋識別檢測組件的終端設(shè)備的示意圖。
[0035]圖9為本透明蓋板的剖視圖。

【具體實施方式】
[0036]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本實用新型將全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)。
[0037]所描述的特征或結(jié)構(gòu)可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對本實用新型的實施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識到，沒有所述特定細(xì)節(jié)中的一個或更多，或者采用其它的方法、組元等，也可以實踐本實用新型的技術(shù)方案。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)或者操作以避免模糊本實用新型。
[0038]圖1為本實用新型一個實施例的指紋識別檢測組件的剖面圖。如圖1所示，指紋識別檢測組件I包括:基片11，指紋識別傳感元件12。
[0039]于基片11上形成有多個通孔111，多個通孔111中分別設(shè)置有導(dǎo)電材料，如銀、銅、
金、鋁等金屬或者其組合。
[0040]在一些實施例中，每個通孔111的形狀優(yōu)選圓形，由于在其制程中，如果通孔的直徑制作的過大會導(dǎo)致基片面板容易斷裂，而如果直徑過小又無法實現(xiàn)填充工藝，因此通孔111的直徑范圍優(yōu)選在20 μ m-45 μ m，但本實用新型不以此為限。當(dāng)通孔111為多邊形時，其直徑是指其外接圓的直徑。
[0041]形成多個通孔111于基片11上的制造工藝包括鐳射蝕刻技術(shù)、化學(xué)蝕刻技術(shù)或者深反應(yīng)離子蝕刻技術(shù)。
[0042]通孔111在基片11上的排列方式可以排列為一排，也可以排列為多排，本實用新型不以此為限。但當(dāng)通孔111呈一排排列時，通孔的排布會過于密集，容易導(dǎo)致基片面板斷裂，增加了制造工藝的難度，因此本實用新型優(yōu)選兩排的排列方式。
[0043]圖2為通孔于基片上的排列方式的示意圖，以兩排的排列方式為例，各排通孔彼此平行且交錯設(shè)置。
[0044]需要說明的是，為了簡化示意圖，圖1中示意的剖面圖是以多個通孔111排成一排的方式為例的。
[0045]指紋識別傳感元件12形成于基片11之上，用于感測用戶手指的脊和谷，以對用戶的指紋進(jìn)行識別，其與多個通孔111電連接的示意圖如圖3所示。
[0046]在一些實施例中，基片11例如為具有指紋識別功能的終端設(shè)備的透明蓋板，通過將指紋識別傳感元件形成于終端設(shè)備的透明蓋板之上，縮小了指紋識別傳感元件與手指指紋面的距離，可提供更為準(zhǔn)確的指紋識別結(jié)果。
[0047]圖3中，仍以兩排通孔111的排列方式為例，指紋識別傳感元件12與多個通孔111一一對應(yīng)電連接。指紋識別傳感元件12與通孔111例如可以直接電連接，還可以通過引線電連接，本實用新型不以此為例。
[0048]圖4為本實用新型一個實施例的指紋識別傳感元件的示意圖。指紋識別傳感元件12包括至少一條感應(yīng)電極121和多條驅(qū)動電極122。
[0049]如圖4所示，多條驅(qū)動電極122并列設(shè)置且彼此間隔；多條驅(qū)動電極122等間隔設(shè)置，且其間距d的范圍在40 μ m-60 μ m ;驅(qū)動電極122的電極寬度wl彼此相等，wl的范圍在20 μ m-45 μ m。
[0050]感應(yīng)電極121與多條驅(qū)動電極122間隔地相對設(shè)置，以定義出多個檢測間隙g，g的范圍在20 μ m-40 μ mo
[0051]感應(yīng)電極121的電極寬度w2的范圍在20 μ m-45 μ m。
[0052]指紋識別傳感元件12的材料包括:金屬(納米級別顆粒制成流體狀，如納米銀漿)、石墨烯、碳納米管或?qū)щ姼叻肿硬牧稀Ｖ讣y識別傳感元件12通過濺鍍、蒸鍍或網(wǎng)印形成于基片11上。
[0053]感應(yīng)電極121與多條驅(qū)動電極122之間形成的耦合電容會根據(jù)指紋脊還是指紋谷位于檢測間隙g上方而有電容值的不同改變。這是因為指紋脊的介電常數(shù)通常是空氣(指紋谷)的10至20倍。因此，該耦合電容在指紋脊下比在指紋谷下具有更大的等效電容值。通過檢測該耦合電容的電容值變化(或其上的電壓變化)，可以判定位于該檢測間隙g上方的是指紋脊還是指紋谷，從而得到指紋圖像。
[0054]需要說明的是，上述圖中的通孔111、指紋識別傳感元件12的個數(shù)僅用于示例說明，而非限制本實用新型。實際的通孔111、指紋識別傳感元件12的個數(shù)與實際制程相關(guān)。
[0055]圖5為本實用新型另一個實施例的指紋識別傳感元件的示意圖。指紋識別傳感元件12還包括至少一參考電極123和多條虛設(shè)驅(qū)動電極124。參考電極123與感應(yīng)電極121相對設(shè)置，并位于感應(yīng)電極121的與多條驅(qū)動電極122相反的一側(cè)。
[0056]多條虛設(shè)驅(qū)動電極124并排設(shè)置且彼此電連接，多條虛設(shè)驅(qū)動電極124與多條驅(qū)動電極122對應(yīng)地設(shè)置在參考電極123的與感應(yīng)電極121相反的一側(cè)。
[0057]參考電極123平行于感應(yīng)電極121、并與感應(yīng)電極121分離開設(shè)置。參考電極123位于感應(yīng)電極121的、與驅(qū)動電極122相反的一側(cè)，因而其與驅(qū)動電極122之間的距離大于與感應(yīng)電極之間的距離。
[0058]參考電極123通過一段距離與驅(qū)動電極122間隔開，此距離應(yīng)該足以為共模噪聲消除提供噪聲和寄生稱合參考。
[0059]在一些實施例中，參考電極123和感應(yīng)電極121可以具有相等的長度和寬度，并且可以并排地平行布置。
[0060]感應(yīng)電極121和參考電極123通過差分濾波器161耦合至差分放大器162。尤其，感應(yīng)電極121可以通過差分濾波器161耦合至差分放大器162的正向輸入，而參考電極123可以通過差分濾波器161耦合至差分放大器162的反向輸入。
[0061]差分放大器162通過電子方式減去感應(yīng)電極121和參考電極123上的信號，使得噪聲和寄生信號被消除。
[0062]在實施時，差分濾波器161及差分放大器162例如可以被置于指紋識別控制芯片16(參見圖7)中。
[0063]虛設(shè)驅(qū)動電極124，其與參考電極123垂直地放置并由間隙126與參考電極123間隔開。
[0064]多條虛設(shè)驅(qū)動電極124由導(dǎo)線129互相電連接，并且通過導(dǎo)線129在指紋圖像感測期間連接至參考電位，例如接地。
[0065]在一些實施方案中，相對于參考電極123設(shè)置的虛設(shè)驅(qū)動電極124的排列匹配相對于感應(yīng)電極121設(shè)置的驅(qū)動電極122的排列。因此，虛設(shè)驅(qū)動電極124的寬度、虛設(shè)驅(qū)動電極124之間的間距和間隙126的大小可以分別與驅(qū)動電極122的寬度、驅(qū)動電極122之間的間距、和檢測間隙125的大小相同。
[0066]再次參考圖1，指紋識別檢測組件I還可包括:電路板13。電路板13例如為柔性電路板，其上包含有多個導(dǎo)電接口 131，多個導(dǎo)電接口 131與多個通孔111電連接。如圖1所示，多個導(dǎo)電接口 131與多個通孔111之間通過連接層14，其中連接層14例如為異方性導(dǎo)電膠(ACF)。電路板13還包括多條引線132，將多個導(dǎo)電接口 131與指紋識別控制芯片(圖中未示出)相電連接。
[0067]圖6為本實用新型實施例的電路板的俯視圖。如圖6所示，電路板13上形成有多個導(dǎo)電接口 131，為了與多個通孔111--對接，例如其排列方式與通孔111的排列方式相同。導(dǎo)線132——連接導(dǎo)電接口 131。
[0068]除了圖1所示的電連接方式外，多個導(dǎo)電接口 131還可以通過引線及連接層與多個通孔111電連接。
[0069]圖7為本實用新型另一個實施例的指紋識別檢測組件的剖面圖。如圖7所示，指紋識別檢測組件I’的通孔111通過引線18與電路板13上的導(dǎo)電接口(圖中未示出)電連接，其中導(dǎo)電接口與引線18之間通過連接層14電連接，其中連接層14例如為導(dǎo)電膠，包括=ACF(異方性導(dǎo)電膠或異向性導(dǎo)電膠)。與圖1相同，圖7也是以單排通孔111為例。
[0070]圖7中，電路板13還包括連接器排座131，其例如通過電路板13上的引線(圖中未示出)與電路板13上的多個導(dǎo)電接口電連接。
[0071]此外，圖7中還示出了指紋識別控制芯片16可置于電路板13、與連接層14相反的一側(cè)，且通過保護(hù)底座17進(jìn)行保護(hù)。連接器排座131將電路板13上的引線從電路板的一面延伸到另一面，以連接指紋識別控制芯片16，從而使指紋識別傳感元件12的信號傳輸?shù)街讣y識別控制芯片16。
[0072]參考圖1或圖7，為了保護(hù)指紋識別傳感元件12，在指紋識別傳感元件12上還可以形成一層保護(hù)層15。保護(hù)層15通過噴涂技術(shù)或印刷技術(shù)形成，保護(hù)層15的材料包括類金剛石碳(DLC)或光敏膠(UV膠)。
[0073]圖8為本實用新型實施例的包含指紋識別檢測組件的終端設(shè)備的示意圖。如圖8所示，終端設(shè)備2例如為智能手機(jī)，其屏幕可分為可視區(qū)21和非可視區(qū)22。以將指紋識別傳感元件12設(shè)置在非可視區(qū)22為例進(jìn)行說明?；?1例如為終端設(shè)備2的透明蓋板，透明蓋板為玻璃材料，感應(yīng)電極121和多條驅(qū)動電極122形成于終端設(shè)備2的透明蓋板上，并通過通孔111與該透明蓋板下的電路板13電連接。
[0074]圖9為本透明蓋板的剖視圖。如圖9所示，以圖2中兩排通孔的設(shè)置方式為例，多個通孔111分別穿過透明蓋板，其中填充導(dǎo)電材料，以電連接透明蓋板上的指紋識別傳感元件12與引線18。
[0075]本實用新型提供的指紋識別檢測組件，將指紋識別傳感器(即指紋識別元件)置于終端設(shè)備的透明蓋板上，并通過穿孔的方式，電連接透明蓋板下的電路板，以在終端設(shè)備上實現(xiàn)指紋檢測功能；并通過形成于指紋識別傳感器上的保護(hù)層對指紋識別傳感器進(jìn)行保護(hù)。該指紋識別檢測組件可適用于透明蓋板為一體式設(shè)計的終端設(shè)備。
[0076]以上具體地示出和描述了本實用新型的示例性實施方式。應(yīng)該理解，本實用新型不限于所公開的實施方式，相反，本實用新型意圖涵蓋包含在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種修改和等效置換。
【權(quán)利要求】
1.一種指紋識別檢測組件，其特征在于，包括: 基片，于其上形成有多個通孔，所述多個通孔中設(shè)置有導(dǎo)電材料；以及， 指紋識別傳感元件，其形成于所述基片上，且與所述多個通孔中的導(dǎo)電材料電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋識別檢測組件，其特征在于，還包括: 電路板，于其上形成有多個導(dǎo)電接口且與所述多個通孔電連接，使得所述指紋識別傳感元件與所述電路板電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的指紋識別檢測組件，其特征在于，所述電路板的導(dǎo)電接口通過導(dǎo)電膠與所述多個通孔中的導(dǎo)電材料的電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的指紋識別檢測組件，其特征在于，所述電路板和指紋識別傳感元件分設(shè)所述基片的兩面，所述電路板通過所述多個通孔中的導(dǎo)電材料與所述指紋識別傳感元件電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的指紋識別檢測組件，其特征在于，還包括:保護(hù)層，其形成于所述指紋識別傳感元件上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的指紋識別檢測組件，其特征在于，所述保護(hù)層的材料包括:類金剛石碳、二氧化硅、UV膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的指紋識別檢測組件，其特征在于，所述指紋識別傳感元件包括:至少一感應(yīng)電極和若干驅(qū)動電極；其中，所述若干驅(qū)動電極并列設(shè)置且彼此間隔，所述若干驅(qū)動電極與所述至少一感應(yīng)電極間隔地相對設(shè)置，以定義多個檢測間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的指紋識別檢測組件，其特征在于，所述若干驅(qū)動電極等間距設(shè)置，且其間距值范圍為40 μ m-60 μ m ;所述若干驅(qū)動電極的寬度彼此相等，且其寬度值范圍為20 μ m-45 μ m ;所述多個檢測間隙的大小彼此相等,且在20 μ m-40 μ m范圍內(nèi)；所述感應(yīng)電極的寬度在20 μ m-45 μ m范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的指紋識別檢測組件，其特征在于，所述指紋識別傳感元件還包括至少一參考電極，所述至少一參考電極與所述至少一感應(yīng)電極相對設(shè)置，并位于所述至少一感應(yīng)電極的、與所述若干驅(qū)動電極相反的一側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的指紋識別檢測組件，其特征在于，所述指紋識別傳感元件還包括若干虛設(shè)驅(qū)動電極，所述若干虛設(shè)驅(qū)動電極并排設(shè)置且彼此電連接，所述若干虛設(shè)驅(qū)動電極與所述若干驅(qū)動電極對應(yīng)地設(shè)置在所述至少一參考電極的、與所述至少一感應(yīng)電極相反的一側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的指紋識別檢測組件，其特征在于，所述指紋識別傳感元件為通過濺鍍、蒸鍍、網(wǎng)印形成于所述基片上的指紋識別傳感元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的指紋識別檢測組件，其特征在于，所述多個通孔分一排或多排設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的指紋識別檢測組件，其特征在于，所述多個通孔為通過鐳射蝕刻、化學(xué)蝕刻或深反應(yīng)離子蝕刻形成于所述基片上的通孔。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的指紋識別檢測組件，其特征在于，每個通孔的直徑在20 μ m-45 μ m 范圍內(nèi)。
15.一種終端設(shè)備，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-14任一項所述的指紋識別檢測組件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的終端設(shè)備，其特征在于，所述基片為所述終端設(shè)備的透明蓋板。
【文檔編號】G06K9/00GK203930869SQ201420364003
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】白安鵬, 譚強(qiáng), 丁國棟, 蔣亞兵 申請人:南昌歐菲生物識別技術(shù)有限公司, 南昌歐菲光科技有限公司, 深圳歐菲光科技股份有限公司, 蘇州歐菲光科技有限公司