層；在所述第一層中形成多個(gè)凹部，并且設(shè)置覆蓋所述第一層的第二層，所述第二層具有疏水性表面屬性。
[0030]此外，提供了一種用于制造指紋感測(cè)設(shè)備的方法，所述方法包括:設(shè)置襯底，該襯底在襯底的頂表面上包括多個(gè)感測(cè)元件；在襯底的頂表面上設(shè)置第一介電層以覆蓋感測(cè)元件；在第一介電層中形成多個(gè)凹部；凹部以下述方式跨感測(cè)元件的陣列分布:凹部中的相鄰凹部之間的間隔小于400 μπι;以及在凹部中以及凹部之間在第一層上設(shè)置頂疏水性層。
[0031]可以通過從所述第一介電層去除材料來有利地形成凹部。可以使用本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何合適的方法例如使用蝕刻或激光燒蝕來進(jìn)行這樣的對(duì)材料的去除。當(dāng)制造其中凹部距第一介電層的頂表面至少5 μπι深的指紋感測(cè)設(shè)備時(shí)，通過從第一介電層去除材料來形成凹部是特別有利的。
[0032]本發(fā)明的第二方面的效果和特征與以上結(jié)合本發(fā)明的第一方面描述的效果和特征大部分相似。
[0033]當(dāng)研究所附權(quán)利要求和以下描述時(shí)，本發(fā)明的另外的特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。本領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可以組合本發(fā)明的不同的特征以創(chuàng)建不同于在下文中所描述的實(shí)施方式的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0034]現(xiàn)在將參照示出本發(fā)明的示例實(shí)施方式的附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些和其他方面，在附圖中:
[0035]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的感測(cè)設(shè)備；
[0036]圖2a至圖2d示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的感測(cè)設(shè)備的各種實(shí)施方式；
[0037]圖3是概述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的方法的一般步驟的流程圖；以及
[0038]圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的感測(cè)設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0039]在本詳細(xì)描述中，主要參照電容式指紋感測(cè)設(shè)備討論根據(jù)本發(fā)明的感測(cè)設(shè)備的各種實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)注意，這決不限制本發(fā)明的范圍，該范圍同樣適用于其他類型的感測(cè)設(shè)備例如RF感測(cè)設(shè)備。此外，還可以在觸摸屏應(yīng)用例如智能手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)等中使用本發(fā)明的各種實(shí)施方式。
[0040]圖1是感測(cè)設(shè)備100的示意圖，該感測(cè)設(shè)備100包括被布置在襯底103上的導(dǎo)電板形式的多個(gè)感測(cè)元件102、被布置成覆蓋感測(cè)元件102的第一層104，其中，第一層104包括多個(gè)凹部106。感測(cè)元件通常為具有大約50 μπι的尺寸的四邊形。如由本領(lǐng)域的技術(shù)人員已經(jīng)認(rèn)識(shí)到的那樣，感測(cè)元件的尺寸可以根據(jù)對(duì)其要使用感測(cè)元件的特定應(yīng)用而不同。凹部具有約3 μπι至10 μπι的深度以及約10 μπι的寬度。此外，第二層108被布置在第一層104的頂部。第一層104是介電材料以提供放置在感測(cè)表面110上的對(duì)象與每個(gè)感測(cè)元件102之間的電容耦合。第二層可以例如具有近似10nm的厚度。然而，第二層還可以相當(dāng)較厚，例如高達(dá)幾十微米。也可以被稱為頂層或者涂層的第二層108至少具有疏水性表面屬性并且優(yōu)選地還具有疏油性表面屬性，以從感測(cè)表面I1排斥污染物。污染物可以例如包括來自用戶的手指或者來自周圍環(huán)境的汗水、油脂或污垢。指紋感測(cè)設(shè)備100還包括讀出電路系統(tǒng)(未示出)，該讀出電路系統(tǒng)用于連接至每個(gè)感測(cè)元件102，使得放置在感測(cè)表面110上的對(duì)象與每個(gè)感測(cè)元件102之間的電容耦合可以通過外部設(shè)備或應(yīng)用來確定并且讀取。
[0041]圖2a示意性地示出了感測(cè)設(shè)備，其中，凹部202是以規(guī)則分布的圓形凹部202的形式設(shè)置的。凹部還可以是隨機(jī)分布或偽隨機(jī)分布。只要相鄰凹部之間的距離未超過一定長(zhǎng)度，凹部就可以有效地起作用以防止形成連續(xù)膜的污染物，從而降低了相鄰感測(cè)元件之間的短路的出現(xiàn)。
[0042]圖2b示意性地示出了感測(cè)設(shè)備，其中，凹部204是以與相鄰感測(cè)元件102之間的邊界對(duì)準(zhǔn)的延長(zhǎng)槽或溝的形式設(shè)置的。
[0043]圖2c示意性地示出了感測(cè)設(shè)備，其中，凹部206是以延長(zhǎng)槽或溝的形式設(shè)置的，所述延長(zhǎng)槽或溝兩者都被布置成與相鄰感測(cè)元件102之間的邊界對(duì)準(zhǔn)以及與感測(cè)元件102相交。
[0044]圖2d示意性地示出了感測(cè)設(shè)備，其中，凹部208是以3X3規(guī)則陣列布置在每個(gè)感測(cè)元件的頂部上的圓形凹部的形式設(shè)置的。
[0045]本領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到可以使用凹部的構(gòu)型的無窮盡的變型，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種實(shí)施方式的目的，即防止跨感測(cè)元件的邊界形成連續(xù)膜的污染物。例如，示出的圖案可以被翻轉(zhuǎn)使得現(xiàn)在被看作凹部的地方是高峰，或者可以以各種方式組合不同的圖案。
[0046]圖3是概述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的方法的一般步驟或者制造根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的感測(cè)設(shè)備的流程圖。首先302，還參照?qǐng)D1，設(shè)置襯底103，假設(shè)讀出電路系統(tǒng)已經(jīng)形成在襯底103上。接下來304，形成感測(cè)元件102的合適的布置。感測(cè)元件102 —般包括導(dǎo)電金屬板?？梢岳缤ㄟ^濺射或者蒸發(fā)來沉積用于形成感測(cè)元件的金屬層，并且一般使用光刻來進(jìn)行圖案化。之后，設(shè)置306覆蓋感測(cè)元件102的以介電材料形式的第一層104。在介電層104中，形成308例如根據(jù)前述構(gòu)型中的任何構(gòu)型的凹部106?？梢酝ㄟ^濕式或干式蝕刻形成凹部。在最后的步驟310中，以疏水性涂層形式設(shè)置第二層108。
[0047]圖4是感測(cè)設(shè)備的橫截面的示意圖，其中，第二層402基本上比圖1所示較厚。通過使用更厚的第二層402，可以設(shè)置平面的感測(cè)表面。
[0048]假設(shè)襯底是硅襯底并且在制造方法中使用常規(guī)材料。因此，沉積并且圖案化金屬層和介電層的方法步驟對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是全部已知的，并且因此不進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0049]即使已參照本發(fā)明的具體示例實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是許多不同的變化、修改等對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是明顯的。此外，應(yīng)當(dāng)注意可以以各種方式省略、交換或布置系統(tǒng)的各部分，感測(cè)設(shè)備還能夠執(zhí)行本發(fā)明的功能。
[0050]另外，根據(jù)對(duì)附圖、公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求的研究，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)施要求保護(hù)的發(fā)明時(shí)可以理解并且實(shí)現(xiàn)所公開的實(shí)施方式的變型。在權(quán)利要求中，詞語“包括”不排除其他元件或步驟，以及不定冠詞“a”或“an”不排除復(fù)數(shù)。在互不相同的從屬權(quán)利要求中敘述了某些措施這一事實(shí)不指示不能有利地使用這些措施的組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種指紋感測(cè)設(shè)備，包括: 感測(cè)元件的陣列，所述感測(cè)元件中的每個(gè)感測(cè)元件被配置成提供指示所述感測(cè)元件與放置在所述指紋感測(cè)設(shè)備的表面上的手指之間的電磁耦合的信號(hào)； 被布置成覆蓋所述感測(cè)元件的陣列的第一介電層，所述第一介電層在所述第一介電層的頂表面處包括多個(gè)凹部，所述凹部以下述方式跨所述感測(cè)元件的陣列分布:所述凹部中的相鄰凹部之間的間隔小于400 μπι ;以及 在所述凹部中以及所述凹部之間被布置在所述第一介電層的所述頂表面上的頂疏水性層，以提供所述感測(cè)設(shè)備的所述手指放置在上面的所述表面，使得當(dāng)所述頂疏水性層通過使用所述指紋感測(cè)設(shè)備而被磨掉時(shí)，疏水性材料仍存在于所述凹部中，在所述凹部中，所述疏水性材料被保護(hù)而免受磨損和撕扯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋感測(cè)設(shè)備，其中，所述第一介電層比所述頂疏水性層更耐磨。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的指紋感測(cè)設(shè)備，其中，所述頂疏水性層的厚度小于所述凹部中的每個(gè)凹部的最大深度。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的指紋感測(cè)設(shè)備，其中，所述凹部中的每個(gè)的深度為至少5 μπι。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的指紋感測(cè)設(shè)備，其中，所述凹部中的每個(gè)部分地通過所述第一介電層延伸而沒有穿透所述第一介電層。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的指紋感測(cè)設(shè)備，其中，所述第一介電層的厚度為至少50 μ m。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的指紋感測(cè)設(shè)備，其中，所述凹部中的每個(gè)在與所述指紋感測(cè)設(shè)備的所述手指放置在上面的所述表面平行的平面中具有基本圓形的橫截面。8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的感測(cè)設(shè)備，其中，以多個(gè)延長(zhǎng)的槽的形式設(shè)置所述凹部，每個(gè)槽至少延伸與所述感測(cè)元件中的一個(gè)感測(cè)元件的邊對(duì)應(yīng)的距離。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的感測(cè)設(shè)備，其中，所述凹部被布置成與所述感測(cè)元件中的相鄰感測(cè)元件之間的邊界對(duì)準(zhǔn)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的感測(cè)設(shè)備，其中，所述凹部被設(shè)置為跨所述指紋感測(cè)設(shè)備延伸的連續(xù)槽的網(wǎng)格，所述槽與所述感測(cè)元件之間的邊界對(duì)準(zhǔn)。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的感測(cè)設(shè)備，其中，所述凹部中的每個(gè)凹部的最小寬度為至少10 μπι。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的感測(cè)設(shè)備，其中，所述頂疏水性層附加地具有疏油性表面屬性。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的感測(cè)設(shè)備，其中，所述第二層的厚度小于100nmo14.一種用于制造指紋感測(cè)設(shè)備的方法，所述方法包括: 設(shè)置襯底，所述襯底在所述襯底的頂表面上包括多個(gè)感測(cè)元件； 在所述襯底的所述頂表面上設(shè)置第一介電層以覆蓋所述感測(cè)元件； 在所述第一介電層中形成多個(gè)凹部，所述凹部以下述方式跨所述感測(cè)元件的陣列分布:所述凹部中的相鄰凹部之間的間隔小于400 μπι ;以及 在所述凹部中以及所述凹部之間在所述第一層上設(shè)置頂疏水性層。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，通過從所述第一介電層去除材料來形成所述凹部。
【專利摘要】提供了一種感測(cè)設(shè)備，該感測(cè)設(shè)備包括：多個(gè)感測(cè)元件，感測(cè)元件中的每個(gè)感測(cè)元件被配置成提供指示感測(cè)元件與放置在感測(cè)設(shè)備的表面上的手指之間的電磁耦合的信號(hào)；被布置成覆蓋多個(gè)感測(cè)元件的第一層，該第一層包括多個(gè)凹部；以及被布置成覆蓋第一層的第二層，第二層具有疏水性表面屬性。還提供了用于制造這樣的感測(cè)設(shè)備的方法。
【IPC分類】G06K9/00
【公開號(hào)】CN105359164
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480036705
【發(fā)明人】卡爾·倫達(dá)爾
【申請(qǐng)人】指紋卡有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2014年7月1日
【公告號(hào)】EP3019998A1, US20160125220, WO2015005851A1