專利名稱：三維電路板和指紋傳感器器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于安裝指紋傳感器器件元件或指紋傳感器的三維 電路板，所述指紋傳感器器件元件或指紋傳感器在電子器件的印刷線路板 上獲得用于指紋認(rèn)證的指紋圖像，并且涉及一種指紋傳感器器件，所述指 紋傳感器器件包括指紋傳感器器件元件或指紋傳感器以及三維電路板。
背景技術(shù)：
最近， 一種稱作生物認(rèn)證的技術(shù)已經(jīng)開始傳播，該生物認(rèn)證使用物理 特征量而不是口令認(rèn)證來識(shí)別個(gè)體。用作生物認(rèn)證的物理特征量的例子包 括血管(靜脈)、聲波紋、虹膜、和指紋。因?yàn)橛糜谑占卣髁康脑O(shè)備被 制造得很緊湊并且基于此特征量認(rèn)證的精確度較高，所以指紋認(rèn)證廣泛地 應(yīng)用在蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理、和膝上型個(gè)人電腦。在指紋中，皮膚的大量線性凸起部分，所謂的隆起線(ridge)聚集 形成圖像。當(dāng)整個(gè)指紋同心形成，各個(gè)隆起線在一些部分上分叉或終止從 而形成復(fù)雜的圖像。隆起線的分叉或停止部分被稱作指紋特征點(diǎn)。依據(jù)指 紋認(rèn)證的基本原則，按照位置、類型、和方向來執(zhí)行指紋特征點(diǎn)的一致性 的比較。日本公開待審的專利申請(qǐng)Nos. 2005-276217和2003-308516描述了作 為具有指紋傳感器的電子器件的蜂窩電話。所述指紋傳感器的探測(cè)表面通 過設(shè)置在外殼上的窗口孔暴露在用于蜂窩電話的外殼的表面上。形成在容 納在外殼內(nèi)的印刷線路板上的導(dǎo)電圖案必須電連接到指紋傳感器上以便
供給電能和獲得指紋圖像。如圖2A和2B中所示， 一般來說，為完成這種電 連接，指紋傳感器100安裝在其上的印刷線路板110通過連接器121和122直 接連接到電子器件(蜂窩電話)的印刷線路板120。可選地，如圖3中所示， 利用設(shè)置在柔性襯底130的一端上的連接器131和132。如在圖2A和2B的通常情況下，如果利用用于連接襯底的連接器121和 122，連接器121和122的配合高度必須是lmm或更高以便確保連接可靠性。 必須考慮士O. l至0.3mm的誤差。如圖2A和2B中所示，印刷線路板120的安 裝表面與指紋傳感器100的探測(cè)表面之間的距離很難匹配印刷線路板120 的安裝表面與電子器件的外殼200的表面之間的距離(即，定位很難)。尤 其是，在印刷線路板120的安裝表面與電子器件的外殼200的表面之間具有 更短距離的薄電子器件中，定位就更加困難。利用光學(xué)法和電容法獲得指紋圖像從而提取指紋特征點(diǎn)。依據(jù)獲得指 紋圖像的設(shè)備的尺寸和成本通常利用電容半導(dǎo)體指紋傳感器(指紋傳感 器)(例如，見公開待審的日本專利申請(qǐng)Nos. 2005-276217和 2003-308516)。如圖1A所示，電容半導(dǎo)體指紋傳感器(以下稱為指紋傳感 器)100包括指紋傳感器元件IOI，通過加工半導(dǎo)體襯底在所述指紋傳感 器器件元件101上布置了成千上萬個(gè)電極；涂布指紋傳感器元件101的表面 的硬性保護(hù)膜102;信號(hào)處理電路(未示出)，所述信號(hào)處理電路基于到接 觸探測(cè)表面(保護(hù)膜102的表面)的手指表面的距離探測(cè)積聚在電極上的 電荷或電場(chǎng)量，從而執(zhí)行例如放大和A/D轉(zhuǎn)換的信號(hào)處理；和合成樹脂封 裝103，所述合成樹脂封裝103在指紋傳感器元件101的表面通過保護(hù)膜102 暴露在外時(shí)用于屏蔽信號(hào)處理電路。指紋傳感器100從設(shè)置在封裝103上的 輸出終端(未示出)輸出信號(hào)處理電路中經(jīng)過信號(hào)處理的指紋圖像。指紋 認(rèn)證軟件獲得從指紋傳感器100輸出的指紋圖像，然后，提取、校驗(yàn)、和 認(rèn)證指紋特征點(diǎn)。如圖1B中所示，也可以不必設(shè)置保護(hù)膜102。如果容納在外殼200內(nèi)的印刷線路板120的安裝表面不平行于具有指 紋傳感器100的暴露的探測(cè)表面的外殼200的表面，如在圖3中的通常情況 下那樣利用在柔性襯底130的端部處的連接器131和132。連接器131和132 的數(shù)量是在圖2A和2B的通常情況下的數(shù)量的兩倍。需要用于將指紋傳感器 100安裝到其上印刷線路板110安裝到外殼200上的附加螺絲釘140。元件的
數(shù)量由此增加，并且用于組裝的精力和成本也增加。 發(fā)明內(nèi)容考慮到上面的情況實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明，且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種三 維電路板和一種指紋傳感器器件，所述三維電路板和指紋傳感器器件相對(duì) 于設(shè)置在用于電子器件的外殼上的窗口孔精確地定位指紋傳感器元件或 者指紋傳感器的探測(cè)表面。本發(fā)明的第一方面提供了一種指紋傳感器元件安裝在其上的三維電 路板，所述指紋傳感器元件將從它的平坦的探測(cè)表面獲得的指紋圖像轉(zhuǎn)換 成用于輸出的電子信號(hào)，所述探測(cè)表面通過設(shè)置在電子器件的外殼上的窗 口孔露出到所述外殼的外面，且所述三維電路板安裝在容納在所述外殼內(nèi) 的印刷線路板上，所述三維電路板包括合成樹脂模制元件，所述合成樹 脂模制元件包括安裝部分和至少一個(gè)腿部分，用于容納指紋傳感器元件的 凹入部分在所述安裝部分內(nèi)，所述至少一個(gè)腿部分的端部連接到所述安裝 部分，且所述至少一個(gè)腿部分的另一端部安裝在所述印刷線路板上，所述 安裝部分和所述腿部分一體地形成；和導(dǎo)體，所述導(dǎo)體設(shè)置在合成樹脂模 制元件上，且電連接安裝在安裝部分上的指紋傳感器元件的輸出終端和形 成在印刷線路板上的導(dǎo)電圖案。本發(fā)明的第二方面提供了一種指紋傳感器器件，所述指紋傳感器器件 包括指紋傳感器元件，所述指紋傳感器元件將從它的平坦的探測(cè)表面獲 得的指紋圖像轉(zhuǎn)換成用于輸出的電信號(hào)；和三維電路板，指紋傳感器元件 安裝在所述三維電路板上，所述探測(cè)表面通過設(shè)置在電子器件的外殼上的 窗口孔露出到所述外殼的外面，且所述三維電路板安裝在容納在所述外殼 內(nèi)的印刷線路板上，所述三維電路板包括合成樹脂模制元件，所述合成 樹脂模制元件包括安裝部分和至少一個(gè)腿部分，用于容納指紋傳感器元件 的凹入部分在所述安裝部分上，所述至少一個(gè)腿部分的端部連接到所述安 裝部分，且所述至少一個(gè)腿部分的另一端部安裝在所述印刷線路板上，所 述安裝部分和所述腿部分一體地形成；和導(dǎo)體，所述導(dǎo)體設(shè)置在合成樹脂 模制元件上，且電連接安裝在安裝部分上的指紋傳感器元件的輸出終端和 形成在印刷線路板上的導(dǎo)電圖案。
在所述第一和第二方面，所述三維電路板可以包括用于電磁屏蔽的金 屬膜，所述金屬膜從凹入部分的周邊部分延伸到腿部分的外表面。在第一和第二方面，用于對(duì)來自指紋傳感器元件的輸出進(jìn)行信號(hào)處理 的電路元件被安裝在腿部分內(nèi)由金屬膜圍繞的區(qū)域上。在第一和第二方面，凹入部分被設(shè)置在其上的安裝部分的表面被形成 為順應(yīng)所述窗口孔的周邊上的外殼的表面。在第一和第二方面，所述三維電路板可以包括在安裝部分的表面上彼 此相對(duì)的一對(duì)導(dǎo)向部分，且所述探測(cè)表面置入所述一對(duì)導(dǎo)向部分之間，所 述一對(duì)導(dǎo)向部分比探測(cè)表面進(jìn)一步凸出窗口孔，且將手指相對(duì)于探測(cè)表面 定位。本發(fā)明的第三方面提供了一種三維電路板，所述三維電路板支撐指紋 傳感器，所述指紋傳感器將指紋傳感器元件容納在封裝內(nèi)，所述指紋傳感 器元件將從它的平坦的探測(cè)表面獲得的指紋圖像轉(zhuǎn)換成用于輸出的電信 號(hào)，所述探測(cè)表面通過設(shè)置在電子器件的外殼上的窗口孔露出到所述外殼 的外面，且所述三維電路板安裝在容納在所述外殼內(nèi)的印刷線路板上，所 述三維電路板包括至少一個(gè)支撐件，所述至少一個(gè)支撐件在它的端部支 撐所述指紋傳感器，且所述至少一個(gè)支撐件的另一端部被安裝在所述印刷 線路板上；和導(dǎo)體，所述導(dǎo)體設(shè)置在所述支撐件上，且電連接所述指紋傳 感器的輸出終端和形成在所述印刷線路板上的導(dǎo)電圖案。本發(fā)明的第四方面提出了一種指紋傳感器器件，所述指紋傳感器器件 包括指紋傳感器，所述指紋傳感器將指紋傳感器元件容納在封裝內(nèi)，所 述指紋傳感器元件將從它的平坦的探測(cè)表面獲得的指紋圖像轉(zhuǎn)換成用于 輸出的電信號(hào)；三維電路板，所述三維電路板支撐指紋傳感器，所述探測(cè) 表面通過設(shè)置在外殼上的窗口孔露出到電子器件的外殼的外面，且所述三 維電路板安裝在容納在所述外殼內(nèi)的印刷線路板上，所述三維電路板包 括至少一個(gè)支撐件，所述至少一個(gè)支撐件在它的端部支撐所述指紋傳感 器，且所述至少一個(gè)支撐件的另一端部被安裝在所述印刷線路板上；和導(dǎo) 體，所述導(dǎo)體設(shè)置在所述支撐件上，且電連接所述指紋傳感器的輸出終端 和形成在所述印刷線路板上的導(dǎo)電圖案。


圖1A和1B是指紋傳感器的橫截面圖； 圖2A和2B是現(xiàn)有技術(shù)的橫截面圖； 圖3是另一現(xiàn)有技術(shù)的橫截面圖；圖4A是從安裝部分的側(cè)面看的、根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的三維電路板 的透視圖；圖4B是從腿部分的側(cè)面看的、根據(jù)第一實(shí)施例的三維電路板的透視圖；圖4C是根據(jù)第一實(shí)施例的指紋傳感器器件的橫截面圖； 圖5A是包括根據(jù)第一實(shí)施例的變型的三維電路板的指紋傳感器器件 的橫截面圖；圖5B是包括根據(jù)第一實(shí)施例的變型的三維電路板的指紋傳感器器件 的橫截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的指紋傳感器器件的橫截面圖； 圖7A是包括根據(jù)第二實(shí)施例的變型的三維電路板的指紋傳感器器件 的平面圖；圖7B是包括根據(jù)第二實(shí)施例的變型的三維電路板的指紋傳感器器件、圖7C是圖示手指在包括根據(jù)第二實(shí)施例的變型的三維電路板的指紋 傳感器器件的探測(cè)表面上被掃描時(shí)的狀態(tài)的側(cè)視圖；圖8A是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的三維電路板的透視圖；圖8B是根據(jù)第三實(shí)施例的指紋傳感器器件的橫截面圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的指紋傳感器器件的橫截面圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖解釋本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。因?yàn)楦鶕?jù)各個(gè)實(shí)施例的指 紋傳感器IOO和指紋傳感器元件101具有與其現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，所以相同的附圖標(biāo)記被用于表示相同的元件，并且省略對(duì)它們的描述。 (第一實(shí)施例)
首先將描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。如圖4A、 4B、和4C中所示，第一 實(shí)施例的指紋傳感器器件Al包括三維電路板Bl和安裝在三維電路板Bl 上的指紋傳感器元件101。所述三維電路板Bl是長(zhǎng)方體盒形狀并且包括合成樹脂模制元件Cl, 所述合成樹脂模制元件Cl通過將安裝部分1和連接到安裝部分1的底面 上的矩形柱狀腿部分2形成為一體而獲得。用于容納指紋傳感器元件101的凹入部分la設(shè)置在安裝部分1的上 表面上。多個(gè)通孔lb沿安裝部分1的縱向方向以兩排穿透通過凹入部分 la的底面。由金屬膜組成的導(dǎo)體(導(dǎo)電圖案)lc從每個(gè)通孔lb (見圖4A) 延伸。指紋傳感器元件101容納在凹入部分la內(nèi)并且指紋傳感器元件101 的輸出終端電連接到每個(gè)導(dǎo)電圖案lc上。指紋傳感器元件101由此安裝 在安裝部分1上。如圖4B中所示，多個(gè)導(dǎo)電圖案2a從在安裝部分1的底面(所述底面 與凹入部分la的底面相對(duì))上的通孔lb延伸。導(dǎo)電圖案2a、通孔lb、 和導(dǎo)體lc組成導(dǎo)體16。所述導(dǎo)體16電連接指紋傳感器元件101的輸出終 端和形成在印刷線路板120上的導(dǎo)電圖案。所述導(dǎo)電圖案2a從通孔lb向 腿部分2的底面(所述底面安裝在印刷線路板120上)延伸。構(gòu)造成信號(hào) 處理電路的電子元件(電路元件)3安裝在安裝部分1 (見圖4c)的底面， 所述信號(hào)處理電路用于探測(cè)聚集在電極上的電荷或電場(chǎng)量，以便指紋傳感 器元件101執(zhí)行例如放大和A/D轉(zhuǎn)換的信號(hào)處理。用于電磁屏蔽的金屬膜 4遍布形成在從在安裝部分1上的凹入部分la的周邊部分到腿部分2的外 表面上。下面將簡(jiǎn)略描述在通過將安裝部分1和腿部分2形成為一體而獲得的 合成樹脂模制元件Cl上形成導(dǎo)電圖案lc和2a的方法。由導(dǎo)電材料(例 如銅)的薄膜制成的電鍍基部層形成在合成樹脂模制元件Cl的表面上。 激光束施加到所述形成的電鍍基部層上以移除在所需的導(dǎo)電圖案的輪廓 上的電鍍基部層。沒有被激光束照射的剩下的電鍍基部層的需要的部分然 后被電鍍，從而形成導(dǎo)電圖案lc和2a。如圖4C中所示，通過使用焊料5將形成在腿部分2上的導(dǎo)電圖案2a與容納在電子器件的外殼200內(nèi)的印刷線路板120的導(dǎo)電圖案焊接(或者 粘接；bond)，具有上述結(jié)構(gòu)的指紋傳感器器件Al被安裝在印刷線路板120 上。指紋傳感器元件101的探測(cè)表面104通過設(shè)置在外殼200上的窗口孔 201暴露在外殼200的表面上。構(gòu)造成三維電路板B1的合成樹脂模制元件 Cl的尺寸精度高于連接器121和122的裝配高度的尺寸精度(例如，±0. 02 至0. lmm)。與利用連接器121和122的現(xiàn)有技術(shù)相比，指紋傳感器元件 101的探測(cè)表面104相對(duì)于設(shè)置在電子器件的外殼200上的窗口孔201被 精確定位。為了將指紋傳感器元件101電連接到印刷線路板120的導(dǎo)電圖 案上，沒有使用包括例如連接器的連接元件。由于元件的數(shù)量的降低，實(shí) 現(xiàn)了成本的降低和小型化。使用從安裝部分1的凹入部分la的周邊部分 延伸到腿部分2的外表面上的金屬膜4來電磁屏蔽安裝在安裝部分1的凹 入部分la內(nèi)的指紋傳感器元件101、安裝在安裝部分1的底面上的電子元 件3、和安裝在腿部分2內(nèi)的印刷線路板120的安裝表面上的電子元件6。由指尖輸出的靜電干擾的影響由此被降低。參照?qǐng)D4A、 4B、和4C，由于外殼200的表面大體上平行于印刷線路 板120的安裝表面，盡管腿部分2的高度H —致，其實(shí)所述高度不必一致。 例如，如圖5A和5B中所示，如果外殼200的表面相對(duì)于印刷線路板120 的安裝表面傾斜，腿部分2的高度從最大高度值Hl逐漸降低至最小高度 值H2，從而配合在窗口孔201內(nèi)的安裝部分1相對(duì)于印刷線路板120的安 裝表面、以與外殼200的表面相同的傾斜角度傾斜。因?yàn)橛砂惭b部分1和 腿部分2形成的合成樹脂模制元件Cl以基于外殼200與印刷線路板120 之間的相對(duì)位置關(guān)系的形式制成，所以合成樹脂模制元件Cl適用于具有 各種結(jié)構(gòu)的電子器件。如圖5A所示，當(dāng)電子元件3安裝在其上的安裝部 分1的底面平行于外殼200的表面時(shí)，因?yàn)閮A斜的安裝表面，從腿部分2 的側(cè)面很難安裝電子元件3。如圖5B所示，當(dāng)安裝部分1的底面制造成平 行于安裝在印刷線路板120上的腿部分2的安裝表面時(shí)，在沒有腿部分2 的妨礙的情況下，電子元件3被容易安裝在安裝部分1的表面上。(第二實(shí)施例)下面描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。除了包括合成樹脂模制元件C2的三
維電路板B2的結(jié)構(gòu)不同以外，第二實(shí)施例的指紋傳感器器件A2的結(jié)構(gòu)與 在第一實(shí)施例中的指紋傳感器器件的結(jié)構(gòu)相同。所以相同的附圖標(biāo)記表示 相同的元件，并且將省略對(duì)它們的描述。如圖6中所示，根據(jù)第二實(shí)施例的三維電路板B2，凹入部分la設(shè)置在其上的安裝部分l的表面形成為彎曲的形式，從而與用于電子器件的在 外殼200的窗口孔201的周邊上的表面(曲面) 一致。印刷線路板120布 置成垂直于外殼200，和腿部分2的一端形成為大致L型的結(jié)構(gòu)。所述電 子元件6安裝在腿部分2的內(nèi)側(cè)表面。安裝部分1配合在設(shè)置在外殼200上的窗口孔201內(nèi)，并且使用焊料 5焊接在大致L型的腿部分2上的導(dǎo)電圖案2a和印刷線路板120的導(dǎo)電圖 案(未示出)。指紋傳感器器件A2由此安裝在印刷線路板120上。因?yàn)榘?裝部分1的表面形成為曲面從而順應(yīng)外殼200的表面，所以沒有破壞電子 器件的美學(xué)外觀。至少通過窗口孔201暴露在外殼200外側(cè)的安裝部分1 的表面被優(yōu)選地涂有與設(shè)置在外殼200上的窗口孔201的周邊上的表面的 顏色相同的顏色。在探測(cè)表面104上掃描手指從而探測(cè)指紋圖像的掃描型指紋傳感器元 件，因?yàn)槠渑c非掃描型(所謂平面型)傳感器相比具有緊湊的尺寸，所以 被廣泛地使用在蜂窩電話中。當(dāng)通過將掃描型指紋傳感器元件101安裝在 第一和第二實(shí)施例的三維電路板Bl、 B2上從而構(gòu)造指紋探測(cè)器Al、 A2時(shí)， 在探測(cè)表面104上掃描手指的時(shí)候手指可能在垂直于掃描方向的方向上偏 離，從而可能降低探測(cè)指紋圖像的精確度。如圖7A、 7B、和7C中所示，設(shè)置一對(duì)引導(dǎo)部分ld。各個(gè)引導(dǎo)部分ld 在安裝部分1的表面上彼此相對(duì)，且指紋傳感器元件101的探測(cè)表面104 在引導(dǎo)部分ld之間，并且引導(dǎo)部分ld通過窗口孔201的比探測(cè)表面104 進(jìn)一步突出。如果由這對(duì)引導(dǎo)部分ld將在探測(cè)表面104上被掃描的手指F 定位在垂直于掃描方向的方向上，則提高了使用掃描型指紋傳感器元件 101探測(cè)的指紋圖像的精確度。(第三實(shí)施例)下面描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。根據(jù)第一和第二實(shí)施例，通過將指紋
傳感器元件101安裝在三維電路板B1、 B2的安裝部分1構(gòu)造指紋傳感器 器件A1、 A2。如圖8A、 8B中所示，根據(jù)第三實(shí)施例，由安裝在印刷線路 板110上的指紋傳感器100和三維電路板B3共同構(gòu)造指紋傳感器器件A3， 所述三維電路板B3通過印刷線路板110支撐指紋傳感器100并且電連接 印刷線路板110的導(dǎo)電圖案(未示出)和容納在電子器件的外殼200內(nèi)的 印刷線路板120的導(dǎo)電圖案(未示出)。如在現(xiàn)有技術(shù)中所描述的，指紋傳感器100包括指紋傳感器元件101; 用于涂布指紋傳感器元件101的表面的硬性保護(hù)膜102;信號(hào)處理電路(未 示出)，所述信號(hào)處理電路基于到接觸探測(cè)表面(保護(hù)膜102的表面)的 手指表面的距離探測(cè)積聚在電極上的電荷或電場(chǎng)量，從而執(zhí)行例如放大和 A/D轉(zhuǎn)換的信號(hào)處理；和當(dāng)指紋傳感器元件101的表面通過保護(hù)膜102被 暴露時(shí)用于屏蔽信號(hào)處理電路的合成樹脂封裝103。指紋傳感器100安裝 在印刷線路板110的安裝表面上。構(gòu)造用于校驗(yàn)和認(rèn)證從指紋傳感器100 輸出的指紋圖像的電路的電子元件7安裝在印刷線路板110的另一個(gè)安裝 表面上。如圖8A中所示，三維電路板B3包括支撐件IO，所述支撐件10形 成為矩形柱狀的合成樹脂模制元件；和多個(gè)導(dǎo)電圖案ll，所述多個(gè)導(dǎo)電圖 案11形成在支撐件10的端面和內(nèi)周面上，并且電連接形成在印刷線路板 110上的導(dǎo)電圖案(未示出)以及形成在印刷線路板120上的導(dǎo)電圖案(未 示出)。所述導(dǎo)電圖案11和形成在印刷線路板110上的導(dǎo)電圖案構(gòu)成導(dǎo)電 體17。所述導(dǎo)電體17電連接指紋傳感器100的輸出終端和形成在印刷線 路板120上的導(dǎo)電圖案。支撐印刷線路板110的支撐件10的表面(圖8A 和8B中的上表面)相對(duì)于將被安裝在印刷線路板120上的表面(圖8A和 8B中的底面)傾斜。用于電磁屏蔽的金屬膜4形成在支撐件10的整個(gè)周 邊表面上。如圖8B中所示，通過使用焊料5將形成在支撐件10上的電路圖11 與容納在電子器件外殼200內(nèi)的印刷線路板120的導(dǎo)電圖案粘結(jié)(或者焊 接)，具有上述結(jié)構(gòu)的指紋傳感器器件A3被安裝在印刷線路板120上。指 紋傳感器100配合在設(shè)置在外殼200上窗口孔201內(nèi)，并且所述指紋傳感 器元件101的探測(cè)表面104通過窗口孔201暴露在外殼200的表面上。與
在第一實(shí)施例中一樣，相對(duì)于設(shè)置在電子器件的外殼200上的窗口孔201， 指紋傳感器元件101的探測(cè)表面104由三維電路板B3精確定位。因?yàn)榘?括連接器的連接元件沒有用于將指紋傳感器元件101電連接到印刷線路板 120的導(dǎo)電圖案上，所以實(shí)現(xiàn)了由于元件數(shù)量的減少而導(dǎo)致的成本降低和 小型化。通過在支撐件10的外周邊表面上的金屬膜4，電磁屏蔽在三維電 路板B3內(nèi)安裝在印刷線路板110上的電子元件7和安裝在印刷線路板120 的安裝表面上的電子元件6。從指尖輸出的靜電噪音的影響由此被降低。 因?yàn)檎赵瓨邮褂矛F(xiàn)有的指紋傳感器100，所以實(shí)現(xiàn)了成本的進(jìn)一步降低。(第四實(shí)施例)下面描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。除了三維電路板B4的結(jié)構(gòu)不同之外， 第四實(shí)施例的指紋傳感器器件A4與第三實(shí)施例的指紋傳感器器件一樣。 由此，所以相同的附圖標(biāo)記表示與第三實(shí)施例中的元件相同的元件，并且 將省略對(duì)它們的描述。如圖9中所示，三維電路板B4的合成樹脂模制元件C4包括矩形柱狀 支撐件10、在垂直于支撐件10的軸向方向上從支撐件10的一端突出的凸 出部分12、和阻擋支撐件10的內(nèi)部的平面元件安裝部分13。導(dǎo)電圖案14 和用于電磁屏蔽的金屬膜15形成在支撐件10、凸出部分12、和元件安裝 部分13的表面上。指紋傳感器100安裝在其上的印刷線路板110安裝在 支撐件10的另一端上。電子元件6和7安裝在元件安裝部分13上。通過將形成在凸出部分12上的導(dǎo)電圖案14與容納在外殼200內(nèi)的印 刷線路板120的導(dǎo)電圖案使用焊料5焊接在一起，具有上述構(gòu)造的指紋傳 感器器件A4被安裝在印刷線路板120上。指紋傳感器100配合在垂直于 印刷線路板120的外殼200的窗口孔201內(nèi)，且指紋傳感器元件101的檢 測(cè)表面104通過窗口孔201暴露在外殼200的表面上。導(dǎo)電圖案14和形 成在印刷線路板110上的導(dǎo)電圖案構(gòu)成導(dǎo)電體18。導(dǎo)電體18電連接到指 紋傳感器100的輸出終端和形成在印刷線路板120上的導(dǎo)電圖案。根據(jù)第四實(shí)施例，如在第三實(shí)施例中的，指紋傳感器元件101的探測(cè) 表面104通過三維電路板B4相對(duì)于設(shè)置在電子器件的外殼200上的窗口 孔201被精確定位。包括連接器的連接元件沒有用于將指紋傳感器元件 101連接到印刷線路板120的導(dǎo)電圖案上。由于元件的數(shù)量的減少實(shí)現(xiàn)了 成本的降低和小型化。因?yàn)榘惭b在三維電路板B4的元件安裝部分13上的 電子元件6和7被金屬膜15電磁屏蔽，所以從指尖輸出的靜電噪音被降 低?，F(xiàn)有的指紋傳感器100照原樣使用在第四實(shí)施例中，這導(dǎo)致成本的進(jìn) 一步降低。本發(fā)明的效果如下。根據(jù)本發(fā)明，包括安裝部分和腿部分的三維線路板一體地形成為合成 樹脂模制元件。安裝在安裝部分上的指紋傳感器元件的探測(cè)表面通過設(shè)置 在外殼上的窗口被露出到電子器件的外殼的外面。腿部分安裝在容納在電 子器件的外殼內(nèi)的印刷線路板上。當(dāng)與使用連接器的現(xiàn)有技術(shù)比較時(shí)，指 紋傳感器元件的探測(cè)表面相對(duì)于設(shè)置在電子器件的外殼上的窗口孔被精 確地定位。由于元件的數(shù)量的減少實(shí)現(xiàn)了成本的降低和小型化。根據(jù)本發(fā)明，指紋傳感器元件被金屬膜電磁屏蔽，所述金屬膜從凹入 部分的外周部分延伸到腿部分的外表面。由此降低了從人體輸出的靜電噪 音的影響。根據(jù)本發(fā)明，用于執(zhí)行對(duì)指紋傳感器元件的輸出的信號(hào)處理的電路元 件也被電磁屏蔽。從而降低了靜電干擾的影響。根據(jù)本發(fā)明，凹入部分設(shè)置在其上的安裝部分的表面形成為與在窗口 孔的周邊上的電子器件的外殼的表面一致。從而沒有破壞電子器件的美學(xué) 外觀。根據(jù)本發(fā)明，手指被一對(duì)引導(dǎo)部分相對(duì)于指紋傳感器元件的探測(cè)表面 定位。從而提高了指紋圖像的精確度。根據(jù)本發(fā)明，具有用于支撐指紋傳感器的支撐件的三維電路板形成為 合成樹脂模制元件。由支撐件支撐的指紋傳感器的探測(cè)表面通過設(shè)置在外 殼上的窗口孔被露出到電子器件的外殼的外面。支撐件被安裝在容納在電 子器件的外殼內(nèi)的印刷線路板上。與使用連接器的現(xiàn)有技術(shù)相比，指紋傳 感器的探測(cè)表面相對(duì)于設(shè)置在電子器件的外殼上的窗口孔被精確地定位。 由于元件的數(shù)量減少而實(shí)現(xiàn)了成本的降低和小型化。盡管本發(fā)明的實(shí)施例已經(jīng)在上面得到描述，但是本發(fā)明不限于上述實(shí) 施例，且在本發(fā)明的要旨的保護(hù)范圍內(nèi)可做出修改。
權(quán)利要求
1、一種三維電路板，指紋傳感器元件安裝在所述三維電路板上，所述指紋傳感器元件將從它的平坦的探測(cè)表面獲得的指紋圖像轉(zhuǎn)換成用于輸出的電信號(hào)，所述探測(cè)表面通過設(shè)置在外殼上的窗口孔露出到電子器件的所述外殼的外面，且所述三維電路板安裝在容納在所述外殼內(nèi)的印刷線路板上，所述三維電路板包括合成樹脂模制元件，所述合成樹脂模制元件包括安裝部分和至少一個(gè)腿部分，用于容納指紋傳感器元件的凹入部分在所述安裝部分內(nèi)，所述至少一個(gè)腿部分的端部連接到所述安裝部分，且所述至少一個(gè)腿部分的另一端部安裝在所述印刷線路板上，所述安裝部分和所述腿部分一體地形成；和導(dǎo)電體，所述導(dǎo)電體設(shè)置在合成樹脂模制元件上，且電連接安裝在安裝部分上的指紋傳感器元件的輸出終端和形成在印刷線路板上的導(dǎo)電圖案。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維電路板，進(jìn)一步包括用于電磁屏蔽的 金屬膜，所述金屬膜從凹入部分的周邊部分延伸到腿部分的外表面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維電路板，其中用于對(duì)來自指紋傳感器 元件的輸出執(zhí)行信號(hào)處理的電路元件被安裝在腿部分內(nèi)由金屬膜圍繞的 區(qū)域上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維電路板，其中凹入部分設(shè)置在其上的 安裝部分的表面形成為順應(yīng)窗口孔的周邊上的外殼的表面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維電路板，進(jìn)一步包括在安裝部分的表 面上彼此相對(duì)的一對(duì)導(dǎo)向部分，且所述探測(cè)表面置入所述一對(duì)導(dǎo)向部分之 間，所述一對(duì)導(dǎo)向部分比探測(cè)表面進(jìn)一步地凸出窗口孔，且將手指相對(duì)于 探測(cè)表面定位。
6、 一種指紋傳感器器件，包括指紋傳感器元件，所述指紋傳感器元件將從它的平坦的探測(cè)表面獲得 的指紋圖像轉(zhuǎn)換成用于輸出的電信號(hào)；三維電路板，指紋傳感器元件安裝在所述三維電路板上，所述探測(cè)表 面通過設(shè)置在電子器件的外殼上的窗口孔露出到所述外殼的外面，且所述 三維電路板安裝在容納在所述外殼內(nèi)的印刷線路板上，所述三維電路板包括合成樹脂模制元件，所述合成樹脂模制元件包括安裝部分和至少一個(gè) 腿部分，用于容納指紋傳感器元件的凹入部分在所述安裝部分上，所述至 少一個(gè)腿部分的端部連接到所述安裝部分，且所述至少一個(gè)腿部分的另一端部安裝在所述印刷線路板上，所述安裝部分和所述腿部分一體地形成； 和導(dǎo)電體，所述導(dǎo)電體設(shè)置在合成樹脂模制元件上，且電連接安裝在安 裝部分上的指紋傳感器元件的輸出終端和形成在印刷線路板上的導(dǎo)電圖案。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的指紋傳感器器件，其中所述三維電路板進(jìn) 一步包括用于電磁屏蔽的金屬膜，所述金屬膜從凹入部分的周邊部分延伸 到腿部分的外表面。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的指紋傳感器器件，其中用于對(duì)來自指紋傳 感器元件的輸出進(jìn)行信號(hào)處理的電路元件被安裝在腿部分內(nèi)由金屬膜圍 繞的區(qū)域上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的指紋傳感器器件，其中凹入部分被設(shè)置在 其上的安裝部分的表面被形成為順應(yīng)所述窗口孔的周邊上的外殼的表面。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的指紋傳感器器件，其中所述三維電路板進(jìn) 一步包括在安裝部分的表面上彼此相對(duì)的一對(duì)導(dǎo)向部分，且所述探測(cè)表面 置入所述一對(duì)導(dǎo)向部分之間，所述一對(duì)導(dǎo)向部分比探測(cè)表面進(jìn)一步地凸出 窗口孔，且將手指相對(duì)于探測(cè)表面定位。
11、 一種三維電路板，所述三維電路板支撐指紋傳感器，所述指紋傳 感器將指紋傳感器元件容納在封裝內(nèi)，所述指紋傳感器元件將從它的平坦 的探測(cè)表面獲得的指紋圖像轉(zhuǎn)換成用于輸出的電信號(hào)，所述探測(cè)表面通過 設(shè)置在電子器件的外殼上的窗口孔露出到所述外殼的外面，且所述三維電 路板安裝在容納在所述外殼內(nèi)的印刷線路板上，所述三維電路板包括至少一個(gè)支撐件，所述至少一個(gè)支撐件在它的端部支撐所述指紋傳感 器，且所述至少一個(gè)支撐件的另一端部被安裝在所述印刷線路板上；和導(dǎo)電體，所述導(dǎo)電體設(shè)置在所述支撐件上，且電連接所述指紋傳感器 的輸出終端和形成在所述印刷線路板上的導(dǎo)電圖案。
12、 一種指紋傳感器器件，包括指紋傳感器，所述指紋傳感器將指紋傳感器元件容納在封裝內(nèi)，所述 指紋傳感器元件將從它的平坦的探測(cè)表面獲得的指紋圖像轉(zhuǎn)換成用于輸出的電信號(hào)；三維電路板，所述三維電路板支撐指紋傳感器，所述探測(cè)表面通過設(shè) 置在電子器件的外殼上的窗口孔露出到所述外殼的外面，且所述三維電路 板安裝在容納在所述外殼內(nèi)的印刷線路板上，所述三維電路板包括至少一個(gè)支撐件，所述至少一個(gè)支撐件在它的端部支撐所述指紋傳感 器，且所述至少一個(gè)支撐件的另一端部被安裝在所述印刷線路板上；和導(dǎo)體，所述導(dǎo)體設(shè)置在所述支撐件上，且電連接所述指紋傳感器的輸 出終端和形成在所述印刷線路板上的導(dǎo)電圖案。
全文摘要
一種指紋傳感器器件，通過利用焊料焊接形成在三維電路板的腿部分上的導(dǎo)電圖案和容納在電子器件的外殼內(nèi)的印刷線路板的導(dǎo)電圖案，所述指紋傳感器器件被安裝在印刷線路板上。指紋傳感器元件的探測(cè)表面通過設(shè)置在外殼上的窗口孔被露出在外殼的表面上。當(dāng)與使用連接器的現(xiàn)有技術(shù)比較時(shí)，指紋傳感器元件的探測(cè)表面相對(duì)于設(shè)置在電子器件的外殼上的窗口孔被精確地定位。
文檔編號(hào)H01L23/488GK101118595SQ200710138249
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月31日
發(fā)明者小林充 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社