本發(fā)明涉及一種指紋辨識(shí)裝置，特別是一種可縮小封裝尺寸及精簡制造過程的具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置。

背景技術(shù)：

指紋感測辨識(shí)為生物特征識(shí)別技術(shù)的一種，其利用人體手指上獨(dú)有的指紋信息進(jìn)行辨識(shí)，以其在安全性和方便性方面的優(yōu)點(diǎn)受到廣泛的應(yīng)用。但是，由于在指紋辨識(shí)時(shí)，使用者的指尖必須與感測表面接觸，在指尖表面產(chǎn)生的靜電電荷可能會(huì)穿過感測表面，從而導(dǎo)致感測芯片受到靜電放電(electrostaticdischarge，esd)的損害。

現(xiàn)有的指紋感測辨識(shí)裝置在抗靜電的設(shè)計(jì)上，主要是將抗靜電結(jié)構(gòu)直接制作于感測芯片上，再進(jìn)行封裝，以實(shí)現(xiàn)抗靜電的功能。如圖1所示為一種現(xiàn)有的具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置10，其是將指紋辨識(shí)器芯片12安裝于基板10的上表面，并通過多根焊線14電性連接基板10和指紋辨識(shí)芯片12，靜電放電條16突設(shè)于指紋辨識(shí)器芯片12的主動(dòng)面121上，封膠體18形成于基板10上且圍繞指紋辨識(shí)器芯片12，且封膠體18局部覆蓋至指紋辨識(shí)器芯片12的主動(dòng)面121上一預(yù)定部位而連接至靜電放電條16，使得靜電放電條16部分顯露于封膠體18開口的邊緣，以達(dá)到指紋辨識(shí)器芯片12的主動(dòng)面121上靜電放電的目的。

然而，由于上述專利前案是將靜電放電條16突出設(shè)置于指紋辨識(shí)器芯片12的主動(dòng)面121上，其封裝過程較為復(fù)雜，且封裝過程中容易危害到芯片本身的功能，另外，由于封裝結(jié)構(gòu)是向上堆棧，會(huì)使得封裝體積和封裝厚度增加，難以滿足封裝輕薄的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置，其采用一體成形有至少一個(gè)凹槽的基板，以容置感測芯片，并于凹槽周圍的基板表面形成有靜電放電防護(hù)線路，且靜電放電防護(hù)線路通過導(dǎo)電柱電性連接基板底部的導(dǎo)接墊，以達(dá)到抗靜電的保護(hù)作用，從而提高指紋感測辨識(shí)的精確度。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置，將靜電放電防護(hù)線路和基板通過一體成形結(jié)合在一起，其制作過程簡易，也同時(shí)將元件體積予以精簡化。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明公開了一種具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置，主要包括一基板、一感測芯片及至少一靜電放電防護(hù)線路，其中基板具有第一表面、第二表面和貫穿第一表面和第二表面的至少一導(dǎo)電柱，第一表面一體成形有一第一凹槽，第二表面設(shè)置有至少一導(dǎo)接墊，且導(dǎo)電柱位于第一凹槽周圍并與導(dǎo)接墊相接；感測芯片設(shè)置于第一凹槽內(nèi)；靜電放電防護(hù)線路設(shè)置于第一表面且位于第一凹槽周圍，靜電放電防護(hù)線路與導(dǎo)電柱相接，以通過導(dǎo)電柱電性連接導(dǎo)接墊。

具體而言，基板可為絕緣基板；較佳的，絕緣基板可為陶瓷基板。

具體而言，具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置還包括有一封裝膠層，且封裝膠層至少填充于第一凹槽。又，封裝膠層可為環(huán)氧樹脂或硅膠。進(jìn)一步地，具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置還包括一觸摸板，觸摸板至少覆蓋感測芯片并使靜電放電防護(hù)線路露出。

具體而言，基板的第一表面一體成形有至少一第二凹槽。

具體而言，靜電放電防護(hù)線路可為連續(xù)或不連續(xù)的環(huán)形。

具體而言，導(dǎo)電柱的橫截面為方形或梯形。

本發(fā)明提供的具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置除了能夠有效抗靜電，同時(shí)可縮小封裝尺寸及簡化封裝過程，不但有別于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，更能有效克服其存在的各種問題。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的具有靜電放電條的指紋感測辨識(shí)裝置的剖面圖；

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置的立體圖；

圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置的剖面圖；

圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置的立體圖；

圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例的具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置的剖面圖；

圖6a及圖6b為本發(fā)明第二實(shí)施例的具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置中設(shè)有不同實(shí)施態(tài)樣的導(dǎo)電柱的剖面圖。

附圖標(biāo)記說明：10-基板；12-指紋辨識(shí)芯片；121-主動(dòng)面；14-焊線；16-靜電放電條；18-封膠體；20-具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置；22-基板；24-凹槽；26-導(dǎo)電柱；28-導(dǎo)接墊；30-靜電放電防護(hù)線路；32-感測芯片；34-封裝膠層；36-觸摸板；40-具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置；42-基板；44-第一凹槽；46-導(dǎo)電柱；48-導(dǎo)接墊；50-靜電放電防護(hù)線路；52-感測芯片；54-封裝膠層；56-觸摸板；58-第二凹槽；60-發(fā)光元件。

具體實(shí)施方式

如圖2所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置20的立體圖。此具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置20主要是由基板22、感測芯片32及靜電放電防護(hù)線路30構(gòu)成。

其中，基板22為一體成形的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施中，基板22的上表面在此定義為第一表面，下表面在此定義為第二表面?；?2的第一表面設(shè)置有凹槽24，感測芯片32安裝于凹槽24內(nèi)，用以擷取影像；凹槽24的數(shù)量可為一個(gè)或多個(gè)，在此以一個(gè)凹槽24作為示例?；?2的第二表面設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)接墊28。另外，于凹槽24的周圍設(shè)有多個(gè)導(dǎo)電柱26，導(dǎo)電柱26貫穿基板22的第一表面與第二表面，并與第二表面的導(dǎo)接墊28相接。靜電放電防護(hù)線路30設(shè)置于基板22的第一表面且環(huán)繞在凹槽24周圍，同時(shí)，靜電放電防護(hù)線路30連接導(dǎo)電柱26，以利用導(dǎo)電柱26作為電性連接的通道，使靜電放電防護(hù)線路30可以電性連接至位于第二表面的導(dǎo)接墊28，以供靜電放電防護(hù)線路30可以傳導(dǎo)多余的靜電電荷經(jīng)由導(dǎo)接墊28釋放出去，以防止感測芯片32受到靜電破壞而影響指紋感測辨識(shí)的精確度。

本實(shí)施例中，基板22可為絕緣基板，較佳則使用陶瓷基板，例如為高溫共燒陶瓷(high-temperatureco-firedceramics，htcc)或低溫共燒陶瓷(low-temperatureco-firedceramics，ltcc)的氧化鋁陶瓷基板。因此，靜電放電防護(hù)線路30、導(dǎo)電柱26及導(dǎo)接墊28的制作，可以先將導(dǎo)電材料利用電鍍、化學(xué)鍍或?yàn)R鍍等方法形成于基板22，再利于通過加壓燒結(jié)方式，將基板22和導(dǎo)電柱26、導(dǎo)接墊28以及靜電放電防護(hù)線路30一同壓合并燒結(jié)為一體，然后安裝上感測芯片32，使得指紋感測辨識(shí)裝置的封裝過程更精簡。

如圖3所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置20的剖面圖。上述具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置20可進(jìn)一步地覆蓋封裝膠層34及觸摸板36來予以封裝。本實(shí)施例中，封裝膠層34填充于凹槽24內(nèi)，且環(huán)繞于感測芯片32的周圍；封裝膠層34的材料可為環(huán)氧樹脂或硅膠。在實(shí)務(wù)上，封裝膠層34亦可部分或完整覆蓋于基板22及感測芯片32上。又，本實(shí)施例中，觸摸板36覆蓋于整個(gè)基板22上方，并使靜電放電防護(hù)線路30露出，以防止靜電；觸摸板36的材質(zhì)通常為玻璃。在實(shí)際實(shí)施時(shí)，觸摸板36只要至少覆蓋于感測芯片32，以保護(hù)感測芯片32，并作為用戶的手指接觸接口。當(dāng)使用者的指尖接觸觸摸板36時(shí)產(chǎn)生靜電，則靜電電荷會(huì)通過靜電放電防護(hù)線路30的傳導(dǎo)后，經(jīng)由導(dǎo)接墊28釋放至基板22外部，以避免觸摸板36被過大的靜電擊穿，以保護(hù)感測芯片32，進(jìn)而可提高指紋感測辨識(shí)的精確度。

另外，如圖4所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置40的立體圖。此具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置40主要是由基板42、感測芯片52、發(fā)光元件60及靜電放電防護(hù)線路50構(gòu)成。

其中，基板42為一體成形的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，基板42的上表面在此定義為第一表面，下表面在此定義為第二表面。基板42的第一表面設(shè)置有第一凹槽44及第二凹槽58，感測芯片52安裝于第一凹槽44內(nèi)，用以擷取影像，發(fā)光元件60安裝于第二凹槽58內(nèi)，用以作為光源；發(fā)光元件60可為發(fā)光二極管，較佳可為紅外線發(fā)光二極管。另外，第二凹槽58的數(shù)量可為一個(gè)或多個(gè)，在此以一個(gè)第二凹槽58作為示例，且發(fā)光元件60的數(shù)量可為一個(gè)或多個(gè)，每個(gè)發(fā)光元件60對應(yīng)設(shè)置于每個(gè)第二凹槽58。另外，多個(gè)導(dǎo)接墊48形成于基板42的第二表面，多個(gè)導(dǎo)電柱46形成于第一凹槽44和第二凹槽58的周圍，且導(dǎo)電柱46貫穿基板42的第一表面與第二表面，并與第二表面的導(dǎo)接墊48相接。靜電放電防護(hù)線路50則設(shè)置于基板42的第一表面且環(huán)繞在第一凹槽44和第二凹槽58的周圍，并讓靜電放電防護(hù)線路50連接導(dǎo)電柱46，以利用導(dǎo)電柱46作為電性連接的通道，使靜電放電防護(hù)線路50能夠電性連接至位于第二表面的導(dǎo)接墊48，以引導(dǎo)多余的靜電電荷往外部釋放，達(dá)到靜電防護(hù)的目的。

同于第一實(shí)施例，本實(shí)施例的基板42可為絕緣基板，較佳為陶瓷基板，例如高溫共燒陶瓷或低溫共燒陶瓷的氧化鋁陶瓷基板；從而有利于通過加壓燒結(jié)方式，將基板42和導(dǎo)電柱46、導(dǎo)接墊48以及靜電放電防護(hù)線路50一同壓合并燒結(jié)為一體，以縮短封裝過程。

同樣地，如圖5所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置40的剖面圖。上述具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置40亦可進(jìn)一步地覆蓋封裝膠層54及觸摸板56來予以封裝。本實(shí)施例中，封裝膠層54填充于第一凹槽44內(nèi)，且環(huán)繞于感測芯片52的周圍，同時(shí)，封裝膠層54也填充于第二凹槽58內(nèi)，并覆蓋發(fā)光元件60；封裝膠層54的材料可為環(huán)氧樹脂或硅膠。在實(shí)際實(shí)施時(shí)，封裝膠層54亦可部分或完整覆蓋基板42、感測芯片52以及發(fā)光元件60。另外，本實(shí)施例的觸摸板56覆蓋于整個(gè)基板42上方，并將靜電放電防護(hù)線路50予以露出，以防止靜電；觸摸板56的材質(zhì)通常為玻璃。在實(shí)際實(shí)施時(shí)，觸摸板56只要至少覆蓋于感測芯片52，用以保護(hù)感測芯片52，并作為用戶的手指接觸接口。

上述實(shí)施例中，靜電放電防護(hù)線路形成為連續(xù)的環(huán)形線路，除此之外，靜電放電防護(hù)線路也可為不連續(xù)的環(huán)形線路，例如，具有一個(gè)或多個(gè)開口，以為封裝設(shè)計(jì)提供不同的選擇。

另外，本發(fā)明用來作為導(dǎo)電通道的導(dǎo)電柱，其結(jié)構(gòu)、數(shù)量、相對位置可以依照所需的抗靜電程度進(jìn)行調(diào)整，例如，導(dǎo)電柱的數(shù)量可以為一個(gè)或多個(gè)。又，上述實(shí)施例所呈現(xiàn)的導(dǎo)電柱是以長柱形結(jié)構(gòu)的形式存在，而相較于長柱形導(dǎo)電柱具有長方形的橫截面，本發(fā)明還提供多個(gè)不同橫截面形狀的實(shí)施態(tài)樣，如圖6a所示，導(dǎo)電柱46具有上窄下寬的梯形橫截面，又如圖6b所示，導(dǎo)電柱46具有上寬下窄的梯形橫截面。在實(shí)際實(shí)施時(shí)，導(dǎo)電柱不僅可以呈現(xiàn)為具有方形或梯形橫截面的柱狀結(jié)構(gòu)，亦可為錐狀、片狀或不規(guī)則形狀等結(jié)構(gòu)。

當(dāng)然，導(dǎo)接墊也可以針對其結(jié)構(gòu)、數(shù)量、相對位置上進(jìn)行調(diào)整、變化。至于上述實(shí)施例中所揭露的凹槽、感測芯片、發(fā)光元件的形狀、數(shù)量、相對位置等關(guān)系也都僅作為示例，并不以此為限，任何與本案精神均等者皆不脫離本發(fā)明的范疇。

綜上所述，本發(fā)明提供的具有抗靜電結(jié)構(gòu)的指紋感測辨識(shí)裝置提供一體成形的基板，并將靜電放電防護(hù)線路整合于基板上，再利用導(dǎo)電柱作為靜電放電防護(hù)線路和導(dǎo)接墊電性連接的通道，可以將多余的靜電電荷導(dǎo)引出去，達(dá)到抗靜電的保護(hù)作用；進(jìn)一步地，本發(fā)明可將靜電放電防護(hù)線路、導(dǎo)電柱與導(dǎo)接墊一同整合于基板成形的制造過程中，相較于現(xiàn)有技術(shù)，不但可有效薄化封裝結(jié)構(gòu)，同時(shí)可簡化封裝過程。

以上所述的實(shí)施例僅是為說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在使熟習(xí)此項(xiàng)技藝的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，當(dāng)不能以之限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，即大凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。