[发明专利]包含可弯曲电路的手指传感器及相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及包含手指感测集成电路的手 指传感器以及相关制造方法领域。

背景技术

包含直接检测传感器的环境内的物体的物理属性的集成电路 (IC)的传感器在电子设备中已经是被广泛使用。这些IC被希望接 近它们测量的外部环境，但是它们不应当被外部环境可以施加的机械 的和/或电子事件损坏。

这样的一种感测类型是手指感测及相关的匹配，该技术已经成为 可靠的而且广泛用于个人识别或验证的技术。特别地，指纹识别的一 种通用的实现方法包含扫描一个样本指纹或者其图像，并且存储该图 像和/或该指纹图像的唯一特征。样本指纹的特征可以与数据库中已经 有的参考指纹的信息相比较，以便确定个人的适当识别，如用于验证 目的。

在转让给本发明的受让人的U.S.专利申请序列号5,963,679和 6,259,804中公开了一种实现指纹感测的特别有利的方法，其全部内容 在此结合作为参考。该指纹传感器是一个集成电路传感器，其使用一 个电场信号激励用户的手指，然后使用集成电路基片上的电场感测像 素阵列检测该电场。在同样转让给本发明的受让人的U.S.公布的U.S. 专利申请序列号No.2005/0089202，标题为“Multi-biometric finger sensor including electric field sensing pixels and associated methods” 中公开了另外的手指感测集成电路及方法，其全部内容在此结合作为 参考。

许多的现有技术参考公开了各种类型的IC传感器封装。例如， Wu等人的U.S.专利No.6,646,316公开了一种包含感测晶片的光学传 感器，该该晶片的上表面有接合垫。一个可弯曲电路板被连接到该接 合垫，而且在该感测表面之上有一个开口。一个透明玻璃层覆盖该可 弯曲电路板内的开口。Manansala的U.S.专利No.6,924,496公开了一 种类似的附加到指纹传感器但是离开表面开口之上的区域的可弯曲 电路。

Kasuga等人的U.S.专利No.7,090,139公开了一种包括具有附加 到接线薄膜的接合垫的指纹传感器，而且还包括感测表面之上的窗口 或开口的智能卡。Kozlay的U.S.公布的专利申请No.2005/0139685公 开了一种类似的用于指纹传感器的装置。

有些指纹传感器基于薄膜技术，如Bustgens等人的U.S.公布的 申请号No.2006/0050935中所公开的。其它的指纹传感器可能包含可 弯曲基片之上的感测元件，如Benkley，III的U.S.专利No.7,099,496 中所公开的。这些传感器可能比基于集成电路的传感器稍微更为结实 些，但是可能有性能缺陷。

Ryhanen等人的U.S.公布的专利申请No.2005/0031174公开了一 种覆盖用于电容性电极指纹感测的ASIC的可弯曲电路板，并且其中 该感测电极位于该可弯曲基片的表面上而且覆盖有一个薄的保护性 聚合物层。在一些实施例中，该传感器可能将该可弯曲电路围绕该 ASIC的背面缠绕以便以球形栅格形式附加到电路板。

转让给本发明的受让人的U.S.专利No.5,887,343公开了指纹传 感器封装的实施例，其包括手指感测IC的手指感测区域之上的透明 层。一个具有针对该感测区域的开口的芯片载体经由该透明层的外围 区域，被电容或者电学连接到IC上的接合垫。

手指感测IC当前被用在某些蜂窝电话手机以便捕获指纹用于用 户识别，以及捕获手指运动用于菜单导航。这些传感器没有使用完全 将硅芯片密封起来的标准的IC封装方法，因为传感器用于测量指纹 的感测场(例如，电场、热场等)不能有效地穿过该封装。对于当今 系统中的这些传感器，典型地封装IC或芯片使得在读取操作期间手 指能够直接接触芯片表面上的钝化层。对于储存和运输期间(口袋或 钱包内)防止物理损坏，手机典型地被设计为当不在运行时折叠关闭 起来，保护安装在该折叠装置的内表面上的传感器部件。

然而，有许多更为可取的能够将传感器安装在手机的无保护的外 表面上的情况。这样就将允许使用传感器而无需打开蛤壳式手机，而 且允许在无法折叠关闭的手机，如所谓的“直板式”电话上使用IC传 感器。