[发明专利]一种具有指纹传感器组件的电子装置

说明书

本发明涉及一种具有指纹传感器组件的电子装置，该指纹传感器组件包括：减薄的半导体传感器管芯以及表面的传感器像素阵列，覆盖于传感器管芯表面并向一侧延伸出有连接片的柔性FPC基板，其基板内覆有铜箔，用于粘合柔性FPC基板内的铜箔和传感器管芯管脚的各向异性导电胶(ACF)，填充于传感器管芯正面和FPC柔性层之间，以保护传感器组件不受机械、电和环境损伤的填充材料，用于承载传感器管芯且位于管芯背面的补强板，套嵌在覆盖于传感器管芯表面FPC基板边沿的金属支架，以使传感器组件能承受一定的表面压力，还能对静电放电(ESD)进行泄放。

技术领域

本发明涉及本发明涉及集成电路封装，尤其是，涉及用于半导体指纹传感器的柔性基板覆晶薄膜(Chip On Flex,or,Chip On Film,简称COF)技术及相关方法，更特别地，涉及一种具有指纹传感器组件的电子装置。

背景技术

近年来随着指纹识别技术的发展，指纹识别系统越来越多地应用在日常生活中，例如指纹识别门禁系统、指纹门锁、指纹保险箱柜等；以及在出入境检查处、机场以及对私人设备例如笔记本电脑、超级笔记本电脑、平板电脑、手机、个人数字助理(PersonalDigital Assistant，简称PDA)设备、指纹USBKey、指纹U盘和指纹移动硬盘等验证人的身份的目的而变得常见。

指纹传感器按传感原理，即指纹成像原理和技术，分为光学指纹传感器、半导体电容传感器、半导体热敏传感器、半导体压感传感器、超声波传感器和射频无线电频率(radiofrequency，简称RF)传感器等；按外观形状又可分为条状指纹传感器和面状指纹传感器。

典型的基于半导体工艺的RF射频式指纹传感器包括硅材质的管芯，其正面形成有传感器采集单元阵列、驱动电路、驱动电极和读出电路。可深入皮肤内层采集图像，发射RF信号到人体手指的真皮层。以波长远大于指纹间距的低能量射频信号激励真皮层，利用该RF信号来检测真指纹层与传感器电容阵列之间形成的不同的微弱电容，在临近皮肤表面的电磁场中得到反映并由微型阵列天线予以检测，从而实现真指纹检测的技术，使用该技术可有效杜绝假手指。封装后，传感器单元阵列裸露出来，以供与用户手指接触；或者其上覆盖保护材料与手指接触，从而保护传感器不受物理和环境损伤、磨损等。

美国专利No.5,963,679和6,259,804中公开了指纹感测的一种方法，指纹传感器是这样的集成电路传感器：其使用电场信号驱动用户的手指并使用集成电路基板上的电场阵列感测像素来感测该电场。美国专利No.2005/0089202公开了另外一种手指感测集成电路和方法。

许多现有技术请参阅文献公开了各种类型的IC传感器的封装。例如，Wu等人的美国专利No.6,646,316公开了包括感测晶粒(sensing die)的光学传感器，在其上表面具有接合焊盘(bond pad)。柔性电路板(flexible circuit board)耦接到接合焊盘，并在感测表面之上具有开口。透明玻璃层覆盖柔性电路板中的开口。Manansala的美国专利No.6,924,496公开了附接到指纹传感器的类似的柔性电路附加装置，但是将表面上方的区域留为敞口。

Kasuga等人的美国专利No.7,090,139公开了一种智能卡，该智能卡包括具有附接到布线膜的接合焊盘的手指传感器，并且还包括感测表面上方的窗口或开口。Kozlay的美国专利申请公开No.2005/0139685公开了用于指纹传感器的类似的布置。

Ryhanen等人的美国专利申请公开No.2005/0031174A1公开了覆盖用于电容电极指纹感测的ASIC的柔性电路板，其中，感测电极在柔性基板的表面上并被薄的保护聚合物层覆盖。在某些实施例中，传感器可以将柔性电路包裹在ASIC的后侧，从而以球格栅的形式附接到电路板上。

美国专利No.5,887,343公开了指纹传感器封装的实施例，其在指纹感测IC的手指感测区域的上面包括透明层。对于感测区域具有开口的芯片载体经由透明层的外围区域以电容或电气的方式耦接到IC上的接合焊盘。