[go: up one dir, main page]

TWI223778B - Apparatus for fingerprint image capture and method of making same - Google Patents

Apparatus for fingerprint image capture and method of making same Download PDF

Info

Publication number
TWI223778B
TWI223778B TW091115312A TW91115312A TWI223778B TW I223778 B TWI223778 B TW I223778B TW 091115312 A TW091115312 A TW 091115312A TW 91115312 A TW91115312 A TW 91115312A TW I223778 B TWI223778 B TW I223778B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
sensor array
base
sensor
integrated circuit
patent application
Prior art date
Application number
TW091115312A
Other languages
English (en)
Inventor
Keith T Deconde
Srinivasan K Ganapathi
Randolph S Gluck
Steve H Hovey
Shiva Prakash
Original Assignee
Fidelica Microsystems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fidelica Microsystems Inc filed Critical Fidelica Microsystems Inc
Application granted granted Critical
Publication of TWI223778B publication Critical patent/TWI223778B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13Sensors therefor
    • G06V40/1306Sensors therefor non-optical, e.g. ultrasonic or capacitive sensing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49007Indicating transducer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49128Assembling formed circuit to base
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

1223778 A7 _ B7 五、發明説明(1 ) 登技術背景 1.發明之枯術頜域 本發明係大致有關一種可感測出紋理且可利用信號 來表示紋理的裝置。更確切來說’本發明係有關一種可 感測指紋與其他紋理表面且可將該等指紋與其他紋理表 面以影像表示出來的裝置。 _2·相關拮轉之說明 指紋影像感測工業使用二種重要的技術來捕捉個人 指紋的影像以便可用於電子安全應用程式中-(1)光學 式感測器,以及(2)電容式感測器。以設計上來說,大部 分但並非全部的該等感測器係在矽晶片上使用一種小型 二維基本感測器晶胞陣列。當將手指置放在此種小型感 測器陣列上時,電子電路可掃描該感測器陣列中的各個 感測器晶胞以進行適當的輸出。來自各個晶胞的輸出為 可指示出指紋特徵(例如脊條)之間距離以及在該位置上 之感測器晶胞的一種計量方法。該等距離的複合對映圖 可解譯為該指紋的影像且可代表該影像。 爲了可在取得指紋影像的過程中掃瞄感測器陣列中 的各個晶胞,一種CMOS式(互補金屬氧半導體式、 Complementary Metal-Oxide Semiconductor)的主動開 關裝置(例如電晶體或二極體)可被置放在各個晶胞上, 因此可使該感測器陣列成為建構在矽基體上的”主動 (active),,裝置。此外,其他CMOS式的定址電路(例如列 22本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— 1223778 A7 B7 五、發明説明(2 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 與行多工器)經常地被用來選擇性地對該感測器陣列的 各列與各行進行定址。此外,爲了處理與傳送所得信號, 其他的CMOS電路,例如放大器、電壓比較器與A/D (類 比對數位、Analog-to-Digital)轉換器,便必須要包括在 内。典型地,該等定址與處理電子系統亦可在該主動感 測器陣列以外位置之相同矽基體晶片上進行整合。 上述矽式感測器陣列與相關聯定址與處理電路的一 項重要缺點在於將它們整合於相同基體上所產生的費 用。主動陣列的大小與感測器晶片的大小因此必須要夠 大才能夠容納正常指紋與額外的電路。因此,感測器的 尺寸將變大、典型地依據15 mm乘以15 mm的等級大 小。因為矽晶片處理動作是在直徑典型地為150至200 mm的石夕晶圓上進行,因此相對來說幾乎無法可以從單 一晶圓取得感測器晶片。因此,各個感測器晶片的成本 可能很高。此種高成本將難以配置該種指紋感測器於消 費性裝置(例如電腦、無線與手攜式裝置、網際網路設備) 的保全裝置以及對費用是相當敏感的其他實體存取控制 應用程式中。此外,對感測器陣列與相關電子系統進行 CMOS類型處理的大部分感測器很容易在進行感測的時 刻受到周邊環境的影響,並且亦會受到靜電放電現象 (electrostatic discharge、ESD)的影響,如果有的話。 因此所需的是一種可使用一種小型感測器的裝置,其 適用於大部分的消費性電子裝置與其他應用程式中,並 5 22夯紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Μ規格(210X297公釐) 1223778 A7 " ---------^B7 五、發明説明(3 ) ----—- 且可同時維持不貴的 、、寺性以付a大眾市場的低成本需 發明之概 在本么月的f施例中,一種指紋感測裝置包括並不 使用於在I座上進行組裝之主動開關元件的-感測器 陣列絲座亦包括—互連結構。備置處理與定址電路 的感測器支持積體電路係分別地形成,且隨後利用該互 連結構黏合至該基座以確保適當的電性連結。因此,該 處理與定址電路並未與感測器陣列結合在一起,但卻利 用構成該基対之該互連結制傳導路徑紐地連結至 感測器陣列。在-實施例中,該處理與定址電路含有二 個分別形成的感測H支持積體電路,該等電路設置在相 鄰於形成在其上之感測轉列邊緣的該基座上。各種不 同的信號係利用該基座中的互連結構從該感測器陣列傳 迗至感測器支持積體電路或從該感測器支持積體電路傳 送出來。此外,爲了對一電源與其他外部裝置進行傳送, 一分離電纜可附接至該基座,且電性地連接至一個或多 個該等感測器支持積體電路。或者,該感測器陣列可形 成為一明顯半導體電路,且隨後附接至一分離基座。 在本發明的一實施例中,該感測器陣列將使用一種二 維晶胞陣列,各個該晶胞陣列將僅較佳地含有被動元件。 .夺紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、一叮| 1223778 A7 B7 五、發明説明(4 ) 在其他實施例中,該感測器支持積體電路可被一座框 結構覆蓋住,且該感測器陣列可利用一種覆蓋材料封裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 起來。 圖式的簡要說明 第1A圖與第1B圖將根據本發明的至少一實施例展 示出一指紋感測裝置的一頂部透視圖與一橫截面圖。 第1C圖與第1D圖將根據本發明的一較佳實施例展 示出感測器陣列晶胞的一橫截面圖與一頂視圖。 第1E圖將根據本發明展示出一指紋感測裝置的一概 要方塊圖。 第2圖將根據本發明的至少一實施例展示出具有一 座框結構之一指紋感測裝置的一頂部透視圖與。 第3圖將根據本發明之一個或多個實施例展示出可 與外部電纜分離之第1圖指紋感測裝置的頂部透視圖。 第4圖將根據本發明一個或多個實施例展示出一指 紋感測裝置的運作。 第5圖將根據本發明的至少一實施例展示出其底部 附接有部件之一指紋感測裝置的底部透視圖。 第6圖將根據本發明的至少一實施例展示出一指紋 感測裝置的一頂部透視圖,其中僅使用單一感測器支持 積體電路裝置。 較佳實施例的詳細說明 7 7)冬紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210X297公釐) L·. 五 發明說明 5 之來說’本發明包含使可將一指紋轉換為所得信號 剛器=感測料敢全地與含^址與處理電路之感 咸,積體電路分離,錢址與處理電路可用以對該 感測器陣财的晶蚊址, ^ 』處理㈣於置於该感 作^ 、、、文理表面上而取得的信號。該經檢測與處理 隨後被傳送至其他外部U,而不會受到不當衰 聲像此並無法在可從該所得信餘述呈現一指紋 錢影像處理過程中使用。包括該感測 =具有對應互連結狀錄座料職射獨立於i j疋址與處理電路之感測器支持積體電路而組成。在 曰::M中’該感測器陣列係由多列與多行的個別感測 Z二成’而在-較佳實施例中,每列可包含256個晶 二母行可包含256個晶胞,總共有65,说個晶胞。該 1 /、’益支持龍電路亦獨立於感測輯狀製程而组 成’位係魏形成在感測結構上的該互連結構電性地連 接至感測n_且實體地連接至該感㈣構,以使它們 並不會對該感測器陣列產生干擾。 、在-實施例中’紐與處理電路係被散佈纟二個分別 的感挪器支_體電路。料感難切_電路裝置 中之第一裝置將被置放在相鄰於該感測器陣列之一邊緣 勺X基座上,且對該感測器陣列的各列與各行中之一進 行定址’並且處理因著將手指施加在其上且檢測出指紋 而從感測器陣列取得的信號。該等感測器支持積體電路 裝置的另—個裝置、即第二裝置將被置於該感測二車列 22夺紙張尺度適用中國國家標準(〇^)舰格(21〇><297公爱) 1223778 A7 _B7_ 五、發明説明(6 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 的另一邊緣,典型地垂直於該第一感測器支持積體電路 設置之位置的該感測器陣列邊緣,且將對該感測器陣列 的其他列與其他行進行定址。各個該等感測器支持積體 電路裝置係利用存在於該基座中之互連結構電性地連接 至感測器陣列以備置電性連結。該互連結構包括基座上 的接觸墊,其為感測器支持積體電路上之對應接觸墊電 性地連接之處。此外,一電纜亦可連接至設置在該基座 上之互連結構中的電纜接觸墊,且該互連結構將允許該 電纜、該感測器陣列以及該感測器支持積體電路之間的 電性連結。該電纜隨後將用來與主機電子裝置以及以下 將說明之其他外部裝置進行連通。以下的發明說明將稱 感測器陣列的’’頂部(top)n為指紋可置放之位置且可由 指紋感測裝置進行感測。相反地,感測器陣列的’’底部 (bottom)’’為並未暴露而可接收手指且可附接至某些其他 結構的該側邊,。 較佳地,感測器陣列為’'被動(passive)’’的,且因此並 不需要在各個個別位置使用主動開關裝置(例如電晶 體、二極體等)以可對感測器陣列進行掃描。此等實施例 的優點在於可以選出基體材料作為感測器陣列,該等材 料並不限於矽或其他半導體材料,並且可使用玻璃、塑 膠、或任何其他適當材料。玻璃、塑膠與其他基體均是 大致上可得的,因此可在相同的晶圓或面板上製造出數 以百計的感測結構,進而可減少單位成本。這將允許利 用感測器陣列配置指紋成像裝置到費用敏感的應用方式 9 争紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 五 、發明説明( :車型市場來說。-額外優點在於指紋感測 的ESD特後與處理電路的分別組成可形成增進式 使用在包含該定址與處理電路之 -導出故障的_可與該感測器陣列分離 Γ分。同樣地,使該感㈣_與該定址與處理電路分 維將可使感㈣_的尺寸料(因為料與其整合在 —起)。 第Μ圖與第…圖將根據本發明的至少一實施例展 示出一指紋感測裝置的-頂部透視圖與-橫截面圖。該 指紋感測裝置1〇具有—基座⑽(例如一晶圓或面板基 體),且一感測器陣列140將建構在該基座觸中或設置 在其上在本發明的較佳實施例中,感測器陣列⑽將 占用該基座⑽之整個可得部份的一實質部分但並不 會伯用整個部份。基座⑽亦含有—互連結構145,其 包含從電纜130連接至積體電路裝置11〇與12〇的埋入 導體互連引線145A、埋入行導體互連引線145B以及埋 入列導體互連引線145C。接觸墊147A係設置在基座1〇〇 頂部表面的適當位置上,以透過一種傳導黏合材料
147C 電性地連接至二個感測器支持積體電路裝置11〇與12〇 以及電纟覽130上的對應接觸塾*|47B,以便建立與互連引 線145的一項電性連結。同時展示為絕緣體149的是絕 緣層或用以確保各種不同互連引線並不會相互干擾的層 體,例如所示地,埋入列導體互連引線145B與埋入行 10 )本紙張尺度適用中國國家標準A4規格(210X297公釐) 1223778 A7 B7 五、發明説明(8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 導體互連引線145C之間的絕緣體。在一實施例中,裝 置110與120係設置且附接於感測器陣列140之二邊緣 上的該基座100,以使該等裝置110與120係相鄰於基 座100上表面上的感測器陣列140。當中為積體電路裝 置110與120附接之處的該等邊緣將彼此垂直,且設置 在相同平面上。感測器陣列140含有組織為多行與多列 的一個二維個別晶胞陣列。在此種狀況中,該二個感測 器支持積體電路裝置(例如裝置110)中之一裝置可對感 測器陣列140的各列進行定址,且亦可處理因著將手指 施加在其上且檢測出指而從該感測器陣列取得的信號, 而另一個裝置(例如裝置120)可對陣列140的各行進行 定址。積體電路裝置110與120較佳地含有習知的CMOS 電路,其包括多工器以及用以對該陣列之不同列與行進 行定址的其他習知電路。此外,裝置110與120可使用 其他的類比電路以及數位邏輯來實行其他特徵,例如正 進行定址之晶胞的狀態,以及該感測器陣列的狀態(是 否在進行運作過程中已經將一手指置放在其上)。 指紋感測裝置10的特徵在於感測器支持積體電路裝 置110與120以及感測器陣列140的散佈與分離特質。 熟知技藝者應該可了解的是,該二個感測器支持積體電 路可以置換為單一感測器支持積體電路來。此外,使感 測器支持積體電路裝置11〇與120分離於感測器陣列 140的動作可允許感測器陣列積體電路140本身具有一 種可撓特質。例如,在本發明的一實施例中,感測器陣 11 22_紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1223778 A7 B7 五、發明説明(9 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 列積體電路140可含有被動開關裝置,而非主動開關裝 置。而因為不含有主動裝置,積體電路140可變得較輕 薄且可撓的。在含有被動開關裝置的狀況下,感測器陣 列當中並未含有二極體或電晶體。 在其他實施例中,感測器陣列140可反之為主動的, 如包含主動開關裝置,例如電晶體,尤其是在對陣列140 中各個個別晶胞進行定址之列與行的相交點。 在一被動感測器陣列實施例中,該陣列140中的各 個個別感測晶胞將使用一種壓力感測裝置,其包括至少 一平版印刷型樣感測器。各個壓力式感測晶胞具有一懸 臂或一簡單懸置橋路或可與第一傳導電極接觸的隔膜, 而該第一傳導電極會在指紋定位脊條所施加的負載下變 形。此種變形將使該傳導電極與第二傳導電極接觸,而 該第二傳導電極接觸最初係該第一傳導電極分離且絕 緣。該二個電極之間的接點將封閉一電子電路,因而允 許一電流在施加外部電壓地狀況下流通過。此電流的出 現或缺席可用來測定出一手指脊條的出現或缺席,且因 此可用以反映出指紋的特徵。以此種方式對該感測器陣 列140中的所有感測晶胞進行掃描將可產生一指紋影 像。此項技術已在名為"Method and Apparatus for Pressure Sensing〃且於2000年5月16曰提申之美國專 利申請案09/571,765中作詳細的說明(以下將稱此案為 ’’Pressure Sensing專利π)。第1 C圖與第1 D圖將分別地 展示出一較佳被動感測晶胞的截面圖與頂視圖。所展示 12 73麥紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Μ規格(210X297公釐) 1223778
發明説明(ίο 的有基體Ί2、絕緣體 ㈣…引線20、電阻器 32、下電極50、包括祜狡^ ^ 巴緣層 秸破移除之下犧牲層62 成為使用中之上電極的,^ ^上先極6〇、 电枝的-上層64、井釋出層 構72、按鍵80、以乃辟辟』 ^體結 及懸臂樑90。如上述美國申〜 09/571,765中所述,盥夂徊日S甲巧案 、各個日日胞相連的是介於5,〇〇 500,000 歐姆(〇hms)範圍 ,^ 至 7祀W之間的一大型電阻產生 該裝置係與一下拉電ρ且哭.. 、置’ 冤阻盗-起在各列上落地,儘 他晶胞在減施加的動作下被同時壓下時,*二、 晶胞會備有電流漏損量路徑,將允許感測出Γ卢;:他 胞’進而可在不可能的狀況下允許檢測出信號。=晶 應該要了解的是’本發明所揭露的基座可根據上述’ 案的基座來進彳伐變,錢包含本發__ 2 體電路裝置。 于積 第1E圖將根據本發明展示出一指紋感測裝置的 要方塊圖。如所展示地,各種不同的電力、接地= 線將從電纜130散佈至基座1〇〇中的互連結構ms '*
進而散佈至感測器支持積體電路裝置11〇與GO 雖然可以利用多種方式來進行運作,例;可^續地檢 測是否正施加一指紋以便進行感測的一
At ^ 種水遠開啟狀 悲’較佳地是,設置在該等感·支持積體電路裝置中 之一(其典型地為列(或感測)感測器支持積體電路 、 醒電路122可檢測出該感測器陣列上一手指的最芦、
動作。可產生該喚醒信號作為多個不同曰队u I + U日日胞狀態的累 積,較佳地整體晶胞的一子組,例如8列命。 〜興8行。當施 13 丨参紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) I 訂............4jn· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1223778 A7 _B7_ 五、發明説明(U ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 加一電壓至各行時,可感測出從感測器陣列輸出的對應 對接地電流,以便如果沒有電流流出時,可指示出並未 施加壓力,但如果有電流的話,可指示出已經施加壓力 到至少某些該等晶胞且因此必須要進行檢測。該喚醒信 號將在外部主機裝置中產生一晶片選擇信號,該信號隨 後將使各個感測器陣列支持積體電路110與120中的習 知位址解碼器電路(例如使用從輸入時鐘與一多工器計 算時鐘循環的一計數器)掃描感測器陣列上的各個感測 器,以便取得對應於感測器陣列之各個感測器的一輸出 信號。該電流位址可作為針對對應感測器支持積體電路 110與120之多工器的一項選擇輸入。該選定多工器輸 出將用於行(或驅動)感測器支持積體電路Ή0中以在適 當行中施加一電壓。該列(或感測)感測器支持積體電路 120上的選出多工器輸出將僅使一個輸出信號線從感測 器陣列一次連接至處理電路128。來自感測器陣列140 的輸出信號線將透過互連結構145散佈,且其長度將維 持為最小,如顯示地。在該行感測器支持積體電路120 從由該解碼器選出之該感測陣列的信號輸出(再次 地顯示為一多工器與一計數器)隨後將利用放大器124放 大且在比較器126上與一參考信號進行比較,以及來自 比較器126的輸出,且隨後透過互連結構145散佈至電 纜130以與外部裝置一同使用。 在一被動開關實施例中,當該開關在指紋脊條出現的 狀況下於感測晶胞處被關閉時,較高電流將流經過一電 14 2 32本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 工223778 A7 —_____B7___ 五、發明説明(12 ) 流到電壓放大器124。將利用比較器126比較此增大電 壓與一參考電壓。如果來自該放大器的電壓大於該參考 電壓的話,比較器將輸出一數字,Ί,,,而如果該電壓較小 的話(如果感測晶胞位於該指紋的凹處下且該開關並未 關閉的話),將輸出一數字,Ό,,。因此,處理電路之”1”與 Π〇π的數字輸出為該指紋影像之脊條與凹處的對映圖。一 種覆蓋材料(未顯示)將完全地包封住該感測器陣列,以 使該感測晶胞的内部結構能避免因為感測過程中手指組 織接觸而產生的環境損傷或污染/磨損。 感測器支持積體電路裝置110與120可利用多種不 同方式來附接,部份地根據爲基座100選用的材料以及 感測器陣列1 40的組態方式。較佳地,如以下所述,該 感測器支持積體電路裝置ΊΊ0與12〇係直接地於接觸墊 處附接至基座,而該接觸墊為該基座之互連結構145的 部份’如第1Β圖所示且如以下更詳細說明地。或者,該 感測器支持積體電路裝置Ί 1〇與Ί 20可利用電纜來附接 或可利用附接至該基座Ί 00的其他連接器來附接。在任 一狀況中,所欲的是要將組成總成的整體π高度(height)” 簡況保持在最小(為置放在基座1〇〇上之感測器支持積體 電路裝置11〇與120中之任一,或透過基座100上的一 電繞),因爲這會影響手指放置在裝置總成上的位置,且 會減少該手指與該感測器陣列Ί 40之間的整個接觸位 置。整體高度為基座/感測器陣列以及積體電路裝置11〇 與120之整體厚度的一項功能,其中任一種裝置可視需 15 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ297公嫠) 0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、可丨 麟- 1223778 A7 B7 五、發明説明(l3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 要而減少。整體高度對用於小型可攜式裝置中使用的指 紋感測裝置來說是相當重要的,例如PDA與蜂巢式電 話。然而,從影像品質與大小的角度來說,重要的是減 少感測器支持積體電路裝置110與120的厚度,或減少 附接在頂端的可撓電纜130,因為手指是部份地放在後 端。藉著將可撓電纜130或裝置110與120置放在遠離 於該感測器陣列的位置,便可最小化因著將手指放在感 測器上所造成的妨礙。 裝置110與120為積體電路,較佳地係利用CMOS 處理技術來形成。在一實施例中,對陣列中之各行進行 定址的裝置110 (如本文中說明的n行裝置’’),將透過軟體 或者透過時鐘接收一信號,而該信號將驅動行位址解碼 器電路,該電路為習知的電路結構但可包括例如上述的 計數器與多工器,以測定出欲進行定址的該行且施加一 電壓至該定址行。在相同定址過程中,其他裝置120 (如 本文中說明的π列裝置Ί將以相似於行裝置的方式使用列 位址解碼器電路來測定出欲定址的列(或者可接收一信 號以對一特定列進行定址,如果整個解碼器位於裝置 110中的話),且連接對應於由該定址行與定址列所界定 之定址晶胞輸出於處理電路,而該處理電路將如上所述 地包括,例如放大器124與比較器126。該行裝置110 上的一特定行位址與該列裝置120上的一特定列位址可 獨特地識別出正被定址的個別感測器晶胞。該定址列的 輸出將利用放大器124進行放大,且隨後輸入至比較器 16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 1223778 A7 _B7_ 五、發明説明(l4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 126,其中該項輸出將與一參考電壓進行比較以辨識出是 否它為一脊條(數值πη或為一凹處(數值π〇π),而該數 值隨後將被傳送回到一主機/外部裝置(由電纜130連 接)。利用時鐘或軟體命令做為一項輸入,該等裝置110 與120可掃描整個陣列以產生一完整指紋感測器讀取過 程。 將裝置110與120附接至基座100 (且至感測器陣列 140)的方式之一是分別地校準各個裝置110與120上形 成該基座100之互連結構145部分的接觸墊147Β與接 觸墊147Α,如第1Β圖所示,且隨後利用一種傳導材料 147C電性地連接該校準接觸墊,例如焊接或傳導黏劑, 這習知地為一種覆晶(flip-chip)程序。互連結構145隨 後適當地電性地連接感測器陣列140中的導體,其以基 座100的接觸墊形成個別列線與行線,以致能感測器陣 列140的個別晶胞定址過程。非傳導黏劑可用來強化裝 置1 10與120對基座100的附接。可使用不同於覆晶程 序的其他附接方法,但應該要確保該等裝置上各個接觸 墊之間的傳導接觸,且僅接觸基座上的對應接觸墊,而 同時可使他們隔絕於所有其他接觸墊。可應用的其他附 接處理方式的實例包括電纜黏合、電纜焊接等等。為技 藝中已知技術的電纜黏合技術將包含在感測器陣列140 以及裝置110與12之間建立電纜橋路,且隨後將黏合 該等橋路以形成一種電性連結,可撓電纜130亦透過基 座100中的互連結構145電性地連接至該感測器陣列 17 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1223778 A7 B7 五、發明説明(IS ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 140以及感測器支持積體電路裝置110與120,以提供 電力、接地、時鐘、資料輸入/資料輸出與連接至主機或 其他裝置的其他連結。可藉著焊接或技藝中已知的其他 方法來附接可撓電纜130,例如熱桿附接技術或π各向異 性傳導薄膜”(ACF)附接技術。可撓電纜130亦可傳送指 紋影像信號至該等外部裝置。上述感測裝置的一例示實 行可具有以下的尺寸特徵: 感測裝置(無電纟覽):介於8~32mm寬乘以9~36mm 厚乘以0·7~2.1 mm高的範圍。或者,大約為1 6 mm 寬乘以18 mm厚乘以1·4 mm高; 感測器陣列:介於6 mm乘以6到28 mm乘以28 mm 的範圍。或者,大約為14mm乘以14mm ; 個別晶胞:每邊2500微米(micron)平方;最佳地 大約為每邊50微米; 基座:0.2 mnrT2 mm厚;最佳地大約為0.7mm厚 (高); 電纟覽附接接觸塾:最佳地大約為1.2 mm乘以0.8 mm 乘以3.5微米厚。 18 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 五、發明説明(l6 ) 建爐上H尺寸大小僅為例示用’且可根據設計、成本、 建構、材料與工業的考量進行變化。 第2圖將根據本發明的至少一實施例展示出具有座 框結構之-指紋感測裝置的_頂部透視圖。指紋感测裂 置2〇含有相似於感測裝置10 (展示於第!圖)的部件, 例如感測器支持積體電路裝置㈣與⑽以及感測㈣ 列U〇,但該等部件將被覆蓋㈣免與外面的環境直接 接觸。感測H支持㈣電路裝置可㈣用一種座框結構 來覆蓋住’該餘結構將沿著基座】⑻的所有外部邊緣 來設置(展示於第1圖)°該感測器陣列亦可被-種薄型 的覆蓋物⑽覆蓋住。料允許时指纽在該覆蓋物 210上,而不會與下面的感測器陣列進行直接地接觸。 座框200亦可做為感測器圖取得過程中的一種手指置放 引導物。同樣地’可如第Ί圖電纜m之方式運作的一 種可撓電纜23G可附接至該指紋感測裝置2(),以使對感 測為支持積體電路裝置與感測器陣列的接點可被設置在 座框200之下。電纜230亦可展示為具有一空間端,該 空間端具有接觸點220,進行允許對主機裝置或其他外 部裝置進行連結,而該等裝置可提供電力且亦可接收由 指紋感測裝置20所產生的指紋影像信號。 座框200的組成可為金屬、塑膠、陶瓷、或任何適 當材料。座框200可利用夾住、模製、黏合或任何適當 方法固定住。覆蓋物210應該要傳送具有最小衰減或失 真的經測量能量(壓力、光線、電場、熱能等)。將藉著 19 23沐紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1223778 A7 ________B7 五、發明説明----- 正、二測里/感測的量,以及環境與使用要件來選出使用的 材料。典型的材料選擇可包括聚合物式材料,例如塑膠、 彈性體、鐵I龍(Teflon)、丙稀酸、或上述該等之組合。 第3圖將根據本發明之一個或多個實施例展示出第1 圖之指紋感測裝置的頂部透視圖’該裝置係與外部電緵 分離j展示於第3圖的部件1〇〇、11〇、12〇與14〇已經 對照第1圖的感測裝置10來進行說明,且實質上維持: 同。分離式裂置300將在基座⑽上展示出一組接觸塾 310。該等接觸墊310可用來連接該裝置至—可挽 電繞(如第1圖所示),或者可用來組合式地使該裝置: 上具有對應相配介面的另一個裝置。 第4圖將根據本發明一個或多個實施例展示出一指 紋感測裝置的運作。當中的部件,如座框·、覆蓋物 41〇與電欖430將分別地對應於第2圖的部件細㈣ 與230,且實質上將以相同方式來運作。當手指4仙置 放在且壓在覆蓋物410上時,手指440指紋的個別特徵 可在覆蓋物楊下之感測器陣列的各種不同晶胞中感剛 出來。指紋影像將以由感測器陣列晶胞所產生的電子^ 號來代表出來。可利用電瘦430傳送該等信號至一外; 裝置。座框400可做為幫助其指紋正進行反映之使用者 的一種引導物,以使該使用者可正確地置放其手指在該 感測裝置上。 Μ 第5圖將根據本發明的至少一實施例展示出其底部 附接有部件之一指紋感測裝置的底部透視圖,然=根據 20 2 3沐紙張尺度適用中國國家標準(⑽)M規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 麵 1223778 五、發明説明(l8 少一實施例’感測器陣列將維持在基座的頂 51。與52V則ί置5二亦具有感測器支持積體電路裝置 、、可與它們檢修的感測器陣列540分離。 感測器支持積體電路裝置51〇鱼52()]刀離 54fH 興52G,以及感測器陣列 將如其計數器部件,裝置11〇盥^ 列140等方气來運作如卜+ - 2〇以及感測器陣 寺方式來運作,如上述第】圖。再度地,應該要 /思的是,該二個感測器支持積體電路裝置51〇與520 可均等地置換為單—積體電路,該單_電路可進行感測 ,支持積體電路裝置510與52〇的功能。然而,並不像 固展示的L紋感測裝置1 〇,裝置51 〇與Μ。係設置 在底π卩(無法感測出指紋的那一端),而不是設置在基座 500的頂部。感測器陣列54〇可從其底端顯示出來。此 外,連接感測裝置50於一外部主機或其他裝置(以供應 電力且接收指紋影像信號)的電纜53〇係由接觸點連接至 基座500的後端。藉著將所有該等部件設置在基座5〇〇 的相對侧邊,將不需要備置任何座框。此外,將允許感 測器陣列540的頂端(即可感測出指紋的那一端)免於受 到任何實體的干擾。當附接至底部時,它們將被連接至 該基座上的相同類型接觸墊作為一種頂部連結,但該基 座上的接觸墊係設置在底部,而非頂部。 第6圖將根據本發明的至少一實施例展示出一指紋 感測裝置的一頂部透視圖,其中僅使用單一感測器支持 積體電路裝置。指紋感測裝置60具有多個部件,如基座 6〇〇、感測器陣列640、電纜630與附接墊660,其分別 21 :3赛紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 五、發明説明(l9 地對應於第1圖的部件彻、14〇、13G與⑽,及實質 c請先閱讀背面之法意事項再構寫本頁) 1〇 了二】的I運作方式。並不若第1圖的指紋感測裝置 二=則器陣列僅使用單―感夠器支持積體電路裝 雷鮮/址且處理來自感測器㈣640的信號。積體 電路裝置650係電性地連接至感挪器陣列64〇與電鐵 630 ’但獨立於感測器陣列_ Μ合,且隨後以相同 =上通的方式附接至基座帽。|置65。將利用感測器 阵列⑽的各列與各行對每個晶㈣行定址與處理,立 置換第1圖中感測裝置]0的二個感測器支持積體電路裝 置 110 與 120。 、 可利用驾知半導體製程技術來形成上述的感測結 構,且因此並*需要做進_步的說明,目為對熟知技藝 者來況疋相當顯而易見的。然而,在形成感測結構的過 程中’應該要考量到感測結構上接觸墊存在的區域,進 而允存感測器支持積體電路的附接 。同樣地,雖然上述 討論已經針對單一感測結構並且根據本發明形成指紋感 測裝置的其他相關部件來進行說明,應該了解的是,本 發明的優點之一在於可以同時在相同晶圓或面板上形成 許多感剩結構的能力。並且,一旦形成了許多感測結構, 較佳的是從各個感測結構形成一晶粒,且隨後連結各個 感測裔支持積體電路與電纜至該感測結構 ,如上面已經 說明地。 雖然已經詳細地針對所揭露的實施例來說明本發 明’熟知技藝者將可瞭解的是,在不偏離本發明之附錄 22 2碟紙張尺度適用中關家襟準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 1223778 A7 B7_ 五、發明説明(2〇 ) & 申凊專利範圍的精神與範圍之下,可對本文中所說明的 實例進行各種不同的替代方式或修正方式。例如,雖然 本發明已經說明使用被動元件來實行開關,該等元件可 反之為主動元件。同樣地,可使用不同的電性接觸材料。 可利用捲狀材料來製成基座/基體,而不是用晶圓與薄晶 粒來製成基座/基體。封裝與覆蓋材料以及技術為本發明 中可進行變化的部份。再者,可分別地由基座形成感測 為、陣列’且可隨後以相同於感測器支持積體電路的方式 連接至基座。因此,熟知技藝者可在不偏離本發明精神 的狀況下如以下申請專利範圍所述的方式對本發明進行 改變與修正。 I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕 •、j-T— _元件標號對照表 10 指紋感測裝置 12 基體 14 絕緣體 20 引線 22 電阻器 32 絕緣層 50 下電極 23 之4#紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格U10X297公釐) 1223778 A7 B7
五、發明説明(21 V (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 60 上電極 62 下犧牲層 64 上層 70 井釋出層 72 導體結構 80 按鍵 90 懸臂樑 100基座 110感測器支持積體電路裝置 120感測器支持積體電路裝置 122喚醒電路 124電壓放大器 126 比較器 128處理電路 130可撓電纜 140感測器陣列 145互連結構 145A 埋入導體互連引線 145B 埋入行導體互連引線 145C 埋入列導體互連引線 147A 接觸墊 147B 對應接觸墊 1 4 7 C傳導黏合材料 149絕緣體 24 杳紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1223778 A7 B7 五、發明説明(22 > (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 160附接墊 200座框 210覆蓋物 220接觸點 230可撓電纜 300分離式裝置 310接觸墊 400座框 410覆蓋物 430電纜 440手指 500基座 510感測器支持積體電路裝置 520感測器支持積體電路裝置 530電纜 540感測器陣列 600基座 630電纜 640感測器陣列 650單一感測器支持積體電路裝置 660附接墊 25 争紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1223778 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種用以捕捉具有紋理表面之影像的裝置,其包含: 當中含有一電導體互連結構的一基座; 設置在該基座上且電性地連接至該互連結構的一感 測器陣列,該感測器陣列具有經組態以檢測該紋理表 面且以與其對應之信號來表示該紋理表面之不同部 分的晶胞,以及 電性地連接至該基座内之該互連結構且實體地連接 至該基座的一個或多個感測器支持積體電路裝置,該 至少一感測器支持積體電路裝置係經組態以對該感 測器陣列的晶胞進行定址且處理從該感測器陣列取 得的該等信號。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中該等一個或多個 感測器支持積體電路裝置包括一解碼器以對該感測 器陣列的晶胞進行定址,並且該等裝置另包括一比較 器與一放大器以處理從該感測器陣列取得的該等信 號。 3. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中該感測器陣列使 用被動感測晶胞。 4. 如申請專利範圍第1項之裝置,其另包含: 電性地連接至該互連結構的一電纜,該電纜係經組態 以對該感測器陣列以及該等一個或多個感測器支持 積體電路裝置提供電力,且以在該等一個或多個感測 器支持積體電路裝置中處理該等信號之後傳送出該 等信號。 26 7 4 #紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
1223778 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 5·如申請專利範圍第4項之裝置,其中該電纜係利用焊 接至設置在該基座上之一組接觸墊的附接墊來電性 地連接至該互連結構。 6. 如申請專利範圍第3項之裝置,其中該感測器陣列的 各個晶胞係經組態以對在其負責區域中施加的一股 力量做出反應,而該力量為一指紋特徵對該負責區域 中之該感測器陣列壓按的結果。 7. 如申請專利範圍第6項之裝置,其中各個晶胞包含: 經組態以接收來自該指紋特徵之該力量的一按鍵; 設置在該按鍵下且耦合至該按鍵的一可撓機械結 構,而該可撓機械結構會因著在該按鍵上施加的力道 而變形;以及 設置在該可撓機,械結構上的一接觸電極,而該電極會 與該基座上的一基座接觸電極接合,以使當該接觸電 極因為一充足力道接觸到該基座接觸電極時,將在施 加一外部電壓的同時產生一電流。 8. 如申請專利範圍第7項之裝置,其中該等一個或多個 感測器支持積體電路裝置係利用電線黏合與直接附 接黏合方法中之一種來連接至該基座。 9. 如申請專利範圍第7項之裝置,其中該可撓機械結構 為一樑或一隔板。 10. 如申請專利範圍第Ί項之裝置,其中該裝置係利用接 觸墊電性地連接至該基座内的該互連結構。 27 4S本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
、申請專利範圍 ΊΊ·如申請專利範圍第1項之裝置,其中該感測器陣列使 用主動感測晶胞。 12.如申請專利範圍第彳項之裝置,其中該等一個或多個 感’則器支持積體電路裝置為主動CM〇S(互補金屬氧 半導體)裝置。 3·如申请專利範圍第〗項之裝置,其中該感測器陣列係 由一種覆蓋材料覆蓋住。 14·如申請專利範圍第㈠項之裝置,其中該覆蓋材料係 由一種薄膜材料組成。 Ί5·如申請專利範圍第14項之裝置,其中該薄膜材料為 一種聚合物。 16·如申請專利範圍第1項之裝置,其中該等一個或多個 感測器支持積體電路裝置係由一種座框結構覆蓋住。 17·如申請專利範圍第16項之裝置,其中該座框結構係 由一種可塑造材料組成。 18.如申請專利範圍第17項之裝置,其中該可塑造材料 為一種塑膠。 9·如申睛專利範圍第Ί項之裝置,其中該等一個或多個 感測器支持積體電路裝置係沿著該感測器陣列的一 邊緣而設置。 20·如申請專利範圍第19項之裝置,其中該感測器陣列 係設置在該基座的一部分上,且該等一個或多個感測 器支持積體電路裝置係設置在該基座的一不同部分
24沣紙張尺度 A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
1223778 A8 B8 C8 _____D8 六、申請專利範圍 21 ·如申請專利範圍第彳項之裝置,其中該一個或多個感 測器支持積體電路裝置包括一第一與一第二裝置, 該第一裝置係經組態以對該感測器陣列中的各多行 晶胞進行定址;以及 該第二裝置係經組態以對該感測器陣列中的各多列 晶胞進行定址,並且處理從各個經定址晶胞取得的該 等信號。 22.如申請專利範圍第21項之裝置,其中該多列晶胞係 以一第一方向設置而該多行晶胞係以垂直於該第一 方向的一第二方向設置。 23·如申請專利範圍第22項之裝置,其中該第一裝置係 沿著垂直於該第一方向之該感測器陣列的第一邊緣 而設置,而該第二裝置係沿著垂直於該第二方向之該 感測器陣列的第二邊緣而設置。 24·如申請專利範圍第23項之裝置,其中該感測器陣列 係設置在該基座的一部份,而該第一與第二裝置係設 置在該基座的一不同部分上。 25·如申請專利範圍第24項之裝置,其中該第一裝置包 括用以解碼行位址的一行解碼器,且其中該第二裝置 包括用以解碼列位址的一列解碼器,該第一裝置並且 包括一比較器與一放大器以處理從該感測器陣列取 得的該等信號。 26·如申請專利範圍第25項之裝置,其另包含: -^------一 29 紙張尺度翻中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公|) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
1223778 A8 B8 C8 __D8 六、申請專利範圍 電性地連接至該基座中之該互連結構的一電纜,該電 纜係經組態以對該感測器陣列以及該等裝置提供電 力,且以在該第二裝置中處理該等信號之後傳送出該 等信號。 27. 如申請專利範圍第21項之裝置,其另包含: 電性地連接至該基座中之該互連結構的一電纜,該電 纜係經組態以對該感測器陣列以及該等裝置提供電 力’且以在該第二裝置中處理該等信號之後傳送出該 等信號。 28. 如申請專利範圍第27項之裝置,其中該第一裝置包 括用以解碼行位址的一行解碼器,且其中該第二裝置 包括用以解碼列位址的一列解碼器,該第一裝置並且 包括一比較器與一放大器以處理從該感測器陣列取 得的該等信號。 29. 如申請專利範圍第28項之裝置,其中該感測器陣列 使用被動感測晶胞。 30. 如申請專利範圍第29項之裝置,其中該等第一與第 二裝置底座為CMOS(互補金屬氧半導體)裝置。 31·如申請專利範圍第29項之裝置,其中該感測器陣列 的各個晶胞係經組態以對在其負責區域中施加的一 月又力1做出反應,而該力量為一指紋特徵對該負責區 域中之該感測器陣列壓按的結果。 32.如申清專利範圍第31項之裝置,其中各個晶胞包含: 經組態以接收來自該指紋特徵之該力量的一按鍵; ------- 30 248本紙張尺度準(⑽Μ規格(21QX297公釐)----:-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 1223778 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 設置在讓按鍵下且耦合至該按鍵的一可撓機械結 構,而該可撓機械結構會因著在該按鍵上施加的力道 而變形;以及 設置在該可撓機械結構上的一接觸電極,而該電極會 與該基座上的一基座接觸電極接合,以使當該接觸電 極因為一充足力道接觸到該基座接觸電極時,將在施 加一外部電壓的同時產生一電流。 33. 如申請專利範圍第21項之裝置,其中該第一裝置包 括用以解碼行位址的一行解碼器,且其中該第二裝置 包括用以解碼列位址的一列解碼器,該第一裝置並且 包括一比較器與一放大器以處理從該感測器陣列取 得的該等信號。 34. 如申請專利範圍第33項之裝置,其中該多列晶胞係 以一第一方向設置而該多行晶胞係以垂直於該第一 方向的一第二方向設置。 35. 如申請專利範圍第34項之裝置,其中該第一裝置係 沿著垂直於該第一方向之該感測器陣列的第一邊緣 而設置,而該第二裝置係沿著垂直於該第二方向之該 感測器陣列的第二邊緣而設置。 36. 如申請專利範圍第21項之裝置,其中該感測器陣列 使用被動感測晶胞。 37. 如申請專利範圍第36項之裝置,其中該感測器陣列 的各個晶胞係經組態以對在其負責區域中施加的一 31 249本紙張尺度適用中國國家標準(⑽)M規格(210X297公釐) 1223778 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 股力量做出反應,而該力量為一指紋特徵對該負責區 域中之該感測器陣列壓按的結果。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 38. 如申請專利範圍第37項之裝置,其中各個晶胞包含: 經組態以接收來自該指紋特徵之該力量的一按鍵; 設置在該按鍵下且耦合至該按鍵的一可撓機械結 構,而該可撓機械結構會因著在該按鍵上施加的力道 而變形;以及 設置在該可撓機械結構上的一接觸電極,而該電極會 與該基座上的一基座接觸電極接合,以使當該接觸電 極因為一充足力道接觸到該基座接觸電極時,將在施 加一外部電壓的同時產生一電流。 39. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中該等一個或多個 感測器支持積體電路裝置包括一第一裝置,該第一裝 置係經組態以對該感測器陣列的各個該等晶胞進行 完全地定址並且處理從該感測器陣列取得的該等信 號。 40. —種用以製造一感測裝置以映像一紋理表面的方 法,該方法包含: 備置在一基座上組裝的一感測器陣列,該基座包含電 性地連接至該感測器陣列的一互連結構,而該感測器 陣列具有經組態以檢測該紋理表面且以與其對應之 信號來表示該紋理表面之不同部分的晶胞;以及 在該基座上設置一個或多個感測器支持積體電路裝 置,該至少一感測器支持積體電路裝置係電性地連接 32 250本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1223778 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以對在其負責區域中施加的一股力量做出反應,而該 力量為一指紋特徵對該負責區域中之該感測器陣列 壓按的結果。 46. 如申請專利範圍第45項之方法,其中該組態步驟包 含: 建構經組態以接收來自該指紋特徵之力量的一按鍵; 建構位於該按鍵下且與該按鍵接觸的一可撓機械結 構,而該可撓機械結構會因著在該按鍵上施加的一力 道而變形;以及 建構設置在該可撓機械結構上的一接觸電極,而該電 極會與該基座上的一基座接觸電極接合,以使當該接 觸電極因為一充足力道接觸到該基座接觸電極時,將 在施加一外部電壓的同時產生一電流。 47. 如申請專利範圍第46項之方法,其中各個感測器支 持積體電路裝置係利用接觸墊電性地連接至該基座。 48. 如申請專利範圍第40項之方法,其中該感測器陣列 係利用主動感測晶胞而建構。 49. 如申請專利範圍第48項之方法,其中該等一個或多 個感測器支持積體電路裝置包括主動C Μ〇S (互補金 屬氧半導體)裝置。 50. 如申請專利範圍第40項之方法,其另包含以一種覆 蓋材料覆蓋住該感測器陣列的步驟。 51. 如申請專利範圍第50項之方法,其中該覆蓋材料係 由一種薄膜材料組成。 34 752本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公董) 申請專利範圍 .如申請專職«叫之方法,其巾該薄膜材 一種聚合物。 53. 如申請專利範圍第40項之方法,其另包含以一種座 框結構覆蓋住感測器支持積體電路裝置的步驟。 54. 如申請專利範圍第53項之方法,其中該座框結構係 由一種可塑造材料組成。 士申π專利|〖圍第54項之方法,其巾該可塑造材料 為一種塑膠。 56.如申請專利範圍第40項之方法,其中在進行設置的 步驟中’各個感測器支持積體電路裝置係沿著該感測 器陣列的一邊緣而設置。
57·如申請專利範圍第56項之方法,其中設置一個或多 個感測器支持積體電路裝置的步驟將僅設置一第一 凌置,而该第一裝置係經組態以對該感測器陣列的各 個該等晶胞進行完全地定址並且處理從該感測器陣 列取得的該等信號。 %如申請專利範圍第4G項之方法,#另包含以下步驟·· 電11地連接一電纜至該基座中的該互連結構,該電纜 係經組態以對該感測器陣列以及該第一裝置提供電 力且以傳送出從該感測器陣列取得且由該第一裝置 處理的該等信號。 59·如申請專利範圍第4〇項之方法,纟中設置一個或多 個感測器支持積體電路裝置的步驟將設置一第一與 一苐一裝置,而·· 2S3本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1223778 A8 B8 C8 r----—D8 —— 六、申請專利範圍 該第一裝置係經組態以對該感測器陣列中的各多行 晶胞進行定址;並且 該第二裝置係經組態以對該感測器陣列中的各多列 晶胞進行定址,並且處理從各個經定址晶胞取得的該 等信號。 60.如申請專利範圍第59項之方法,其中該備置步驟將 備置利用被動感測晶胞進行組裝的該感測器陣列。 61·如申請專利範圍第59項之方法,其中該多列晶胞係 以第一方向设置而該多行晶胞係以垂直於該第一 方向的一第二方向設置。 62·如申請專利範圍第59項之方法,其中該設置步驟將 設置該感測器陣列於該基座的一部份上,且設置該第 一與第二裝置於該棊座的一不同部分上。 63·如申请專利範圍第59項之方法,其中該設置步驟將 沿著垂直於該第一方向之該感測器陣列的第一邊緣 來設置該第一裝置,且將沿著垂直於該第二方向之該 感測器陣列的第二邊緣來設置該第二裝置。 64·如申凊專利範圍第63項之方法,其中該設置步驟將 叹置该感測器陣列於該基座的一部份上,且設置該第 一與第二裝置於該基座的一不同部分上。 65·如申請專利範圍第59項之方法,其另包含以下步驟: 電性地連接一電纜至該基座中的該互連結構,該電纜 係經組態以對該第-與第二裝置提供電力且以傳送 出從該感測器陣列取得的該等信號。 _ 36 25^紙張尺度適用中^^標準_ M規格(21〇χ297公幻-----:--— .......................— (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 、可| 1223778 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在該等一個或多個感測器支持積體電路上接收一時 鐘信號,該信號係用以連續地對該感測陣列中的各個 晶胞進行定址,以便對各個經定址的晶胞進行以下步 驟: 從該等一個或多個感測器支持積體電路提供一電壓 至該對應定址進行; 在該等一個或多個感測器支持積體電路上接收來自 該感測器陣列之對應於該定址列上該晶胞之經檢測 紋理特徵的該信號,而該定址列係對應於該定址行; 在該等一個或多個感測器支持積體電路中處理該信 號以取得一經放大信號;以及 從該等一個或多個感測器支持積體電路傳送出該經 放大信號。 70.如申請專利範圍第69項之方法,其中該等一個或多 個感測器支持積體電路裝置包括一第一裝置與一第 二裝置,其中該第一裝置與該第二裝置均將接收該開 始信號與該時鐘信號,其中該第一裝置將備置該電 壓,且其中該第二裝置將處理該信號且傳送出該經放 大信號。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
TW091115312A 2001-07-23 2002-07-10 Apparatus for fingerprint image capture and method of making same TWI223778B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/912,066 US6672174B2 (en) 2001-07-23 2001-07-23 Fingerprint image capture device with a passive sensor array

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TWI223778B true TWI223778B (en) 2004-11-11

Family

ID=25431333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW091115312A TWI223778B (en) 2001-07-23 2002-07-10 Apparatus for fingerprint image capture and method of making same

Country Status (3)

Country Link
US (2) US6672174B2 (zh)
TW (1) TWI223778B (zh)
WO (1) WO2003010709A1 (zh)

Families Citing this family (90)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002228809A1 (en) * 2000-12-05 2002-06-18 Validity, Inc. Swiped aperture capacitive fingerprint sensing systems and methods
US7062075B2 (en) * 2001-05-14 2006-06-13 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Surface shape recognition sensor device
US6653723B2 (en) * 2002-03-09 2003-11-25 Fujitsu Limited System for providing an open-cavity low profile encapsulated semiconductor package
US6924496B2 (en) * 2002-05-31 2005-08-02 Fujitsu Limited Fingerprint sensor and interconnect
US6852996B2 (en) * 2002-09-25 2005-02-08 Stmicroelectronics, Inc. Organic semiconductor sensor device
JP2004317403A (ja) * 2003-04-18 2004-11-11 Alps Electric Co Ltd 面圧分布センサ
KR20060009333A (ko) * 2003-05-12 2006-01-31 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 생체 인식 센서들을 선택적으로 활성화하는 시스템 및 방법
JP4049112B2 (ja) * 2004-03-09 2008-02-20 株式会社日立製作所 電子装置
GB2412775A (en) * 2004-03-31 2005-10-05 Seiko Epson Corp Fingerprint scanner and method of auto focusing one
EP1754180A1 (en) * 2004-04-16 2007-02-21 Validity Sensors Inc. Finger position sensing methods and apparatus
US8175345B2 (en) 2004-04-16 2012-05-08 Validity Sensors, Inc. Unitized ergonomic two-dimensional fingerprint motion tracking device and method
US8131026B2 (en) 2004-04-16 2012-03-06 Validity Sensors, Inc. Method and apparatus for fingerprint image reconstruction
US8165355B2 (en) * 2006-09-11 2012-04-24 Validity Sensors, Inc. Method and apparatus for fingerprint motion tracking using an in-line array for use in navigation applications
US8229184B2 (en) * 2004-04-16 2012-07-24 Validity Sensors, Inc. Method and algorithm for accurate finger motion tracking
US8358815B2 (en) * 2004-04-16 2013-01-22 Validity Sensors, Inc. Method and apparatus for two-dimensional finger motion tracking and control
US8447077B2 (en) * 2006-09-11 2013-05-21 Validity Sensors, Inc. Method and apparatus for fingerprint motion tracking using an in-line array
US8077935B2 (en) * 2004-04-23 2011-12-13 Validity Sensors, Inc. Methods and apparatus for acquiring a swiped fingerprint image
JP3931898B2 (ja) * 2004-09-30 2007-06-20 セイコーエプソン株式会社 個人認証装置
WO2006041780A1 (en) * 2004-10-04 2006-04-20 Validity Sensors, Inc. Fingerprint sensing assemblies comprising a substrate
US7425760B1 (en) * 2004-10-13 2008-09-16 Sun Microsystems, Inc. Multi-chip module structure with power delivery using flexible cables
US7373843B2 (en) * 2005-06-02 2008-05-20 Fidelica Microsystems Flexible imaging pressure sensor
US7460697B2 (en) * 2005-07-19 2008-12-02 Validity Sensors, Inc. Electronic fingerprint sensor with differential noise cancellation
US20070194909A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-23 Michael Garfield Method and apparatus for sensing and detecting physical, biological and chemical characteristics of a person
US7441467B2 (en) * 2006-07-12 2008-10-28 Cts Corporation Compression strain sensor
US7520051B2 (en) * 2007-01-04 2009-04-21 Honeywell International Inc. Packaging methods and systems for measuring multiple measurands including bi-directional flow
US8107212B2 (en) * 2007-04-30 2012-01-31 Validity Sensors, Inc. Apparatus and method for protecting fingerprint sensing circuitry from electrostatic discharge
US20110002461A1 (en) * 2007-05-11 2011-01-06 Validity Sensors, Inc. Method and System for Electronically Securing an Electronic Biometric Device Using Physically Unclonable Functions
US8290150B2 (en) 2007-05-11 2012-10-16 Validity Sensors, Inc. Method and system for electronically securing an electronic device using physically unclonable functions
US8204281B2 (en) * 2007-12-14 2012-06-19 Validity Sensors, Inc. System and method to remove artifacts from fingerprint sensor scans
US8276816B2 (en) * 2007-12-14 2012-10-02 Validity Sensors, Inc. Smart card system with ergonomic fingerprint sensor and method of using
US8005276B2 (en) 2008-04-04 2011-08-23 Validity Sensors, Inc. Apparatus and method for reducing parasitic capacitive coupling and noise in fingerprint sensing circuits
US8116540B2 (en) * 2008-04-04 2012-02-14 Validity Sensors, Inc. Apparatus and method for reducing noise in fingerprint sensing circuits
WO2010036445A1 (en) * 2008-07-22 2010-04-01 Validity Sensors, Inc. System, device and method for securing a device component
US8391568B2 (en) * 2008-11-10 2013-03-05 Validity Sensors, Inc. System and method for improved scanning of fingerprint edges
US20100180136A1 (en) * 2009-01-15 2010-07-15 Validity Sensors, Inc. Ultra Low Power Wake-On-Event Mode For Biometric Systems
US8278946B2 (en) 2009-01-15 2012-10-02 Validity Sensors, Inc. Apparatus and method for detecting finger activity on a fingerprint sensor
US8600122B2 (en) * 2009-01-15 2013-12-03 Validity Sensors, Inc. Apparatus and method for culling substantially redundant data in fingerprint sensing circuits
US20100176892A1 (en) * 2009-01-15 2010-07-15 Validity Sensors, Inc. Ultra Low Power Oscillator
CN101782953B (zh) * 2009-01-16 2012-11-21 深圳富泰宏精密工业有限公司 具有指纹识别功能的便携式电子装置
US8374407B2 (en) 2009-01-28 2013-02-12 Validity Sensors, Inc. Live finger detection
US20100208953A1 (en) * 2009-02-17 2010-08-19 Validity Sensors, Inc. Illuminated Fingerprint Sensor and Method
US9274553B2 (en) 2009-10-30 2016-03-01 Synaptics Incorporated Fingerprint sensor and integratable electronic display
US9400911B2 (en) 2009-10-30 2016-07-26 Synaptics Incorporated Fingerprint sensor and integratable electronic display
US9336428B2 (en) 2009-10-30 2016-05-10 Synaptics Incorporated Integrated fingerprint sensor and display
US8866347B2 (en) 2010-01-15 2014-10-21 Idex Asa Biometric image sensing
US8791792B2 (en) * 2010-01-15 2014-07-29 Idex Asa Electronic imager using an impedance sensor grid array mounted on or about a switch and method of making
US8421890B2 (en) * 2010-01-15 2013-04-16 Picofield Technologies, Inc. Electronic imager using an impedance sensor grid array and method of making
US9666635B2 (en) 2010-02-19 2017-05-30 Synaptics Incorporated Fingerprint sensing circuit
US8716613B2 (en) * 2010-03-02 2014-05-06 Synaptics Incoporated Apparatus and method for electrostatic discharge protection
US8471345B2 (en) * 2010-03-05 2013-06-25 Authentec, Inc. Biometric sensor assembly with integrated visual indicator
US20110292966A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-01 Tyco Electronics Corporation Temperature sensor for flexible circuit
US9001040B2 (en) 2010-06-02 2015-04-07 Synaptics Incorporated Integrated fingerprint sensor and navigation device
US8331096B2 (en) 2010-08-20 2012-12-11 Validity Sensors, Inc. Fingerprint acquisition expansion card apparatus
CN102136931B (zh) 2010-09-20 2013-12-04 华为技术有限公司 虚端口网络策略配置方法、一种网络管理中心和相关设备
US20120090757A1 (en) 2010-10-18 2012-04-19 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Fabrication of touch, handwriting and fingerprint sensor
US8538097B2 (en) 2011-01-26 2013-09-17 Validity Sensors, Inc. User input utilizing dual line scanner apparatus and method
US8594393B2 (en) 2011-01-26 2013-11-26 Validity Sensors System for and method of image reconstruction with dual line scanner using line counts
GB2489100A (en) 2011-03-16 2012-09-19 Validity Sensors Inc Wafer-level packaging for a fingerprint sensor
US8710956B2 (en) 2011-06-06 2014-04-29 Leonard P. Longo Fingerprinting apparatus, system, and method
US10043052B2 (en) 2011-10-27 2018-08-07 Synaptics Incorporated Electronic device packages and methods
US9195877B2 (en) 2011-12-23 2015-11-24 Synaptics Incorporated Methods and devices for capacitive image sensing
US9785299B2 (en) 2012-01-03 2017-10-10 Synaptics Incorporated Structures and manufacturing methods for glass covered electronic devices
US8307547B1 (en) * 2012-01-16 2012-11-13 Indak Manufacturing Corp. Method of manufacturing a circuit board with light emitting diodes
IN2014MN01393A (zh) * 2012-02-06 2015-04-03 Qualcomm Inc
US9137438B2 (en) 2012-03-27 2015-09-15 Synaptics Incorporated Biometric object sensor and method
US9251329B2 (en) 2012-03-27 2016-02-02 Synaptics Incorporated Button depress wakeup and wakeup strategy
US9268991B2 (en) 2012-03-27 2016-02-23 Synaptics Incorporated Method of and system for enrolling and matching biometric data
US9600709B2 (en) 2012-03-28 2017-03-21 Synaptics Incorporated Methods and systems for enrolling biometric data
US9152838B2 (en) 2012-03-29 2015-10-06 Synaptics Incorporated Fingerprint sensor packagings and methods
EP2958052B1 (en) 2012-04-10 2020-10-07 Idex Asa Biometric sensing
US9740343B2 (en) 2012-04-13 2017-08-22 Apple Inc. Capacitive sensing array modulation
US9024910B2 (en) 2012-04-23 2015-05-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Touchscreen with bridged force-sensitive resistors
US9030440B2 (en) 2012-05-18 2015-05-12 Apple Inc. Capacitive sensor packaging
US9665762B2 (en) 2013-01-11 2017-05-30 Synaptics Incorporated Tiered wakeup strategy
US9883822B2 (en) 2013-06-05 2018-02-06 Apple Inc. Biometric sensor chip having distributed sensor and control circuitry
NL2012891B1 (en) * 2013-06-05 2016-06-21 Apple Inc Biometric sensor chip having distributed sensor and control circuitry.
US9984270B2 (en) 2013-08-05 2018-05-29 Apple Inc. Fingerprint sensor in an electronic device
US10296773B2 (en) 2013-09-09 2019-05-21 Apple Inc. Capacitive sensing array having electrical isolation
US9460332B1 (en) 2013-09-09 2016-10-04 Apple Inc. Capacitive fingerprint sensor including an electrostatic lens
US9697409B2 (en) 2013-09-10 2017-07-04 Apple Inc. Biometric sensor stack structure
KR20160028356A (ko) * 2014-09-03 2016-03-11 크루셜텍 (주) 지문센서 모듈 및 이의 제조방법
USD776664S1 (en) * 2015-05-20 2017-01-17 Chaya Coleena Hendrick Smart card
US9875388B2 (en) * 2016-02-26 2018-01-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Fingerprint sensor device and method
TWI644601B (zh) * 2017-03-03 2018-12-11 致伸科技股份有限公司 指紋辨識模組的治具及指紋辨識模組的製造方法
KR102016932B1 (ko) * 2017-04-14 2019-09-02 주식회사 리딩유아이 지문센서모듈 및 이를 갖는 지문인식장치
CN107787175B (zh) * 2017-10-19 2019-08-20 维沃移动通信有限公司 一种移动终端
CN108178121B (zh) * 2018-02-07 2024-05-03 北京先通康桥医药科技有限公司 触诊探头及其制造方法
US20200152354A1 (en) * 2018-11-14 2020-05-14 Minnesota Wire Integrated circuits in cable
KR102716356B1 (ko) * 2019-01-25 2024-10-10 삼성전자주식회사 생체신호 측정용 텍스쳐 인터페이스 및 이를 포함한 생체신호 측정장치
CN110793679B (zh) * 2019-12-06 2025-03-18 联合微电子中心有限责任公司 一种柔性集成式阵列传感器及其晶圆级制造工艺

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4207444A (en) * 1976-08-09 1980-06-10 Kley, Fitting, Fitting, Nalley And Smith Planar multiple switch
US4317013A (en) * 1980-04-09 1982-02-23 Oak Industries, Inc. Membrane switch with universal spacer means
US4873476A (en) * 1986-03-14 1989-10-10 Fanuc Ltd. Robot control apparatus for controlling a manipulator through a robot arm having a plurality of axes
US5010233A (en) * 1988-11-29 1991-04-23 Amp Incorporated Self regulating temperature heater as an integral part of a printed circuit board
US5016481A (en) * 1989-04-03 1991-05-21 Sarcos Group Field-based movement sensor
GB9308665D0 (en) 1993-04-27 1993-06-09 Ross William L Sensor
FR2739977B1 (fr) * 1995-10-17 1998-01-23 France Telecom Capteur monolithique d'empreintes digitales
US5907627A (en) 1995-11-06 1999-05-25 Dew Engineering And Development Limited Contact imaging device
WO1997024728A1 (en) * 1995-12-29 1997-07-10 Intel Corporation Cmos imaging device with integrated flash memory image correction circuitry
US6049327A (en) * 1997-04-23 2000-04-11 Modern Cartoons, Ltd System for data management based onhand gestures
DE19833928B4 (de) 1998-07-28 2005-05-25 Infineon Technologies Ag Biometrische Sensoreinrichtung mit in einem Flexleiterband integrierten elektronischen Bauelementen
US6497430B1 (en) * 1999-03-03 2002-12-24 Sensitron Inc. Mass profiling system
DE19934054C1 (de) * 1999-07-19 2001-01-11 Siemens Ag Verfahren zum elektrischen Verbinden von Kontaktanschlußflächen von elektrischen Bauelementen mit Kontaktflächen einer gedruckten Leiterplatte
AU2002228809A1 (en) 2000-12-05 2002-06-18 Validity, Inc. Swiped aperture capacitive fingerprint sensing systems and methods

Also Published As

Publication number Publication date
US20040099065A1 (en) 2004-05-27
US20030015646A1 (en) 2003-01-23
WO2003010709A1 (en) 2003-02-06
US6672174B2 (en) 2004-01-06
US7290323B2 (en) 2007-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI223778B (en) Apparatus for fingerprint image capture and method of making same
AU2017218933B2 (en) Capacitive sensor packaging
EP3564852B1 (en) Fingerprint sensing module and method for manufacturing the fingerprint sensing module
KR101798800B1 (ko) 생체 측정 센서 스택 구조
JP4169395B2 (ja) ソリッドステート指紋センサーパッケージング装置及び方法
AU2013100571A4 (en) Capacitive sensor packaging
US7822239B2 (en) Fingerprint sensing device having flexible printed circuit board serving as signal transmission structure and the method of manufacturing the same
US20150163907A1 (en) Proximity Sensor with Hidden Couple Electrode and Method of Manufacturing Such Sensor
TW201636805A (zh) 指紋感測裝置
KR20060056333A (ko) 휴대 가능한 디바이스용의 접촉에 민감한 디스플레이
TW510010B (en) Semiconductor integrated circuit testing system and method
CN104050445A (zh) 指纹识别装置、指纹识别装置的封装方法和智能终端
CN203759718U (zh) 指纹识别装置和智能终端
CN112378552A (zh) 一种复层式电子皮肤
CN214793550U (zh) 一种复层式电子皮肤
US11288476B2 (en) Fingerprint sensor package
CN107368218B (zh) 一种阵列基板、触控显示面板及其显示装置
CN109553060A (zh) 压力传感器封装件和包括压力传感器封装件的电子装置
CN206741579U (zh) 指纹传感器模块
CN114637424A (zh) 显示模组及电子设备
KR20020001775A (ko) 검사 장치 및 검사 장치의 보유 지지구
CN107438855A (zh) 指纹芯片封装模组、指纹识别模组和封装方法
JP2003308516A (ja) 指紋センサ及び電子機器
TW201709040A (zh) 可撓式觸控面板裝置
US20030013328A1 (en) Connection assembly for integrated circuit sensors

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees