光学指纹传感器制造技术

技术编号:13195665 阅读:71 留言:0更新日期:2016-05-12 07:46
本发明专利技术提供一种光学指纹传感器,包括:基板;位于所述基板上的多个传感器像素,以及与多个传感器像素对应相连的多个信号输出端子;贴合在所述基板上的读出芯片,所述读出芯片包括:信号处理电路,用于处理多个传感器像素输出的信号;多个输入输出端子,贴合在所述基板上,且分别与多个信号输出端子电连接。所述读出芯片贴合在基板上,使得所述读出芯片与基板上的多个传感器像素距离较近,减小了噪声干扰。所述读出芯片通过多个输入输出端子与多个信号输出端子电连接,所述多个输入输出端子的间距能够远小于印刷电路板上走线的间距,并与基板上传感器像素的间距相当,减小了读出芯片与基板连接处需要的面积,进而减小了光学指纹传感器的尺寸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器领域,具体涉及一种光学指纹传感器
技术介绍
基于探测原理的不同,指纹识别传感器分为光学式、电容式,超声式等几种类型。光学指纹传感器主要分为聚焦式和非聚焦式两种。其中,非聚焦式光学指纹传感器的原理是:手指贴在一块集成感光像素的平板探测器上,光源照射在手指上,反射光进入平板探测器,反射光的强度的空间分布随着指纹的形状有所不同,平板探测器感知到放射光强度的空间分布,形成了有效的指纹图像。在非聚焦式光学指纹传感器中,平板探测器的大小与原始图像大小相同。具体地,非聚焦式光学指纹传感器分为单晶硅和非晶硅TFT两种。使用非晶硅TFT式的光学指纹传感器的重要优点是背光可以从平板探测器的背面穿过平板探测器照射在被照射物体上,这在检测物体面积较大时具有明显优势。此外,非晶硅TFT式的光学指纹传感器成本较低。由于非晶硅TFT工艺的局限性,无法在所述非晶硅TFT感光面板上像CMOS像素单元那样将部分读出电路集成于像素单元中。因此,所述非晶硅TFT感光面板需要外接读出电路来读取光电荷。所述读出电路是获得清晰指纹图像的关键部件,一般是使用CMOS集成电路工艺制作成的读出电路芯片。之后,再将所述读出电路芯片固定在所述非晶硅TFT感光面板上。参考图1,示出了现有技术一种非晶硅TFT光学指纹传感器的示意图。在玻璃面板01上形成有非晶硅TFT像素单元02组成的指纹传感器像素阵列,指纹传感器像素阵列的每一列引出一条读出引线03电连接到读出芯片05,读出芯片05并行处理指纹传感器像素阵列的每一列的输出信号,如果像素阵列有256列,读出芯片05就需要有256列接收器来同时接收输出信号,也就是说,读出芯片需要有256个接收管脚。一般非晶硅TFT像素单元02之间的间距只有50 μ m或者更小,读出芯片的接收管脚间距如果大于50 μ m,那么就需要在玻璃面板上把列信号线展宽到与读出芯片的接收管脚尺寸相当,这样会在玻璃面板上占用比较大的面积,从而增加了成本。现有技术中,读出芯片一般不与玻璃基板直接电连接,读出芯片的接收管脚一般制作在与读出芯片相连的柔性电路板或印刷电路板上。具体地,参考图2,示出了现有技术一种读出芯片与指纹传感器像素阵列的连接方式。读出芯片05焊接于印刷电路板10,用柔性电路板06 (Flexible Printed Circuitboard,FPC)把形成有指纹传感器像素阵列的玻璃面板01和印刷电路板10连接起来,在柔性电路板06的两端设有第一接插口 07和第二接插口 08,分别与玻璃面板01和印刷电路板10上的连接端子电连接。这种设计方法的缺点是柔性电路板06上第一接插口 07的连线间距有一定的限制,一般要求大于100 μ m,而指纹传感器像素阵列02的像素间距要求一般要达到50 μ m甚至更小,使用柔性电路板06连接导致像素通道和柔性电路板的接插件无法实现简单的一一对应,需要玻璃面板Ol上的读出引线03在接近第一接插口 07时扩宽,以后与第一接插口 07上的端子一一连接,这样会占用大量的非晶硅玻璃面板01的空间,同时也会增大系统的面积,这对将指纹传感器在移动设备上的应用非常不利。而且柔性电路板06上的走线通常比较长,容易引入比较大的噪声。同时读出芯片05也需要很多的引出管脚来接受每一路像素列的输出。这样对读出芯片的封装要求也会很高,无法减小芯片的面积。此外,引出管脚具有一定高度,使得。图3示出了现有技术另一种读出芯片与指纹传感器像素阵列的连接方式,与图2所示连接方式的不同之处在于,把读出芯片05焊接在柔性电路板06上,这样可以减少印刷电路板10 —侧的连接,同时也减少了读出芯片05的封装要求。但是无法改善玻璃面板01上的读出引线03需要扩宽的问题,同时柔性电路板06上的走线仍然比较长,会引入噪声,并且会有比较大的寄生电容。
技术实现思路
本专利技术解决的问题提供一种以及光学指纹传感器,减小光学指纹传感器的噪声以及光学指纹传感器的尺寸。为解决上述问题,本专利技术提供一种光学指纹传感器,包括:基板;位于所述基板上的多个传感器像素,以及与多个传感器像素对应相连的多个信号输出端子;贴合在所述基板上的读出芯片,所述读出芯片包括:信号处理电路,用于处理多个传感器像素输出的信号;多个输入输出端子,贴合在所述基板上,且分别与多个信号输出端子电连接。可选的,所述读出芯片在垂直于基板的投影方向上包括中间区域和包围中间区域的周边区域;所述信号处理电路设置于所述读出芯片的中间区域中,所述输入输出端子设置于所述读出芯片的周边区域中。可选的,所述读出芯片贴合在所述基板上的面为底面,所述多个输入输出端子为具有两端的导电体,其中一端分布于所述底面上并与所述信号输出端子相连,另一端与所述信号处理电路相连。可选的,所述基板上设有接触区域,所述多个信号输出端子位于所述基板的接触区域;所述读出芯片贴合在所述接触区域,且所述输入输出端子位于对应电连接的信号输出端子的上方,所述输入输出端子用于与所述信号输出端子相连的一端表面平行于所述信号输出端子表面。可选的,所述读出芯片和所述基板之间的接触区域之间设置有各向异性导电薄膜,用于实现输入输出端子和信号输出端子之间的电连接。可选的,所述读出芯片为采用bump封装方式的芯片,所述多个输入输出端子的表面设置有金属凸块,用于实现输入输出端子和信号输出端子之间的电连接。可选的,所述金属凸块包括金凸块、铝凸块或锡凸块。可选的,所述金属凸块为长方体凸块、立方体凸块或球状凸块。可选的,所述长方体凸块的长度在5微米到200微米的范围内,宽度在5微米到200微米的范围内,高度在2微米到25微米的范围内。可选的,每个所述长方体凸块的上表面面积大于或等于1000平方微米。可选的,所述读出芯片还包括:设置在所述周边区域中的电源接入端子和接地端子;所述基板上还设有电源端子和入地端子;所述电源接入端子和接地端子为具有两端的导电体,电源接入端子和接地端子的一端分布于所述底面上,分别用于与基板上的电源端子和入地端子相连,另一端与所述信号处理电路相连。可选的,所述电源接入端子和所述接地端子的表面设置有金属凸块。可选的,所述多个传感器像素呈阵列状排布,所述读出芯片在垂直于基板的投影方向上为长方形结构,长方形结构的第一长边和第二长边平行于所述传感器像素阵列的行方向,且长方形结构的第一长边靠近所述多个传感器像素第二长边远离所述多个传感器像素,所述周边区域包括靠近所述第一长边的第一区域、靠近所述第二长边的第二区域以及靠近所述长方形结构的两条短边的第三区域,所述输入输出端子设置于第一区域,所述电源接入端子和接地端子设置于第二区域和第三区域。可选的,所述信号处理电路还设置在读出芯片的第二区域中。可选的,所述多个传感器像素呈阵列状排布,位于同一列的传感器像素通过一条信号输出引线连接于一信号输出端子;所述读出芯片贴合于列向传感器像素一端的基板上。可选的,光学指纹传感器还包括:PCB电路板,用于为读出芯片供电;柔性电路板,所述柔性电路板将PCB电路板与基板上的外接端子电连接,所述外接端子与所述读出芯片电连接。[003当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光学指纹传感器,其特征在于,包括:基板;位于所述基板上的多个传感器像素,以及与多个传感器像素对应相连的多个信号输出端子;贴合在所述基板上的读出芯片,所述读出芯片包括:信号处理电路,用于处理多个传感器像素输出的信号;多个输入输出端子,贴合在所述基板上,且分别与多个信号输出端子电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱虹林崴平
申请(专利权)人:上海箩箕技术有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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