[發明專利]一種半導體指紋識別傳感器及其制造方法

在審

• 申請號: 201410317703.7
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104102902A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 逯家寧
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及一種半導體指紋識別傳感器及其制造方法，屬于指紋識別技術領域。

背景技術

目前，現有指紋識別傳感器主要包括光學指紋識別傳感器、聲表面波指紋識別傳感器和半導體指紋識別傳感器等。

光學指紋識別傳感器其原理主要是光學照相和反射的原理，其優點是抗靜電能力強，產品成本低，使用壽命長，具有對光線依賴程度高、不能識別假手指，對干濕手指的適用性差等缺點。

聲表面波指紋識別傳感器具有體積大、功耗高等缺點。

半導體指紋傳感器主要是利用電容、電感、溫度、壓力的原理實現指紋圖像的采集。半導體指紋識別傳感器以其識別率高(可識別假手指)、體積小和功耗低等優勢正越來越被人們重視，成為最有前途的指紋識別傳感器。但其缺點也是明顯的：使用單晶硅作為Sensor(感應器)成本較高、信噪比低、可靠性差等。現有的半導體指紋傳感器采用單晶硅基底制作傳感單元，單晶硅基底以面積大小來計算價格，增加傳感器面積使成本急劇上升。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種低成本高可靠性的半導體指紋識別傳感器及其制造方法。

為實現上述發明目的，本發明提供了一種半導體指紋識別傳感器及其制造方法。

一方面，本發明提供一種半導體指紋識別傳感器，包括：感應區域、控制區域和接口區域；

所述感應區域、所述控制區域和所述接口區域通信連接；

所述感應區域感應的指紋信息發送至所述控制區域，所述控制區域處理后通過所述接口區域輸出；

所述感應區域包括依序固定的絕緣層、走線層、基板層和保護層，所述走線層嵌入所述絕緣層與基板層之間，在所述基板層上與所述保護層接觸的一面設置有傳感器陣列，在所述基板層上設置有與所述傳感器陣列對應的過孔，所述傳感器陣列通過所述過孔與所述走線層的傳感引線電路電連接。

其中較優地，所述絕緣層采用柔性絕緣材料制成。

其中較優地，所述傳感器陣列由高導電率材料制成。

其中較優地，所述保護層采用高介電常數高硬度材料制成。

其中較優地，所述控制區域包括依序固定的絕緣層、走線層和基板層，所述走線層嵌入所述絕緣層與基板層之間；

在所述基板層上遠離絕緣層的一面設置有若干個焊點，若干個焊點組成焊盤，在所述基板層上設置有與焊點對應的焊盤過孔，所述焊點通過所述焊盤過孔與所述走線層的傳感引線電路電連接。

其中較優地，所述控制區域焊接有指紋識別傳感集成電路。

其中較優地，所述接口區域包括依序固定的絕緣層、走線層和基板層，所述走線層嵌入所述絕緣層與基板層之間，在所述基板層上遠離絕緣層的一面設置有若干個接口觸片，在所述基板層上設置有與接口觸片對應的接口過孔，接口觸片通過所述接口過孔與所述走線層的傳感引線電路電連接。

其中較優地，所述半導體指紋識別傳感器還設置有靜電防護環，所述靜電防護環環繞所述感應區域。

其中較優地，所述靜電防護環上設計有缺口。

另一方面，本發明還提供一種制造上述半導體指紋識別傳感器的方法，包括如下步驟：在柔性基板上制作半導體感應區域、控制區域和接口區域的步驟和在控制區域焊壓指紋識別傳感集成電路并檢測的步驟；

柔性基板上制作體感應區域、所述控制區域和所述接口區域的步驟具體包括：

按尺寸裁切柔性基板；

在裁切好的柔性基板上鉆通孔，在基板表面金屬化處理使基板表面形成金屬層，使通孔金屬化形成過孔；

在金屬層上壓感光膜層，通過紫外線曝光、顯影液顯影和刻蝕液刻蝕及剝離后在形成走線層的傳感引線電路；

在傳感引線電路上涂覆絕緣層；

在基板遠離走線層的表面清洗后電鍍傳感器陣列、集成電路焊盤和接口觸片分別形成感應區域、控制區域和接口區域；

在柔性基板上表面沉積高硬度耐磨材料形成保護層；

控制區域焊壓指紋識別傳感集成電路并檢測的步驟具體包括：

將集成電路焊壓在控制區域上；

進行接觸檢查和電性能測試。

本發明提供的半導體指紋識別傳感器及其制造方法，通過在柔性基板上面進行Sensor?Pad的制作，大大降低了工藝成本。并利用類似Chip?On?Film的方式進行IC?Bonding，簡化了制作工藝。由于柔性基板為金屬走線，降低了信號損失，提高了信噪比。

附圖說明

圖1是本發明半導體指紋識別傳感器結構示意圖；

圖2是本發明半導體指紋識別傳感器剖面結構示意圖。