[发明专利]包括手指传感器的电子设备和相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子器件领域，并且更具体地讲，涉及手指传感器的领域。

背景技术

指纹感测和匹配是用于个人识别或验证的可靠且广泛应用的技术。具体地讲，指纹识别的一种通用方法涉及扫描样本指纹或其图像并存储该图像和/或指纹图像的独特特征。例如出于验证的目的，可将样本指纹的特征与已在数据库中的参考指纹的信息进行比较，以确定对人的正确识别。

在授予Setlak并转让给本发明的受让人的美国专利5,953,441中公开了指纹感测的一种特别有利的方法，该专利的全部内容以引用的方式并入本文。指纹传感器是这样一种集成电路传感器：其利用电场信号驱动用户的手指并利用集成电路基板上的电场感测像素阵列来感测该电场。

转让给本发明的受让人并以引用的方式全文并入的授予Mainguet的美国专利No.6,289,114公开了一种包括手指感测集成电路IC的指纹传感器。手指感测IC包括置于上电极和下电极之间的压电或热电材料层，以提供表示指纹的脊线和谷线的图像的电信号。

在转让给本发明的受让人并以引用的方式全文并入的授予Setlak的美国专利No.7,361,919中公开了一种多生物识别指纹感测的特别有利的方法。Setlak的专利公开了感测用户的手指的具有不同匹配选择性的不同生物识别特征的多生物识别手指传感器。

对于电子设备，更具体地讲例如便携式设备中的验证和/或认证而言，指纹传感器可能特别有利。此类指纹传感器可例如由便携式电子设备的外壳承载，并且其尺寸可设定为感测来自单个手指的指纹。例如，得自AuthenTec,Inc.（Melbourne,Florida）的AES3400传感器被广泛地用于各种笔记本电脑、台式电脑和PC外围设备中。同样得自AuthenTec,Inc.（Melbourne,Florida）的其他指纹传感器（例如，AES850）是多功能智能传感器，该多功能智能传感器在对传感器性能或耐久性具有减小的影响的同时扩展了触摸屏和QWERTY智能手机的基于触摸的功能。

在一些应用中，可能期望同时感测来自多个手指的指纹或感测来自相对较大手指感测区域的指纹。在一些应用中，可使用单个大面积芯片来感测多个手指。由于手指传感器的面积增大，因此来自每个晶片的产量可能降低，由此使大面积集成电路要昂贵得多。

授予Borza的美国专利No.5,778,089公开了一种指纹感测设备，该指纹感测设备包括呈分立接触成像芯片的阵列的形式的感测板，该分立接触成像芯片以靠近但不接触的关系彼此相邻地设置。相邻芯片之间必须有小间隙，以避免相邻边缘之间发生接触。由于这些间隙，指纹图像数据可能丢失或可能不完整。对于特定应用而言，指纹图像数据的丢失可能是不可接受的。

发明内容

因此，根据前述背景技术，本发明的一个目的在于提供一种具有减少量的指纹图像数据丢失、降低的成本以及增大的手指感测区域的手指传感器。

根据本发明的该目的和其他目的、特征和优点由可包括外壳和由外壳承载的电路的电子设备来提供。该电子设备还可包括例如由外壳承载并耦合到电路的手指感测设备。手指感测设备可包括安装基板和半导体内插器，该半导体内插器具有与安装基板相邻的下表面。手指传感器还可包括多个半导体手指感测模片，该多个半导体手指感测模片以并列且邻接的关系位于半导体内插器的上表面上，并且限定手指感测表面以在其上接受至少一个手指。因此，例如，相比于其他增大面积的手指感测设备，该手指感测设备有利地具有增加的结构刚度和减小量的丢失的指纹图像数据。

半导体内插器和该多个半导体手指感测模片可各自具有在彼此的±20%内的热膨胀系数CTE。每个半导体手指感测模片可包括例如限定像素间距的像素阵列。每一对相邻的半导体手指感测模片可包括相对边缘部分，使得相对边缘部分上的像素之间的间隔不大于例如像素间距的1.5倍。相对边缘部分可限定缺失像素位置，并且处理器可被配置为例如基于相邻像素来针对缺失像素位置生成图像数据。

半导体内插器和该多个半导体手指感测模片可各自包括例如相同的半导体材料。该多个半导体手指感测模片可以多个行和多个列布置。该多个行和多个列中的至少一者可不大于例如2。

在该多个半导体手指感测模片的周边上，该多个半导体手指感测模片中的每一个可沿着其至少一侧包括多个接合焊盘。安装基板可包括例如耦合到该多个接合焊盘的球栅阵列基板和矩栅阵列基板中的一者。电子设备还可包括由安装基板承载并耦合到该多个接合焊盘的连接器。