[发明专利]电容传感器封装

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2012年5月18日提交的编号为No.61/649,217的发明名称为“Capacitive Sensor Packaging”的美国临时申请，2012年6月29日提交的编号为No.61/666,607的发明名称为“Capacitive Sensor Packaging”的美国临时申请，以及2013年3月15日提交的编号为No.13/842,920的发明名称为“Capacitive Sensor Packaging”的美国非临时申请的优先权，这里引用所有这些申请作为参考。

技术领域

本申请一般涉及指纹传感器的电路和封装。

背景技术

对指纹的电容性感测，一方面响应于指纹识别传感器中的一个或多个电容极板之间，另一方面响应于用户手指的脊和谷（诸如用户的手指的表皮，或可能用户的手指的皮下层）之间的不同的电容度量，来提供指纹信息的集合。

有时会发生对电容的测量涉及在用户手指的表皮上引入电荷的情况。这会具有这样的效果：只会引入少量电荷，用户感觉不到电荷（有时作为用户手指的表皮上的麻刺感或其他明显的效果）。

有时发生这样的情况，对电容的测量涉及：一方面指纹识别传感器的电容极板，与另一方面用户手指的脊和谷之间的电容的相对较小的差异。例如，这将涉及将用户手指尽可能靠近电容极板放置。这会具有限制指纹识别传感器的设计灵活性的效果。

有时会发生对电容的测量涉及相对于指纹识别传感器定位用户手指的情况。例如，用户手指可能必须放置在导电环内，显著限制了指纹识别传感器的大小和位置。这也会具有限制指纹识别传感器的设计灵活性的效果。

有时会发生对电容的测量涉及与用户手指的除表皮以外的部分电容耦合的情况。例如，电容耦合（或其他指纹识别感测）可能会涉及用户手指的皮下层。这可能会涉及引入相对较大的电荷以传导该电容耦合。如上文部分地描述的，这会具有这样的效果：用户可能会感觉到电荷（有时作为用户手指的一部分上的麻刺感或其他明显的效果）。

这些示例中的每一个，以及其他可能的考虑，会给指纹识别传感器以及结合指纹识别传感器的设备（诸如使用指纹识别来进行认证的计算设备）造成麻烦。指纹识别传感器可能会在大小、或位置或它是否可以相对容易地与结合指纹识别传感器的设备的其他元件组合方面受限制。作为第一示例，这会具有这样的效果：指纹识别传感器可能不会容易地结合到某些类型的设备中（诸如相对较小的设备，如智能电话和触摸板）。作为第二示例，这会具有这样的效果：可能需要指纹识别传感器相对不稳定，或以其他方式遭受不希望有的设计约束。

发明内容

本申请提供了可以接收关于指纹图像的信息，并可以被结合到使用指纹识别的设备中的包括电路和设计的技术。

在一个实施例中，所述技术包括提供安置在其他元件下面，但是当进行指纹识别时仍安置在相对来说靠近用户手指的指纹识别传感器。电路可以被安置在按钮下面或显示元件下面，但是一个或多个电容极板和用户手指之间的距离量减少。作为某些示例，电路可以被安置在设备元件下面，指纹识别传感器电路本身通过下列各项中的一项或多项，具有缩小的垂直间隔：(1)使用通过从电路的顶部开槽硅晶片的一个或多个通孔安置的接合线，耦合指纹识别传感器电路，(2)使用通过从电路的边缘开槽硅晶片的一个或多个沟槽安置的接合线，耦合指纹识别传感器电路，(3)在至少被部分地去除的塑料模制品中封装指纹识别传感器电路，以及(4)使用诸如封装的焊球之类的压缩的焊接元件，将指纹识别传感器电路耦合到其他电路。

在一个实施例中，电路可以具体化或使用利用设备的元件来帮助指纹识别传感器进行指纹识别的技术。作为某些示例，电路可以使用一个或多个设备元件被安置，其中一个或多个设备元件通过下列各项中的一项或多项来帮助指纹识别传感器电路：(1)将电容性元件耦合到设备的一端或耦合到按钮或其他设备元件附近，(2)印刷电路元件以帮助指纹识别传感器，或在按钮或其他设备元件的下面包括在指纹识别传感器，(3)将指纹识别传感器电路元件耦合到改善耦合指纹识别传感器的电场的按钮或其他设备元件，诸如包括蓝宝石或另一种物质的各向异性元件，以及(4)使用透明或半透明按钮或其他设备元件来除电容性感测之外还执行光学感测或红外感测，以帮助指纹识别传感器电路或包括在指纹识别传感器电路中。