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Integrierte Schaltungsanordnung mit einer den integrierten Schaltbaustein offenlegenden Öffnung und entsprechende Verfahren - Dokument DE69711964T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69711964T2 28.11.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0789334
Titel Integrierte Schaltungsanordnung mit einer den integrierten Schaltbaustein offenlegenden Öffnung und entsprechende Verfahren
Anmelder Harris Corp., Melbourne, Fla., US
Erfinder Salatino, Matthew M., Satellite Beach, Florida 32937, US;
Studebaker, S. James, Palm Bay, Florida 32905, US
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69711964
Vertragsstaaten AT, DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 23.01.1997
EP-Aktenzeichen 974001570
EP-Offenlegungsdatum 13.08.1997
EP date of grant 17.04.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.11.2002
IPC-Hauptklasse G07C 9/00
IPC-Nebenklasse G06K 9/20   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Halbleiter und insbesondere eine integrierte Schaltkreiseinrichtung und eine Packung oder ein Gehäuse dafür.

Verschiedene Anwendungen können erfordern, daß die äußerste Oberfläche eines integrierten Schaltkreischips der Umgebung ausgesetzt ist, z. B. um für den direkten Kontakt mit einer Person oder einem Teil einer Person zugänglich zu sein. Bestimmte medizinische Anwendungen bringen z. B. einen nackten integrierten Schaltkreis in den Blutstrom, z. B. um die Blutchemie zu messen. In einer solchen Anwendung ist die Lebensdauer des Schaltkreises zum Glück beschränkt, und der Schaltkreis wird nur einmal verwendet, bevor er weggeworfen wird. Eine lang andauernde Zuverlässigkeit ist daher üblicherweise kein wichtiger Gesichtspunkt.

Im Gegensatz dazu kann ein Fingerabdrucksensor, der mit einer integrierten Schaltkreisanordnung aus Sensorelementen arbeitet, den direkten Kontakt des Fingers mit dem integrierten Schaltkreischip erfordern. Die Fingerabdruckerfassung und der -Abgleich ist eine zuverlässige und weit verbreitete Technik für die Personidentifikation oder -Überprüfung.

Ein üblicher elektronischer Fingerabdrucksensor basiert auf der Beleuchtung der Fingeroberfläche mit sichtbarem Licht, Infrarotlicht oder Ultraschallstrahlung. Die reflektierte Energie wird z. B. mit einer Art Kamera erfaßt und das resultierende Bild wird ausgeschnitten, digitalisiert und als ein statisches digitales Bild gespeichert. Die Beschreibung des U.S. Patents Nr. 4,210,899 offenbart z. B. einen optischen abtastenden Fingerabdruckleser, der mit einer zentralen Verarbeitungsstation für Sicherheitszugangsanwendungen zusammenarbeitet, z. B. um eine Person zu einem Ort zuzulassen oder um Zugang zu einem Computerterminal zu gewähren. Die Beschreibung des U.S. Patents Nr. 4,525,859 offenbart eine Videocamera zum Erfassen eines Fingerabdruckbildes und verwendet die Einzelheiten des Fingerabdrucks, d. h. die Verzweigungen und Enden der Fingerabdruckerhebungen, um eine Übereinstimmung mit einer Datenbank mit Bezugsfingerabdrücken zu ermitteln.

Die Beschreibung des U.S. Patents Nr. 4,353,056 offenbart eine andere Lösung zum Erfassen eines tatsächlichen Fingerabdrucks.

Die Beschreibung des U.S. Patents Nr. 5,325,442 offenbart einen Fingerabdrucksensor, der mehrere Erfassungselektroden umfaßt.

Das Dokument US-A-3 781 855 offenbart einen Fingerabdrucksensor gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Der Sensor ist auf der Grundplatte eines lateral zurückspringenden Teils des Körpers der Einrichtung montiert, so daß er auf drei Seiten von Hohlraumwänden umgeben ist.

Das Dokument US-A 5 207 102 offenbart einen Halbleiterdrucksensor, der vollständig verkapselt ist, bis auf eine Sensormembran an einer Oberseite.

Das Dokument JP-A-622 41344 offenbart eine Halbleitereinrichtung mit harz-versiegelter Packung, in der die Verkapselung eine Öffnung für Abgas aufweist.

Das Dokument WO-A-9425938 offenbart einen tragbaren Fingerabdrucksensor auf Kartenbasis, der einen Speicher und einen Prozessor aufweist, wobei die Karte in ein Leser eingefügt werden kann, der eine Öffnung aufweist, die Zugang zu dem Sensor gewährt.

Es sind weitere Fortschritte bei der Erfassung und dem Abgleich von Fingerabdrücken für die Identifikation und Überprüfung wünschenswert, um die nicht autorisierte Verwendung von Computerworkstations, Einrichtungen, Fahrzeugen und vertraulichen Daten zu ermöglichen.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine integrierte Schaltkreiseinrichtung und ein zugehöriges Verfahren vorzusehen, welche den direkten Kontakt des integrierten Schaltkreischips mit dem erfaßten Medium, wie dem Finger eines Benutzers, erlauben und eine zuverlässige Versiegelung des Chips gegen die Umwelt vorsehen.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine solche integrierte Schaltkreiseinrichtung und ein zugehöriges Verfahren vorzusehen, die die Herstellung in großem Umfang und mit relativ geringen Kosten unterstützen.

Die Erfindung sieht eine integrierte Schaltkreiseinrichtung gemäß Anspruch 1 vor.

Die Erfindung sieht auch ein Verfahren zum Herstellen dieser Einrichtung mit den Verfahrensschritten gemäß Anspruch 27 vor.

Das elektrisch leitende Bauteil kann vorteilhaft an dem integrierten Schaltkreischip durch Kleben befestigt werden. Das elektrisch leitende Bauteil und der Kleber können somit zum Abdichten der Grenzfläche zwischen dem Körper des Verkapselungsmaterials und dem Chip dienen. Das elektrisch leitende Bauteil kann einen Rahmen definieren, der ein Körper des entfernbaren Materials während einer Zwischenstufe der Herstellung umgibt. Der Körper des entfernbaren Materials und sein Rahmen können spezieller auf dem integrierten Schaltkreischip positioniert werden, während Kunststoff eingespritzt wird, um die Anordnung zu verkapseln. Der Körper des entfernbaren Materials kann dann entfernt werden, wodurch die Öffnung in dem Körper des Verkapselungsmaterials gebildet wird und der elektrisch leitende Rahmen an dem umgebenden Körper des Verkapselungsmaterials befestigt bleibt. Bei dieser Ausführungsform definiert das elektrisch leitende Bauteil während der Herstellung einen Rahmen und unterstützt die Ausbildung der Öffnung, um den benachbarten Teil des integrierten Schaltkreischips freizugeben. Das elektrisch leitende Bauteil kann auch Teil des Schaltkreises der integrierten Schaltkreiseinrichtung sein.

Die integrierte Schaltkreiseinrichtung kann vorzugsweise eine Verbindungseinrichtung für die elektrische Verbindung des elektrisch leitenden Bauteils mit dem integrierten Schaltkreischip umfassen. Die Verbindungseinrichtung kann z. B. einen elektrisch leitenden Klebstoff zwischen dem elektrisch leitenden Bauteil und dem integrierten Schaltkreischip sowie wenigstens einen mit einem Leiterwerkstoff gefüllten Durchgang in dem integrierten Schaltkreischip umfassen.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform des Fingerabdrucksensors umfaßt der integrierte Schaltkreischip vorzugsweise einen Fingerabdrucksensor, der mit einem elektrischen Feld arbeitet. Der elektrische Feld-Fingerabdrucksensor umfaßt bevorzugt eine Anordnung von Elektroden zum Erfassen des elektrischen Feldes, eine dielektrische Schicht neben den Elektroden zum Erfassen des elektrischen Feldes und eine Ansteuervorrichtung zum Anlegen eines elektrischen Feld-Steuersignal an die Elektroden zum Erfassen des elektrischen Feldes und benachbarte Teile des Fingers, so daß die Elektroden zum Erfassen des elektrischen Feldes ein Fingerabdruck-Bildsighal erzeugen. Das elektrisch leitende Bauteil kann somit als eine Elektrode für den Fingerabdrucksensorteil dienen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung stützt sich darauf, daß der Benutzer die integrierte Schaltkreiseinrichtung kontaktiert, z. B. um einen Fingerabdruck zu erfassen. Da das elektrisch leitende Bauteil von dem Finger des Benutzers kontaktiert wird, ist vorzugsweise eine Spannungsklemmvorrichtung mit dem elektrisch leitenden Bauteil verbunden, um dessen Spannung zu klemmen, um den Aufbau elektrostatischer Ladung zu verhindern und dadurch die integrierte Schaltkreiseinrichtung gegen eine Beschädigung aufgrund elektrostatischer Entladung zu schützen und/oder den Benutzer gegen einen elektrischen Schlag zu schützen, wenn er mit der integrierten Schaltkreiseinrichtung in Kontakt kommt.

Der integrierte Schaltkreischip umfaßt ferner vorzugsweise mehrere Anschlußfelder. Der Körper des Verkapselungsmaterials bedeckt vorzugsweise die mehreren Anschlußfelder. Zusätzlich können Anschlußfeldversiegelungsmittel zum Schützen mehrerer Anschlußfelder gegen Korrosion vorgesehen werden. Jedes der Anschlußfelder kann eine erste Metallschicht, z. B. aus Aluminium, aufweisen. Die Anschlußfeldversiegelungsmittel können demnach eine Sperrmetallschicht auf der ersten Metallschicht umfassen. Die Anschlußfeldversiegelungsmittel können ferner eine Schicht aus Gold auf der Sperrmetallschicht umfassen. Die Anschlußfeldversiegelungsmittel können zusammen mit dem elektrisch leitenden Bauteil einen Rahmen bilden und die Grenzfläche zu dem Chip versiegeln. Alternativ können die Anschlußfeldversiegelungsmittel in einigen Ausführungsformen ohne das elektrisch leitende Bauteil oder Rahmenbauteil eingesetzt werden.

Der Körper des Verkapselungsmaterials umfaßt vorzugsweise einen Spritzgußkunststoff. An der Grenzfläche zwischen dem elektrisch leitenden Bauteil oder Rahmenbauteil und dem Körper des Verkapselungsmaterials ist vorzugsweise eine Verriegelungseinrichtung definiert, die eine mechanische Verriegelung zwischen diesen bildet. Korrosionserfassungsmittel können dem integrierten Schaltkreischip zugeordnet sein, um eine weitere Rückkopplung vorzusehen, um die Zuverlässigkeit sicherzustellen, indem z. B. die erreichbare Lebensspanne des integrierten Schaltkreises angezeigt wird. Die integrierte Schaltkreiseinrichtung kann auch einen Anschlußrahmen (lead frame) aufweisen, der mit dem integrierten Schaltkreischip verbunden ist. Zusätzlich kann das elektrisch leitende Bauteil ein Metall, wie Gold, aufweisen. Der integrierte Schaltkreischip umfaßt vorzugsweise eine robuste äußerste Passivierungsschicht aus wenigstens z. B. Nitrid, Carbid oder Diamant.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist, daß der integrierte Schaltkreischip ein relativ starres Substrat, wie ein Siliciumsubstrat, und mehrere Metallschichten auf dem Substrat aufweist. Die Metallschichten sind vorzugsweise relativ dünn und relativ starr, um dem Schaltkreischip zusätzliche Festigkeit zu verleihen, da der Chip normalerweise von dem Benutzer berührt wird. Jede der Metallschichten umfaßt vorzugsweise ein feuerfestes Metall, wie Wolfram, Molybdän oder Titan. Anders betrachtet ist gemäß diesem Aspekt der Erfindung in jeder der mehreren Metallschichten kein relativ weiches Aluminium vorgesehen.

Vorzugsweise wird auch ein Verfahren zum Herstellen eines integrierten Schaltkreischips angegeben. Das Verfahren umfaßt vorzugsweise die folgenden Verfahrensschritte: Vorsehen eines integrierten Schaltkreischips; Positionieren eines Körpers aus entfernbarem Material auf dem integrierten Schaltkreischip; Ausbilden eines Körpers aus Verkapselungsmaterial um den integrierten Schaltkreischip und den Körper aus dem entfernbaren Material; und Entfernen des Körpers aus entfernbarem Material, um eine Öffnung durch den Körper aus Verkapselungsmaterial abzugrenzen, um einen Teil des integrierten Schaltkreischips freizulegen. Der integrierte Schaltkreischip ist ein Fingerabdrucksensor.

Das Verfahren kann ferner den Schritt des Befestigens eines Rahmenbauteil an dem Körper des entfernbaren Materials umfassen. Das Rahmenbauteil umfaßt elektrisch leitendes Material. Zusätzlich umfaßt der Schritt des Entfernens des Körpers aus entfernbarem Material vorzugsweise das Entfernen desselben, während das Rahmenbauteil mit dem Körper aus Verkapselungsmaterial in Position bleibt. Der Schritt des Positionierens des Körpers aus entfernbarem Material umfaßt vorzugsweise einen Schritt, bei dem das Rahmenbauteil an dem integrierten Schaltkreischip durch Kleben befestigt wird. Der Schritt des Ausbildens des Körpers aus Verkapselungsmaterial kann das Spritzgießen von Kunststoff um den Körper aus entfernbarem Material und den integrierten Schaltkreischip herum umfassen. Zusätzlich kann der Körper aus entfernbarem Material ein Körper aus einem Material sein, das in Flüssigkeit lösbar ist, wobei der Körper aus dem entfernbaren Material während des Schritts des Entfernens vorzugsweise dem flüssigen Lösungsmittel ausgesetzt wird.

Ein weiterer Verfahrensaspekt der Erfindung besteht in der Herstellung einer integrierten Schaltkreiseinrichtung mit folgenden Verfahrensschritten: Vorsehen eines integrierten Schaltkreischips; Positionieren einer Form mit einem Körper und einem Vorsprung, der sich an dem integrierten Schaltkreischip von dieser nach außen erstreckt, so daß der Vorsprung mit einem Teil des integrierten Schaltkreischips in Kontakt kommt; und Positionieren von Verkapselungsmaterial innerhalb der Form und Umgeben des integrierten Schaltkreischips damit. Das Verfahren umfaßt vorzugsweise auch den Schritt des Entfernens der Form einschließlich des Vorsprungs, um eine Öffnung durch den Körper aus Verkapselungsmaterial zu definieren, um dadurch einen Teil des integrierten Schaltkreischips freizulegen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In den Figuren zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines integrierten Schaltkreis-Fingerabdrucksensors in Kombination mit einem Notebookcomputer;

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines integrierten Schaltkreis- Fingerabdrucksensors in Kombination mit einer Computerworkstation und einem zugehörigen informationsverarbeitenden Computer und einem lokalen Netzwerk (LAN);

Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines integrierten Schaltkreis-Fingerabdrucksensors;

Fig. 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Teil des integrierten Schaltkreis- Fingerabdrucksensors und ein darüberliegendes Fingerabdruckmuster, wobei ein Teil dessselben stark vergrößert ist;

Fig. 5 zeigt eine stark vergrößerte Draufsicht auf einen Teil des integrierten Schaltkreis- Fingerabdrucksensors, wobei die obere dielektrische Schicht entfernt ist;

Fig. 6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils des integrierten Schaltkreis-Fingerabdrucksensors;

Fig. 7 zeigt eine schematische Teilansicht eines Teils des integrierten Schaltkreis- Fingerabdrucksensors;

Fig. 8 zeigt eine teilweise geschnittene schematische Seitenansicht zur Illustrierung des elektrischen Feldes;

Fig. 9 zeigt ein schematisches Schaltbild eines Teils des integrierten Fingerabdrucksensors;

Fig. 10 zeigt eine schematische, teilweise geschnittene vergrößerte Seitenansicht zur weiteren Illustrierung des elektrischen Feldes;

Fig. 11 zeigt eine leicht vergrößerte schematische Schnittdarstellung entlang der Linien 11-11 der Fig. 3;

Fig. 12 zeigt eine stark vergrößerte schematische Schnittdarstellung eines Teils einer alternativen Ausführungsform einer integrierten Schaltkreiseinrichtung;

Fig. 13 zeigt eine stark vergrößerte schematische Schnittdarstellung eines Kontaktfeldabschnitts in einer Ausführungsform der integrierten Schaltkreiseinrichtung;

Fig. 14 zeigt eine stark vergrößerte schematische Schnittdarstellung eines Teils einer alternativen Ausführungsform einer integrierten Schaltkreiseinrichtung;

Fig. 15 zeigt eine Draufsicht auf eine integrierte Schaltkreis-Fingerabdrucksensoreinrichtung, die in einer Trägerkarte eingebaut ist;

Fig. 16 bis 18 zeigen schematische Schnittdarstellungen der integrierten Schaltkreiseinrichtung während der Herstellung;

Fig. 19 und 20 zeigen schematische Schnittdarstellungen der integrierten Schaltkreiseinrichtung während eines anderen Herstellungsprozesses.

Fig. 1 bis 3 zeigen einen integrierten Schaltkreis-Fingerabdrucksensors 30 gemäß der Erfindung, der zunächst beschrieben wird. Der gezeigte Fingerabdrucksensor 30 umfaßt ein Gehäuse oder eine Packung 51, eine dielektrische Schicht 52, die unter einer Oberseite der Packung frei liegt und eine Aufnahmefläche für den Finger vorsieht, und mehrere Signalleiter oder Anschlüsse 53. Ein leitender Streifen oder Elektrode 54, die um den Umfang der dielektrischen Schicht 52 führt, kann auch eine Kontaktelektrode für den Finger bilden, wie unten mit weiteren Einzelheiten beschrieben. Der Sensor 30 kann Ausgangssignale auf unterschiedlich hoch entwickelten Niveaus liefern, die abhängig sind von dem Niveau der Verarbeitung, welche in der Packung stattfindet, wie ebenfalls unten mit weiteren Einzelheiten beschrieben ist.

Der Sensor 30 kann dazu verwendet werden, Zugang zu einer Computerworkstation, wie einem Notebookcomputer 35, einschließlich einer Tastatur 36 und einem zugehörigen klappbaren Bildschirm 37 (Fig. 1), gewähren. Mit anderen Worten darf der Zugang des Benutzers zu Informationen und Programmen auf dem Notebookcomputer 35 nur gewährt werden, wenn der gesuchte oder zuvor eingeschriebene Fingerabdruck erfaßt wird.

Der Sensor 30 kann dazu verwendet werden, den Zugang zu einer festen Workstation 51 für ein Computerinformationssystem 40 zu gewähren oder zu verweigern. Das System kann mehrere solche Workstation 41 umfassen, die durch ein lokales Netzwerk (LAN) 43 verbunden sind, das seinerseits mit einem Fingerabdruckidentifikationsserver 43 und einem Zentralcomputer 44 verbunden ist.

Fig. 4 bis 10 zeigen den Fingerabdrucksensor 30. Der Fingerabdrucksensor 30 umfaßt mehrere einzelne Pixel oder Erfassungselemente 30a, die in einer Feldstruktur angeordnet sind, wie vielleicht am besten in den Fig. 4 und 5 gezeigt. Wie der Fachmann gleich verstehen wird, sind diese Erfassungselemente relative klein, um die Erhebungen 59 und dazwischen liegenden Täler 60 eines üblichen Fingerabdrucks (Fig. 4) erfassen zu können. Wie der Fachmann gleich verstehen wird, kann das Erfassen eines realen Fingerabdrucks mit dem elektrischen Feldsensor 30 gemäß der Erfindung zuverlässiger sein als eine optische Erfassung, weil die Leitfähigkeit der Haut eines Fingers mit einer Struktur aus Erhebungen und Tälern extrem schwer mit einem Fingerabdruckbild auf einem Träger oder selbst mit z. B. einem dreidimerisionalen Modell eines Fingerabdrucks zu simulieren ist.

Der Fingerabdrucksensor 30 umfaßt ein Substrat 65 und eine oder mehrere aktive Halbleiterschichten 66 darauf. Bei der gezeigten Ausführungsform liegt eine Grundebenen- Elektrodenschicht 68 über der aktiven Schicht 66 und getrennt von dieser durch eine Isolierschicht 67. Eine Steuerelektrodenschicht 71 liegt über einer weiteren dielektrischen Schicht 70 und ist mit einem Anregungs-Ansteuerverstärker 74 verbunden. Das Anregungs- Ansteuersignal kann üblicherweise im Bereich von 1 KHz bis 1 MHz liegen und wird über dem gesamten -Feld gleichmäßig abgegeben. Die Ansteuer- oder Anregungselektronik ist daher relativ unkompliziert, und die Gesamtkosten des Sensors 30 können reduziert werden, während die Zuverlässigkeit erhöht wird.

Eine weitere Isolierschicht 76 liegt auf der Ansteuereletrodenschicht 71, und eine beispielhafte rund geformte Erfassungselektrode 78 liegt auf der Isolierschicht 76. Die Erfassungselektrode 78 kann mit der Erfassungselektrode 73 verbunden sein, die in der aktiven Schicht 66 ausgebildet ist, wie schematisch dargestellt und wie der Fachmann ohne weiteres verstehen wird.

Eine ringförmige Schirmelektrode 80 umgibt die Erfassungselektrode 78 mit Abstand. Wie der Fachmann verstehen wird, können die Erfassungselektrode 78 und ihre sie umgebenden Schirmelektrode 80 andere Formen haben, z. B. hexagonal, um eine enggepackte Anordnung oder Matrix von Pixeln oder Erfassungselementen 30a leichter zu realisieren. Die Schirmelektrode 80 ist ein aktiver Schirm, der von einem Teil des Ausgangssignals des Verstärkerschaltkreis 73 angesteuert wird, um die elektrische Feldenergie besser zu fokussieren und um ferner dadurch die Notwendigkeit zum Ansteuern benachbarter Elektroden zu verringern. Der Sensor 30 erlaubt somit, daß alle Sensorelemente mit einem kohärenten Ansteuersignal angesteuert werden, was in unmittelbaren Kontrast zu Sensoren des Standes der Technik steht, die erforderten, daß jede Erfassungselektrode individuell angesteuert wird.

Wie weiter mit Bezug auf Fig. 8 bis 10 deutlich wird, erzeugt die Anregungselektrode 71 ein erstes elektrisches Feld für die Erfassungselektrode 78 und ein zweites elektrisches Feld zwischen der Erfassungselektrode 78 und der Oberfläche des Fingers 79 über die Distanzen d1 bzw. d2. In anderen Worte wird ein erster Kondensator 83 (Fig. 9) zwischen der Anregungselektrode 71 und der Erfassungselektrode 78 und ein zweiter Kondensator 85 zwischen der Haut des Fingers 79 und Erde definiert. Die Kapazität des zweiten Kondensators 85 variiert abhängig davon, ob die Erfassungselektrode 78 in der Nähe einer Erhebung oder eines Tals des Fingerabdrucks ist. Der Sensor 30 kann somit als ein kapazitiver Spannungsteiler modelliert werden. Die von dem Einheitsverstärkungs-Spannungsfolger oder Verstärker 73 erfaßte Spannung ändert sich daher mit einer Änderung der Distanz d2.

Die Erfassungselemente 30a arbeiten im allgemeinen bei sehr geringen Strömen und sehr hohen Impedanzen. Das Ausgangssignal jeder Erfassungselektrode 78 liegt z. B. vorzugsweise bei ungefähr 5 bis 10 Millivolt, um die Effekte des Rauschens zu verringern und eine weitere. Verarbeitung des Signals zu erlauben. Der ungefähre Durchmesser jedes Erfassungselements 30a, definiert durch die äußere Abmessung der Schirmelektrode 80, kann ungefähr 0,002 bis 0,005 Inch betragen. Die dielektrische Anregungsschicht 76 und die dielektrische Oberflächenschicht 52 können vorzugsweise eine Dicke im Bereich von ungefähr 1 um haben. Die Elektrode 68 der Masseebene schirmt die aktiven Elektronikbauteile gegen die Anregungselektrode 71 ab. Eine relativ dicke dielektrische Schicht 67 reduziert die Kapazität zwischen diesen zwei Strukturen und reduziert dadurch den Strom, der zum Ansteuern der Anregungselektrode notwendig ist. Die verschiedenen Leiter zum Führen der Signale für die Elektroden 78, 80 zu dem aktiven Elektronikschaltkreis können leicht hergestellt werden, wie der Fachmann verstehen wird.

Die Gesamtkontakt- oder Erfassungsfläche für den Sensor 30 kann vorzugsweise ungefähr 0,5 mal 0,5 Inch (1 Inch = 2,54 cm) betragen - eine Größe, die leicht herstellbar ist und gleichwohl eine ausreichend große Oberfläche für eine präzise Erfassung und Identifikation eines Fingerabdrucks liefert. Der Sensor 30 gemäß der Erfindung ist auch relativ tolerant gegenüber toten Pixeln oder Erfassungselementen 30a. Ein üblicher Sensor 30 umfaßt ein Feld aus ungefähr 256 mal 256 Pixeln oder Sensorelementen, obwohl auch andere Feldgrößen im Bereich der Erfindung liegen. Der Sensor 30 kann auch auf einmal hergestellt werden, indem hauptsächlich herkömmliche Halbleiterherstellungstechniken eingesetzt werden, um dadurch die Herstellungskosten erheblich zu reduzieren.

Weiterhin mit Bezug auf Fig. 11 wird das Gehäuse oder die Packung des Fingerabdrucksensors 30 weiter beschrieben. Wie der Fachmann ohne weiteres verstehen wird, präsentiert ein integrierter Schaltkreis-Fingerabdrucksensor spezielle Schwierigkeiten bei der Packung, weil er von dem Finger, der abgetastet oder erfaßt wird, berührt werden muß. Üblicherweise ist es bei der herkömmlichen integrierten Schaltkreisherstellung wünschenswert, die Berührung eines integrierten Schaltkreises zu vermeiden, teilweise wegen einer möglichen Verunreinigung. Die Hauptverunreinigungsquellen, die bedenklich sind, können Natrium und die anderen alkalischen Metalle sein. Diese ionischen Verunreinigungen haben eine sehr hohe Mobilität in den SiO&sub2;-Schichten, die üblicherweise zum Passivieren der integrierten Schaltkreise verwendet werden. Die resultierende Oxidladung kann die Geräteeigenschaften insbesondere in der MOS-Technologie verschlechtern.

Eine herkömmliche Lösung zum Kontrollieren der Verunreinigung aufgrund mobiler Ionen verwendet eine hermetische Packung mit einer phosphordotierten Passivierungsschicht über dem integrierten Schaltkreis. Die Phosphordotierung reduziert die Mobilität der Verunreinigung durch Einfangmechanismen, wie der Fachmann verstehen wird. Kunststoffpackungen sind heute weiter verbreitet, und in der Kunststoffverpackung kann eine Siliziumnitrid- oder Siliziumcarbid-Passivierungsschicht verwendet werden. Siliziumnitrid oder Siliziumcarbid können die Permeabilität gegenüber Verunreinigungen erheblich reduzieren und so einen direkten Kontakt zwischen dem Finger des Benutzers und dem integrierten Schaltkreis zulassen. Siliziumnitrid oder Siliziumcarbid können daher vorzugsweise als eine äußerste Passivierungsschicht des Fingerabdruckssensors 30 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden.

Der Fingerabdrucksensor 30 stellt auch verschiedene neue Anforderungen an die Packung: die Packung muß geöffnet werden, um einen Kontakt zwischen Finger und Sensorchip zu erlauben; die Packung sollte physisch stabil sein, um eine unsanfte Verwendung auszuhalten; die Packung und der Chip sollten wiederholtes Reinigen mit einem Reinigungsmittel und/oder desinfizierenden Lösungen, einschließlich Reiben aushalten; der Chip sollte den Kontakt mit einer Vielzahl organischer und anorganischer Verunreinigungen aushalten und auch beständig gegen Abrieb sein; und schließlich sollte die Packung relativ kostengünstig sein.

Die gezeigte Packung 51 berücksichtigt diese Packungsgesichtspunkte. Die Packung 51 umfaßt einen integrierten Schaltkreischip 91, der während des Spritzgießens an einem Anschlußrahmen 93 befestigt ist, um den Körper 94 aus Verkapselungsmaterial der Packung zu bilden. Anschlüsse werden durch Anschlußdrähte 97 und den Anschlußrahmen 93 zu sich nach außen erstreckenden Anschlüsse 53 gebildet. Die Oberseite der Packung 51 umfaßt eine integral geformte Öffnung 98, die den direkten Kontakt zu dem Chip 91 zuläßt. Die Öffnung 98 ist bei der gezeigten Ausführungsform spezieller durch ein Rahmenbauteil oder ein elektrisches Bauteil eingegrenzt, das als eine Elektrode 54 dient. Die Elektrode 54 ist beispielhaft mit dem darunterliegenden Teil des Chips 91 über einen elektrisch leitenden Klebstoff 95 befestigt, der Vorteile bei der Herstellung des Sensors 30 bietet, wie weiter unten erläutert ist.

Die inneren freiliegenden Seiten der Elektrode 54 können leicht geneigt sein. Das Rahmenbauteil oder die Elektrode 54 wird innerhalb des Körpers 94 aus dem umgebenden Verkapselungsmaterial durch einen Verriegelungssitz zwischen einer Zunge des Kunststoffmaterials und einer entsprechenden Ausnehmung in der Elektrode in Position gehalten. Dem Fachmann werden sich natürlich andere Anordnungen der Verriegelungsmittel an der Grenzfläche zwischen dem Körper 94 und der Elektrode 54 erschließen.

Die Elektrode 54 kann vorteilhaft mit dem Schaltkreis innerhalb des integrierten Schaltkreischips 91 verbunden sein. Mit Bezug zusätzlich auf Fig. 12 kann insbesondere ein Durchgang 104, der mit einem Leiter gefüllt ist, verwendet werden, um die Elektrode 54' anzuschließen. Wie auch in Fig. 12 gezeigt, ist eine alternative mechanische Verriegelungsanordnung an der Grenzfläche zwischen dem Körper 94' aus dem Verkapselungsmaterial und der Elektrode 54' vorgesehen. Die gezeigte Elektrode 54' hat ein L-förmigen Querschnitt, und der Fachmann wird leicht verstehen, daß andere Querschnitte möglich sind und im Bereich der Erfindung liegen.

Zusätzlich zeigt Fig. 12 eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Elektrode 94' gegenüber der Öffnung 98 zurückgesetzt ist. Eine Verstrebung 105 kann insbesondere dazu verwendet werden, ein Körper aus entfernbarem Material zu halten, um während des Gießens die Öffnung zu bilden, wie unten mit weiteren Einzelheiten beschrieben ist. Mit anderen Worten können eine oder mehrere Verstrebungen 105 während des Gießformens einen Raum zwischen dem Rahmenbauteil oder der Elektrode 54' und dem Körper aus entfernbarem Material bilden. Demgemäß wird während des Spritzgießens ein innerer Abschnitt aus Kunststoff 94a innerhalb der Elektrode 54' gebildet.

Fig. 12 betrifft das Klemmen einer Spannung an der Elektrode 54'. Insbesondere kann eine elektrostatische Spannung des Fingers des Benutzers, wenn sie nicht richtig abgeleitet wird, Komponenten des integrierten Schaltkreischips 91' beschädigen, wie der Fachmann gleich verstehen wird. Zusätzlich sollte eine Spannung, die von dem Ansteuerschaltkreis 109' auf die Elektrode 54' aufgeprägt wird, vorzugsweise einen vorgegebenen Pegel nicht überschreiten, um zu verhindern, daß der Benutzer versehentlich einen Schlag erhält. Die Erfindung. umfaßt daher vorteilhaft den gezeigten Spannungsklemmschaltkreis 108, der durch das gezeigte Paar Zenerdioden 111 und einen Widerstand 112 gebildet wird. Bei bestimmten Ausführungsformen des Fingerabdrucksensors muß die Masseelektrode nicht notwendig sein, wenn der Körper selbst als ein großer Kondensator für den Fingerabdrucksensor dienen kann. Die gezeigte Elektrode 54' kann gleichwohl vorteilhaft einen Leiter zum Kontaktieren des Fingers bilden, um eine statische Entladung zusammen mit dem Klemmschaltkreis 109 aufzunehmen.

Mit Bezug auf Fig. 13 werden nun weitere Aspekte der Erfindung erläutert. Ein zusätzlicher Anschlußfeldschutz kann bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen sein: Bei der gezeigten Struktur wird ein Anschlußfeld oder Bondfeld 120 z. B. aus Aluminium auf einer Außenseite des Chips gebildet. Eine erste Passivierungsschicht 122 wird über der Chipoberfläche gebildet und bedeckt Randabschnitte des Anschlußfeldes 120. Eine zweite und - vorzugsweise dickere Passivierungsschicht 123 wird über der ersten Passivierungsschicht 122 aufgebracht. Eine Sperrmetallschicht 124 wird auf der Öffnung in der zweiten Schicht T23 ausgebildet und kontaktiert das darunter liegende Aluminiumanschlußfeld 120. Das Sperrmetall kann eine Legierung mit Bereichen aus Titan/Wolfram; Titan/Wolfram-Nitrid; und Titan/Wolfram sein, um das darunterliegende relativ korrosionsanfällige Aluminium zu schützen. Eine Goldschicht 126 kann über der Sperrmetallschicht 124 und dem damit verbundenen Anschlußdraht 97" gebildet sein, wie der Fachmann gleich verstehen wird. Der Fachmann wird auch verstehen, daß andere ähnliche Strukturen zum Schützen der empfindlichen Anschlußfelder 120 gegen Korrosion oder Verschlechterung, wenn sie Wasser oder anderen Verunreinigungen ausgesetzt sind, vorgesehen werden können.

Die äußere Passivierungsschicht 123 kann aus den oben aufgezeigten Gründen Siliziumnitrid aufweisen. Zusätzlich kann eine weitere Schutzbeschichtung, die ein organisches Material umfaßt, wie Polyimid oder PTFE (TeflonTM), vorgesehen sein, welche die Vorteile der Abnutzungsbeständigkeit und des physischen Schutzes erzielt. Anorganische Beschichtungen, wie Siliziumcarbid oder amorpher Diamant, können ebenfalls für die äußere Schicht 123 verwendet werden und die Abnutzungsbeständigkeit, insbesondere gegen scheuernde Partikel stark verbessern. Insbesondere ist das Material der äußeren Passivierungsschicht 123 vorzugsweise kompatibel mit üblichen Verfahren zum Abgrenzen der Struktur integrierter Schaltkreise, um z. B. das Ätzen von Bondfeldern zu erlauben.

Mit Bezug auf Fig. 13 kann der integrierte Schaltkreischip 91" mehrere Metallschichten 131 und dazwischen liegende dielektrische Schichten 130 aufweisen, die auf einem relativ starren Siliziumsubstrat 123 getragen werden. Herkömmlich gehärtetes Aluminium ist üblicherweise relativ weich und wird mit einer relativ großen Dicke aufgebracht. Die Metallschichten 131 können durch ein feuerfestes Metall oder Legierungen daraus hergestellt sein, das relativ dünn sein kann und relativ starr ist. Das feuerfeste Material kann z. B. Wolfram, Molybdän, Titan oder Legierungen daraus umfassen. Andere feuerfeste und nicht feuerfeste Metalle können ebenfalls eingesetzt werden, solange sie relativ starr sind und in einer relativ dünnen Schicht ausgebildet werden können. Bei CVD-Wolfram beträgt die Dicke vorzugsweise mehr als etwa 0,1 u,m und vorzugsweise weniger als etwa 1,0 jim. Anders betrachtet fehlt den Metallschichten vorzugsweise Aluminium. Dadurch ist der integrierte Schaltkreischip 91" robuster und widerstandsfähig gegen Beschädigungen, die z. B. durch den direkten physischen Kontakt mit einem Finger des Benutzers entstehen können.

Der Fachmann wird gleich verstehen, daß die hier beschriebenen und in Fig. 13 gezeigten Versiegelungsmittel für die Anschlußfelder vorteilhaft in Kombination mit der Grenzflächenversiegelung eingesetzt werden, die durch die durch Kleben befestigte Elektrode 54 gebildet wird. Die Versiegelungsmittel für die Anschlußfelder können bei bestimmten Ausführungsformen auch an sich verwendet werden, wie in Fig. 14 gezeigt, wo neben der Öffnung 98' entweder über die gesamte Grenzfläche oder über nur ein Teil derselben keine Elektrode angrenzt. Wie auch in Fig. 14 gezeigt, können Korrosionserfassungsmittel 135 vorgesehen werden, damit eine Steuerlogik an dem integrierten Schaltkreischip 91" oder entfernt von diesem Korrosion erfassen kann, bevor die Anschlußfelder oder andere Teile der verkapselten Einrichtung ausfallen. Die Korrosionsefassungsmittel 135 können durch ein Widerstandnetzwerk vorgesehen werden, das periodisch auf Änderung seines Wertes überwacht wird, wie der Fachmann gleich verstehen wird.

Eine andere Abwandlung des Fingerabdrucksensors 30"" ist in Fig. 15 gezeigt, wo der integrierte Schaltkreischip von einem Kunststoffmaterial eingeschlossen ist, das eine Karte 139 definiert, die von einem Benutzer getragen werden kann. Der gezeigte Sensor 30"" umfaßt nur einen einzigen Elektrodenabschnitt 54"", der sich entlang nur eines Teils der im wesentlichen rechteckigen Öffnung erstreckt. In anderen Ausführungsformen kann die Elektrode oder das Rahmenbauteil, wie oben erörtert, eine geschlossene geometrische Form, wie einen Rechteck, einschließen. Die Karte 139 kann den gezeigten Magnetstreifen 138 zum Tragen z. B. von Daten aufweisen, die in Verbindung mit dem Fingerabdrucksensor 30"" funktionieren, wie der Fachmann gleich verstehen wird. Die Karte 139 kann auch ein oder mehrere andere integrierte Schaltkreischips tragen, um die Datenverarbeitung und Speicherung zu ermöglichen.

Die Verfahrensaspekte der Erfindung sind nun mit Bezug auf die Fig. 16 bis 18 beschrieben. Wie in Fig. 16 gezeigt, wird eine Anordnung 150, welche die Elektrode 54, einen Körper 151 aus entfernbarem Material und eine Klebstoffschicht 95 an der Unterseite der Elektrode umfaßt, über dem integrierten Schaltkreischip 91 ausgerichtet und auf diesem positioniert, der seinerseits an dem Anschlußrahmen 93 befestigt und mit diesem verbunden wurde. Die so gebildete Struktur wird in einer herkömmlichen Spritzgußform 160 für integrierte Schaltkreispackungen (Fig. 17) positioniert, und der Körper 94 aus Verkapselungs-Kunststoffmaterial wird gebildet. Wie in Fig. 18 gezeigt, wird die Struktur nach dem Entfernen aus der Spritzgußform 160 in ein Bad 165 gelegt, welches ein flüssiges Lösungsmittel 166, wie Wasser, enthält, so daß der Körper aus dem entfernbaren Material sich auflöst und die Öffnung 98 für den darunter liegenden Teil des integrierten Schaltkreischip 91 zurückläßt. Zusätzlich kann ein Lösungsmittelspray verwendet werden, um das entfernbare Material aufzulösen.

Mit Bezug auf die Fig. 19 und 20 wird ein weiteres Verfahren gemäß der Erfindung zum Herstellen des integrierten Schaltkreischip 30''' (Fig. 14) beschrieben. Bei dieser Ausführungsform umfaßt ein oberer Formabschnitt 171 einen Körper 173 und einen Vorsprung 172, der sich von diesem nach unten erstreckt. Der obere Formabschnitt 171 wird mit dem unteren Formabschnitt 174 zusammengebracht, und Kunststoffverkapselungsmaterial 94''' wird in den so definierten Form-Hohlraum eingespritzt, wie in Fig. 20 gezeigt. Der Vorsprung 172 kann hohl, anstatt aus Vollmaterial sein. Die anderen Elemente sind mit drei Strichen bezeichnet.

Es können Vorkehrungen getroffen werden, um eine Vorspannung des Vorsprungs 172 gegen den integrierten Schaltkreischip 91 während des Spritzgießens sicherzustellen, wie der Fachmann sogleich verstehen wird. Der obere und der untere Formabschnitt können geteilt werden, um die integrierte Schaltkreiseinrichtung 30''' freizugeben.

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf einen Fingerabdrucksensor 30, bei dem ein direkter Kontakt mit dem Finger des Benutzers stattfindet.

Die verschiedenen Ausführungsformen des Fingerabdrucksensors 30 und sein zugehöriger Verarbeitungsschaltkreis kann in jedem von einer Vielzahl herkömmlicher Fingerabdruck- Abgleichalgorithmen realisiert werden.

Die Einzelheiten des Fingerabdrucks, d. h. die Zweige oder Verzweigungen und Endpunkte der Fingerabdruckerhebungen, werden häufig dazu verwendet, eine Übereinstimmung zwischen einem Musterabdruck und einer Bezugsabdruckdatenbank zu ermitteln. Dieser Abgleich der Einzelheiten kann von dem Verarbeitungsschaltkreis leicht realisiert werden. Die Beschreibung der U.S. Patente 3,859,633 und 3,893,080 beziehen sich auf die Fingerabdruckidentifikation gestützt auf den Abgleich der Einzelheiten des Fingerabdrucks. Die Beschreibung des U.S. Patents 4,151,512 beschreibt ein Verfahren zum Klassifizieren von Fingerabdrücken mittels extrahierter Erhebungs-Konturdaten. Die Beschreibung des U.S. Patents 4,185,270 offenbart ein Verfahren zum Codieren und Überprüfen, ebenfalls gestützt auf solche Details. Die Beschreibung des U.S. Patents 5,040,224 offenbart eine Lösung für die Vorverarbeitung von Fingerabdrücken, um eine Position des Kerns jedes Fingerabdruckbildes für den späteren Abgleich mittels Detailmuster richtig zu ermitteln.

Eine integrierte Schaltkreiseinrichtung mit einer Fingerabdruckerfassungseinrichtung, mit einem integrierten Schaltkreischip, einem Körper aus Verkapselungsmaterial, das den integrierten Schaltkreischip umgibt und eine Öffnung darin aufweist, um einen Teil des integrierten Schaltkreischip freizugeben, und einem elektrisch leitenden Bauteil oder Rahmen, der an dem Körper des Verkapselungsmaterials benachbart der Öffnung angebracht ist. Das elektrisch leitende Bauteil ist an dem integrierten Schaltkreischip durch Kleben befestigt. Der Klebstoff und das elektrisch leitende Bauteil können daher als eine Versiegelung der Grenzfläche zwischen dem Körper aus dem Verkapselungsmaterial und dem Chip dienen. Sie können auch einen Rahmen eingrenzen, der einen Körper aus entfernbarem Material während einer Zwischenstufe der Herstellung umgibt. Der Körper aus entfernbarem Material und sein Rahmen können auf dem integrierten Schaltkreischip positioniert sein, während Kunststoff durch Spritzgießen eingebracht wird, um die Anordnung zu verkapseln.


Anspruch[de]

1. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung (30) mit

einem integrierten Schaltkreis-Chip (91), der einen ersten Fingerabdruck- Erfassungsabschnitt für den direkten Kontakt mit einem Finger eines Benutzers und einen zweiten Oberflächenabschnitt benachbart dem ersten Fingerabdruck-Erfassungsabschnitt aufweist;

einem integriert geformten Körper (S 1) aus einem Verkapselungs-Material, das den integrierten Schaltkreis-Chip einschließlich dessen zweiten Oberflächenabschnitt umgibt, wobei der Körper aus dem Verkapselungs-Material eine Öffnung aufweist, welche den Fingerabdruck-Erfassungsabschnitt des integrierten Schaltkreis-Chips benachbart einem Umfang des ersten Fingerabdruck-Erfassungsabschnitts freigibt, um einen direkten Kontakt zwischen dem Finger des Benutzers und dem ersten Fingerabdruck-Erfassungsabschnitt zu ermöglichen;

dadurch gekennzeichnet, daß es ein elektrisch leitendes Bauteil (54) aufweist, das an dem Körper (51) aus dem Verkapselungs-Material benachbart der darin ausgebildeten Öffnung und benachbart dem ersten Finerabdruck-Erfassungsabschnitt angebracht ist, so daß der Finger des Benutzers das elektrisch leitende Bauteil direkt kontaktiert, wenn der Finger auf den ersten Fingerabdruck-Erfassungsabschnitt positioniert wird.

2. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das elektrisch leitende Bauteil (54) so angeordnet ist, daß wenigstens ein Teil eines Rahmens für die Öffnung in dem Körper (51) aus dem Verkapselungs-Material definiert ist.

3. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das elektrisch leitende Bauteil (51) eine geschlossene geometrische Form hat.

4. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das elektrisch leitende Bauteil (54) eine im wesentlichen rechteckige Form hat.

5. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Verbindungseinrichtung (95) zu dem integrierten Schaltkreis-Chip (91).

6. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Verbindungseinrichtung folgende Merkmale aufweist:

ein elektrisch leitender Klebstoff (95) zwischen dem elektrisch leitenden Bauteil (54) und dem integrierten Schaltkreis-Chip (91);

wenigstens einen Durchgang (104) in dem integrierten Schaltkreis-Chip; und elektrisch leitendes Material in dem wenigstens einen Durchgang.

7. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste Fingerabdruck-Erfassungsabschnitt eine Fingerabdrucksensor des elektrischen Feldes aufweist.

8. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Singerabdruck-Erfassungsabschnitt einen Fingerabdrucksensor des elektrischen Feldes aufweist, wobei der Fingerabdrucksensor des elektrischen Feldes folgende Merkmale aufweist:

eine Anordnung aus Elektroden (3) zur Erfassung eines elektrischen Feldes;

eine dielektrische Schicht (67) benachbart der Elektroden zur Erfassung des elektrischen Feldes, wobei die dielektrische Schicht einen Finger (19) in ihrer Nähe empfängt;

eine Ansteuereinrichtung zum Anlegen eines elektrischen Feld-Ansteuersignals an die Elektroden zum Erfassen des elektrischen Feldes und benachbarte Teile des Fingers, so daß die Elektroden zum Erfassen des elektrischen Feldes ein Fingerabdruck-Bildsignal erzeugen.

9. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Spannungsklemmeinrichtung (108, 109), die mit dem elektrisch leitenden Bauteil (54) betrieblich gekoppelt ist, um eine Spannung dieses Bauteils zu klemmen.

10. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer elektrostatischen Entladevorrichtung zum Reduzieren einer elektrischen Ladung eines Benutzers, wenn der Finger des Benutzers das elektrisch leitende Bauteil (54) berührt.

11. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der integrierte Schaltkreis-Chip (91) ferner mehrere Bondfelder (120) aufweist, wobei der Körper des Verkappselungs-Materials (51) die mehreren Bondfelder bedeckt.

12. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 11, mit einer Bondfeld- Versiegelungseinrichtung (124, 126) zum Schützen der mehreren Bondfelder (120) gegen Korrosion.

13. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 12, wobei jedes der Bondfelder (120) eine erste Metallschicht (122) aufweist und wobei die Bondfeld- Versiegelungseinrichtung eine Sperrmetallschicht (124) auf der ersten Metallschicht umfasst.

14. Fingerabdruck-Erfassunseinrichtung nach Anspruch 13, wobei die Bondfelder- Versiegelungseinrichtung ferner eine Goldschicht (126) auf der Sperrmetallschicht (124) aufweist.

15. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der integrierte Schaltkreis-Chip (91) folgende Merkmale aufweist:

ein relativ starres Substrat (65); und

mehrere Metallschichten (68, 71, 70,80) auf dem Substrat, die relativ starr sind, um dem integrierten Schaltkreis-Chip Festigkeit zu verleihen.

16. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 14, wobei jeder der mehreren Metallschichten (68, 71, 78, 80) ein feuerfestes Metall umfaßt.

17. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei jede der mehrerer Metallschichten (68, 71, 78, 80) kein Aluminium enthält.

18. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, mit einem Anschlußrahmen (93), der mit dem integrierten Schaltkreis-Chip (91) verbunden ist.

19. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das elektrisch leitende Bauteil (54) Metall aufweist.

20. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei der integrierte Schaltkreis-Chip (91) eine außen gelegene Passivierungsschicht (123) aufweist.

21. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 20, wobei die äußere Passivierungsschicht (123) wenigstens Nitrit, Karbid oder Diamant aufweist.

22. Fingerabdruck-Erfassunseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, mit einer Haftschicht (95) zwischen dem integrierten Schaltkreis-Chip (91) und dem elektrisch leitenden Bauteil (54).

23. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei der Körper (59) aus dem Verkapselungs-Material Kunststoff umfaßt.

24. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei der Körper aus dem Verkapselungs-Material einen Spritzguß-Kunststoff umfaßt.

25. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, mit einer Verriegelungseinrichtung, die an einer Grenzfläche zwischen dem elektrisch leitenden Bauteil (54) und dem Körper (51) aus dem Verkapselungs-Material liegt, um eine mechanische Verriegelung zwischen diesen bilden.

26. Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, mit einer Korrosions-Erfassungseinrichtung (135) zum Erfassen von Korrosion des integrierten Schaltkreis-Chips (91).

27. Verfahren zum Herstellen einer Fingerabdruck-Erfassungseinrichtung (30), mit folgenden Verfahrensschritten:

Vorsehen eines integrierten Schaltkreis-Chips (91), der einen ersten Fingerabdruck- Erfassungsabschnitt für den direkten Kontakt mit dem Finger eines Benutzers und einen zweiten Oberflächenabschnitt benachbart dem ersten Fingerabdruck-Erfassungsabschnitt aufweist;

Ausbilden eines integriert geformten Körpers (51) aus einem Verkapselungs-Material, um den integrierten Schaltkreis-Chip einschließlich dessen zweiten Oberflächenabschnitt zu umgeben, wobei der Körper aus dem Verkapselungs-Material eine Öffnung ausweist, welche den Fingerabdruck-Erfassungsabschnitt des integrierten Schaltkreis-Chips benachbart einem Umfang des zweiten Oberflächenabschnitts freigibt, um einen direkten Kontakt zu dem Finger des Benutzers und dem Fingerabdruck-Erfassungsabschnitt zu ermöglichen;

gekennzeichnet durch die weiteren Verfahrensschritte:

Positionieren eines Körpers aus entfernbarem Material (151) auf dem integrierten Schaltkreis-Chip (91);

Ausbilden eines Körpers aus Verkapselungs-Material um den integrierten Schaltkreis- Chip und Körper aus dem entfernbaren Material; und

Entfernen des Körpers aus dem entfernbaren Material, um eine Öffnung durch den Körper aus dem Verkapselungs-Material zu definieren, um einen Teil des integrierten Schaltkreis- Chips freizulegen.

28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei der Körper aus dem entfernbaren Material (151) entfernt wird, während das elektrisch leitende Bauteil (54) mit dem Körper aus dem Verkapselungs-Material (51) in seiner Position bleibt, wobei der Schritt des Positionierens des Körpers aus dem entfernbaren Material eine Haftverbindung des elektrisch leitenden Bauteils mit dem integrierten Schaltkreis-Chip (91) umfaßt und der Schritt des Verbindens des Bauteil das Befestigen des Bauteils vollständig um einen Umfang des Körpers aus entfernbarem Material umfaßt, wobei der Schritt des Ausbildens des Körpers aus Verkapselungs-Material die Spritzgußformung von Kunststoff um den Körper aus entfernbarem Material und den integrierten Schaltkreis-Chip und das Vorsehen des Körpers aus einem in Flüssigkeit lösbaren Material umfaßt; und der Schritt des Entfernens ein Schritt umfaßt, bei dem der Körper aus in Flüssigkeit lösbarem Material Flüssigkeit ausgesetzt wird.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 oder 28, mit den weiteren Verfahrensschritten:

Befestigen eines elektrisch leitenden Bauteils (95) an dem Körper aus entfernbarem Material;

Positionieren des Körpers aus entfernbarem Material und des elektrisch leitenden Bauteils auf dem integrierten Schaltkreis-Chip (91);

Ausbilden des Körpers aus Verkapselungs-Material um den integrierten Schaltkreis-Chip und den Körper aus entfernbarem Material und das elektrisch leitende Bauteil;

Entfernen des Körpers aus entfernbarem Material, um eine Öffnung durch den Körper aus Verkapselungs-Material zu definieren, um einen Teil des integrierten Schaltkreis-Chips freizulegen, während das elektrisch leitende Bauteil mit dem Körper aus Verkapselungs- Material in seiner Position bleibt, wobei der integrierte Schaltkreis-Chip mit dem Sensorabschnitt vorgesehen wird, der durch den Fingerabdruck-Sensor gebildet wird, der durch die Öffnung in dem Körper aus Verkapselungs-Material frei zugänglich ist.







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