(57)【要約】電子デバイスは、筐体と、筐体によって支持された回路と、を含んでもよい。電子デバイスは、また、筐体によって支持され、回路に結合された指感知デバイスを含んでもよい。指感知デバイスは、実装基板、及び実装基板に隣接した下面を有する半導体インタポーザを含んでもよい。指感知デバイスは、また、半導体インタポーザの上面において並列かつ隣接関係にあり、少なくとも１本の指を感受する指感知面を画定する、複数の半導体指感知ダイを含んでもよい。
2014532172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスであって、
筐体と、
前記筐体によって支持された回路と、
前記筐体によって支持され、前記回路に結合された指感知デバイスと、を備え、
前記指感知デバイスは、
実装基板と、
前記実装基板に隣接した下面を有する半導体インタポーザと、
前記半導体インタポーザの上面において並列かつ隣接関係にあり、少なくとも１本の指を感受する指感知面を画定する複数の半導体指感知ダイと、を含むことを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記半導体インタポーザ及び前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、互いの±２０％以内の熱膨張率（ＣＴＥ）を有することを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記半導体指感知ダイがそれぞれ、画素ピッチを画定する画素のアレイを含み、隣接した半導体指感知ダイの各対は、対向する縁部分の画素間の間隔が、前記画素ピッチの１．５倍以下であるように、対向する縁部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記対向する縁部分が、欠落画素位置を画定し、前記電子デバイスが、隣接画素に基づいて前記欠落画素位置の画像データを生成するように構成されたプロセッサを更に備えることを特徴とする請求項３に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記半導体インタポーザ及び前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、同じ半導体材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記複数の半導体指感知ダイが、複数行及び複数列で配列されることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記複数行及び複数列のうちの少なくとも一方が、２以下であることを特徴とする請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、その少なくとも１辺に沿って、前記複数の半導体指感知ダイの周囲に複数のボンドパッドを含むことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記実装基板が、前記複数のボンドパッドに結合されたボールグリッドアレイ基板及びランドグリッドアレイ基板のうちの一方を含むことを特徴とする請求項８に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記実装基板によって支持され、前記複数のボンドパッドに結合されたコネクタを更に備えることを特徴とする請求項８に記載の電子デバイス。
【請求項１１】
前記回路は、プロセッサ、及び前記プロセッサに結合された無線トランシーバを含むことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項１２】
前記複数の半導体指感知ダイの上に保護層を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項１３】
指感知デバイスであって、
実装基板と、
前記実装基板に隣接した下面を有する半導体インタポーザと、
前記半導体インタポーザの上面において並列かつ隣接関係にあり、少なくとも１本の指を感受する指感知面を画定する複数の半導体指感知ダイと、を備えることを特徴とする指感知デバイス。
【請求項１４】
前記半導体インタポーザ及び前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、互いの±２０％以内の熱膨張率（ＣＴＥ）を有することを特徴とする請求項１３に記載の指感知デバイス。
【請求項１５】
前記半導体指感知ダイがそれぞれ、画素ピッチを画定する画素のアレイを含み、隣接した半導体指感知ダイの各対は、対向する縁部分の画素間の間隔が、前記画素ピッチの１．５倍以下であるように、対向する縁部分を含むことを特徴とする請求項１３に記載の指感知デバイス。
【請求項１６】
前記半導体インタポーザ及び前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、同じ半導体材料を含むことを特徴とする請求項１３に記載の指感知デバイス。
【請求項１７】
前記複数の半導体指感知ダイが、複数行及び複数列で配列されることを特徴とする請求項１３に記載の指感知デバイス。
【請求項１８】
前記複数行及び前記複数列のうちの少なくとも一方が、２以下であることを特徴とする請求項１７に記載の指感知デバイス。
【請求項１９】
前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、その少なくとも１辺に沿って、前記複数の半導体指感知ダイの周囲に複数のボンドパッドを含むことを特徴とする請求項１３に記載の指感知デバイス。
【請求項２０】
前記実装基板が、前記複数のボンドパッドに結合されたボールグリッドアレイ基板及びランドグリッドアレイ基板のうちの一方を含むことを特徴とする請求項１９に記載の指感知デバイス。
【請求項２１】
前記実装基板によって支持され、前記複数のボンドパッドに結合されたコネクタを更に備えることを特徴とする請求項１９に記載の指感知デバイス。
【請求項２２】
前記複数の半導体指感知ダイの上に保護層を更に備えることを特徴とする請求項１３に記載の指感知デバイス。
【請求項２３】
指感知デバイスを作製する方法であって、
実装基板に隣接した下面を有する半導体インタポーザを位置決めする工程と、
前記半導体インタポーザの上面において複数の半導体指感知ダイを並列かつ隣接関係になるように位置決めし、少なくとも１本の指に対する指感知面を画定する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記半導体インタポーザ及び前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、互いの±２０％以内の熱膨張率（ＣＴＥ）を有することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記半導体指感知ダイがそれぞれ、画素ピッチを画定する画素のアレイを含み、隣接した半導体指感知ダイの各対は、対向する縁部分の画素間の間隔が、前記画素ピッチの１．５倍以下であるように、対向する縁部分を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記半導体インタポーザ及び前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、同じ半導体材料を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記複数の半導体指感知ダイが、複数行及び複数列で配列されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記複数行及び前記複数列のうちの少なくとも一方が、２以下であることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記複数の半導体指感知ダイの上に保護層を形成する工程を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の分野に関し、より詳細には指センサの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
指紋感知及び照合は、個人識別又は確認のために信頼性が高く、幅広く使用されている技術である。詳細には、指紋認識の一般的な手法は、サンプル指紋又はその画像を走査し、画像及び／又は指紋画像の固有の特徴を記憶することを含む。サンプル指紋の特徴は、データベース内に既にある参照指紋の情報と比較されて、確認目的などで人の適正な識別を決定することができる。
【０００３】
指紋感知の特に有利な手法は、セットラック（Ｓｅｔｌａｋ）に付与され本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５，９５３，４４１号に開示されており、この特許は、参照により本明細書に組み込まれる。指紋センサは、ユーザの指を電界信号でドライブし、集積回路基板上の電界感知画素アレイによって電界を感知する集積回路センサである。
【０００４】
本発明の譲受人に譲渡され、参照により全体が組み込まれる米国特許第６，２８９，１１４号（マンゲー（Ｍａｉｎｇｕｅｔ））は、指感知集積回路（ＩＣ）を含む指紋センサを開示する。指センシングＩＣは、上側電極と下側電極の間に配置された圧電材料層又は焦電材料層を含み、指紋の稜と谷の画像を表す電気信号を提供する。
【０００５】
マルチバイオメトリクス指紋感知の特に有利な手法は、セットラックに付与された米国特許第７，３６１，９１９号に開示され、この特許は、本発明の譲受人に譲渡され、参照により全体が組み込まれる。セットラックの特許は、異なる照合選択性を有する、ユーザの指の様々なバイオメトリクス特徴を感知するマルチバイオメトリクス指センサを開示している。
【０００６】
指紋センサは、例えば電子デバイスでの、より詳細にはポータブル装置での確認及び／又は認証に特に有利であり得る。そのような指紋センサは、例えばポータブル電子デバイスの筐体によって支持されてもよく、１本の指から指紋を感知するようにサイズが決められてもよい。例えば、オーセンテック・インク（フロリダ州メルボルン）から入手可能なＡＥＳ３４００センサは、様々なノートブック、デスクトップ及びＰＣ周辺装置に幅広く使用されている。オーセンテック・インク（フロリダ州メルボルン）からも入手可能な他の指紋センサ（例えば、ＡＥＳ８５０）は、センサ性能又は耐久性への少ない影響でタッチスクリーン及びＱＷＥＲＴＹスマートフォンのタッチ機能を拡張する多機能スマートセンサである。
【０００７】
いくつかの用途では、同時に複数の指から又は比較的大きい指感知領域から指紋を感知することが望ましい場合がある。いくつかの用途では、複数の指を感知するために単一の大面積ダイが使用されることがある。指センサの面積が大きくなるほど、各ウェハーからの歩留まりが低下する可能性があり、それによって大面積の集積回路を非常に高価になる。
【０００８】
ボーザ（Ｂｏｒｚａ）に付与された米国特許第５，７７８，０８９号は、隣り合って近くに配置されているが、接触しない関係にある個別の接触撮像ダイのアレイ形態の感知パッドを含む指紋感知デバイスを開示している。隣接する縁の接触を防ぐために、隣接するダイの間に小さい隙間がなければならない。この隙間によって、指紋画像データが、損失するか、又は不完全になることがある。特定の用途では、指紋画像データの損失は、許容できないことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の背景技術を考慮して、本発明の目的はしたがって、指紋画像データ損失の量が少なく、コストが低減され、指感知領域が増加した指センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的及び他の目的、特徴、利点は、本発明に従って、筐体及び筐体によって支持された回路を含み得る電子デバイスによって提供される。また、電子デバイスは、例えば、筐体によって支持され、回路に結合された指感知デバイスを含んでもよい。指感知デバイスは、実装基板、及び実装基板に隣接した下面を有する半導体インタポーザを含んでもよい。指センサは、また、半導体インタポーザの上面において並列かつ隣接関係にあり、少なくとも１本の指を感受する指感知面を規定する、複数の半導体指感知ダイを含んでもよい。したがって、指感知デバイスは、例えば他の大面積指感知デバイスと比べて構造剛性が高く、指紋画像データの損失量が少ない。
【００１１】
半導体インタポーザ及び複数の半導体指感知ダイはそれぞれ、互いの±２０％以内の熱膨張率（ＣＴＥ）を有してもよい。例えば、各半導体指感知ダイは、画素ピッチを画定する画素のアレイを含んでもよい。隣接した半導体指感知ダイの各対は、対向する縁部分の画素間の間隔が、例えば、画素ピッチの１．５倍以下であるように対向する縁部分を含んでもよい。対向する縁部分は、欠落画素位置を画定してもよく、プロセッサは、例えば、隣接画素に基づいて欠落画素位置の画像データを生成するように構成されてもよい。
【００１２】
例えば、半導体インタポーザ及び複数の半導体指感知ダイはそれぞれ、同じ半導体材料を含んでもよい。複数の半導体指感知ダイは、複数行及び複数列で配列されてもよい。複数行及び複数列のうちの少なくとも一方は、例えば、２以下でもよい。
【００１３】
複数の半導体指感知ダイはそれぞれ、その少なくとも１辺に沿って、複数の半導体指感知ダイの周囲に複数のボンドパッドを含んでもよい。例えば、実装基板は、複数のボンドパッドに結合されたボールグリッドアレイ基板及びランドグリッドアレイ基板のうちの一方を含んでもよい。電子デバイスは、実装基板によって支持され、複数のボンドパッドに結合されたコネクタを更に含んでもよい。
【００１４】
回路は、プロセッサ、及びプロセッサに結合された無線トランシーバを含んでもよい。例えば、電子デバイスは、複数の半導体指感知ダイの上に保護層を更に含んでもよい。
【００１５】
方法の態様は、指感知デバイスの作製方法に関する。本方法は、例えば実装基板に隣接した下面を有する半導体インタポーザを位置決めする工程を含んでもよい。本方法は、半導体インタポーザの上面において複数の半導体指感知ダイを並列かつ隣接関係になるように位置決めし、少なくとも１本の指を感受する指感知面を画定する工程と、を更に含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る指感知デバイスを含む電子デバイスの概略平面図である。
【図２】図１の指感知デバイスの上面図である。
【図３】図２の指感知デバイスの断面図である。
【図４】図２の複数指感知デバイスの縁が隣接した指感知ダイの、隣接した縁の拡大平面図である。
【図５】本発明の別の実施形態に係る別の複数指感知デバイスの上面図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係る指感知デバイスの断面図である。
【図７】本発明の別の実施形態に係る指感知デバイスの断面図である。
【図８】本発明の別の実施形態に係る指感知デバイスの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の好ましい実施形態が示されている添付図面を参照して、本発明をより詳しく説明する。しかしながら、本発明は様々な形態で実施されることがあり、本明細書に説明される実施形態に限定されるように解釈されるべきでない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が十分で完全になり、発明の範囲を当業者に十分に伝えるように提供される。全体にわたって同様の数字が同様の要素を指し、様々な実施形態において類似の要素を示すためにプライム符号及び複数プライム表記法が使用される。
【００１８】
最初に図１を参照して、本発明に係る指感知デバイス２０の一実施形態についてここで述べる。指感知デバイス２０は、例示的に電子デバイス５０の露出面に取り付けられる。当然ながら、指センサ感知装置２０は、他のポータブル又は据え置き型電子デバイスと共に使用することができる。
【００１９】
電子デバイス５０が、筐体５１、筐体によって支持されたディスプレイ５２、及び筐体によっても支持され、ディスプレイ及び指感知デバイス２０に接続された回路５３を含む。入力キー５４のアレイも提供され、例えば、電子デバイス５０は、携帯電話の形態であり、当業者によって理解されるように電話をかけたり、他の用途に使用されたりすることがある。
【００２０】
回路５３は、例えば、プロセッサ５７及びプロセッサに結合されたメモリ５５を含んでもよい。回路５３は、また、無線通信機能（例えば、音声及び／又はデータ通信）を実行するように構成された無線トランシーバ５６を含んでもよい。アンテナ５８が、例示的に、筐体５１によって支持され、無線トランシーバ５６に結合される。
【００２１】
当然ながら、指感知デバイス２０は、当業者によって理解されるようなメニューナビゲーション及び選択機能、触覚フィードバック、及び／又は電源投入機能を提供するために、内部に埋め込まれ、及び／又は回路５３と協働する回路を含んでもよい。
【００２２】
更に図２〜図３を参照すると、指感知デバイス２０は、実装基板２１を含む。実装基板は、例えばセラミックでもよい。実装基板２１は、当業者によって理解されるように別の材料でもよい。
【００２３】
指感知デバイス２０は、また、前述の実装基板２１に隣接した下面を有する半導体インタポーザ２２を含む。半導体インタポーザ２２は、例えば、当業者によって理解されるように、シリコン又は別の半導体材料でもよい。例えば、半導体インタポーザ２１は、厚さ６００マイクロメートルでもよい。半導体インタポーザ２２は、接着剤（例えば、エポキシ）によって実装基板２１に結合されてもよい。
【００２４】
指感知デバイス２０は、また、半導体インタポーザ２２の上面に半導体指感知ダイ２３を含む。半導体インタポーザ２２及び半導体指感知ダイ２３はそれぞれ、同じ半導体材料を含んでもよい。例えば、半導体インタポーザ２２及び半導体指感知ダイ２３はそれぞれシリコンでもよい。当然ながら、半導体インタポーザ２２及び半導体指感知ダイ２３は、別の半導体材料でもよい。当業者によって理解されるように、いくつかの実施形態では、半導体インタポーザ２２及び半導体指感知ダイ２３は、異なる材料を含んでもよいが、例えば、互いの±２０％、より好ましくは互いの±１０％の範囲内のそれぞれの熱膨張率（ＣＴＥ）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、当然ながら、半導体インタポーザ２２及び半導体指感知ダイ２３は、例えば、半導体インタポーザ及び半導体指感知ダイがそれぞれシリコンのとき、同じＣＴＥを有してもよい。当業者によって理解されるように、半導体インタポーザ２２によって支持された指感知ダイ２３の数が増えるとき、例えば、それぞれのＣＴＥをより狭い範囲にすることが望ましいことがある。更に、例えば、ＣＴＥを一致させると、指感知デバイス２０の構造剛性が高めることができる。半導体インタポーザ２２及び半導体指感知ダイ２３はそれぞれ、互いの異なる範囲（例えば、±４０％又は別の範囲など）内のＣＴＥを有してもよい。
【００２５】
半導体指感知ダイ２３が、並列かつ隣接関係で配列され、より詳細には、列と行で配列される。半導体指感知ダイ２３の並列かつ隣接関係は、例えば、複数の指６１を感受するのに面積で十分な指感知面を画定する。
【００２６】
例示的に、半導体指感知ダイ２３は、合計６個の半導体指感知ダイの場合に２行３列で構成される（図２）。この構成では、各半導体指感知ダイ２３は、外面半導体指感知ダイであり、即ち、それぞれが感知面の周囲に縁を有する。６個の半導体指感知ダイ２３は、例えば、２本の指６１を感受する指感知面を画定してもよい。当然ながら、他の実施形態では、半導体指感知ダイ２３は、更に詳細に後で述べるような他の構成で配列されてもよい。例示的な半導体指感知ダイ２３は、約幅１．２７ｃｍ×長さ２．０３ｃｍ（幅０．５インチ×長さ０．８インチ）でもよい。
【００２７】
次に図４を参照すると、各半導体指感知ダイ２３は、画素ピッチを画定する画素２４のアレイを含む。画素２４は、例えば、セットラックに付与された米国特許第５，９５３，４４１号に記載されたような電界感知画素でもよい。代替又は追加として、画素２４は、例えば、ゴッツィーニ（Ｇｏｚｚｉｎｉ）に付与され本発明の譲受人に譲渡された米国特許第６，９２７，５８１号に記載されたような容量性感知画素でもよく、この特許の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２８】
隣接画素間の例示的ピッチＰは、例えば、５０．８マイクロメートルでもよい。隣接した半導体指感知ダイの各対２３は、対向する縁部分の画素間の間隔ＶＰは、画素ピッチＰの１．５倍を超えないように対向する縁部分を有する。換言すると、対向する縁部分の画素間の間隔ＶＰは、約７６．２マイクロメートル以下でもよい。いくつかの実施形態では、隣接した半導体指感知ダイの各対２３は、対向する縁部分の画素間の間隔ＶＰが、画素ピッチＰ以下、即ち、約５０．８マイクロメートルであるように対向する縁部分を有するのがより好ましい場合がある。これは、例えば、いずれかの損失画像データを単一の画素行又は列に縮小するのに有利である。各半導体感知ダイ２３は、複数の指の隣接部分を感知するように構成される。
【００２９】
対向する縁部分は、欠落画素位置、具体的には欠落画素部分の行又は列を画定する。換言すると、隣接した半導体指感知ダイ２３が当接する縁は、典型的には、例えば、隣接ダイが単一ダイの場合に１行又は列の画素を含むことになる。プロセッサ５７は、隣接画素に基づいて欠落画素位置の画像データを生成するように構成される。例えば、プロセッサ５７は、例えば、隣接画素からの画像データを補間することによって欠落画素位置の画像データを生成することができる。換言すると、プロセッサ５７は、隣接画素を使用してデッドスペースを感知してもよく、これは、例えば、特に、比較的厚い保護層又は被覆で有利なことがある。代替又は追加として、プロセッサ５７は、また、当業者によって理解されるように、重み関数を使用することによって欠落画素位置から画像データを生成することができる。有利なことに、画像データは、完全には失われないことがあり、これにより、精度が、例えば特定用途に許容可能なしきい値まで高められることができる。
【００３０】
プロセッサ５７は、また、半導体指感知ダイ２３及びメモリ５５と協働して、例えば、認証機能を実行するように構成されてもよい。また、プロセッサ５７は、半導体指感知ダイ２３と協働してスプーフ検出機能を実行してもよい。当業者によって理解されるように、プロセッサ５７によって他の機能及び／又は追加機能が実行されてもよい。
【００３１】
各半導体指感知ダイ２３は、また、半導体指感知ダイの外周囲の辺に沿ってボンドパッド２５を含む（図２）。当然ながら、他の実施形態では、ボンドパッド２５は、半導体指感知ダイ２３の周囲辺の１つ又は任意の数に沿っていてもよい。前述のように、各半導体指感知ダイ２３は、外部指感知ダイである。当業者によって理解されるように、この構成により、当業者によって理解されるように、各半導体指感知ダイ２３は、その周囲辺に沿ってボンドパッド２５を有利に有することができる。
【００３２】
実装基板２１は、更に、ボンドパッド２５に結合されたボール３２グリッドアレイの形態の実装形状部を含む（図３）。他の実施形態では、実装形状部は、ボンドパッド２５に結合されたランドグリッドアレイの形態でもよい。当然ながら、実装基板２１は、当業者によって理解されるように、追加又は他のタイプの実装構成又は形状部を含んでもよい。
【００３３】
半導体インタポーザ２２及び実装基板２１は、例示的に、ボンドパッド２５を実装基板に結合するための導電性ビア３３を含む。具体的には、ビア３３は、ボンドパッド２５を実装形状部に結合し、即ち、ボンドワイヤ３６によってボールグリッドアレイに結合する。
【００３４】
保護層３１が、例示的に半導体指感知ダイ２３の上である（図３）。例えば、保護層３１は、エポキシでもよい。保護層３１は、例えば、ポリイミド、ガラス又は他の保護材料でもよい。当業者によって理解されるように、保護層３１は、例えば引っ掻きのような損傷からの、強化された保護を指感知ダイ２３に対して有利なことにもたらす。保護層は、高い構造剛性をもたらしてもよい。
【００３５】
フレーム３４又はベゼルは、半導体指感知ダイ２３を取り囲んでもよい（図３）。フレーム３４は、追加の構造剛性を提供してもよい。当然ながら、いくつかの実施形態では、実装基板２１が、上方に延在して半導体指感知ダイ２３を取り囲んでもよい。更に、当業者によって理解されるように、駆動リングが使用されてもよい。他の実施形態では、フレーム３４が、駆動リングを提供してもよい。
【００３６】
当業者によって理解されるように、例えば、複数の指を感知するために複数の画素を有する単一の大面積指感知ダイは、特に欠陥に弱いことがある。より詳細には、指感知ダイのサイズが大きいほど、単一画素の欠陥が、例えば、指感知ダイ全体を故障させることがある。この実施形態は、歩留まり曲線が分かっている微細ダイ製造技術を使用するので好都合である。更に、当業者によって理解されるように、指感知ダイ２３の配置とプロセッサ５７の協力により、例えば、ＰＩＶ，付録Ｆ及びＦＩＰＳ２０１規格によって規定されたような画像品質仕様の遵守が有利に可能になる。
【００３７】
次に図５を参照すると、別の実施形態では、半導体指感知ダイ２３’は、合計１６の半導体指感知ダイの場合には４行４列で構成され、図１〜図４に関して前述した実施形態と同様に、シリコンインタポーザ２２’の上面に取り付けられる。１６個の半導体指感知ダイ２３’は、例えば、４本以上の指を感受する指感知面を画定してもよい。１６個の半導体指感知ダイ２３’は、全体で約高さ７．６２ｃｍ及び幅８．１３ｃｍ（約高さ３インチ及び幅３．２インチ）であってもよい。当業者によって理解されるように、中央ダイは、その縁で、例えばボンドパッドにアクセスできず、したがって使用できない。当業者によって理解されるように、このようなダイには、他のダイ組立て技術（例えば、貫通シリコンビア（ＴＳＶ））が使用される。
【００３８】
次に図６を参照すると、別の実施形態では、半導体インタポーザ２２’’は、実装基板２１’’より小さくてもよい。これにより、フレーム３４’’が、半導体インタポーザ２２’’の下面に隣接した実装基板２１’’の上面に結合することができる。フレーム３４’’は、接着剤層（例えば、エポキシ）によって実装基板２１’’に結合されてもよい。
【００３９】
実装基板２１’’は、例示的に、例えば、汎用シリアルバス（ＵＳＢ）接続用のコネクタ３７’’とその可撓性ケーブルを支持する。
【００４０】
次に図７を参照すると、半導体インタポーザ２２’’’は、その上面によって支持された回路３８’’’を含んでもよい。回路３８’’’は、例えば、画像又は画素データを処理するための能動回路でもよい。回路３８’’’は、他の回路を含んでもよく、いくつかの実施形態では、プロセッサと協力して前述の機能のどれかを実行してもよい。回路３８’’’は、当業者によって理解されるように、指感知デバイス２０’’’の機能を強化するのに好都合である。
【００４１】
次に図８を参照すると、中央ダイがボンドパッド（即ち、２行及び／又２列を超える）にアクセスできない別の実施形態について述べる。中央ダイにアクセスできない場合、ＴＳＶ３９’’’’は、中央ダイの接続を半導体インタポーザ２２’’’’の上の導電性トレース４０’’’’まで引き回すように構成されてもよい。
【００４２】
別の態様は、実装基板２１に隣接した下面を有する半導体インタポーザ２２を位置決めする工程を含む、指感知装置２０の作成方法を対象とする。この方法は、また、少なくとも１本の指に対する指感知面を画定するために、半導体インタポーザ２２の上面において半導体指感知ダイ２３を並列かつ隣接関係になるように位置決めする工程を含む。
【００４３】
当業者によって理解されるように、ウェハーからシリコンダイを約５マイクロメートルの配置公差で単片化するために、ダイシングソー又はレーザが使用されてもよい。これにより、指感知ダイ２３のエッジを高精度で画定することができる。指感知ダイ２３が切り出されるウェハーは、厚さ約７００マイクロメートルであり、これにより、前述のようにダイを突き合わせ繰り返し配置するのに十分な材料が可能になる。
【００４４】
本明細書で、複数の指を感知するのに特に有利なことがあるいくつかの半導体指感知ダイ構成について述べたが、当業者は、指感知デバイスが、単一の指を感知するために２個の半導体指感知ダイだけを含むことがあることを理解されよう。そのような単一指の実施形態は、ウェハー歩留まりが高いので低コストの恩恵を得ることがある。本発明の多くの修正及び他の実施形態が、以上の説明及び関連図面に示された教示の利益を得る当業者に想起される。したがって、本発明が、開示された特定の実施形態に限定されず、修正及び実施形態が、添付の特許請求の範囲内に含まれるものであることを理解されたい。
【図１】
2014532172.tif 000003
【図２】
2014532172.tif 000004
【図３】
2014532172.tif 000005
【図４】
2014532172.tif 000006
【図５】
2014532172.tif 000007
【図６】
2014532172.tif 000008
【図７】
2014532172.tif 000009
【図８】
2014532172.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月7日(2014.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスであって、
筐体と、
前記筐体によって支持された回路と、
前記筐体によって支持され、前記回路に結合された指感知デバイスと、を備え、
前記指感知デバイスは、
実装基板と、
前記実装基板に隣接した下面を有する半導体インタポーザと、
前記半導体インタポーザの上面において並列かつ隣接関係にあり、少なくとも１本の指を感受する指感知面を画定する複数の半導体指感知ダイと、を含み、
前記半導体インタポーザ及び前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、互いの±２０％以内の熱膨張率（ＣＴＥ）を有することを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記半導体指感知ダイがそれぞれ、画素ピッチを画定する画素のアレイを含み、隣接した半導体指感知ダイの各対は、対向する縁部分の画素間の間隔が、前記画素ピッチの１．５倍以下であるように、対向する縁部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記対向する縁部分が、欠落画素位置を画定し、前記電子デバイスが、隣接画素に基づいて前記欠落画素位置の画像データを生成するように構成されたプロセッサを更に備えることを特徴とする請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記半導体インタポーザ及び前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、同じ半導体材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記複数の半導体指感知ダイが、複数行及び複数列で配列されることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項６】
指感知デバイスであって、
実装基板と、
前記実装基板に隣接した下面を有する半導体インタポーザと、
前記半導体インタポーザの上面において並列かつ隣接関係にあり、少なくとも１本の指を感受する指感知面を画定する複数の半導体指感知ダイと、を備え、
前記半導体インタポーザ及び前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、互いの±２０％以内の熱膨張率（ＣＴＥ）を有することを特徴とする指感知デバイス。
【請求項７】
前記半導体指感知ダイがそれぞれ、画素ピッチを画定する画素のアレイを含み、隣接した半導体指感知ダイの各対は、対向する縁部分の画素間の間隔が、前記画素ピッチの１．５倍以下であるように、対向する縁部分を含むことを特徴とする請求項６に記載の指感知デバイス。
【請求項８】
前記半導体インタポーザ及び前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、同じ半導体材料を含むことを特徴とする請求項６に記載の指感知デバイス。
【請求項９】
前記複数の半導体指感知ダイが、複数行及び複数列で配列されることを特徴とする請求項６に記載の指感知デバイス。
【請求項１０】
前記複数行及び複数列のうちの少なくとも一方が、２以下であることを特徴とする請求項９に記載の指感知デバイス。
【請求項１１】
前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、その少なくとも１辺に沿って、前記複数の半導体指感知ダイの周囲に複数のボンドパッドを含むことを特徴とする請求項６に記載の指感知デバイス。
【請求項１２】
前記実装基板が、前記複数のボンドパッドに結合されたボールグリッドアレイ基板及びランドグリッドアレイ基板のうちの一方を含むことを特徴とする請求項１１に記載の指感知デバイス。
【請求項１３】
前記実装基板によって支持され、前記複数のボンドパッドに結合されたコネクタを更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の指感知デバイス。
【請求項１４】
前記複数の半導体指感知ダイの上に保護層を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の指感知デバイス。
【請求項１５】
指感知デバイスを作製する方法であって、
実装基板に隣接した下面を有する半導体インタポーザを位置決めする工程と、
前記半導体インタポーザの上面において複数の半導体指感知ダイを並列かつ隣接関係になるように位置決めし、少なくとも１本の指に対する指感知面を画定する工程と、を含み、
前記半導体インタポーザ及び前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、互いの±２０％以内の熱膨張率（ＣＴＥ）を有することを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記半導体指感知ダイがそれぞれ、画素ピッチを画定する画素のアレイを含み、隣接した半導体指感知ダイの各対は、対向する縁部分の画素間の間隔が、前記画素ピッチの１．５倍以下であるように、対向する縁部分を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記半導体インタポーザ及び前記複数の半導体指感知ダイがそれぞれ、同じ半導体材料を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の半導体指感知ダイが、複数行及び複数列で配列されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数行及び前記複数列のうちの少なくとも一方が、２以下であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数の半導体指感知ダイの上に保護層を形成する工程を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【国際調査報告】
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2014532172.tif 000012
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