JP3545348B2

JP3545348B2 - 実装パッケージ

Info

Publication number: JP3545348B2
Application number: JP2001013095A
Authority: JP
Inventors: 克之町田; 億久良木; 智志重松; 浩季森村; 秀之海野
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Inc USA
Current assignee: NTT Inc; NTT Inc USA
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2021-01-22
Also published as: JP2002213911A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間の指紋や動物の鼻紋など微細な凹凸を有する表面形状を感知するセンサチップを実装する実装パッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報化社会の進展と現代社会の環境において、セキュリティ技術の関心が高まっている。例えば、情報化社会では、電子現金化などのシステム構築のための本人認証技術が、重要な鍵となっている。また、盗難やクレジットカードなどの不正利用の防御策のための認証技術についても、研究開発が活発になっているのが実情である（例えば、清水良真他、個人認証機能付きＩＣカードに関する一検討、信学技法、ＴｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｐｏｒｔｏｆＩＥＩＣＥＯＦＳ９２−３２，Ｐ２５３０（１９９２））。
【０００３】
認証方式は、指紋や音声など種々あるが、中でも、指紋認証技術については、これまで多くの技術開発がなされている。指紋の認証方式としては、光学的な読み取り方式と、人間の電気特性の利用および指紋の凹凸を検出して電気的信号に置き換える方式とに大別される。
光学的に読み取る方式は、主に光の反射とイメージセンサ（ＣＣＤ）を用いて指紋データを読み込み、照合を行う方式である（例えば、井垣誠吾他、個人照合方法および装置，特開昭６１−２２１８８３号公報）。また、圧電薄膜を利用して指の指紋の圧力差を読み取る方式も開発されている（例えば、住原正則他、指紋センサ，特開平５−６１９６５号公報）。
【０００４】
また、感圧シート用いて抵抗変化量を検出する、または容量変化量を検出することで、皮膚の接触により生じる電気特性の変化を電気信号の分布に置き換えて指紋を検出する認証方式も提案されている（例えば、逸見和弘他、表面形状センサ、並びにそれを用いた個体認証装置及び被起動型システム，特開平７−１６８９３０号公報）。
しかしながら、以上に示した従来の技術において、まず、光学的に読み取る方式は、小型化，汎用化が難しく、用途が限定されてしまう。また、感圧シートなどを用いて指の凹凸を感知する方式では、素材が特殊であることや、加工性の難しさから、実用化が難しいことや信頼性に乏しいことが考えられる。
【０００５】
一方、「ＭａｒｃｏＴａｒｔａｇｎｉ」等は、ＬＳＩ製造技術を用いて容量型の指紋センサを開発した（ＭａｒｃｏＴａｒｔａｇｎｉａｎｄＲｏｂｅｒｔＧｕｅｒｒｉｅｒｉ，Ａ３９０ｄｐｉＬｉｖｅＦｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔＩｍａｇｅｒＢａｓｅｄｏｎＦｅｅｄｂａｃｋＣａｐａｃｉｔｉｖｅＳｅｎｓｉｎｇＳｃｈｅｍｅ，１９９７ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｏｌｉｄ−ＳｔａｔｅＣｉｒｃｕｉｔｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，ｐ２００２０１（１９９７））。
これは、小さな容量検出センサをＬＳＩ上に２次元に配列したセンサチップが、帰還静電容量方式を利用して皮膚の凹凸パターンを検出する方式である。このセンサチップを用いた指紋認証システムは、従来の光学式に比較し、特殊なインタフェースが不要なことや、小型化が可能なことが特徴である。
【０００６】
このようなセンサチップは、一般に、図３に示すようにパッケージに実装される。図３は、従来よりあるセンサチップの実装パッケージの構成を示す概略的な断面図（ａ）と平面図（ｂ）である。この実装パッケージでは、センサチップ３０１は、プラスチックからなる容器３０２の凹部底面に載置されている。また、容器３０２には、複数のピン３０３が固定され、これらとセンサチップ３０１の端子部３０１ａとが、ワイヤ３０４により接続されている。ピン３０３は、容器３０２の凹部底面から、容器３０２の側面より引き出されて外部に突出している。
【０００７】
ワイヤ３０４は、容器３０２内でポッティング樹脂３０５により覆われて保護されている。加えて、容器３０２の土手状の枠部分からセンサチップ３０１の端子部３０１ａを含む周辺部に跨る枠状のカバー３０６が、容器３０２の枠部分に接着剤で固定され、カバー３０６の内側の縁がセンサチップ３０１周辺部に接触している。センサチップ３０１の検出領域３０１ｂは、カバー３０６の開口領域より上面に露出している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように実装されているセンサチップを用いたシステムでは、センサチップ３０１の検出領域３０１ｂに直接指が接触するため、同時に搭載されている他のＬＳＩが静電気による損傷を受けやすいという問題を有している。この静電気による問題を解消するため、例えば、図３に示す実装パッケージを取り付ける基盤とカバー３０６とを導通させる配線を設け、この配線および基盤を介して静電気を接地に流す方法が提案されている。また、この実装パッケージを組み込むシステムの周囲を接地に接続する方法も提案されている。しかし、いずれの方法も、実装パッケージの状態での対策が不十分なため、実装パッケージを取り付ける際に静電気の影響を受けてしまう。また、上記方法は取り付けの工程を複雑なものとしてしまう。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、静電容量を検出することで指の指紋形状を検出するセンサチップを、静電気による破壊から保護されるようにパッケージに実装することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の実装パッケージは、基体部およびこの主表面上に固定された枠部からなる容器と、枠部の内側で基体部の主表面上に配置され、上面に検出面を備えかつ集積回路が搭載されたセンサチップと、基体部の主表面上より基体部と枠部との間を通って枠部の外部に引き出された複数の第１のピンおよび第２のピンと、枠部上に固定された導電性を有する材料からなる枠状のカバーと、枠部を貫通して配置され、上端がカバーに電気的に接続され下端が第２のピンに電気的に接続された接続部材とを備え、カバーの内側の縁がセンサチップの上面に接触し、カバーと接続部材の上端とは接触し、接続部材の下端と第２のピンとは接触し、検出面はカバーの内側で露出しているものである。
この発明によれば、カバーと第２のピンとが、接続部材を介して電気的に接続されている。
【００１１】
上記発明において、例えば、接続部材とカバーとは、導電性接着剤により接続されている。
また、上記発明において、第１のピンは、センサチップの端子部と接続されたものであり、第２のピンは、接地に接続されるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態における実装パッケージの構成を示す概略的な断面図（ａ），（ｂ）と平面図（ｃ）である。本実施の形態のパッケージでは、センサチップ１０１は、プラスチックからなる容器１０２の基体部１０２ａ上に載置されている。容器１０２は、基体部１０２ａ周縁部に枠部１０２ｂを備え、基体部１０２ａ周縁部と枠部１０２ｂに挾まれた複数の信号ピン（第１のピン）１０３ａと接地ピン（第２のピン）１０３ｂを備えている。信号ピン１０３ａおよび接地ピン１０３ｂは、基体部１０２ａと枠部１０２ｂとの間より引き出され、容器１０２の側面より外部に突出している。また、信号ピン１０３ａとセンサチップ１０１の端子部１０１ａとが、ワイヤ１０４により接続されている。
【００１３】
図１（ｃ）にも示すように、枠部１０２ｂには、溝１０２ｃが形成されている。この溝１０２ｃには、以降に説明する接着剤１０７が充填され、接着剤１０７が枠部１０２ｂ上部より他の部分へしみ出していくのを防いでいる。また、容器１０２の接地ピン１０３ｂが配列されている領域の枠部分には、以降に説明する接続部材１０８が配置される貫通口１０２ｄが、接地ピン１０３ｂの容器１０２内部における端部に到達して形成されている。
【００１４】
上述した容器１０２内において、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、センサチップ１０１周縁部には、ポッティング樹脂１０５がワイヤ１０４を覆うように形成されている。このポッティング樹脂１０５は、ワイヤ１０４を保護するために形成するものであるが、副次的にセンサチップ１０１を基体部１０２ａに固定する作用も有している。なお、図２（ａ）は、ポッティング樹脂１０５を備えた状態の実装パッケージの構成を示す概略的な構成を示す平面図である。
【００１５】
また、導電性を有する材料である例えばステンレスからなる枠状のカバー１０６が、容器１０２の枠部分を含む周縁部に、接着剤１０７により接着固定されている。カバー１０６は、ステンレスに限るものではなく、他の金属部材などの導電性を有する材料から構成すればよい。図２（ｂ）にも示すように、カバー１０６は、容器１０２の枠部分から端子部１０１ａを含むセンサチップ１０１の周縁部に跨り、カバー１０６の内側の縁でセンサチップ１０１周縁部を押さえている。センサチップ１０１の検出面１０１ｂは、カバー１０６の開口領域より上面に露出している。なお、カバー１０６は、例えば導電性プラスチックから構成するようにしても良い。
【００１６】
加えて、本実施の形態では、接地ピン１０３ｂとカバー１０６とを接続する金属などの導電材料からなる接続部材１０８を設けるようにした。接続部材１０８は、容器１０２の接地ピン１０３ｂ配列側の枠領域上部より、接地ピン１０３ｂの容器１０２内部における端部上まで貫通している。接続部材１０８とカバー１０６とは、導電性接着剤により接着されている。導電性接着剤は、例えば、接続部材１０８の上面に塗布しておけば、カバー１０６を枠部１０２ｂに固定するときに、接続部材１０８上部とカバー１０６とが接触し、これらが導電性接着剤を介して電気的に接続した状態となる。
【００１７】
また、貫通口１０２ｄは、図１（ｂ）の断面図に示すように、上方に行くほど開口面積が小さくなるように形成されている。このことにより、カバー１０６が上面に押しつけられると、貫通口１０２ｄ上部の開口面積が小さくなって接続部材１０８を押さえつけるように作用する。したがって、カバー１０６を枠部１０２ｂに固定すると、接続部材１０８は、貫通口１０２ｄ内部で、この上部に押さえつけられて固定した状態となる。
【００１８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、接続部材１０８を設けるようにしたので、カバー１０６と接地ピン１０３ｂとが電気的に接続された状態となっている。このため、図１の実装パッケージを指紋照合システムなどに組み込むときに、接地ピン１０３ｂの接続先が接地につながるものとなっていれば、検出面１０１ｂに接触する指の静電気は、同時に接触するカバー１０６から接続部材１０８および接地ピン１０３ｂを介して接地に流れる。この結果、本実施の形態の実装パッケージによれば、センサチップ１０１に同時に搭載されている他の集積回路が、静電破壊から保護されるようになる。また、本実施の形態によれば、実装パッケージを組み込むだけで、他の配線接続などをすることなく、静電気による問題が解消できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カバーが接地ピンと電気的に接続されているので、静電容量を検出することで指の指紋形状を検出するセンサチップを、実装パッケージにおいて静電気による破壊から保護できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における実装パッケージの構成を示す概略的な断面図および平面図である。
【図２】本発明の実施の形態における実装パッケージの構成を示す概略的な平面図である。
【図３】従来よりある実装パッケージの構成を示す概略的な断面図および平面図である。
【符号の説明】
１０１…センサチップ、１０１ａ…端子部、１０１ｂ…検出面、１０２…容器、１０２ａ…基体部、１０２ｂ…枠部、１０２ｃ…溝、１０２ｄ…貫通口、１０３ａ…信号ピン、１０３ｂ…接地ピン、１０４…ワイヤ、１０５…ポッティング樹脂、１０６…カバー、１０７…接着剤、１０８…接続部材。

Claims

基体部およびこの主表面上に固定された枠部からなる容器と、
前記枠部の内側で前記基体部の主表面上に配置され、上面に検出面を備えかつ集積回路が搭載されたセンサチップと、
前記基体部の主表面上より前記基体部と前記枠部との間を通って前記枠部の外部に引き出された複数の第１のピンおよび第２のピンと、
前記枠部上に固定された導電性を有する材料からなる枠状のカバーと、
前記枠部を貫通して配置され、上端が前記カバーに電気的に接続され下端が前記第２のピンに電気的に接続された接続部材と
を備え、
前記カバーの内側の縁は、前記センサチップの上面に接触し、前記カバーと前記接続部材の上端とは接触し、前記接続部材の下端と前記第２のピンとは接触し、前記検出面は、前記カバーの内側で露出しているものである
ことを特徴とする実装パッケージ。
請求項１記載の実装パッケージにおいて、
前記接続部材と前記カバーとは、導電性接着剤により接続されていることを特徴とする実装パッケージ。
請求項１または２記載の実装パッケージにおいて、
前記第１のピンは、前記センサチップの端子部と接続されたものであり、
前記第２のピンは、接地に接続されるものである
ことを特徴とする実装パッケージ。