米国特許商標庁は木曜日、指紋センサーとその導電性ベゼルの両方を保持する独自のカプセル化構造を申請し、モバイルデバイスに適した小型でより保護性の高い最終コンポーネントを可能にするAppleの申請書を公開した。
Appleが2月に出願した「指紋センサーなどのための一体成形ダイとベゼル構造」というタイトルの特許出願では、単一カプセル化センサーやベゼルの一部を露出させたり、保護シールで薄くコーティングしたりしながら、繊細な生体認証アレイを保護する構造です。この申請は「ストリップ」タイプのセンサーに関するものですが、この技術は他の指紋採取方法にも応用できる可能性があります。
出願書類に記載されているように、現在の電気ベースのセンサーは、半導体とセンサーを関連する回路とともに保持するダイを含むパッケージ内に形成されています。ダイのサイズが小さいため、ダイとそれが配置されているプリント基板との間の電気接続を行うには、リードフレームやワイヤなどの二次構造が必要です。これらの構造はカプセル化材料に包まれ、複雑なワイヤボンディングやその他の内部コンポーネントを損傷から保護します。
このようなセンサーはユーザーの指紋とダイの間の一定のしきい値距離内でのみ動作できるため、多くのカプセル化方法ではパッケージが覆われていないままになります。
現在の回路設計では、読み取りのためにユーザーの指を充電するために小さな電流を使用することもあります。指に正しい電流を流すために、小さな接触構造が形成され、感知ダイの近くに配置されます。これらの「ベゼル」は、ダイの上部感知面とほぼ同じ平面に配置されているため、指の充電とセンサーの理想的な配置の両方が保証されます。
指で組み立てた部分の断面図。
Apple の特許出願では、カプセル化されたダイとベゼルのコンタクト構造を組み合わせて、単一の単一パッケージを形成することを検討しています。
ベゼルとセンサーダイの両方をカプセル化構造内に入れることにより、これらの要素をこれまでよりも近づけることができる。さらに、カプセル化構造は、現在知られているデバイス設計では不可能な方法で、ベゼルとセンサーダイを物理的に保護し、特にそれらの間の間隔を維持する。
一実施形態では、センサアセンブリは、ダイアセンブリを受け入れるように特別に設計された領域およびベゼルを保持するための領域を備えたＰＣＢまたはセラミック構造のような基板を含む。封止構造は樹脂またはプラスチックから成形され、ダイとベゼルの上部が平行またはほぼ同一平面上に残るように射出成形されます。これらの構造は、部分的に露出することも、要素から保護するために材料の薄い層で覆うこともできます。
上記の実施形態に加えて、出願書類は、ベゼルに視覚的インジケータおよび場合によっては光源を設けることができると述べている。
この技術により、日常の磨耗に耐えられる小型で適度に耐久性のあるコンポーネントが可能になるため、Apple が将来の iPhone に指紋リーダーを導入した場合、この発明はかなりの価値があることが判明するでしょう。
一実施形態によるベゼルフレームの図。
Appleは広く噂されている組み込むこと次世代iOSデバイスには指紋スキャン技術が組み込まれており、次期「iPhone 5」が最有力候補となっている。噂や憶測は同社の2012年取得生体認証企業オーセンテックの。
興味深いことに、Apple の申請書には、世界最大の半導体企業の 1 つである STMicroelectronics が所有する指紋生体認証に関する複数の特許および特許出願が引用されています。センサーと組み込み処理ソリューションに加えて、同社は iPhone 5 に搭載されている 3 軸ジャイロスコープも Apple に供給しました。
この出願の発明者のうち少なくとも 1 人である Giovanni Gozzini も、引用された STMicroelectronics の特許に名前が挙げられています。 Apple が割り当てた申請書には、Robert Henry Bond と Alan Kramer が Gozzini に同行しています。
Isamu 
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