[發(fā)明專(zhuān)利]電容式指紋感測(cè)單元與增強(qiáng)電容式指紋讀取器及感測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610009727.5
• 申請(qǐng)日: 2016-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106951818B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林繼周;和正平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 旭景科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 賈滿(mǎn)意

1.一種用于指紋讀取器的電容式指紋感測(cè)單元，其特征在于，包括：

基底結(jié)構(gòu)，具有至少一層第一金屬層及形成充電電路與工作電路，所述基底結(jié)構(gòu)用以交替地接收充電電壓，及分派來(lái)自所述充電電路的電荷到所述工作電路的電容于停止接收所述充電電壓時(shí)；及

指紋感測(cè)結(jié)構(gòu)，形成于所述基底結(jié)構(gòu)上；所述指紋感測(cè)結(jié)構(gòu)包括第一金屬間電介層、第二金屬層、第二金屬間電介層、第三金屬層及鈍化層，所述第一金屬間電介層具有第一深度，所述第一深度大于3μm；所述第二金屬層形成于所述第一金屬間電介層上并形成感測(cè)金屬板；所述第二金屬間電介層形成于所述第二金屬層上并圍繞所述第二金屬層，及覆蓋所述感測(cè)金屬板，所述第二金屬間電介層具有第二深度，所述第二深度大于3μm；所述第三金屬層形成于所述第二金屬間電介層上，形成矩形單元，所述矩形單元具有開(kāi)孔位于所述感測(cè)金屬板上，且連接到靜電放電保護(hù)單元，所述矩形單元能夠維持所述第三金屬層的電位于信號(hào)接地；所述鈍化層覆蓋所述第三金屬層；

其中所述基底結(jié)構(gòu)分派來(lái)自所述充電電路的電荷到所述指紋感測(cè)結(jié)構(gòu)的電容于停止接收所述充電電壓時(shí)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式指紋感測(cè)單元，其特征在于，所述靜電放電保護(hù)單元連接到靜電放電路徑，以繞行釋放任何靜電放電壓力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式指紋感測(cè)單元，其特征在于，所述靜電放電保護(hù)單元包括至少一個(gè)瞬時(shí)電壓抑制器設(shè)備。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式指紋感測(cè)單元，其特征在于，充電電容內(nèi)置于所述充電電路中，當(dāng)接收到所述充電電壓時(shí)用以?xún)?chǔ)存電荷；

及寄生電容存在于所述工作電路及所述感測(cè)結(jié)構(gòu)的一部分中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式指紋感測(cè)單元，其特征在于，當(dāng)手指接近所述鈍化層時(shí)，信號(hào)電容形成于所述手指與導(dǎo)電元件之間，手指電容形成于所述手指與所述感測(cè)金屬板之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容式指紋感測(cè)單元，其特征在于，分派開(kāi)關(guān)形成于所述工作電路與所述充電電路之間，用以切換接收充電電壓與分派電荷的操作。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電容式指紋感測(cè)單元，其特征在于，激發(fā)信號(hào)包括第一電壓與第二電壓。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電容式指紋感測(cè)單元，其特征在于，當(dāng)?shù)诙妷喊l(fā)生及所述充電電壓停止施加且所述分派開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，在所述充電電路中獲得電壓變動(dòng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電容式指紋感測(cè)單元，其特征在于，輸出電壓為

其中，V_out為所述輸出電壓的電壓值，V_dd為所述充電電壓的電壓值，V₁與V₂分別為所述第一電壓與所述第二電壓的電壓值，C_r為所述充電電容的電容值，C_p為寄生電容的電容值，C_f為所述手指電容的電容值，C_g為所述第三金屬層與手指間電容的電容值，C_s為所述導(dǎo)電元件與所述手指間電容的電容值。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電容式指紋感測(cè)單元，其特征在于，放電開(kāi)關(guān)形成于所述工作電路中，用以當(dāng)所述分派開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，重設(shè)所述工作電路的電壓與所述第二金屬層的電壓為信號(hào)接地。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式指紋感測(cè)單元，其特征在于，相同的所述基底結(jié)構(gòu)或所述指紋感測(cè)結(jié)構(gòu)彼此于同高度相鄰，所有所述指紋感測(cè)單元的所述第三金屬層相連接，形成金屬網(wǎng)格。