一种射频式微电容指纹采集芯片制造技术

一种射频式微电容指纹采集芯片，该芯片包括多个参考感测单元、多个感测单元形成的二维感测单元阵列、绝缘层、作为手指的接触面的绝缘基板、射频信号产生电路、射频驱动电极、用于提供打开或关断感测单元所需的电源偏置的开关信号、以及提供感测单元所需的充放电时序信号的感测单元阵列控制器、模数转换阵列、控制模数转换阵列增益的数模转换器、感测单元偏差校正电路、指纹图像缓存器、指纹图像输出控制器和图像信号处理器。通过改进感测单元的结构和增加感测单元偏差校正电路使得本实用新型专利技术所提供的射频式微电容指纹采集芯片能够解决指纹残留、其他射频辐射干扰、假手指和探测深度问题，且该芯片能够将其嵌入到电容触摸屏中。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种射频式微电容指纹采集芯片
本技术涉及集成电路设计领域，尤其涉及一种射频式微电容指纹采集芯片及其采集方法。
技术介绍
随着人们对信息安全的要求越来越高，活体生物特征认证和身份识别越来越多地运用到人们的日常生活中。指纹认证作为在生物特征认证中具有很高的可靠性和性价比，已经成为了当前生物认证的主流。与此同时，指纹采集技术也高速发展，一个更低成本、更快速度、小体积、低功耗、高动态范围及高探测深度的指纹传感器将会占领巨大的市场，因此，具有上述优点的指纹传感器成为当前研究的重点，其中，电容式指纹传感器成为当前的主流产品之一。随着指纹传感技术的逐渐成熟，苹果公司推出的先进指纹传感技术已经应用到移动手机及其它电子产品中，甚至中国第三代身份证需也采用指纹传感技术进行指纹信息的登记。不难预测，指纹识别技术会很快且广泛的应用到我们日常生活中来，特别是应用到移动设备中。与此同时，高需求必然对指纹传感器的性能的要求会变得越来越高。一个好的指纹识别系统，不仅可以从算法上解决指纹传感器中存在的不足，更应该从根本上解决传感器的采集质量问题。也就是说，应用到移动设备上的指纹传感器，其必须有非常高的探测深度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频式微电容指纹采集芯片，其特征在于，包括：L个参考感测单元；M*N个感测单元形成的二维感测单元阵列；射频信号产生电路,用以产生射频信号；射频驱动电极，其将所述射频信号产生电路产生的射频信号发射到接触到指纹传感器的手指；还包括：感测单元阵列控制器，用于提供打开或关断感测单元所需的电源偏置的开关信号和提供感测单元所需的充放电时序信号；模数转换阵列，由N个模数转换器并排构成，其将所述感测单元阵列检测到的感测电容转换成指纹图像灰度值；感测单元偏差校正电路，以L个参考感测单元采集到的数据作为基准来校正各感测单元之间的偏差；指纹图像缓存器，其用于存储当前转换的所述指纹图像数据和感测单元偏差校正数据；...

【技术特征摘要】
1.一种射频式微电容指纹采集芯片，其特征在于，包括: L个参考感测单元； M*N个感测单元形成的二维感测单元阵列； 射频信号产生电路，用以产生射频信号； 射频驱动电极，其将所述射频信号产生电路产生的射频信号发射到接触到指纹传感器的手指；还包括: 感测单元阵列控制器，用于提供打开或关断感测单元所需的电源偏置的开关信号和提供感测单元所需的充放电时序信号； 模数转换阵列，由N个模数转换器并排构成，其将所述感测单元阵列检测到的感测电容转换成指纹图像灰度值； 感测单元偏差校正电路，以L个参考感测单元采集到的数据作为基准来校正各感测单元之间的偏差； 指纹图像缓存器，其用于存储当前转换的所述指纹图像数据和感测单元偏差校正数据； 数模转换器，其控制所述模数转换阵列的增益； 指纹图像输出控制器，用以传输指纹图像数据； 图像信号处理器，其接收所述指纹图像输出控制器发送的指纹图像数据，根据所述指纹图像数据判断其真伪性和正常与否并做出相应的处理，其中，N，M为2到300的整数，L为小于N*M的整数，直接覆盖于采集芯片电路之上的绝缘层作为所述感测单元中感测电容的介质层。2.根据权利要求1所述的射频式微电容指纹采集芯片，其特征在于，所述每一个感测单元包含: 由集成电路工艺的顶层金属所形成的单个感测电极； 感测电容介质层，其由直接覆盖于顶层金属之上的厚度为0.1um~150um的绝缘层构成，所述单个感测电极与手指及感测电容介质层形成单个感测电容； 参考电容； 有源放大器，其被连接成单位增益缓冲器，其输入通过开关连接感测电极，其输出通过开关连接屏蔽电极； 由集成电路工艺顶层金属之外的金属层所形成的单个屏蔽电极，所述单个屏蔽电极与单个感测电极形成单个屏蔽电容； 由集成电路工艺任一金属层形成的单个校正电极，所述单个校正电极与单个感测电极形成单个校正电容； 由集成电路工艺任一金属层形成的单个增强电极，所述单个增强电极与单个感测电极形成单个增强电容，增强电容用于增强采集效果；以及 多个开关电路，其控制参考电容、感测电容、增强电容和校正电容进行充放电和电荷均衡。3.根据权利要求1所述的射频式微电容指纹采集芯片，其特征在于，所述感测单元偏差校正电路还包含加减法计数器阵列、乘法器阵、感测单元偏差统计电路和感测单元偏差校正因子计算电路，其中，所述加减法计数器阵列计算所述感测单元与参考感测单元的偏差； 所述感测单元偏差统计电路统计所述偏差绝对值的平均值； 所述感测单元偏差校正因子计算电路将所述数模转换器的输入与上位机输入的数值及所述偏差绝对值的平均值进行映射计算得到校正因子； 所述乘法器阵列将所述偏差与所述校正因子相乘，其输出结果作为所述感测单元偏差的校正数据。4.一种射频式微电容指纹采集芯片，其特征在于，包括: L个参考感测单元； M*N个复合感测单元形成的二维感测单元阵列；所述复合感测单元由两个复合的子感测单元组成； 射频信号产生电路，用以产生射频信号； 射频驱动电极，其将所述射频信号产生电路产生的射频信号发射到接触到指纹传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐启波，黄昊，
申请(专利权)人：成都费恩格尔微电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51