指纹传感器制造技术

若要利用电容感应来感测指纹中的指纹峰与指纹谷的极小电容变化，必须要设计一高灵敏度的感测电路。然而，感测电路的灵敏度越高，其伴随的噪声也随的增大，尤其是针对按压式电容感测数组上，感测电容单元与伴随的噪声将随着位在不同行、列位置的差异而有所变化。因此，本发明专利技术除了在电路布局上消除可能的杂散电容，更配置一偏移消除电路，且该偏移消除电路具有两个不同的电容以针对感测电容的噪声做最佳处理；随后，可再将经过偏移消除电路的指纹峰与指纹谷信号经过一放大器，以提高个别信号强度。因此，透过本发明专利技术的偏移消除电路的前述的两个电容，每一感应电极的信号达成最佳化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种指纹传感器，特别是指一种针对电容式指纹感测芯片的指纹影像具有加强设计的指纹传感器。
技术介绍
由于电容式指纹感测技术，除了要保持足够的电容信号，还必须克服手指触摸时的静电破坏；因此，一方面，为了产生足够的电容信号，在设计一电容式感测芯片时，必须考虑使用具有较高电容值的感应电极、及具有较高介电常数且较薄的绝缘电容感应层，藉以避免其它杂散电容的产生或影响；另一方面，为了产生对于足够的静电保护，则需要较厚的保护层与其它静电消除设计，如静电保护的金属网等。然而，当保护层的厚度增大时，将会使感应电极的电容减小；因此，如何在改善电容信号及静电保护两者间取得最佳化系成为电容式指纹传感器的主要课题之一。此外，为了改善指纹辨识率，指纹感测组件也从手指线性滑动式感应演变成平面按压式感应。然而，平面按压式感应必须克服各感测像素因位置不同，而具有不同的杂散电容及造成信号传递的差异，以避免造成指纹影像灰度的不均等。再者，若要利用电容感应来感测指纹中的指纹峰与指纹谷的极小电容变化，必须要设计一高灵敏度的感测电路。然而，感测电路的灵敏度越高，其伴随的噪声也随的增大，尤其是针对按压式电容感测数组上，感测电容单元与伴随的噪声将随着位在不同行、列位置的差异而有所变化。
技术实现思路
为了解决上述问题，改善现有技术的不足，本专利技术目的之一系提供一种电容感应装置，其具一偏移消除电路，并透过该偏移消除电路改善各像素的感测电容单元的寄生电容或手指干湿的差异，藉以取得最佳的信号噪声比及均等的指纹灰度影像。依据本专利技术的一实施例，一种指纹传感器，包含一偏移消除电路，其具有一输入端与一输出端，且该输出端系对应该输入端设置，并包含:一第一开关、一第二开关、一第三开关、一第四开关、一第一电容、一第二电容、及一第三电容。该第一开关的一端系连接该输入端；该第二开关的一端系与该第一开关的一另端连接；该第一电容的一端系与该第一开关的该另端连接，并与该第二开关并联，且其一另端接地；该第二电容的一端与该第二开关的一另端连接，且其一另端接地；该第三电容的一端与该第一开关的该另端连接，并与该第二开关并联，且其一另端系邻接该输出端；该第三开关的一端系连接该第三电容的该另端与该输出端之间，且其一另端接地；该第四开关的一端系连接该第二电容的该端，且其一另端接地。较佳的，该指纹传感器进一步包含一感应电路，其具有一感应输入端与一感应输出端，该感应输出端系相对该感应输入端设置，且该感应输出端系与该输入端连接，并包含:一第一感应开关、一第二感应开关、一参考电容、一杂散电容、及一感应电极。该第一感应开关的一端系连接该感应输入端；该第二感应开关的一端系与该第一感应开关的一另端连接；该参考电容的一端系与该第一感应开关的该另端连接，并与该第二感应开关并联，且其一另端接地；该杂散电容的一端与该第二感应开关的一另端连接，且其一另端接地；该感应电极的一端与该第二感应开关的该另端连接，并与该杂散电容并联，且其一另端可视为接地。较佳的，该感应电路具有一基板，该基板与该感应电极间具有多个浮动电极。透过该多个浮动电极，可遮蔽来自该基板所产生的杂散电容，以避免影响该感应电极所形成的感应电容，并降低该感应电路整体的该杂散电容。较佳的，该第一电容的电容值与该第二电容的电容值系为可调整的。藉此以调整该第二电容与该第一电容的比值系等于该杂散电容与该参考电容的比值，使得输出的电压信号可将指纹谷的电压消除，并保留指纹峰的信号，进而提升指纹感测的质量。以下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。【附图说明】图1为一示意图，显示本专利技术一实施例的指纹传感器；图2A为一示意图，显示本专利技术一实施例的指纹传感器的感应电极与使用状态；图2B为一示意图，显示本专利技术一实施例的指纹传感器的感应电极与参考电容的配置；图2C为一示意图，显示本专利技术一实施例的指纹传感器的基板与感应电极间具有多个浮动电极；图3为一示意图，显示本专利技术一实施例的指纹传感器的感应电路与偏移消除电路。附图标记说明I 指纹传感器10感应绝缘层12感应电极14行多任务器16列多任务器18控制器20感应电路22感应输入端24感应输出端30第一感应开关32第二感应开关40 参考电容42杂散电容44感应电容44A指纹峰感应电容44B指纹谷感应电容50放大器52放大器60偏移消除电路62输入端64输出端70第一开关72第二开关74第三开关76第四开关80 第一电容82 第二电容84 第三电容90 电路连接开关92 电路输出开关100 处理器140行扫描线160列扫描线1000 手指1000A 指纹峰1000B 指纹谷【具体实施方式】请参照图1，其显示本专利技术一实施例的指纹传感器I的组件架构。指纹传感器I包含一感应绝缘层10、多个感应电极12、一行多任务器14、一列多任务器16、一控制器18、及一偏移消除电路60。其中，多个感应电极12与感应绝缘层10邻接，并与行多任务器14、列多任务器16、及偏移消除电路60电性连接，而行多任务器14与列多任务器16系与控制器18电性连接。更详细的说明，每一感应电极12系为一个像素，多个感应电极12形成一特定的像素数组，而该特定像素数组具有一特定的行数与一特定的列数，行多任务器14与列多任务器16系根据一预设程序及控制器18的控制，藉以将多个感应电极12的信号以该预设程序所产生的一特定顺序的信号输出至偏移消除电路60，并藉由偏移消除电路60滤除或减少杂散/寄生电容的影响，进而输出一处理过的信号至一处理器100中，而处理器100系用以转换该处理过的信号成为可供该处理器100、其它处理器(未显示)或使用者可判读的信息。较佳的，偏移消除电路60与处理器100间连接一处理信号放大器(未显示)。较佳的，偏移消除电路60系与行多任务器14或列多任务器16电性连接，藉以输出该处理过的信号至处理器100。请参照图2A，显示本专利技术一实施例的感应电极12的电路与使用状态。其中，感应绝缘层10的一端设有感应电极12，感应绝缘层10的一另端系供一使用者的至少一手指1000接触。感应电极12连接一感应电路20，感应电路20具有一感应输入端22与一感应输出端24,并包含一第一感应开关30、一第二感应开关32、一参考电容40、及一杂散电容42 ；其中，该杂散电容42系感应电极12与邻近的电路(如晶体管、信号线或其它电子组件等)产生的电容，该杂散电容42系可表示如图2A的位置。当该使用者的一手指1000接触感应绝缘层10时，则会在感应电极12与该手指1000的指纹的指纹峰1000A与指纹谷1000B间分别形成对应的感应电容44 ;亦即，感应电极12分别对应一指纹峰1000A与一指纹谷1000B形成一指纹峰感应电容44A与一指纹谷感应电容44B。更详细的说明，感应输出端24系相对感应输入端22设置；第一感应开关30的一端连接感应输入端22 ;第二感应开关32的一端系与第一感应开关30的一另端连接；参考电容40的一端系与第一感应开关30的该另端连接，并与第二感应开关32的并联，且其一另端接地；杂散电容42的一端与第二感应开关32的一另端连接，且其一另端接地；感应电极12或感应电容44(44A、44本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹传感器，其特征在于，包含：一偏移消除电路，具有一输入端与一输出端，且该输出端系对应该输入端设置，并包含：一第一开关，其一端系连接该输入端；一第二开关，其一端系与该第一开关的一另端连接；一第一电容，其一端系与该第一开关的该另端连接，并与该第二开关并联，且其一另端接地；一第二电容，其一端与该第二开关的一另端连接，且其一另端接地；一第三电容，其一端与该第一开关的该另端连接，并与该第二开关并联，且其一另端系连接该输出端；一第三开关，其一端系连接该第三电容的该另端与该输出端之间，第三开关的一另端接地；以及一第四开关，其一端系连接该第二电容的该端，且其一另端接地。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王廷熏，罗炎国，
申请(专利权)人：映智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71