一种超声波指纹识别模组和装置制造方法及图纸

本申请涉及指纹识别领域，公开了一种超声波指纹识别模组和装置，包括层叠设置的介质层、硅基衬底层和超声波传感模块；介质层远离硅基衬底层的表面为手指接触的触摸面；超声波传感模块包括压电层、分别设于压电层两个相对表面的驱动电极和接收电极。本申请超声波指纹识别模组中，硅基衬底层位于介质层和超声波传感模块之间，硅基衬底层和超声波传感模块紧密层叠在一起，超声波指纹识别模组与其他部件之间组装时会存在一定的间隙，超声波传感模块可以向远离硅基衬底层的方向振动，也即向与其他部件之间的间隙方向振动，从而避免在超声波指纹识别模组中制作空腔，简化制作工艺，降低成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波指纹识别模组和装置


[0001]本申请涉及指纹识别领域，特别是涉及一种超声波指纹识别模组和装置。

技术介绍

[0002]超声波指纹识别技术通过超声波(频率高于20kHz的声波)对指纹进行识别验证，超声波可以穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等材质对指纹进行扫描，并且扫描指纹的精度也受手指污垢、油脂以及汗水的影响很小，识别效果更加稳定和精准。
[0003]MEMS(Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System，微机电系统)超声波指纹识别是目前常用的一种方案。MEMS超声波指纹识别模组包括层叠设置的介质层、超声波传感器和硅基衬底层，硅基衬底层设置在超声波传感器远离手指的一侧，而MEMS超声波指纹识别模组又包含两种，一种需要形成PMUT(Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer，压电微机械超声换能器)空腔，另一种需要形成CMUT(capacitive micromachined ultrasonic transducer，电容微机械超声换能器)空腔。形成空腔是出于传感器接收到驱动信号后会产生振动，从而产生超声波信号，进而发射超声波至使用者的手指，超声波经手指反射后产生反射超声波信号，传感器接收此反射超声波信号而产生感测信号，依此生成手指对应的指纹信息。但形成空腔所需的工艺非常繁琐，导致MEMS超声波指纹识别模组的制作成本高。
[0004]因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种超声波指纹识别模组和装置，以降低超声波指纹识别模组的成本。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种超声波指纹识别模组，包括：
[0007]层叠设置的介质层、硅基衬底层和超声波传感模块；
[0008]所述介质层远离所述硅基衬底层的表面为手指接触的触摸面；
[0009]所述超声波传感模块包括压电层、分别设于所述压电层两个相对表面的驱动电极和接收电极。
[0010]可选的，所述超声波指纹识别模组中，所述驱动电极设于所述压电层远离所述硅基衬底层的一侧，所述接收电极设于所述压电层靠近所述硅基衬底层的一侧。
[0011]可选的，所述超声波指纹识别模组中，还包括：
[0012]设于所述驱动电极背离所述压电层一侧的防氧化层。
[0013]可选的，所述超声波指纹识别模组中，所述接收电极设于所述压电层远离所述硅基衬底层的一侧，所述驱动电极设于所述压电层靠近所述硅基衬底层的一侧。
[0014]可选的，所述超声波指纹识别模组中，所述接收电极呈像素式分布。
[0015]可选的，所述超声波指纹识别模组中，所述驱动电极为整片式电极。
[0016]本申请还提供一种超声波指纹识别装置，包括驱动电路、检测电路以及上述任一
种所述的超声波指纹识别模组；所述驱动电路与所述超声波指纹识别模组中的驱动电极连接，所述检测电路与所述超声波指纹识别模组的接收电极连接。
[0017]可选的，所述超声波指纹识别装置中，还包括：
[0018]指纹芯片，所述驱动电路和所述检测电路均集成于所述指纹芯片。
[0019]可选的，所述超声波指纹识别装置中，还包括：
[0020]用于容纳所述超声波指纹识别模组的外壳，所述外壳和所述超声波指纹识别模组间存在间隙。
[0021]本申请所提供的一种超声波指纹识别模组，包括：层叠设置的介质层、硅基衬底层和超声波传感模块；所述介质层远离所述硅基衬底层的表面为手指接触的触摸面；所述超声波传感模块包括压电层、分别设于所述压电层两个相对表面的驱动电极和接收电极。
[0022]可见，本申请中超声波指纹识别模组包括介质层、硅基衬底层和超声波传感模块，介质层远离硅基衬底层的表面为手指接触的触摸面，硅基衬底层位于介质层和超声波传感模块之间，所以硅基衬底层设置在超声波传感模块向手指发射超声波的一侧，也即硅基衬底层设置在超声波传感模块靠手指的一侧。硅基衬底层和介质层、超声波传感模块紧密层叠在一起，没有空隙，超声波指纹识别模组与其他部件之间组装时会存在一定的间隙，超声波传感模块可以向远离硅基衬底层的方向振动，也即向与其他部件之间的间隙方向振动，从而避免在超声波指纹识别模组中制作空腔，简化制作工艺，降低成本。
[0023]此外，本申请还提供一种具有上述优点的指纹识别装置。
附图说明
[0024]为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本申请实施例所提供的一种超声波指纹识别模组的结构示意图；
[0026]图2为本申请实施例所提供的另一种超声波指纹识别模组的结构示意图；
[0027]图3为对应图1所提供的一种超声波指纹识别装置的爆炸图；
[0028]图中，1.硅基衬底层，2.超声波传感模块，21.接收电极，22.压电层，23.驱动电极，3.防氧化层，4.检测电路，5.驱动电路，6.介质层。
具体实施方式
[0029]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0030]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0031]正如
技术介绍
部分所述，目前，MEMS超声波指纹识别模组中包括层叠设置的介质
层、超声波传感器和硅基衬底层，传感器接收到驱动信号后产生振动，从而产生超声波信号，进而发射超声波至放置在介质层表面的手指内，超声波经手指反射后产生反射超声波信号，传感器接收此些反射超声波信号而产生感测信号，依此生成手指对应的指纹信息，为完成前述功能，需要在介质层和硅基衬底层间形成PMUT空腔或者CMUT空腔供振动，而形成空腔所需的工艺非常繁琐，导致MEMS超声波指纹识别模组的制作成本高。
[0032]超声波指纹识别技术主要利用了指纹在指纹识别区表面形成的不同界面，如图1所示。当超声波到达该界面时候，由于界面介质的声阻抗不同导致超声波在界面处的回波信号特征不同。通过超声波传感器检测回波信号特征差异所产生的电信号，就可以得到指纹脊线和谷线信息，实现指纹检测。通过对多次超声回波信号提取分析，还可以获得真皮层的信息，进一步完成活体判本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波指纹识别模组，其特征在于，包括：层叠设置的介质层、硅基衬底层和超声波传感模块；所述介质层远离所述硅基衬底层的表面为手指接触的触摸面；所述超声波传感模块包括压电层、分别设于所述压电层两个相对表面的驱动电极和接收电极。2.如权利要求1所述的超声波指纹识别模组，其特征在于，所述驱动电极设于所述压电层远离所述硅基衬底层的一侧，所述接收电极设于所述压电层靠近所述硅基衬底层的一侧。3.如权利要求2所述的超声波指纹识别模组，其特征在于，还包括：设于所述驱动电极背离所述压电层一侧的防氧化层。4.如权利要求1所述的超声波指纹识别模组，其特征在于，所述接收电极设于所述压电层远离所述硅基衬底层的一侧，所述驱动电极设于所述压电层靠近所述硅基衬底层的一侧。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，田亿发，孙天奇，蒋新喜，张靖恺，程珍娟，彭江洋，谢旭彬，
申请(专利权)人：敦泰电子深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：