一種電容式指紋檢測(cè)電路、傳感器及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路設(shè)計(jì)及指紋檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電容式指紋檢測(cè)電路、傳感器及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在人們對(duì)信息安全的要求越來(lái)越高，在門禁、考勤以及移動(dòng)設(shè)備等領(lǐng)域都需要通過(guò)身份識(shí)別來(lái)確定用戶的身份，而指紋識(shí)別是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的一種身份識(shí)別方式。
[0003]目前，大都是采用電容式指紋檢測(cè)裝置來(lái)進(jìn)行指紋檢測(cè)，電容式指紋檢測(cè)裝置中包括檢測(cè)芯片和外部電極，外部電極將激勵(lì)信號(hào)連接到用戶的手指上，再與檢測(cè)芯片中的電路形成指紋檢測(cè)回路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶進(jìn)行指紋檢測(cè)。
[0004]但是現(xiàn)有技術(shù)中需通過(guò)外部電極將激勵(lì)信號(hào)連接到用戶的手指上，外部電極在檢測(cè)芯片的外部，使得電容式指紋檢測(cè)裝置在與其他設(shè)備結(jié)合使用時(shí)整合工藝技術(shù)復(fù)雜，大大限制了電容式檢測(cè)裝置的應(yīng)用場(chǎng)景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種電容式指紋檢測(cè)電路、傳感器及設(shè)備，用于解決現(xiàn)有的電容式指紋檢測(cè)裝置需要通過(guò)外部電極將激勵(lì)信號(hào)連接到用戶的手指上，使得電容式指紋檢測(cè)裝置在與其他設(shè)備結(jié)合使用時(shí)整合工藝技術(shù)復(fù)雜，大大限制了電容式檢測(cè)裝置的應(yīng)用場(chǎng)景的問(wèn)題。
[0006]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電容式指紋檢測(cè)電路，包括:預(yù)充電壓源、電壓緩沖器、檢測(cè)元件、積分器以及檢測(cè)電路板；
[0007]所述檢測(cè)元件分別與所述預(yù)充電壓源、所述電壓緩沖器以及所述積分器連接，接收所述預(yù)充電壓源及所述電壓緩沖器傳輸?shù)碾妷?，并傳輸指紋電荷給所述積分器；
[0008]所述積分器接收所述檢測(cè)元件傳輸?shù)闹讣y電荷，根據(jù)所述指紋電荷積分產(chǎn)生指紋信號(hào)，并輸出所述指紋信號(hào)；
[0009]所述預(yù)充電壓源、所述電壓緩沖器、所述檢測(cè)元件及所述積分器均安裝在所述檢測(cè)電路板上。
[0010]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述檢測(cè)元件包括:檢測(cè)電極及隔離電極；
[0011]所述隔離電極分別與所述預(yù)充電壓源通過(guò)第一開(kāi)關(guān)連接、與所述電壓緩沖器通過(guò)第二開(kāi)關(guān)連接，接收所述預(yù)充電壓源傳輸?shù)牡谝浑妷杭敖邮账鲭妷壕彌_器傳輸?shù)牡诙妷海?br>[0012]所述檢測(cè)電極分別與所述隔離電極通過(guò)第三開(kāi)關(guān)連接、與所述積分器通過(guò)第四開(kāi)關(guān)連接。
[0013]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述積分器包括運(yùn)算放大器、積分電容器及第五開(kāi)關(guān)；
[0014]所述運(yùn)算放大器的反相輸入端分別與所述積分電容器的一端、所述第五開(kāi)關(guān)的一端連接，以及通過(guò)所述第四開(kāi)關(guān)與所述檢測(cè)電極連接；
[0015]所述運(yùn)算放大器的輸出端分別與所述積分電容器的另一端及所述第五開(kāi)關(guān)的另一端連接；
[0016]所述運(yùn)算放大器的同相輸入端與基準(zhǔn)電壓源連接，接收所述基準(zhǔn)電壓源傳輸?shù)幕鶞?zhǔn)電壓。
[0017]結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述檢測(cè)電路還包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；
[0018]所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述運(yùn)算放大器的輸出端連接，接收所述運(yùn)算放大器的輸出端輸出的指紋信號(hào)，并將所述指紋信號(hào)轉(zhuǎn)換成指紋數(shù)字信號(hào)。
[0019]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述檢測(cè)電極為所述檢測(cè)電路板中的頂層金屬構(gòu)成的金屬電極。
[0020]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述隔離電極為所述檢測(cè)電路板中次頂層金屬構(gòu)成的金屬電極，并且所述隔離電極呈U字型，將所述檢測(cè)電極包裹。
[0021]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述預(yù)充電壓源包括外接電壓源或所述檢測(cè)電路板內(nèi)部產(chǎn)生的低噪聲電壓源。
[0022]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電容式指紋檢測(cè)傳感器，包括:多個(gè)像素感應(yīng)元件和多個(gè)上述第一方面所述的電容式指紋檢測(cè)電路，像素感應(yīng)元件與電容式指紋檢測(cè)電路對(duì)應(yīng)；
[0023]像素感應(yīng)元件分別與其對(duì)應(yīng)的電容式指紋檢測(cè)電路連接，傳輸指紋感應(yīng)信號(hào)給其對(duì)應(yīng)的電容式指紋檢測(cè)電路。
[0024]結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述像素感應(yīng)元件包括多個(gè)指紋感應(yīng)器、多個(gè)互補(bǔ)金屬氧化物CMOS開(kāi)關(guān)和模擬總線，指紋感應(yīng)器與CMOS開(kāi)關(guān)——對(duì)應(yīng)；
[0025]指紋感應(yīng)器通過(guò)與其對(duì)應(yīng)的CMOS開(kāi)關(guān)連接到所述模擬總線上；
[0026]所述模擬總線與所述像素感應(yīng)元件對(duì)應(yīng)的電容式指紋檢測(cè)電路連接。
[0027]第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電容式指紋檢測(cè)設(shè)備，包括檢測(cè)面板、處理器、外殼以及上述第二方面所述的電容式指紋檢測(cè)傳感器；
[0028]所述電容式指紋檢測(cè)傳感器嵌在所述檢測(cè)面板上，所述檢測(cè)面板及所述處理器均安裝在所述外殼上；
[0029]所述電容式指紋檢測(cè)傳感器與所述處理器連接，傳輸指紋數(shù)字信號(hào)給所述處理器。
[0030]本發(fā)明提供的電容式指紋檢測(cè)電路、傳感器及設(shè)備，不需要通過(guò)外部電極將激勵(lì)信號(hào)連接到用戶的手指上，使得上述電容式指紋檢測(cè)電路在與其他設(shè)備結(jié)合時(shí)整合工藝變得簡(jiǎn)單，并且增加了電容式指紋檢測(cè)電路的應(yīng)用場(chǎng)景。
[0031]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0032]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0033]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種電容式指紋檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種電容式指紋檢測(cè)電路中的檢測(cè)元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種電容式指紋檢測(cè)傳感器的中的積分器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種電容式指紋檢測(cè)電路的電路圖；
[0037]圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例2提供的一種電容式指紋檢測(cè)傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例3提供的一種電容式指紋檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖4附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0040]檢測(cè)電極131，隔離電極132，第一開(kāi)關(guān)401、第二開(kāi)關(guān)402，第三開(kāi)關(guān)403、第四開(kāi)關(guān)404、第五開(kāi)關(guān)143、運(yùn)算放大器141、積分電容器142，基準(zhǔn)電壓源406，電壓緩沖器120以及預(yù)充電壓源110。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0042]考慮到現(xiàn)有技術(shù)中的電容式指紋檢測(cè)裝置需通過(guò)外部電極將激勵(lì)信號(hào)連接到用戶的手指上，外部電極在檢測(cè)芯片的外部，這樣使得電容式指紋檢測(cè)裝置在與其他設(shè)備結(jié)合使用時(shí)整合工藝技術(shù)復(fù)雜，大大限制了電容式檢測(cè)裝置的應(yīng)用場(chǎng)景。基于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電容式指紋檢測(cè)電路、傳感器及設(shè)備。下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)行描述。
[0043]實(shí)施例1
[0044]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電容式指紋檢測(cè)電路。該指紋檢測(cè)電路不需要將激勵(lì)信號(hào)通過(guò)外部電極連接到用戶的手指，指紋