一種指紋識別傳感器像素點檢測電路及指紋識別芯片的制作方法
【專利摘要】本實用新型適用于集成電路領域，提供了一種指紋識別傳感器像素點檢測電路及指紋識別芯片，該電路包括：電流源、ADC轉(zhuǎn)換模塊、多個開關單元和開關控制單元；每一開關單元均具有一控制端、一固定端和三個選通端，多個固定端分別為檢測電路的多個檢測端，多個控制端與開關控制單元的控制輸出端連接，每一第一選通端連接電源電壓，每一第二選通端接地，ADC轉(zhuǎn)換單元的輸入端與每一第三選通端和電流源連接。本實用新型將當前像素點連接電流源和ADC單元，并向其相鄰的像素點連接高電平或低電平，通過觀察ADC單元輸出的檢測信號的高低電位來迅速判斷當前像素點是否與相鄰像素點存在連接關系，實現(xiàn)在芯片封裝前檢測像素點。
【專利說明】
一種指紋識別傳感器像素點檢測電路及指紋識別芯片
技術領域
[0001]本實用新型屬于集成電路領域，尤其涉及一種指紋識別傳感器像素點檢測電路及指紋識別芯片。
【背景技術】
[0002]目前，電容型指紋傳感器越來越多地應用于各種電子產(chǎn)品中，通過指紋傳感器采集(Sensor)區(qū)域表面設置的大量的像素點(pixel)來采集指紋信息，其中每個pixel作為一個檢測點，來接受人體手指紋路上的細微的信號差異。
[0003]現(xiàn)在對電容型指紋傳感器的分辨率一般要求在508dpi以上，那就意味著pixel至少在88*88以上，更有甚者高達192*192，這么精細的工藝要求再加上這么多的像素點，很容易出現(xiàn)相鄰pixel之間短路的情況。而當兩個或者多個pixel連接在一起時，傳感器所感應的是這兩個或者多個Pixel區(qū)域的整體的信號量，因此無法正確的重現(xiàn)當前手指紋路的情況，會增加指紋判定的拒真率和誤假率。
[0004]但是現(xiàn)在還無法在指紋識別芯片的生產(chǎn)初期或封裝前就對像素點是否連通進行檢測，從而導致芯片生產(chǎn)后合格率低，影響生產(chǎn)速度，增加生產(chǎn)損耗。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型實施例的目的在于提供一種指紋識別傳感器像素點檢測電路，旨在解決現(xiàn)在無法在指紋識別芯片封裝前對其像素點誤連進行檢測的問題。
[0006]本實用新型實施例是這樣實現(xiàn)的，一種指紋識別傳感器像素點檢測電路，所述檢測電路具有多個檢測端，對應與指紋識別傳感器的多個像素點一一對應連接，所述檢測電路包括:
[0007]電流源、ADC轉(zhuǎn)換模塊、多個開關單元和開關控制單元；
[0008]每一開關單元均具有一控制端、一固定端和三個選通端，多個開關單元的多個固定端分別為所述檢測電路的多個檢測端，多個開關單元的多個控制端與所述開關控制單元的控制輸出端連接，每一開關單元的第一選通端連接電源電壓，每一開關單元的第二選通端接地，每一開關單元的第三選通端與所述ADC轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接；
[OOO9 ]所述ADC轉(zhuǎn)換單元的輸入端還與所述電流源連接，所述ADC單元的輸出端輸出檢測信號。
[00?0]進一步地，當所述ADC單元的輸入端與所述電流源的輸入端連接時，所述電流源的輸出端接地；
[0011]當所述ADC單元的輸入端與所述電流源的輸出端連接時，所述電流源的輸出端連接電源電壓。
[0012]更進一步地，所述開關單元為模擬開關電路。
[0013]更進一步地，所述開關單元為數(shù)字邏輯電路。
[0014]更進一步地，所述開關控制單元的控制輸出端為一個或多個。
[0015]更進一步地，所述開關控制單元包括一通過生成地址碼來選擇向?qū)拈_關單元輸出開關控制信號的地址配置模塊。
[0016]本實用新型實施例的另一目的在于，提供一種包括上述指紋識別傳感器像素點檢測電路的指紋識別芯片。
[0017]本實用新型實施例將當前像素點連接電流源和ADC單元，并向其相鄰的像素點連接高電平或低電平，通過觀察ADC單元輸出的檢測信號的高低電位來迅速判斷當前像素點是否與相鄰像素點存在連接關系，并通過開關控制單元進一步鎖定不良像素點的具體位置和個數(shù)，從而使不良像素點在芯片封裝前就能查找出來，降低了產(chǎn)品后續(xù)生產(chǎn)的損失，提高產(chǎn)品合格率。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型第一實施例提供的指紋識別傳感器像素點檢測電路的結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2為本實用新型第二實施例提供的指紋識別傳感器像素點檢測電路的結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖3為本實用新型第三實施例提供的指紋識別傳感器像素點檢測電路的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0021]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0022]本實用新型實施例將當前像素點連接電流源和ADC單元，并向其相鄰的像素點連接高電平或低電平，通過觀察ADC單元輸出的檢測信號的高低電位來迅速判斷當前像素點是否與相鄰像素點存在連接關系，并通過開關控制單元進一步鎖定不良像素點的具體位置和個數(shù)，從而使不良像素點在芯片封裝前就能查找出來，降低了產(chǎn)品后續(xù)生產(chǎn)的損失，提高產(chǎn)品合格率。
[0023]圖1示出了電容式指紋傳感器中的八個pixel陣列，每一pixel的表面是金屬層作為電容的一個極板，用于感應指紋紋路的微小變化，由于金屬層之間的間距非常小(一般小于5微米)，在生產(chǎn)過程中就有可能出現(xiàn)相鄰像素點之間有通路。
[0024]本實用新型實施例提供的指紋識別傳感器像素點檢測電路可以對其檢測，從而判定相鄰像素點之間是否存在通路，該該指紋識別傳感器像素點檢測電路可以應用于任何指紋識別芯片中。
[0025]該指紋識別傳感器像素點檢測電路具有多個檢測端(與像素點的數(shù)量相同)，對應與指紋識別傳感器的多個像素點一一對應連接，該電路包括:
[0026]電流源10、六0(](4肪108-1:0-(1丨8；^&1 converter)轉(zhuǎn)換模塊、多個開關單元30和開關控制單元40;
[0027]每一開關單元30均具有一控制端、一固定端和三個選通端，多個開關單元30的多個固定端分別為檢測電路的多個檢測端，多個開關單元30的多個控制端與開關控制單元40的控制輸出端連接，每一開關單元30的第一選通端連接電源電壓，每一開關單元30的第二選通端接地，每一開關單元30的第三選通端與ADC轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接；
[0028]ADC轉(zhuǎn)換單元的輸入端還與電流源1連接，ADC單元20的輸出端輸出檢測信號。
[0029]在本實用新型實施例中，優(yōu)選九個pixel為一組進行測試，結(jié)合圖1，以中間的pixel為當前pixel，通過開關控制單元40控制開關單元30的第三選通端導通，使當前pixel連通ADC單元20，同時，通過開關控制單元40控制與當前pixel相鄰的八個pixel對應的開關單元30的第一或第二選通端導通，使相鄰的八個pixel連接高電平或接地，此時，電流源10提供較弱的電流(例如UA級別)，如果當前的pixel和相鄰的pixel隔離完好，沒有任何連通，那么電流源10提供的電流就不會流到相鄰的pixel上，ADC單元20輸入端上的電壓就不會改變，ADC單元20輸出電壓也不會變化，因此可以根據(jù)ADC輸出端的電壓信號來判斷像素點之間是否具有連通關系。
[0030]當然，在檢測時也可以選取少于九個且大于等于兩個pixel為一組進行檢測，選取其中一個像素點為當前pixel。
[0031 ]以下通過具體實施例進行說明。
[0032]作為本實用新型一實施例，圖2示出了三個像素點的剖面結(jié)構(gòu)，以中間的像素點為當前pixel，當ADC單元20的輸入端與電流源10的輸入端連接時，電流源10的輸出端接地，通過開關控制單元40控制開關單元Sx, y的第一選通端導通，此時當前pixel連接ADC單元20和電流源10，相鄰的pixel由開關控制單元40控制對應的開關單元Sx-1，y、Sx+l，y的第一選通端導通，使相鄰的pixel均連接電源電壓。
[0033]如果當前的pixel和相鄰的pixel隔離完好，沒有任何連通，則當前pixel的電平通過電流源10，被拉到一個較低電平，ADC單元20的輸入也將是比較低的電壓，相應地ADC單元20輸出的檢測信號應顯示為低電平；
[0034]如果當前的pixel和相鄰pixel的任何一個有連通，由于相鄰pixel接高電位，貝Ij當前pixel的電平被拉到一個較高電平，ADC單元20的輸入也將是比較高的電壓，相應地ADC單元20輸出的檢測信號應顯示為高電平，此時判定有不良像素點存在。
[0035]若要進一步對不良像素點定位，可以通過開關控制單元40依次控制相鄰的pixel分別與當前pixel同時導通，每次只有兩個像素點的開關導通，那么就可以通過ADC輸出的檢測信號是否出現(xiàn)連通現(xiàn)象來判定出現(xiàn)短路的兩個像素點的位置。
[0036]作為本實用新型另一實施例，圖3示出了三個像素點的剖面結(jié)構(gòu)，以中間的像素點為當前pixel，當ADC單元20的輸入端與電流源1的輸出端連接時，電流源1的輸入端連接電源電壓，通過開關控制單元40控制開關單元Sx, y的第一選通端導通，此時當前pixel連接ADC單元20和電流源10，相鄰的pixel由開關控制單元40控制對應的開關單元Sx-1，y、Sx+l，y的第二選通端導通，使相鄰的pixel均接地。
[0037]如果當前的pixel和相鄰的pixel隔離完好，沒有任何連通，則當前pixel的電平通過電流源10，被拉到一個較高電平，ADC單元20的輸入也將是比較高的電壓，相應地ADC單元20輸出的檢測信號應顯示為高電平；
[0038]如果當前的pixel和相鄰pixel的任何一個有連通，由于相鄰pixel接低電位，貝Ij當前pixel的電平被拉到一個較低電平，ADC單元20的輸入也將是比較低的電壓，相應地ADC單元20輸出的檢測信號應顯示為低電平，此時判定有不良像素點存在。
[0039]若要進一步對不良像素點定位，可以通過開關控制單元40依次控制相鄰的pixel分別與當前pixel同時導通，每次只有兩個像素點的開關導通，那么就可以通過ADC輸出的檢測信號是否出現(xiàn)連通現(xiàn)象來判定出現(xiàn)短路的兩個像素點的位置。
[0040]作為本實用新型一實施例，開關單元既可以采用模擬開關電路實現(xiàn)，例如MOS管搭建，也可以采用數(shù)字邏輯電路實現(xiàn)。
[0041]作為本實用新型一實施例，開關控制單元40的控制輸出端可以為一個或多個，當開關控制單元40的一個輸出端同時與多個開關單元的控制端連接時，該開關控制單元40中還可以包括一地址配置模塊，通過地址配置模塊生成地址碼來選擇向?qū)拈_關單元輸出開關控制信號。
[0042]本實用新型實施例的另一目的在于，提供一種包括上述指紋識別傳感器像素點檢測電路的指紋識別芯片。
[0043]本實用新型實施例將當前像素點連接電流源和ADC單元，并向其相鄰的像素點連接高電平或低電平，通過觀察ADC單元輸出的檢測信號的高低電位來迅速判斷當前像素點是否與相鄰像素點存在連接關系，并通過開關控制單元進一步鎖定不良像素點的具體位置和個數(shù)，從而使不良像素點在芯片封裝前就能查找出來，降低了產(chǎn)品后續(xù)生產(chǎn)的損失，提高產(chǎn)品合格率。
[0044]以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種指紋識別傳感器像素點檢測電路，其特征在于，所述檢測電路具有多個檢測端，對應與指紋識別傳感器的多個像素點一一對應連接，所述檢測電路包括: 電流源、ADC轉(zhuǎn)換模塊、多個開關單元和開關控制單元； 每一開關單元均具有一控制端、一固定端和三個選通端，多個開關單元的多個固定端分別為所述檢測電路的多個檢測端，多個開關單元的多個控制端與所述開關控制單元的控制輸出端連接，每一開關單元的第一選通端連接電源電壓，每一開關單元的第二選通端接地，每一開關單元的第三選通端與所述ADC轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接； 所述ADC轉(zhuǎn)換單元的輸入端還與所述電流源連接，所述ADC單元的輸出端輸出檢測信號。2.如權(quán)利要求1所述的檢測電路，其特征在于，當所述ADC單元的輸入端與所述電流源的輸入端連接時，所述電流源的輸出端接地； 當所述ADC單元的輸入端與所述電流源的輸出端連接時，所述電流源的輸出端連接電源電壓。3.如權(quán)利要求1所述的檢測電路，其特征在于，所述開關單元為模擬開關電路。4.如權(quán)利要求1所述的檢測電路，其特征在于，所述開關單元為數(shù)字邏輯電路。5.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述開關控制單元的控制輸出端為一個或多個。6.如權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于，所述開關控制單元包括一通過生成地址碼來選擇向?qū)拈_關單元輸出開關控制信號的地址配置模塊。7.—種指紋識別芯片，其特征在于，所述指紋識別芯片包括如權(quán)利要求1至6任一項所述的指紋識別傳感器像素點檢測電路。
【文檔編號】G06K9/00GK205507803SQ201620233043
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】于澤
【申請人】深圳芯啟航科技有限公司