一种指纹识别传感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及指纹识别技术领域，特别涉及一种指纹识别传感器。
【背景技术】
[0002] 指纹识别传感器每个像素都是一个单独的感应单元，每个感应单元一般都会包含 一个放大器，每个像素有限的面积决定了放大器只能使用简单的结构。当指纹传感器使用 在比较低的电源电压情况下，如2. 8V或1. 8V或者更低的情况时，放大器的动态范围会比较 小，导致有效信号的放大倍数受限，最终导致系统灵敏度比较低。
[0003] 改进上述指纹识别传感器可W采用其他复杂的放大器，但送种方案受限于每个感 应单元有限的面积，缺乏可行性。
[0004] 而且，当指纹识别传感器的灵敏度比较低时，传感器表面不可W覆盖更厚的保护 层，送样会降低对指纹识别传感器的保护作用。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的问题在于提供一种指纹识别传感器，提高了检测的灵敏度，同时使 指纹识别传感器表面可W覆盖更厚的保护层，增强对指纹识别传感器的保护。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种指纹识别传感器，包含：金属 边框、感应单元阵列与外部发射源；
[0007] 所述金属边框环绕设置于所述感应单元阵列的周围；
[0008] 所述外部发射源向所述金属边框发射第一输入信号Vinl ;
[0009] 所述感应单元阵列包含若干个感应单元；每一个感应单元分别包含一个内部发射 源与充电电容Cin ;所述内部发射源向对应的Cin发射第二输入信号Vin2，对所述Cin进行 充电；
[0010] 其中，所述Vin2为与所述Vinl相位相反的方波，用于抵消所述Vinl中携带的直 流大信号。
[0011] 本发明实施方式相对于现有技术而言，除了利用内部发射源向感应单元内的充电 电容（Cin)发射第二输入信号（Vin2)，对其进行充电，还利用外部发射源向环绕设置于感 应单元阵列周围的金属边框发射第一输入信号（Vinl),对其进行充电，由于Vinl为与Vin2 相位相反的方波，可W抵消Vinl中携带的对检测无用的直流大信号，增大了有用信号在总 信号中的比重，使指纹识别传感器的前端具备高增益能力，提高了信噪比，最终提高了指纹 识别传感器检测的灵敏度，从而使指纹识别传感器表面可W覆盖更厚的保护层。
[0012] 进一步地，所述Vinl采用第一积分器输入信号；所述Vin2采用第二积分器输入信 号；其中，所述第一积分器输入信号与所述第二积分器输入信号的积分次数相同。第一积分 器输入信号与第二积分器输入信号均为台阶状信号，可W分别对金属边框与Cin进行若干 次累加充电，金属边框与Cin在接收送若干次累加充电后再一次性放电，将充电时储存的 电荷一次性转出，送样达到了多次采样的效果，指纹识别传感器可W获得更大的动态范围 和更高的检测精度，最终获得更大的检测灵敏度。
[0013] 进一步地，所述放大器包含；第一 P沟道金属-氧化物-半导体场效应晶体管 PM0S、第二PM0S、第一 N沟道金属-氧化物-半导体场效应晶体管NM0S与第二NM0S ;所述 第一 PM0S的栅极用于输入第一偏置电压Vbpl，源极用于输入工作电压VDD，漏极与所述第 二PM0S的源极相连；所述第二PM0S的栅极用于输入第二偏置电压Vbp2,漏极与所述第一 NM0S的漏极相连，并作为所述放大器的输出节点；所述第一 NM0S的栅极用于输入第Η偏置 电压Vbnl，源极与所述第二NM0S的漏极相连；所述第二NM0S的栅极为所述放大器的输入 节点，源极接地。该放大器是反相器结构放大器，结构简单，所占面积小，可W置于指纹识别 传感器中一个感应单元有限的面积范围内，保证了本发明实施方式的可行性。
[0014] 进一步地，通过控制所述Vbpl从所述感应单元阵列中选择工作的若干行感应单 元；通过控制所述Vbp2从所述感应单元阵列中选择工作的若干列感应单元；或者，通过控 制所述Vbp2从所述感应单元阵列中选择工作的若干行感应单元；通过控制所述Vbpl从所 述感应单元阵列中选择工作的若干列感应单元；其中，所述Vbpl与所述Vbp2中任意一个大 于或者等于工作电压VDD时，所述放大器关闭。第一 PM0S的栅极的第一偏置电压（Vbpl) 兼备提供放大器工作点和关闭放大器的功能，当Vbpl的值为放大器正常工作点时，放大器 才能够正常工作，当Vbpl电压为VDD时，放大器关闭。第二PM0S的栅极的第二偏置电压 (Vbp2)也兼备提供放大器工作点和关闭放大器的功能，当Vbp2为放大器正常工作点时，放 大器才能够正常工作，当Vbp2电压为VDD时，放大器关闭。因此，只要Vbpl和Vbp2其中有 一个为VDD时，放大器就处于关闭状态。故而，可W通过控制Vbpl来实现行选择功能，也可 W通过控制Vbp2实现列选择功能，或者，可W通过控制Vbpl来实现列选择功能，通过控制 Vbp2实现行选择功能。送样，通过控制Vbpl与Vbp2只选择一行感应单元与一列感应单元 工作时，郝么只有该行与该列交叉的感应单元工作，即整个感应单元阵列扫描时每次只打 开一个感应单元。
[0015] 进一步地，每一个感应单元还均包含放大器与复位开关；所述放大器的输入节点 分别与所述第一极板、所述复位开关的第一端口相连，所述放大器的输出节点分别与所述 第二极板、所述复位开关的第二端口相连；所述复位开关的第Η端口用于输入复位信号。另 夕F，每一个感应单元还均包含一个反相器；所述反相器与所述复位开关的第Η端口相连。送 样，反相器可W增加输出驱动的能力。
[0016] 进一步地，还包含控制器；所述控制器，用于在该指纹识别传感器未检测到手指接 触所述金属边框时，控制所述内部发射源减小所述Vin2幅度或者停止发射所述Vin2。在手 指触摸到感应单元而未触摸到金属边框时，手指与金属边框之间的电容C3对外部发射源 发射的Vinl信号起衰减作用，此时用于抵消外部大信号的内部信号Vin2的幅度也应相应 地减弱；或者，控制器在判定手指未触摸到感应单元且未触摸到金属边框时，控制内部发射 源停止发射内部信号Vin2,送样可W节约能耗。总之，利用控制器根据情况控制内部发射源 Vin2,增强了指纹识别传感器的适用性。
【附图说明】
[0017] 图1是根据本发明第一实施方式的指纹识别传感器的感应区域示意图；
[0018] 图2是根据本发明第一实施方式中的感应单元中极板的排列图案示意图；
[0019] 图3是根据本发明第一实施方式中的感应单元的结构示意图；
[0020] 图4是根据本发明第Η实施方式中的感应单元的结构示意图；
[0021] 图5是根据本发明第四实施方式的指纹识别传感器的感应区域示意图。
【具体实施方式】
[0022] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实 施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可W理解，在本发明各实施方式中， 为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有送些技术细节和基 于W下各实施方式的种种变化和修改，也可W实现本申请各权利要求所要求保护的技术方 案。
[0023] 本发明的第一实施方式涉及一种指纹识别传感器，具体如图1~3所示，包含金属 边框101、感应单元阵列102与外部发射源。
[0024] 其中，金属边框101环绕设置于感应单元阵列102的周围。如图1所示，外围的101 是矩形的金属边框，内部的是矩形的感