電容式指紋感應(yīng)裝置及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電容式指紋感應(yīng)裝置及其系統(tǒng)，尤其涉及一種線型的電容式指紋感應(yīng)裝置及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]手指的指紋為因人而異的獨(dú)特生物特征，故而發(fā)展出指紋感應(yīng)裝置，以作為個(gè)人身份的識(shí)別，對(duì)個(gè)人隱私安全進(jìn)行保護(hù)。目前指紋感測(cè)裝置就感應(yīng)原理概分為光學(xué)式及感應(yīng)式，其中就感測(cè)單元的結(jié)構(gòu)又分成面型或線型兩種。
[0003]上述光學(xué)式指紋感測(cè)裝置利用光學(xué)透鏡的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，將光線投射至手指頭并反射至光學(xué)影像感測(cè)晶片上，再由技術(shù)成熟的光學(xué)影像感測(cè)晶片擷取并儲(chǔ)存分析。但隨著可攜式產(chǎn)品的應(yīng)用需求，發(fā)展目標(biāo)朝向輕薄短小，此時(shí)，光學(xué)透鏡機(jī)構(gòu)成了整體感測(cè)器微縮的一個(gè)瓶頸。此外，由光學(xué)擷取的平面影像，其影像的清晰和完整性將直接受到透鏡及手指的潔凈程度所影響，識(shí)別穩(wěn)定度不佳。
[0004]上述感應(yīng)式指紋感應(yīng)裝置常見(jiàn)的有將多個(gè)感測(cè)單元排列為一枚指紋大小的二維陣列面型結(jié)構(gòu)，使用者同樣將手指指紋置于多個(gè)感測(cè)單元上，即可直接感測(cè)指紋的紋脊與紋溝差別，最后將各感測(cè)單元所感測(cè)到的信號(hào)輸出，矩陣排列呈現(xiàn)紋脊紋溝的連接，完成手指指紋圖像的擷取。目前面型的感應(yīng)式指紋感應(yīng)裝置的感測(cè)單元可采用電容感測(cè)器、溫度感測(cè)器或壓力感測(cè)器。其中采用電容感測(cè)器的感應(yīng)式指紋感應(yīng)裝置，可直接整合于CMOS工藝中，利用工藝中的金屬層形成電容電極，通過(guò)電容電極與指紋的紋脊及紋溝之間深淺距離不同，產(chǎn)生不同的電容感應(yīng)值，以輸出不同感應(yīng)信號(hào)。然而，由于該電容感測(cè)單元直接以硅基板制成，感測(cè)時(shí)須將手指直接置于硅晶片上，為避免靜電擊穿電路元件，而必須額外增加靜電防護(hù)措施(例如:保護(hù)罩)，以防可靠性下降。此外，面型的電容感應(yīng)式指紋感應(yīng)裝置尺寸大小要及于完整指紋大小，故制造成本不低。是以，后續(xù)有人提出一種將較少電容感應(yīng)式指紋感應(yīng)裝置的電容感測(cè)器呈一維排列成線型結(jié)構(gòu)，通過(guò)手指滑動(dòng)(Swipe)完成手指指紋影像的擷取，但是公知的線型電容感應(yīng)式指紋感應(yīng)裝置的電容感應(yīng)量低，影響辨識(shí)手指指紋的精準(zhǔn)度，有必要進(jìn)一步改進(jìn)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明主要目的在于提供一種電容式指紋感應(yīng)裝置及其系統(tǒng)，相較公知的線型的電容感應(yīng)式指紋感應(yīng)裝置具有更大的電容感應(yīng)量，從而提高指紋辨識(shí)精準(zhǔn)度。
[0006]欲達(dá)上述目的所使用的主要技術(shù)手段是使該電容式指紋感應(yīng)裝置包括:
[0007]一電路基板；
[0008]多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極，其并排形成于該電路基板的第一表面；及
[0009]多組感應(yīng)接收單元，該各組感應(yīng)接收單元包括多個(gè)感應(yīng)電極及一連接線路，該多個(gè)感應(yīng)電極并排形成于該電路基板的該第一表面，該連接線路同時(shí)連接該同組感應(yīng)接收單元中的所有感應(yīng)電極；
[0010]其中該任一驅(qū)動(dòng)電極的端部在該兩個(gè)相鄰且平行的感應(yīng)電極之間而形成一感應(yīng)奉禹合區(qū)。
[0011]優(yōu)選地，該各組感應(yīng)接收單元的多個(gè)感應(yīng)電極呈直條狀，彼此為等間距且相互平行，并沿著一第一軸向排列 '及
[0012]該多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極并沿著該第一軸向排列，且該任一驅(qū)動(dòng)電極的端部在該兩個(gè)相鄰的感應(yīng)電極之間，使得該多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極與該多個(gè)感應(yīng)電極呈交錯(cuò)間隔配置，以構(gòu)成沿著該第一軸向排列的該多個(gè)感應(yīng)耦合區(qū)，該多個(gè)感應(yīng)耦合區(qū)感應(yīng)沿著一第二軸向滑動(dòng)的手指指紋。
[0013]優(yōu)選地，該第一軸向與該第二軸向垂直。
[0014]優(yōu)選地，該多個(gè)感應(yīng)耦合區(qū)并排形成的總長(zhǎng)度大于或等于手指寬度，以擷取全手指指紋影像。
[0015]優(yōu)選地，該多個(gè)感應(yīng)耦合區(qū)并排形成的總長(zhǎng)度小于手指寬度，以擷取部份手指指紋影像。
[0016]優(yōu)選地，該各組感應(yīng)接收單元進(jìn)一步包括多個(gè)感應(yīng)線段，以連接該兩個(gè)相鄰感應(yīng)電極的一端。
[0017]優(yōu)選地，位于該兩組相鄰感應(yīng)接收單元的各一感應(yīng)電極之間的該一個(gè)驅(qū)動(dòng)電極，其連接一第一驅(qū)動(dòng)線路 '及
[0018]該其余驅(qū)動(dòng)電極分成多組驅(qū)動(dòng)群組，該各組驅(qū)動(dòng)群組中的其中一條驅(qū)動(dòng)電極電性連接一第二驅(qū)動(dòng)線路。
[0019]優(yōu)選地，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極分成多組驅(qū)動(dòng)群組，該各組驅(qū)動(dòng)群組中的其中一條驅(qū)動(dòng)電極電性連接一驅(qū)動(dòng)線路。
[0020]欲達(dá)上述目的所使用的主要技術(shù)手段是使該電容式指紋感應(yīng)系統(tǒng)包括:
[0021]一電路基板；
[0022]多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極，其并排形成于該電路基板的第一表面；
[0023]多個(gè)組感應(yīng)接收單元,該各組感應(yīng)接收單元包括多個(gè)感應(yīng)電極及一連接線路,該多個(gè)感應(yīng)電極并排形成于該電路基板的該第一表面，該連接線路同時(shí)連接該同組感應(yīng)接收單元中的所有感應(yīng)電極；其中該任一驅(qū)動(dòng)電極的端部在該兩個(gè)相鄰且平行的感應(yīng)電極之間而形成一感應(yīng)耦合區(qū) '及
[0024]一控制單元，其與該多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極及該各組多個(gè)感應(yīng)接收單元電連接，用以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)予該驅(qū)動(dòng)電極，且通過(guò)接收該感應(yīng)接收單元的感應(yīng)信號(hào)來(lái)構(gòu)成對(duì)應(yīng)一手指的指紋影像。
[0025]該各組感應(yīng)接收單元的多個(gè)感應(yīng)電極呈直條狀，彼此為等間距且相互平行，并沿著一第一軸向排列；及
[0026]該多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極并沿著該第一軸向排列，且該任一驅(qū)動(dòng)電極的端部在該兩個(gè)相鄰的感應(yīng)電極之間，使得該多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極與該多個(gè)感應(yīng)電極呈交錯(cuò)間隔配置，以構(gòu)成沿著該第一軸向排列的該多個(gè)感應(yīng)耦合區(qū)，該多個(gè)感應(yīng)耦合區(qū)感應(yīng)沿著一第二軸向滑動(dòng)的手指指紋；其中該第一軸向與第二軸向不平行。
[0027]優(yōu)選地，該第一軸向與該第二軸向垂直。
[0028]優(yōu)選地，該多個(gè)感應(yīng)耦合區(qū)并排形成的總長(zhǎng)度大于或等于手指寬度，以擷取全手指指紋影像。
[0029]優(yōu)選地，該多個(gè)感應(yīng)耦合區(qū)并排形成的總長(zhǎng)度小于手指寬度，以擷取部份實(shí)質(zhì)有效手指指紋影像。
[0030]優(yōu)選地，該各組感應(yīng)接收單元進(jìn)一步包括多個(gè)感應(yīng)線段，以連接該兩相鄰感應(yīng)電極的一端。
[0031]優(yōu)選地，位于該兩組相鄰感應(yīng)接收單元的各一感應(yīng)電極之間的該一個(gè)驅(qū)動(dòng)電極，其連接一第一驅(qū)動(dòng)線路 '及
[0032]該其余驅(qū)動(dòng)電極分成多個(gè)組驅(qū)動(dòng)群組，該各組驅(qū)動(dòng)群組中的其中一條驅(qū)動(dòng)電極電性連接一第二驅(qū)動(dòng)線路。
[0033]優(yōu)選地，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極分成多個(gè)組驅(qū)動(dòng)群組，該各組驅(qū)動(dòng)群組中的其中一條驅(qū)動(dòng)電極電性連接一驅(qū)動(dòng)線路。
[0034]優(yōu)選地，該控制單元包括:
[0035]一驅(qū)動(dòng)控制電路，其與該第一及第二驅(qū)動(dòng)線路電性連接，并依序?qū)υ摰谝患暗诙?qū)動(dòng)線路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使該多個(gè)驅(qū)動(dòng)群組中相互連接的該驅(qū)動(dòng)電極能夠同時(shí)接收驅(qū)動(dòng)信號(hào);
[0036]一多工器，其包括多個(gè)輸入端及一輸出端，該多個(gè)輸入端分別連接至該多組感應(yīng)接收單元的連接線路；及
[0037]—接收讀取電路，其輸入端連接至該多工器的輸出端，以讀取該各組感應(yīng)接收單元的感應(yīng)信號(hào)。
[0038]優(yōu)選地，當(dāng)該驅(qū)動(dòng)控制電路經(jīng)由該第一驅(qū)動(dòng)線路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至位于該任兩組相鄰感應(yīng)接收單元的各一感應(yīng)電極之間的驅(qū)動(dòng)電極時(shí)，該接收讀取電路將該兩組相鄰感應(yīng)接收單元中與該驅(qū)動(dòng)電極相鄰的兩個(gè)感應(yīng)電極所接收的感應(yīng)信號(hào)相加，作為有效感應(yīng)信號(hào)。
[0039]優(yōu)選地，當(dāng)該驅(qū)動(dòng)控制電路經(jīng)由該第一驅(qū)動(dòng)線路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至位于該任兩組相鄰感應(yīng)接收單元的各一感應(yīng)電極之間的驅(qū)動(dòng)電極時(shí)，該接收讀取電路將該兩組相鄰感應(yīng)接收單元中與該驅(qū)動(dòng)電極相鄰的兩個(gè)感應(yīng)電極的其中一個(gè)所接收的感應(yīng)信號(hào)乘以2，作為有效感應(yīng)信號(hào)。
[0040]優(yōu)選地，該控制單元包括:
[0041]一驅(qū)動(dòng)控制電路，其與該第一及第二驅(qū)動(dòng)線路電性連接，并依序?qū)υ摰?