接至傳感器接地電位Vl并被用作額外的屏蔽，這是因?yàn)橄码姌O55通?？梢跃哂斜雀袦y(cè)結(jié)構(gòu)15b更小的面積。
[0079 ]下電極55可以被配置成實(shí)現(xiàn)針對(duì)傳感器元件電路16b的期望增益。具體地，可以適當(dāng)?shù)剡x擇下電極55的大小，這是因?yàn)樵鲆嫒Q于反饋電容器Cref，反饋電容器Cref反之取決于感測(cè)結(jié)構(gòu)15b、下電極55以及第一絕緣層51的物理尺寸。輔助下電極55a的大小可以被調(diào)節(jié)成使得能夠安裝在下電極55附近。
[0080]如上所述，使傳感器接地電位VL相對(duì)于手指12的電位浮動(dòng)將引起每個(gè)感測(cè)結(jié)構(gòu)15b與手指12之間的電壓的變化，這反之將引起由感測(cè)結(jié)構(gòu)15b攜帶的電荷的變化。
[0081]由感測(cè)結(jié)構(gòu)15b攜帶的電荷的變化和皮膚與感測(cè)結(jié)構(gòu)15b之間的電容量Cfinge3r成正比。因?yàn)楦袦y(cè)結(jié)構(gòu)15b相對(duì)于傳感器接地VJI乎是接地的，所以感測(cè)結(jié)構(gòu)15b的電荷被電荷放大器54轉(zhuǎn)移至下電極55。然后，可以根據(jù)以下等式來(lái)計(jì)算來(lái)自電荷放大器54的電壓輸出:
[0082]Uout=(Cfinger/Cref)Uin
[0083]由采樣和保持電路65優(yōu)選地使用相關(guān)雙采樣來(lái)移除共模噪聲的低頻分量以對(duì)輸出電壓U?t進(jìn)行采樣。
[0084]采樣和保持電路65受控制信號(hào)控制，并且將以下像素信號(hào)Spixel輸出至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未示出)，該像素信號(hào)SP1X(31指示感測(cè)結(jié)構(gòu)15b與手指12之間的電容性耦合。
[0085]即使已經(jīng)參照本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是許多不同的變體、變型等對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將會(huì)變得明顯。此外，應(yīng)當(dāng)注意，可以省略、交換或以各種方式布置系統(tǒng)的各部分，只要感測(cè)裝置能夠執(zhí)行本發(fā)明的功能即可。
[0086]另外，技術(shù)人員在根據(jù)對(duì)附圖、公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求進(jìn)行的研究來(lái)實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明時(shí)，可以理解并且實(shí)現(xiàn)對(duì)所公開的實(shí)施方式的變化。在權(quán)利要求中，詞語(yǔ)“包括”不排除其他元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個(gè)”不排除復(fù)數(shù)形式。在互不相同的從屬權(quán)利要求中提及某些措施這一事實(shí)不指示不能有利地使用這些措施的組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種指紋感測(cè)裝置(102)，包括: 感測(cè)電路，所述感測(cè)電路包括多個(gè)感測(cè)元件(104)，每個(gè)感測(cè)元件包括被布置在感測(cè)平面中并面向電容式指紋感測(cè)裝置的表面的感測(cè)結(jié)構(gòu)，所述感測(cè)元件中的每個(gè)感測(cè)元件被配置成提供指示所述感測(cè)結(jié)構(gòu)與放置在所述指紋感測(cè)裝置的表面上的手指之間的電磁耦合的信號(hào)；以及 多個(gè)連接墊(108)，所述多個(gè)連接墊(108)電連接至所述感測(cè)電路，以提供所述感測(cè)電路與讀出電路之間的電連接， 其中，所述連接墊中的每個(gè)連接墊相對(duì)于所述感測(cè)平面單獨(dú)地凹陷，以使得每個(gè)連接墊在底部平面中具有底部(110)，以及其中，每個(gè)連接墊通過(guò)所述感測(cè)裝置的相對(duì)于所述底部平面升高的部分與相鄰的連接墊分隔開。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋感測(cè)裝置，其中，所述多個(gè)連接墊(108)中的每個(gè)連接墊被布置在所述指紋感測(cè)裝置的邊緣，以使得每個(gè)連接墊由具有延伸至所述感測(cè)裝置的所述邊緣的底部的凹部來(lái)限定。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的指紋感測(cè)裝置，其中，所述凹部具有從所述底部(110)延伸至所述指紋感測(cè)裝置的連接平面的至少一個(gè)側(cè)壁，以及其中，在所述底部的至少一部分和所述側(cè)壁上布置有導(dǎo)電層，以使得經(jīng)由所述連接平面來(lái)形成所述底部與所述感測(cè)電路之間的電連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的指紋感測(cè)裝置，其中，所述連接平面被布置在所述指紋感測(cè)裝置的最頂部金屬層中。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的指紋感測(cè)裝置，其中，所述連接平面被布置在所述感測(cè)平面中。6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的指紋感測(cè)裝置，其中，所述側(cè)壁從所述底部到所述連接平面是傾斜的。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的指紋感測(cè)裝置，其中，所述傾斜的側(cè)壁具有高于45°并且優(yōu)選地高于80°的傾斜角。8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)所述的指紋感測(cè)裝置，其中，所述導(dǎo)電層還被布置在基本上平的表面的、圍繞所述凹陷的連接墊中的每個(gè)連接墊的部分上。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的指紋感測(cè)裝置，其中，所述凹部的深度大于20μπι，更優(yōu)選地大于50μηι，以及最優(yōu)選地大于ΙΟΟμπι。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的指紋感測(cè)裝置，其中，所述感測(cè)裝置被布置在包括讀出電路的讀出基板上，以及其中，所述多個(gè)連接墊中的至少一個(gè)連接墊被引線接合至所述讀出電路。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的指紋感測(cè)裝置，其中，所述感測(cè)元件中的每個(gè)感測(cè)元件被配置成提供以下信號(hào):所述信號(hào)指示所述感測(cè)結(jié)構(gòu)與放置在所述電容式指紋感測(cè)裝置的所述表面上的手指之間的電容性耦合。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的指紋感測(cè)裝置，還包括: 多個(gè)電荷放大器，所述感測(cè)結(jié)構(gòu)中的每個(gè)感測(cè)結(jié)構(gòu)連接有一個(gè)所述電荷放大器，以提供指示由所述感測(cè)結(jié)構(gòu)攜帶的電荷的變化的感測(cè)信號(hào)，所述電荷的變化是由所述手指與所述感測(cè)結(jié)構(gòu)之間的電位差的變化引起的。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的指紋感測(cè)裝置，所述電荷放大器包括: 負(fù)輸入端，所述負(fù)輸入端連接至所述感測(cè)結(jié)構(gòu)； 正輸入端，所述正輸入端連接至感測(cè)元件基準(zhǔn)電位，所述感測(cè)元件基準(zhǔn)電位相對(duì)于所述時(shí)變傳感器接地電位基本恒定； 輸出端，所述輸出端提供所述感測(cè)信號(hào)； 反饋電容器，所述反饋電容器連接在所述負(fù)輸入端與所述輸出端之間；以及 所述正輸入端和所述負(fù)輸入端與所述輸出端之間的至少一個(gè)放大器級(jí)， 其中，所述電荷放大器以所述負(fù)輸入端處的電位基本上遵循所述正輸入端處的電位的方式被配置，以使得所述感測(cè)元件基準(zhǔn)電位提供所述手指與所述感測(cè)結(jié)構(gòu)之間的電位差的所述變化。14.一種根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的指紋感測(cè)裝置，還包括: 頂部保護(hù)電介質(zhì)板，所述頂部保護(hù)電介質(zhì)板覆蓋所述多個(gè)感測(cè)元件；以及 被布置在所述板與所述感測(cè)元件之間的粘合劑層，所述粘合劑層被配置成將所述板粘附于所述感測(cè)元件。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的指紋感測(cè)裝置，還包括將所述連接墊連接至讀出電路的接合引線，其中，所述接合弓I線在所述感測(cè)平面上方延伸至所述粘合劑中。16.—種用于形成指紋感測(cè)裝置中的連接墊的方法，所述方法包括以下步驟: 在所述感測(cè)裝置上設(shè)置第一掩膜層，所述掩膜層包括限定針對(duì)所述連接墊的區(qū)域的開P; 在所述感測(cè)裝置中形成與所述開口對(duì)應(yīng)的凹部； 移除所述第一掩膜層； 在所述凹部中和所述感測(cè)裝置的一部分上設(shè)置導(dǎo)電材料，所述感測(cè)裝置的所述一部分與所述凹部相鄰并且相對(duì)于所述凹部的底部升高，所述凹部中的所述導(dǎo)電材料形成連接墊。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，設(shè)置導(dǎo)電材料的步驟包括: 沉積導(dǎo)電材料； 設(shè)置覆蓋下述區(qū)域的第二掩膜層:所述區(qū)域包括所述凹部以及所述感測(cè)裝置的與所述凹部相鄰并且相對(duì)于所述凹部的底部升高的部分； 移除所述感測(cè)裝置的未被所述第二掩膜層覆蓋的部分上的所述導(dǎo)電材料；以及 移除所述第二掩膜層。18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法，其中，所述感測(cè)裝置的與所述凹部相鄰并且相對(duì)于所述凹部的底部升高的所述部分與以下連接區(qū)域?qū)?yīng):所述連接區(qū)域用于將所述連接墊連接至控制電路，以使得通過(guò)所述導(dǎo)電層的沉積來(lái)形成所述凹陷的部分與所述控制電路的所述連接區(qū)域之間的電連接。19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項(xiàng)所述的方法，其中，設(shè)置所述導(dǎo)電材料的步驟是以下步驟:設(shè)置所述感測(cè)裝置的最頂部金屬層。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括以下步驟: 設(shè)置具有可壓縮粘合劑材料的電介質(zhì)板，所述可壓縮粘合劑材料粘附于所述電介質(zhì)板的第一側(cè)；以及 借助于向所述金屬層按壓所述粘合劑材料以使得所述可壓縮粘合劑填充所述凹部來(lái)將所述電介質(zhì)板粘附于所述最頂部金屬層。
【專利摘要】一種指紋感測(cè)裝置，包括：感測(cè)電路，該感測(cè)電路包括多個(gè)感測(cè)元件，每個(gè)感測(cè)元件包括被布置在感測(cè)平面中并面向電容式指紋感測(cè)裝置的表面的感測(cè)結(jié)構(gòu)，感測(cè)元件中的每個(gè)感測(cè)元件被配置成提供指示感測(cè)結(jié)構(gòu)與放置在指紋感測(cè)裝置的表面上的手指之間的電磁耦合的信號(hào)；以及多個(gè)連接墊，多個(gè)連接墊電連接至感測(cè)電路，以提供感測(cè)電路與讀出電路之間的電連接，其中，連接墊中的每個(gè)連接墊相對(duì)于感測(cè)平面單獨(dú)地凹陷，以使得每個(gè)連接墊在底部平面中具有底部，以及其中，每個(gè)連接墊通過(guò)感測(cè)裝置的相對(duì)于底部平面升高的部分與相鄰的連接墊分隔開。
【IPC分類】G06K9/00, H01L21/304, H01L23/31, H01L21/56
【公開號(hào)】CN105453109
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480045669
【發(fā)明人】蓬圖斯·亞格馬爾姆, 卡爾·倫達(dá)爾, 馬茨·斯洛特納, 漢斯·特恩布盧姆, 歐杰·朱利安
【申請(qǐng)人】指紋卡有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2014年8月22日
【公告號(hào)】EP3036688A1, US20160210495, WO2015026288A1