CN107016331A - 感测元件以及包含感测元件的指纹感测器 - Google Patents

Abstract

一种指纹感测器，其包括一基板；一感测电极，在该基板上方；一第一电极；以及一第二电极。该感测电极是用以检测回应于在该指纹感测器上的触碰事件的电容。该第一电极位于该基板与该感测电极之间，而该第二电极则位于该第一电极与该感测电极之间。该第一电极以及该第二电极是用以界定其间的电容。该指纹感测器的灵敏度是与该第一电极以及该第二电极之间的该电容成反比。

Description

感测元件以及包含感测元件的指纹感测器

技术领域

本公开有关于感测元件，尤其是包含感测元件的指纹感测器。

背景技术

触控装置或触控屏已广泛使用在诸如智能手机、个人电脑、及游戏机等电子装置中。有些触控装置不仅提供使用者亲和接口及带给使用者方便，还为了数据安全性而与指纹感测器配合工作。例如，指纹感测器可通过核实使用者的身分(呈指纹形式)来判定是否该使用者被授权使用电子装置。因此，触碰灵敏度在开发先进触控装置中一直是令人感兴趣的主题。

发明内容

本发明的实施例是提供一种指纹感测器，其包括一基板；一感测电极，在该基板上方且用以检测回应于在该指纹感测器上的一触碰事件的一电容；一第一电极，在该基板与该感测电极之间；以及一第二电极，在该第一电极与该感测电极之间。该第一电极以及该第二电极是用以定义其等之间的一电容。该指纹感测器的灵敏度是与该第一电极以及该第二电极之间的该电容成反比。

在一实施例中，该指纹感测器进一步包含一放大器，该放大器包括：一反相端，耦合至该感测电极；以及一输出，耦合至该第一电极。

再者，该指纹感测器进一步包含一开关，在该放大器的该反相端与该输出之间。

该放大器包括一非反相端，用以选择性地接收一第一参考电压以及一第二参考电压之一者。该指纹感测器的该灵敏度是与该第一参考电压与该第二参考电压之间的差成正比。

再者，该指纹感测器的该灵敏度(ΔVout)是由下列公式给出：

其中Vref2以及Vref1分别表示该第二参考电压以及该第一参考电压，CF表示回应于该触碰事件的该电容，以及CS表示该第一电极与该第二电极之间的该电容。

在一实施例中，该指纹感测器进一步包含一第一开关，用以将该第一参考电压传导至该放大器的该非反相端；以及一第二开关，用以将该第二参考电压传导至该放大器的该非反相端。

在另一实施例中，该指纹感测器进一步包含一开关，用以将一参考电压传导至该第二电极。

在又一实施例中，该指纹感测器进一步包含一开关，在该感测电极与该第二电极之间。

在又另一实施例中，该指纹感测器进一步包含一低k绝缘层，在该第一电极与该第二电极之间。

本发明的实施例也提供一种指纹感测器，其包含一基板；一感测电极，在该基板上方且用以检测回应于在该指纹感测器上的一触碰事件的一电容；一第一电极，在该基板与该感测电极之间；一第二电极，在该第一电极与该感测电极之间；以及一放大器，包括：一输出，连接至该第一电极；一第一端，连接至该感测电极；以及一第二端，用以选择性地接收一第一参考电压以及一第二参考电压之一者。该指纹感测器的灵敏度是与该第一参考电压与该第二参考电压之间的差成正比。

在一实施例中，该第一电极以及该第二电极是用以定义其等之间的一电容，以及该指纹感测器的该灵敏度是与该第一电极以及该第二电极之间的该电容成反比。

再者，该指纹感测器的该灵敏度(ΔVout)是由下列公式给出：

其中Vref2以及Vref1分别表示该第二参考电压以及该第一参考电压，CF表示回应于该触碰事件的该电容，以及CS表示该第一电极与该第二电极之间的该电容。

在一实施例中，该指纹感测器进一步包含一开关，在该放大器的该第一端与该输出之间。

在另一实施例中，该指纹感测器进一步包含一第一开关，用以将该第一参考电压传导至该放大器的该第二端；以及一第二开关，用以将该第二参考电压传导至该放大器的该第二端。

在又一实施例中，该指纹感测器进一步包含一开关，用以将一参考电压传导至该第二电极。

在又另一实施例中，该指纹感测器进一步包含一开关，在该感测电极与该第二电极之间。

在又再一实施例中，该指纹感测器进一步包含一低k绝缘层，在该第一电极与该第二电极之间。

根据本发明之实施例的该指纹感测器是减轻或消除寄生电容对该指纹感测器的该灵敏度的不利效果。有效地，该灵敏度与非所欲寄生电容无关。具体地，以ΔVout表示之该指纹感测器的该灵敏度是与(Vref2-Vref1)成正比且与该第一电极以及该第二电极之间的该电容CS成反比。由于该灵敏度是与CS成反比，为了增进该指纹感测器的该灵敏度，在一实施例中，在该第一感测电极以及第二感测电极之间的距离被增加，而得到一较小电容CS。在另一实施例中，在该第一电极与该第二电极之间的重叠面积被减少，也得到一较小CS。在又另一实施例中，一低k绝缘材料是放置在该第一电极与该第二电极之间，以帮助降低介电常数且因此降低该电容CS。可在例如该指纹感测器的一配置设计阶段判定该第一电极以及该第二电极的尺寸、其等之间的距离、以及该介电体的材料。

前文概要性勾勒本发明的特征及技术优点，以便更好理解后文的本发明的详细说明。以下将描述本发明额外的特征及优点。所属技术领域技术人员当可了解本文所公开的概念及特定实施例可轻易地利用来作为一项基础，用以在不悖离如所附权利要求中陈述的本发明的精神及范畴下，修改或设计其它结构或制程以实现本发明的相同目的。

附图说明

本公开的一或多个实施例的详情是陈述于附图及下面说明中。本公开的其他特征与优点将从说明书、附图及权利要求明显得知。在本公开的各种视图及说明性实施例中，类似的参考编号用于表示类似的元件。现在将详细参考附图中所绘示的例示性实施例。

图1是根据本发明的一些实施例的一指纹感测器的俯视图。

图2是根据本发明的一些实施例的图1所显示指纹感测器的一例示性感测元件的示意图。

图3A是根据本发明的一些实施例的在一触碰事件不存在下于一第一相操作的该例示性感测元件的示意图。

图3B是在一触碰事件不存在下于该第一相操作的该例示性感测元件的一等效电路的电路图。

图4A是根据本发明的一些实施例的在一触碰事件不存在下于一第二相操作的该例示性感测元件的示意图。

图4B是在一触碰事件不存在下于该第二相操作的该例示性感测元件的一等效电路的电路图。

图5A是根据本发明的一些实施例的在一触碰事件存在下于一第一相操作的该例示性感测元件的示意图。

图5B是在一触碰事件存在下于该第一相操作的该例示性感测元件的一等效电路的电路图。

图6A是根据本发明的一些实施例的在一触碰事件存在下于一第二相操作的该例示性感测元件的示意图。

图6B是在一触碰事件存在下于该第二相操作的该例示性感测元件的一等效电路的电路图。

附图标记说明：

1 指纹感测器

10 感测元件

11 物体

12 保护层

20 基板

21 第一电极/第一感测电极

22 第二电极/第二感测电极

25 感测电极

28 放大器

S1 开关/第一开关

S2 开关/第二开关

S3、SP、SA 开关

CP2 电容/有效电容/寄生电容/电容器

CP1 寄生电容/电容器

CF、CS 电容/电容器

Vref1 第一参考电压

Vref2 第二参考电压

Vref3 第三参考电压

NA、NB 端/节点

Vout 输出电压

Voutf 对应输出电压

DS、DP 距离

具体实施方式

为了使本公开可被理解，详细的步骤以及结构是提供在下面说明中。明显地，本公开的实施方案不去限制所属技术领域技术人员已知的专门细节。此外，未对已知结构以及步骤加以详述，以免不必要地限制本公开。将于下面详细描述本公开的较佳实施例。然而，除了该详细说明外，本公开也可广泛地实施在其它实施例中。本公开的范畴不限于该详细说明，而是被权利要求所界定。

图1是根据本发明的一些实施例的一指纹感测器1的俯视图。指纹感测器1是适合于与一电子装置(未显示)一起工作，诸如一智能手机、一个人电脑、及一个人数字助理。参考图1，指纹感测器1包括感测元件10的一阵列，其可被一保护层12覆盖。感测元件10是用以检测一物体11，诸如一触控尖、笔、或一或更多根手指经由保护层12触碰指纹感测器1的一触碰事件。

图2是根据本发明的一些实施例的图1所显示指纹感测器1的一例示性感测元件10的示意图。参考图2，例示性感测元件10包括一感测电极25、一第一电极21、一第二电极22、一放大器28、以及一组开关S1、S2、S3、SP、以及SA，其等都放置在一基板20上方或中。

靠近保护层12放置的感测电极25是用以检测与物体11相关的回应于在该指纹感测器1上的一触碰事件的一电容CF。再者，在感测电极25与基板20之间有一电容CP2，其是一寄生电容。在说明书全文中，为了方便，一相同参考符号或标签是用来指称一电容器，或当合适时用来指称其电容，且反之亦然。例如，当如上所述的参考标签电容"CF"是指称一电容时，其可表示具有该电容的一电容器。

第一电极21以及第二电极22是放置在于基板20上方的不同导电层中。在一实施例中，第一电极21是放置在于基板20上方的一金属-1(M1)层中。再者，位在感测电极25与第一电极21之间的第二电极22是放置在于基板20上方的一金属-2(M2)层中。在感测电极25与第二电极22之间有一寄生电容CP1。再者，第一电极21以及第二电极22是用以定义其等之间的一电容CS，如下面公式(1)所示。

其中，ε表示在第一电极21与第二电极22之间的一绝缘材料的介电常数，"A"表示感测电极25的面积，"m"是一不大于1的正值，以及DS表示在第一电极21与第二电极22之间的距离。

在本实施例中，第一电极21以及第二电极22具有相同面积，在公式(1)中以mA标示。由于"m"是不大于1，第一电极21或第二电极22的面积是不大于感测电极25所具者。然而，在一些实施例中，第一电极21以及第二电极22具有不同面积。在该情况中，乘积mA是指较大面积。放置在感测电极25与基板20之间的第一电极21以及第二电极22是替感测电极25屏蔽基板，反之亦然。结果，感测电极25与基板20之间的有效电容CP2可以下面公式(2)表示。

其中，DP表示在感测电极25与基板20之间的距离，以及(1-m)A是感测电极25的未被屏蔽面积且因此是贡献CP2的一有效面积。

基于公式(1)以及公式(2)，电容CP2可改写成如下的公式(3)。

在一指纹感测器中，CF的值是取决于一触碰事件期间一物体的一接触表面的几何性质。例如，物体的一凸脊部分较一凹谷部分产生一较大电容。然而，电容差可能不会大到足以使一指纹感测器将一凸脊与一凹谷区分，或反之亦然。再者，寄生电容甚至可减低该差并恶化感测结果。在本情况中，寄生电容CP1以及CP2可不利地影响指纹感测器1的灵敏度。想要可减轻或甚至消除CP1以及CP2的效果，如将进一步详细讨论者。

放大器28是用以基于电容CF来促进一指纹图案的判定。在本实施例中，放大器28包括一运算(operational，OP)放大器，如图2中所绘示。再者，放大器28是放置在基板20的一主动区或主动层中，尽管为了说明所显示之放大器28似乎是在基板20外。放大器28的一非反相端是选择性地接收一第一参考电压Vref1或一第二参考电压Vref2。放大器28的一反相端是连接至感测电极25。又，放大器28的一输出是连接至第一感测电极21。

由于一OP放大器的输入阻抗理想上是无限大，在输入阻抗的压降是零，且因此二输入端都在相同电压。换句话说，放大器28的两个输入端彼此几乎是短路，一称作"虚短路"之特性。若放大器28的非反相端接地，则由于两个输入端之间的"虚短路"，反相端也连接至接地电位，其是称作"虚接地"。又，由于放大器28的相对高电容负载驱动能力，在第一电极21(其是连接至放大器28的输出)与基板20之间的一寄生电容(未显示)是可忽略。

开关S1、S2、S3、SP、以及SA可各包括一晶体管，形成在基板20的主动区中。是使用一控制器或微处理器(未显示)来控制开关S1、S2、S3、SP、以及SA之各者的开启或关闭状态。又，开关S1是连接在第一参考电压Vref1与放大器28的非反相端之间。在一实施例中，第一参考电压Vref1是接地电位。在另一实施例中，第一参考电压Vref1具有接近接地电位的一电压电平，例如在大约0.3伏特(V)与0.5V之间的范围。

开关S2是连接在第二参考电压Vref2与放大器28的非反相端之间。在一实施例中，第二参考电压Vref2具有相同于指纹感测器1的操作电压的一电压电平。例如，第二参考电压Vref2是大约1.8V或3.3V。开关S2以及开关S1是用以使得放大器28的非反相端能够选择性地在开关S1关闭时接收第一参考电压Vref1以及在开关S2关闭时接收第二参考电压Vref2。

在本实施例中，可使用一第一开关S1以及一第二开关S2以分别将第一参考电压Vref1以及第二参考电压Vref2传导至放大器28的非反相端。然而，在一些实施例中，可使用一单一开关以选择性地将非反相端耦合至第一参考电压Vref1或第二参考电压Vref2。在又一些实施例中，可将交替地在一第一时间期期间提供第一参考电压Vref1以及在一第二时间期期间提供第二参考电压Vref2的一单一电压源直接连接至放大器28的非反相端。在该情况中，在一特定时间期中，非反相端是接收第一参考电压Vref1或第二参考电压Vref2。结果，可消除第一开关S1以及第二开关S2，其简化电路组态。

开关S3是连接在一第三参考电压Vref3与第二电极22之间。在一实施例中，第三参考电压Vref3具有相同于指纹感测器1的操作电压的一电压电平。例如，第三参考电压Vref3是大约1.8V或3.3V。结果，第三参考电压Vref3以及第二参考电压Vref2具有相同电压电平。在另一实施例中，第三参考电压Vref3具有不同于第二参考电压Vref2的一电压电平。开关S3是用以使得第三参考电压Vref3能够在开关S3关闭时对第一电极21与第二电极22之间的电容器CS以及第二电极22与感测电极25之间的电容器CP1充电。

开关SA是连接在放大器28的反相端与放大器28的一输出(未编号)之间。再者，放大器28的反相端是连接至感测电极25。开关SA是在开关关闭时用以将反相端连接至放大器28的输出且也连接至第一电极21。再者，通过虚短路的方式，开关SA使得放大器28的反相端、放大器28的输出、以及第一电极21能够接收第一参考电压Vref1以及第二参考电压Vref2之一者。

开关SP是连接在感测电极25与第二电极22之间。再者，开关SP是用以使得感测电极25以及第二电极22能够处在相等电位，以便促进电荷共享，如将进一步讨论者。

图3A是根据本发明的一些实施例的在一触碰事件不存在下于一第一相操作的例示性感测元件10的示意图。参考图3A，在检测到一触碰事件之前，指纹感测器1的感测元件10是重置于第一相。于操作时，开关S1、S3、以及SA关闭，而开关S2以及SP开启。结果，放大器28的非反相端接收第一参考电压Vref1。放大器28的反相端连接至放大器28的输出且也连接至第一电极21。第二电极22耦合至第三参考电压Vref3。详细操作将通过参考图3B而讨论。

图3B是在一触碰事件不存在下于该第一相操作的例示性感测元件10的一等效电路的电路图。参考图3B，在电容器CS的一端NA的电压电平是Vref3，而通过如前所讨论的虚短路的作用，在电容器CS的另一端(连接至反相端)的电压电平是Vref1。再者，在电容器CP1的一端NA的电压电平是Vref3，而在电容器CP1的另一端NB的电压电平是Vref1。再者，电容器CP2耦合在Vref1与接地电位之间。结果，在节点NA侧的电荷大小QNA1可以下面公式(4)表示。

QNA1＝[(Vref3-Vref1)×CS]+[(Vref3-Vref1)×CP1] (4)

此外，在节点NB侧的电荷大小QNB1可以下面公式(5)表示。

QNB1＝[(Vref1-Vref3)×CP1+(Vref1×CP2) (5)

图4A是根据本发明的一些实施例的在一触碰事件不存在下于一第二相操作的例示性感测元件10的示意图。在如参考图3A以及3B所讨论的于第一相的一重置制程之后，于第二相进行一电荷共享制程。参考图4A，于操作时，开关S2以及SP关闭，而开关S1、S3以及SA开启。结果，放大器28的非反相端接收第二参考电压Vref2。感测电极25与第二电极22彼此连接且具有相同电位。因此，没有电荷可被储存在感测电极25与第二电极22之间的电容器CP1中。储存在于第一相的电容器CP1中的电荷是在第二相期间于共享制程中被分布到其它电容器。详细操作将通过参考图4B而讨论。

图4B是在一触碰事件不存在下于该第二相操作的例示性感测元件10的一等效电路的电路图。参考图4B，通过虚短路的运作，在电容器CS的一端NA的电压电平是Vref2，而在电容器CS的另一端(连接至放大器28的输出)是放大器28的一输出电压Vout。再者，在电容器CP1的二端NA及NB的电压电平是Vref2。再者，电容器CP2耦合在Vref2与接地电位之间。结果，电荷大小QNA2可以下面公式(6)表示。

QNA2＝[(Vref2-Vout)×CS]+[(Vref2×CP2] (6)

根据电荷守恒定律，于第一相所取得的电荷大小是等于在触碰事件不存在下于第二相所取得者。也就说，如公式(7)所表示者：

QNA2＝QNA1+QNB1 (7)

基于公式(7)，通过分别带入公式(4)至(6)中的QNA1、QNB1、及QNA2，Vout可以下面公式(8)判定。

在一触碰事件不存在下Vout的值将与在一触碰事件存在下其的对应输出电压(Voutf)相比。取Vout与Voutf之间的差作为指纹感测器1的灵敏度。

图5A是根据本发明的一些实施例的在一触碰事件存在下于一第一相操作的例示性感测元件10的示意图。参考图5A，由于检测到一触碰事件，在物体11与感测电极25之间有一电容CF。如先前参考图3A所讨论般，于操作时，开关S1、S3、以及SA关闭，而开关S2以及SP开启。结果，放大器28的非反相端接收第一参考电压Vref1。放大器28的反相端连接至放大器28的输出且也连接至第一电极21。第二电极22耦合至第三参考电压Vref3。详细操作将通过参考图5B而讨论。

图5B是在一触碰事件存在下于该第一相操作的例示性感测元件10的一等效电路的电路图。参考图5B，等效电路是相似于参考图3B所描述与说明者，除了例如电容器CF连接在节点NB与接地之间之外。结果，在节点NA侧的电荷大小QNA1f可以下面公式(9)表示。

QNA1f＝[(Vref3-Vref1)×CS]+[(Vref3-Vref1)×CP1] (9)

此外，在节点NB侧的电荷大小QNB1f可以下面公式(10)表示。

QNB1f＝(Vref1-Vref3)×CP1+[Vref1×(CP2+CF)] (10)

图6A是根据本发明的一些实施例的在一触碰事件存在下于一第二相操作的该例示性感测元件的示意图。在如参考图5A以及5B所讨论的于第一相的一重置制程之后，于第二相进行一电荷共享制程。参考图6A，于操作时，开关S2以及SP关闭，而开关S1、S3以及SA开启。结果，放大器28的非反相端接收第二参考电压Vref2。感测电极25与第二电极22彼此连接且具有相同电位。因此，没有电荷可被储存在感测电极25与第二电极22之间的电容器CP1中。储存在于第一相的电容器CP1中的电荷是在第二相期间于共享制程中被分布到其它电容器。详细操作将通过参考图6B而讨论。

图6B是在一触碰事件存在下于该第二相操作的该例示性感测元件的一等效电路的电路图。参考图6B，等效电路是相似于参考图3B所描述与说明者，除了例如电容器CF连接在节点NB与接地之间之外。结果，在节点NA侧的电荷大小QNA2f可以下面公式(11)表示。

QNA2f＝[(Vref2-Voutf)×CS]+[Vref2×(CP2+CF)] (11)

根据电荷守恒定律，于第一相所取得的电荷大小是等于在触碰事件存在下于第二相所取得者。也就说，如公式(12)所表示者：

QNA2f＝QNA1f+QNB1f (12)

因此，基于公式(9)至(11)，Voutf可以下面公式(13)判定。

Vout与Voutf之间的差，以ΔVout表示者，是通过如下面公式(14)所显示般从Voutf减去Vout而获得。

鉴于公式(14)，以ΔVout表示的指纹感测器1的灵敏度是与(Vref2-Vref1)以及CF与CS之比值成正比。结果，该灵敏度与非所欲寄生电容CP1以及CP2无关。再者，该灵敏度是与第一电极21以及第二电极22之间的电容CS成反比。据此，为了增进指纹感测器1的灵敏度，在一实施例中，在第一感测电极21以及第二感测电极22之间的距离DS被增加，而得到一较小电容CS。在另一实施例中，在第一电极21与第二电极22之间的重叠面积被减少，也得到一较小CS。在又另一实施例中，一低k绝缘材料是放置在第一电极21与第二电极22之间，以帮助降低介电常数且因此降低电容CS。例如，介电常数k小于3。

在一些实施例中，如前所讨论般，第一参考电压Vref1是接地电位。在该情况中，判定在一触碰事件不存在下于第一相的在节点NA侧的电荷的大小QNA1的上述公式(4)可简化成下面公式(15)。

QNA1＝(Vref3×CS)+(Vref3×CP1) (15)

类似地，判定在一触碰事件不存在下于第一相的在节点NB侧的电荷大小QNB1的公式(5)可简化成下面公式(16)。

QNB1＝-(Vref3×CP1) (16)

再者，判定在一触碰事件不存在下于第二相的在节点NA侧的电荷大小QNA的公式(6)可简化成下面公式(17)。

QNA2＝[(Vref2-Vout)×CS]+(Vref2×CP2) (17)

基于公式(7)，通过分别带入公式(15)至(17)中的QNA1、QNB1、及QNA2，Vout可以下面公式(18)判定。

公式(18)也可通过简单地使公式(8)中的Vref1等于0而获得。

又，在一触碰事件存在下且于第一相，判定在节点NA侧的电荷大小QNA1f的公式(9)可简化成下面公式(19)。

QNA1f＝(Vref3×CS)+(Vref3×CP1) (19)

类似地，判定在触碰事件存在下于第一相的在节点NB侧的电荷大小QNB1f的公式(10)可简化成下面公式(20)。

QNB1f＝-(Vref3×CP1) (20)

再者，判定在触碰事件存在下于第二相的在节点NA侧的电荷大小QNA2f的公式(11)可简化成下面公式(21)。

QNA2f＝[Vref2-Voutf)×CS]+[Vref2×(CP2+CF)] (21)

基于公式(12)，通过分别带入公式(19)至(21)中的QNA1f、QNB1f、及QNA2f，Voutf可以下面公式(22)判定。

公式(22)也可通过简单地使公式(13)中的Vref1等于0而获得。公式(18)的Vout与公式(22)的Voutf之间的差，以ΔVout表示者，是通过如下面公式(23)所显示般从Voutf减去Vout而获得。

替代地，公式(23)可通过简单地使公式(14)中的Vref1等于0而获得。

鉴于公式(23)，以ΔVout表示的指纹感测器1的灵敏度是与第二参考电压Vref2以及CF与CS的比值成正比。结果，该灵敏度与非所欲寄生电容CP1以及CP2无关。再者，该灵敏度是与第一电极21以及第二电极22之间的电容CS成反比。如前所讨论般，为了增进指纹感测器1的灵敏度，在第一感测电极21以及第二感测电极22之间的距离DS可被增加、在第一电极21与第二电极之间的重叠面积可被减少、或一低k绝缘材料是用来作为在第一电极21与第二电极22之间的介电体。

虽然涉及一个或多个实施方案显示并描述本公开，所属技术领域技术人员基于阅读及理解本说明书与附图将能想到等效替代以及修改。本公开包括所有此等修改及替代且仅受所附权利要求所限制。

Claims (18)

1.一种指纹感测器，其包含：

一基板；

一感测电极，在该基板上方且用以检测回应于在该指纹感测器上的一触碰事件的一电容；

一第一电极，在该基板与该感测电极之间；以及

一第二电极，在该第一电极与该感测电极之间，该第二电极以及该第一电极是用以界定其间的一电容，

其中该指纹感测器的灵敏度是与该第一电极以及该第二电极之间的该电容成反比。

2.如权利要求1的指纹感测器，其进一步包含一放大器，该放大器包括：

一反相端，耦合至该感测电极；以及

一输出，耦合至该第一电极。

3.如权利要求2的指纹感测器，其进一步包含一开关，在该放大器的该反相端与该输出之间。

4.如权利要求2的指纹感测器，其中该放大器包括一非反相端，用以选择性地接收一第一参考电压以及一第二参考电压之一者。

5.如权利要求4的指纹感测器，其中该指纹感测器的该灵敏度是与该第一参考电压与该第二参考电压之间的差成正比。

6.如权利要求5的指纹感测器，其中该指纹感测器的该灵敏度ΔVout是由下列公式给出：

其中Vref2以及Vref1分别表示该第二参考电压以及该第一参考电压，CF表示回应于该触碰事件的该电容，以及CS表示该第一电极与该第二电极之间的该电容。

7.如权利要求2的指纹感测器，其进一步包含：

一第一开关，用以将该第一参考电压传导至该放大器的该非反相端；以及

一第二开关，用以将该第二参考电压传导至该放大器的该非反相端。

8.如权利要求2的指纹感测器，其进一步包含一开关，用以将一参考电压传导至该第二电极。

9.如权利要求8的指纹感测器，其进一步包含一开关，在该感测电极与该第二电极之间。

10.如权利要求1的指纹感测器，其进一步包含一低k绝缘层，在该第一电极与该第二电极之间。

11.一种指纹感测器，其包含：

一基板；

一感测电极，在该基板上方且用以检测回应于在该指纹感测器上的一触碰事件的一电容；

一第一电极，在该基板与该感测电极之间；

一第二电极，在该第一电极与该感测电极之间；以及

一放大器，包括：一输出，连接至该第一电极；一第一端，连接至该感测电极；以及一第二端，用以选择性地接收一第一参考电压以及一第二参考电压之一者，

其中该指纹感测器的灵敏度是与该第一参考电压与该第二参考电压之间的差成正比。

12.如权利要求11的指纹感测器，其中该第一电极以及该第二电极是用以定义其等之间的一电容，以及该指纹感测器的该灵敏度是与该第一电极以及该第二电极之间的该电容成反比。

13.如权利要求12的指纹感测器，其中该指纹感测器的该灵敏度ΔVout是由下列公式给出：

其中Vref2以及Vref1分别表示该第二参考电压以及该第一参考电压，CF表示回应于该触碰事件的该电容，以及CS表示该第一电极与该第二电极之间的该电容。

14.如权利要求11的指纹感测器，其进一步包含一开关，在该放大器的该第一端与该输出之间。

15.如权利要求11的指纹感测器，其进一步包含：

一第一开关，用以将该第一参考电压传导至该放大器的该第二端；以及

一第二开关，用以将该第二参考电压传导至该放大器的该第二端。

16.如权利要求11的指纹感测器，其进一步包含一开关，用以将一参考电压传导至该第二电极。

17.如权利要求11的指纹感测器，其进一步包含一开关，在该感测电极与该第二电极之间。

18.如权利要求11的指纹感测器，其进一步包含一低k绝缘层，在该第一电极与该第二电极之间。