CN203982401U - 具有备用感测结构的指纹传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有备用感测结构的指纹传感器，包含有一指纹感测区域、一指纹感测阵列、一备用感测列以及一多工器。该指纹感测区域包含有一中央区域以及一边缘区域；该指纹感测阵列设置于该中央区域，包含有多个并排的电容感测列；该备用感测列设置于该边缘区域，并位于该指纹感测阵列的一侧，而与该电容感测列并排；至于该多工器则分别与该电容感测列及该备用感测列电性连接。据此，于本实用新型中，当该电容感测列的其中一列故障无法输出一列检测信号时，该多工器可选择相邻的另一该电容感测列递补，并依序递补至该备用感测列所输出的一备用检测信号。

Description

具有备用感测结构的指纹传感器

技术领域

本实用新型涉及一种指纹传感器，尤指一种具有备用感测结构的指纹传感器。

背景技术

指纹为皮肤表皮上突起的纹路，并且每个人随着遗传特征的不同，亦各自具有相异的指纹，使得纹指目前已广泛使用于个人身份辨识时的一种生物特征。

随着半导体产业的蓬勃发展，利用半导体芯片所制成的电容式指纹传感器，已渐渐的应用于各式各样的移动电子装置上，以降低该移动电子装置被盗用的风险。

由于电容式指纹传感器之中的电容感测元件，其表面为了得以供一手指接触以进行检测，必须大面积的暴露于一外界，但是任何带电的物体都有可能因产生静电对该电容感测元件造成损坏，因此，使得该电容式指纹传感器之中的抗静电结构愈来愈重要。

例如在美国发明专利公开第US20030215116号中，即揭示一种指纹传感器，可以包括由指纹感测部分的介电层装载的多个静电放电(ESD)电极。该指纹感测部分用于感测使用者指纹。该指纹感测部分可包括该介电层，并且于某些实施例中，亦可包括同样由该介电层装载的一感测电极的阵列。因此，可将每个静电放电电极插入邻近感测电极之间。该等静电放电电极吸引静电放电事件并且消散其中能量以此避免损伤邻近感测电极的部分。

然而，以一般的指纹传感器而言，该感测电极除了可能被该静电放电损伤之外，还可能于生产制造的过程中，因为工艺上难以完全避免的入尘，而在出产时就已故障。对于该感测电极的阵列而言，每一列的列感测信号必须经由一多工器接收，再由该多工器传递至一模拟数字转换器进行信号的转换，一旦该感测电极的阵列中的某一个感测电极损伤，使所对应的该列感测信号无法输出时，即会使得该多工器在接收时产生错误，而导致该指纹传感器无法作业而故障。

如此，该感测电极的毁坏、故障问题，不仅会缩短该指纹传感器的使用寿命，更导致该指纹传感器在生产制造上垫高成本、降低良率，故有改善的必要。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种具有备用感测结构的指纹传感器，解决一般的指纹传感器中，当其感测阵列中的其中一个感测电极损伤时，即导致该指纹传感器无法作业而故障的问题。

为达上述目的，本实用新型提供一种具有备用感测结构的指纹传感器，包含有一指纹感测区域、一指纹感测阵列、一备用感测列以及一多工器。该指纹感测区域包含有一中央区域以及一边缘区域；该指纹感测阵列设置于该中央区域，并包含有多个并排的电容感测列；该备用感测列设置于该边缘区域，该备用感测列位于该指纹感测阵列的一侧，而与该电容感测列并排；至于该多工器则分别与该电容感测列及该备用感测列电性连接。

其中，该中央区域包含一与该边缘区域相邻的外侧区块，该电容感测列包含一与该备用感测列相邻而位于该外侧区块的外感测列，该备用感测列具有一检测该边缘区域而输出至该多工器的备用检测信号，以递补该外感测列检测该外侧区块而输出至该多工器的一列检测信号。

其中，更包含多个分别与该电容感测列各自电性连接的故障检测单元。

其中，该电容感测列各包含多个呈直线排列的电容感测板。

其中，该备用感测列各包含多个呈直线排列的电容感测板。

其中，更包含一与该多工器电性连接的模拟数字转换器。

如此一来，本实用新型利用该备用感测列的设置，当该中央区域的该指纹感测阵列之中，某一个该电容感测列故障无法送出一列检测信号时，即可由与该电容感测列相邻的另一个该电容感测列依序递补，送出代替该列检测信号的另一个该列检测信号，最后由该边缘区域的该备用感测列，递补该外侧区块的该外感测列的该列检测信号送出该备用检测信号，使得该多工器得以接收到同样数量的检测信号，令该指纹感侧器仍得以执行一指纹扫描作业，而可延长该指纹感侧器的使用寿命，更可提升该指纹感侧器的生产良率，降低生产成本。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构配置示意图。

其中，附图标记：

10 指纹感测区域

11 中央区域

111 外侧区块

12 边缘区域

20 指纹感测阵列

21a、21b、21c、21d、21e、21f、211 电容感测列

211 外感测列

30 备用感测列

40 多工器

50 模拟数字转换器

60 故障检测单元

70a 电容感测板

70b 电容感测板

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：

请参阅图1所示，为本实用新型一实施例的结构配置示意图，如图所示，本实用新型为一种具有备用感测结构的指纹传感器，包含有一指纹感测区域10、一指纹感测阵列20、一备用感测列30以及一多工器40。该指纹感测区域10为供一手指按压，包含有一中央区域11以及一边缘区域12，该边缘区域12与该中央区域11相邻，而设置于该中央区域11的一侧边，在本实施例中，以该中央区域11为一四边形为举例，该边缘区域12可位于该四边形的任一侧边而不限制。

该指纹感测阵列20设置于该中央区域11，并包含有多个并排的电容感测列(21a、21b、21c、21d、21e、21f、211)，每个该电容感测列(21a、21b、21c、21d、21e、21f、211)包含有多个呈直线排列电容感测板70a，该电容感测板70a可用以检测该手指的一指纹中，凹凸不平的脊和谷。并且，在本实施例中，该指纹传感器还包含有多个故障检测单元60，该故障检测单元60分别与该电容感测列(21a、21b、21c、21d、21e、21f、211)单独对应而电性连接，而可检测所对应的该电容感测列(21a、21b、21c、21d、21e、21f、211)之中，该电容感测板70a是否损坏。

该备用感测列30设置于该边缘区域12，并位于该指纹感测阵列20的一侧，而与该电容感测列(21a、21b、21c、21d、21e、21f、211)并排，该备用感测列30包含多个呈直线排列的电容感测板70b。要进一步说明的是，于该中央区域11之中，还包含有一外侧区块111，该外侧区块111为与该边缘区域12相邻，该电容感测列(21a、21b、21c、21d、21e、21f、211)之中，则包含一位于该外侧区块111的外感测列211，该外感测列211即与该备用感测列30相邻而并排。

至于该多工器40则分别与该电容感测列(21a、21b、21c、21d、21e、21f、211)及该备用感测列30电性连接，该多工器40为用以接收由该电容感测列(21a、21b、21c、21d、21e、21f、211)所输出的多个列检测信号以及由该备用感测列30所输出的一备用检测信号。该列检测信号即代表所对应的该电容感测列(21a、21b、21c、21d、21e、21f、211)，其所具有的该电容感测板70a，对所在位置的该指纹的脊和谷的检测信号，例如该外感测列211所输出的该列检测信号，即表示该外感测列211于该外侧区块111对于该指纹的脊和谷的检测。该备用检测信号即代表该备用感测列30，其所具有的该电容感测板70b，对该边缘区域12的该指纹的脊和谷的检测。

另外，在本实施例中，该指纹传感器还包含有一模拟数字转换器50，该模拟数字转换器50为与该多工器40电性连接，用以接收该多工器40所输出的一模拟信号，而转换成关联于该指纹的一图形的一数字信号。

如此一来，于本实用新型中，当该指纹感测阵列20之中，某一个该电容感测板70a损坏时，使得含有损坏的该电容感测板70a的某一列该电容感测列21d(此为举例，并不限制)无法正确的输出其列检测信号，即可由与该电容感测列21d相邻的另一个该电容感测列21e依序递补，送出代替该列检测信号的另一个该列检测信号，最后由该边缘区域12的该备用感测列30，递补该外侧区块111的该外感测列211的该列检测信号，送出该备用检测信号。

举例来说，当该电容感测列21d中的其中一个该电容感测板70a损坏，使得与该电容感测列21d电性连接的该故障检测单元60，检测到该电容感测列21d无法正确的输出其列检测信号，该故障检测单元60即回报该多工器40该电容感测列21d已故障，该多工器40即依序，将相邻的该电容感测列21e所输出的该列感测信号递补至原来该电容感测列21d所应输出的该列感测信号，将该电容感测列21f所输出的该列感测信号递补至原来该电容感测列21e所应输出的该列感测信号，以此类推，直至该外感测列211所输出的该列感测信号递补至原来该电容感测列21f所应输出的该列感测信号，最后，由该边缘区域12的该备用感测列30，将其电容感测板70b于该边缘区域12检测该指纹的脊和谷的该备用检测信号，递补至原来该外感测列211于该外侧区块111所输出的该列感测信号，而使得该多工器40得以接收到同样数量的检测信号，而输出该模拟信号至该模拟数字转换器50进行关联于该图形的该数字信号转换，令该指纹感侧器仍得以执行一指纹扫描作业，不致于无法工作。

综上所述，由于本实用新型利用该备用感测列的设置，当该中央区域的该指纹感测阵列之中，某一个该电容感测列故障无法送出一列检测信号时，即可由与该电容感测列相邻的另一个该电容感测列，依序递补至该备用感测列送出该备用检测信号，使该指纹传感器仍得以执行该指纹扫描作业，不致于无法使用，延长其使用寿命，更使得该指纹传感器在生产制造上可提升其良率，而降低生产成本，再者，由于该电容感测列的该检测信号，为由相邻的另一个电容感测列依序递补至该备用感测列，使得该检测信号(列检测信号、备用检测信号)再经由该模拟数字转换器转换成关联于该指纹的该图形的该数字信号后，该图形在列与列之间的显示上仍具有高度的连续性，而不影响该对该指纹的辨识。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种具有备用感测结构的指纹传感器，其特征在于，包含有：

一指纹感测区域，该指纹感测区域包含有一中央区域以及一边缘区域；

一设置于该中央区域的指纹感测阵列，该指纹感测阵列包含有多个并排的电容感测列；

一设置于该边缘区域的备用感测列，该备用感测列位于该指纹感测阵列的一侧，而与该电容感测列并排；以及

一分别与该电容感测列及该备用感测列电性连接的多工器；

其中，该中央区域包含一与该边缘区域相邻的外侧区块，该电容感测列包含一与该备用感测列相邻而位于该外侧区块的外感测列，该备用感测列具有一检测该边缘区域而输出至该多工器的备用检测信号，以递补该外感测列检测该外侧区块而输出至该多工器的一列检测信号。

2.根据权利要求1所述的具有备用感测结构的指纹传感器，其特征在于，更包含多个分别与该电容感测列各自电性连接的故障检测单元。

3.根据权利要求1所述的具有备用感测结构的指纹传感器，其特征在于，该电容感测列各包含多个呈直线排列的电容感测板。

4.根据权利要求1所述的具有备用感测结构的指纹传感器，其特征在于，该备用感测列各包含多个呈直线排列的电容感测板。

5.根据权利要求1所述的具有备用感测结构的指纹传感器，其特征在于，更包含一与该多工器电性连接的模拟数字转换器。