KR20050011126A - Finger printer recognition sensor and the fabrication method - Google Patents

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KR20050011126A
KR20050011126A KR1020030050098A KR20030050098A KR20050011126A KR 20050011126 A KR20050011126 A KR 20050011126A KR 1020030050098 A KR1020030050098 A KR 1020030050098A KR 20030050098 A KR20030050098 A KR 20030050098A KR 20050011126 A KR20050011126 A KR 20050011126A
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KR1020030050098A
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이헌민
이돈희
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엘지전자 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A fingerprint recognition sensor using an impedance difference and a manufacturing method thereof are provided to enhance fingerprint recognition of the sensor, and implement slimness and multifunction by maximally enlarging the impedance difference between a ridge and a gully of a fingerprint. CONSTITUTION: A fingerprint recognition array is formed by arranging unit fingerprint recognition sensors(51) in an nXn matrix. A sensor electrode pattern is formed to each unit fingerprint sensor in a predetermined shape. A driving circuit outputs a value according to the impedance detected in the sensor electrode pattern.

Description

지문인식 센서 및 그 제조방법{FINGER PRINTER RECOGNITION SENSOR AND THE FABRICATION METHOD}Fingerprint sensor and its manufacturing method {FINGER PRINTER RECOGNITION SENSOR AND THE FABRICATION METHOD}

본 발명은 지문인식 센서 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 지문의 산과 골에 의한 임피던스의 차이를 최대한 크게 함으로써 센서의 지문 인식률을 높이고, 소형화 및 다기능화가 가능한 지문인식 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fingerprint sensor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a fingerprint recognition sensor capable of increasing the fingerprint recognition rate of the sensor by minimizing the difference in impedance due to peaks and valleys of the fingerprint, and miniaturizing and multifunctional. .

일반적으로 현재 제품화 수준에 이른 지문인식 센서는 지문의 측정 방식에 따라 AC 전계(electric field) 방식, DC 캐패시티브(Capacitive) 방식, 써멀 스와프(Thermal swipe) 방식 그리고 옵티컬(Optical) 방식의 크게 4 가지로 구분해 볼 수 있다.In general, the fingerprint sensor that has reached the current level of commercialization is largely divided into AC electric field, DC capacitive, thermal swipe, and optical methods according to the fingerprint measurement method. It can be divided into branches.

이 중에서 상기 옵티컬(Optical) 방식은 감지 신뢰성 측면에서는 강점이 있지만 광학계를 기본으로 사용하므로 그 크기가 상대적으로 매우 크다는 단점이 있기 때문에 다른 3 가지 방식의 지문인식 센서와는 그 응용 제품에 있어서 큰 차이가 난다.Of these, the optical method has strength in terms of detection reliability, but since the optical system is used as a base, the size of the optical method is relatively large, and thus the optical method is significantly different in the application products from the other three types of fingerprint sensors. Flies

또한, 지문인식 센서부, 센서 구동회로, 및 지문인식 알고리즘(algorism)처리부를 단일 칩(chip) 상에 구현 가능한 AC 전계(electric field) 방식, DC 캐패시티브(Capacitive) 방식, 써멀 스와프(Thermal swipe) 방식과는 그 기술적인 측면에 있어서 옵티컬(optical) 방식이 매우 다르기 때문에 주로 AC 전계(electric field) 방식, DC 캐패시티브(Capacitive) 방식 그리고 써멀 스와프(Thermal swipe) 방식을 위주로 기술하고자 한다.In addition, an AC electric field method, a DC capacitive method, and a thermal swappable, which can implement a fingerprint recognition sensor unit, a sensor driving circuit, and a fingerprint recognition algorithm processing unit on a single chip. Since the optical method is very different from the swipe method in terms of the technical aspects, mainly the AC electric field method, the DC capacitive method, and the thermal swipe method will be described. .

도 1a는 AC 전계(electric field) 방식을 이용한 지문인식 센서를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 지문의 내부에 존재하는 컨덕팅(conducting)부를 하나의 단자로 하고, 지문인식 센서 내에 존재하는 또 다른 하나의 단자를 이용하여 AC 전계(electric field)를 발생시킨다.FIG. 1A is a diagram schematically illustrating a fingerprint sensor using an AC electric field method. As shown therein, the conducting portion existing inside the fingerprint is used as one terminal, and another terminal existing in the fingerprint sensor is used to generate an AC electric field.

그리고, 지문 인식 센서의 표면에 안테나(antenna) 역할을 하는 금속 패턴 어레이(pattern array)를 배열하여 지문의 산과 골에 따라 감지되는 AC 전계(electric field)의 차이를 측정함으로써 지문을 인식하게 된다.Then, a fingerprint pattern is recognized by arranging a metal pattern array serving as an antenna on the surface of the fingerprint recognition sensor and measuring a difference in an AC electric field sensed according to the acid and valley of the fingerprint.

이 때, 금속 패턴(pattern array)은 절연막으로 보호되며 이 절연막에 의해 외부의 이물질의 접촉에 의해 생길 수 있는 센서의 손상을 방지해 주는 역할을 하게 된다.At this time, the metal pattern (pattern array) is protected by an insulating film and serves to prevent damage to the sensor that may be caused by the contact of the foreign matter by the insulating film.

이러한 AC 전계(electric field) 방식 지문인식 센서는 이물질이 센서의 표면에 묻더라도 AC 전계(electric field)가 잘 투과할 수 있는 정도의 캐패시턴스(Capacitance)와 인덕턴스(Inductance)를 갖는 다면 전혀 문제가 되지 않기 때문에 비교적 이물질에 의한 오염에 강한 특징을 보인다.This AC electric field fingerprint sensor is not a problem if it has capacitance and inductance that the AC field can penetrate well even if foreign matter gets on the surface of the sensor. Because of this, it is relatively resistant to contamination by foreign substances.

그러나, AC 전계(electric field) 방식의 경우 지문의 산과 골에 의한 전계(electric field)의 변화를 크게 하기 위해서는 인가하는 AC 전계(electric field)의 크기가 커야 하고 신호 처리를 위한 부가적인 회로가 복잡하기 때문에 소모전력이 상대적으로 높다는 단점이 있다.However, in the case of the AC electric field method, in order to increase the change of the electric field due to the acid and valley of the fingerprint, the size of the applied AC electric field must be large and additional circuits for signal processing are complicated. Therefore, there is a disadvantage that the power consumption is relatively high.

도 1b는 DC 캐패시티브(Capacitive) 방식을 이용한 지문인식 센서를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 이 방식은 패턴(pattern) 되어진 금속 전극이 어레이(array)로 배치 된다는 측면에서 AC 전계(electric field) 방식과 별 차이가 없다.FIG. 1B schematically illustrates a fingerprint sensor using a DC capacitive method. As shown here, this method is not much different from the AC electric field method in that the patterned metal electrodes are arranged in an array.

그러나, 지문이 센서의 표면에 닿았을 때, 지문의 골 부위가 닿으면 유전율이 eo의 매질인 공기(air)에 의한 캐패시턴스(capacitance) 변화를 읽게 되고, 지문의 산 부분이 닿으면 유전율이 e인 사람의 표피에 의하여 생기는 캐패시턴스 (capacitance)의 변화를 읽게 된다.However, when the fingerprint touches the surface of the sensor, the contact of the valley of the fingerprint reads the change in capacitance caused by air, which is the medium of e o , and when the acid part of the fingerprint touches, The change in capacitance caused by the human epidermis is read.

이 때, 발생하는 산과 골에 의한 캐패시턴스의 변화는 수십에서 수백 pF 정도의 변화가 발생하게 된다. 이러한 캐패시턴스의 변화를 읽는 구동회로는 여러 가지 다양한 방식 들이 가능하다.At this time, the change of capacitance caused by the generated hills and valleys is a change of about tens to hundreds of pF. There are many different ways to drive circuitry that reads this change in capacitance.

이러한 DC 캐패시턴스 방식 지문인식 센서는 사람의 손에 의한 센서의 오염이 발생하여 잔상이 발생하기 때문에 주기적으로 지문인식 센서의 표면을 세정(cleaning)해야 하며, 전기 상태 방전(Electro Static Discharge : ESD)에 매우 취약하다는 단점이 있다.Since the DC capacitance fingerprint sensor may cause afterimages due to contamination of the sensor by a human hand, the surface of the fingerprint sensor should be periodically cleaned and prevented from electrostatic discharge (ESD). The disadvantage is that it is very vulnerable.

또한, 모사 지문을 사용하여도 실제 사람의 지문과 구분할 수 없다는 단점이 있다.In addition, even using a simulated fingerprint has a disadvantage that it can not be distinguished from the fingerprint of a real person.

도 1c는 써멀 스와프(Thermal swipe) 방식을 이용한 지문인식 센서를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 이 방식은 단위 센서들이 라이너 어레이(linear array) 형태로 배치되며, 단위 센서들은 사람의 지문이 닿았을 때 지문의 골과 산에 따라서 방사되는 열의 차이를 읽음으로써 지문을 인식하게 된다.1C is a diagram illustrating a fingerprint sensor using a thermal swipe method. As shown here, the unit sensors are arranged in a linear array, and the unit sensors recognize the fingerprint by reading the difference in heat radiated according to the valley and acid of the fingerprint when the human fingerprint is touched. Done.

이 때, 열을 감지하는 센서의 방식은 일반적으로 초전형이다. 이러한 초전형 열 감지 방식이 지문인식에 사용 될 수 있는 것은 단위 센서의 구조를 구조적으로 안정한 상태로 구현 할 수 있기 때문이다.At this time, the method of sensing the heat is generally pyroelectric. This pyroelectric thermal sensing method can be used for fingerprint recognition because the structure of the unit sensor can be implemented in a structurally stable state.

상기 써멀 스와프(Thermal swipe) 지문인식 센서 방식은 주변 온도에 민감하고 좋은 지문 상을 얻기 위해서는 스와프(swipe)하는 동작에 익숙해져야 한다는 단점이 있다.The thermal swipe fingerprint sensor method has a disadvantage in that it is sensitive to the ambient temperature and needs to be used to swipe to obtain a good fingerprint image.

본 발명은, 지문의 산과 골에 의한 임피던스의 차이를 최대한 크게함으로써 센서의 지문 인식률을 높이고, 소형화 및 다기능화가 가능한 지문인식 센서 및 그 제조방법를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fingerprint recognition sensor capable of increasing the fingerprint recognition rate of a sensor by minimizing the difference between impedances of peaks and valleys of a fingerprint, and miniaturizing and multifunctioning, and a manufacturing method thereof.

도 1a는 AC 전계(electric field) 방식을 이용한 지문인식 센서를 개략적으로 도시한 도면.FIG. 1A schematically illustrates a fingerprint sensor using an AC electric field scheme. FIG.

도 1b는 DC 캐패시티브(Capacitive) 방식을 이용한 지문인식 센서를 개략적으로 도시한 도면.FIG. 1B schematically illustrates a fingerprint sensor using a DC capacitive scheme. FIG.

도 1c는 써멀 스와프(Thermal swipe) 방식을 이용한 지문인식 센서를 도시한 도면.Figure 1c is a view showing a fingerprint sensor using a thermal swipe (Thermal swipe) method.

도 2는 본 발명에 따른 EID 형 지문인식 센서 어레이의 구조를 개략적으로 도시한 도면.Figure 2 is a schematic diagram showing the structure of the EID type fingerprint sensor array according to the present invention.

도 3a 내지 도 3c는 상기 도 2의 단위 지문 인식센서의 다양한 전극 형태를 도시한 도면.3A to 3C are views illustrating various electrode shapes of the unit fingerprint recognition sensor of FIG. 2.

도 4a는 EID 형 지문인식 센서의 2 포트 등가회로를 도시한 도면.Figure 4a is a diagram showing a two-port equivalent circuit of the EID fingerprint sensor.

도 4b는 단위 지문인식 센서에 지문의 산이 닿는 경우 지문의 등가회로를 도시한 도면.Figure 4b is a view showing an equivalent circuit of the fingerprint when the acid of the fingerprint touches the unit fingerprint recognition sensor.

도 5는 EID 형 지문인식 센서의 감지회로의 제 1 실시 예를 도시한 도면.FIG. 5 is a diagram showing a first embodiment of a sensing circuit of an EID fingerprint sensor; FIG.

도 6은 EID 형 지문인식 센서의 감지회로의 제 2 실시 예를 도시한 도면.FIG. 6 is a diagram illustrating a second embodiment of a sensing circuit of an EID fingerprint sensor. FIG.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 EID 형 지문인식 센서의 제조 과정을 도시한 도면.7a to 7d is a view showing a manufacturing process of the EID fingerprint sensor according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

51, 61 --- 단위센서 임피던스 52, 62 --- 기준 임피던스51, 61 --- Unit sensor impedance 52, 62 --- Reference impedance

63 --- 증폭기 71 --- 기판63 --- Amplifier 71 --- Board

72 --- 전극 73 --- 절연 보호막72 --- electrode 73 --- insulation shield

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 지문인식 센서는,Fingerprint recognition sensor according to the present invention to achieve the above object,

단위 지문인식 센서들이 n×n으로 배열된 형태의 지문인식 어레이와;A fingerprint array in which unit fingerprint sensors are arranged in n × n;

상기 지문인식 어레이의 각 단위 지문인식 센서에 소정 형태로 형성된 감지전극 패턴부와;A sensing electrode pattern part formed in a predetermined form on each unit fingerprint sensor of the fingerprint array;

상기 감지 전극 패턴부에 의해 감지된 임피던스에 따른 값을 출력하는 구동회로부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises a driving circuit unit for outputting a value according to the impedance sensed by the sensing electrode pattern portion.

여기서, 특히 상기 단위 지문인식 센서의 크기는 50×50 ㎛2로 형성되는 점에 그 특징이 있다.In particular, the size of the unit fingerprint recognition sensor is characterized in that it is formed to 50 × 50 ㎛ 2 .

여기서, 특히 상기 감지 전극 패턴부에 형성된 전극 패턴으로는 오픈 컴(open comb), 클로즈드 컴(closed comb) 그리고 상기 스페셜 패턴 전극(specifically patterned electrode)으로 형성하여 접촉된 지문의 산과 골에 따른 임피던스(impedance)의 크기를 최대화하는 점에 그 특징이 있다.In particular, the electrode pattern formed on the sensing electrode pattern portion may include an open comb, a closed comb, and a specifically patterned electrode, and thus impedance according to acid and valley of the fingerprint contacted. The characteristic is to maximize the size of the impedance.

여기서, 특히 상기 구동 회로부는 단위 센서와 기준 임피던스를 직렬로 연결하고, 단위 센서와 기준 임피던스 사이에서 출력 신호(Vout)를 측정하는 점에 그 특징이 있다.In particular, the driving circuit unit has a characteristic in that the unit sensor and the reference impedance are connected in series, and the output signal V out is measured between the unit sensor and the reference impedance.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 지문인식 센서의 제조방법은,In addition, the manufacturing method of the fingerprint sensor according to the present invention in order to achieve the above object,

기판상에 지문인식 센서용 전극 물질을 증착하는 단계와;Depositing an electrode material for a fingerprint sensor on a substrate;

상기 증착된 전극 물질을 패터닝하는 단계와;Patterning the deposited electrode material;

상기 패터닝된 전극 물질의 결과물상에 절연 보호막을 증착하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.Characterized in that it comprises depositing an insulating protective film on the resultant of the patterned electrode material.

여기서, 특히 상기 증착되는 전극 물질로는 폴리 Si, Al, Cr, Ta, Ti, Pt,Ir, Au, Mo 또는 Pt, Mo, Ir 물질을 사용하는 점에 그 특징이 있다.In particular, the electrode material to be deposited is characterized by using poly Si, Al, Cr, Ta, Ti, Pt, Ir, Au, Mo or Pt, Mo, Ir material.

여기서, 특히 상기 절연 보호막은 상기 증착된 전극 물질이 Pt, Mo, Ir 로 형성된 경우, 상기 절연 보호막을 평탄화하여 상기 전극을 외부에 노출시키는 단계가 더 포함되는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, the insulating protective film is characterized in that it further comprises the step of exposing the electrode to the outside by planarizing the insulating protective film, when the deposited electrode material is formed of Pt, Mo, Ir.

이와 같은 본 발명에 의하면, 지문의 산과 골에 의한 임피던스의 차이를 최대한 크게함으로써 센서의 지문 인식률을 높이고, 소형화 및 다기능화를 구현할 수 있다.According to the present invention as described above, the fingerprint recognition rate of the sensor can be increased, miniaturization and multifunction can be realized by maximizing the difference between the impedance due to the peak and valley of the fingerprint.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 EID 형 지문인식 센서 어레이의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, EID(Enlarged Impedance Difference : EID)형 지문인식 센서 어레이(array)는 그 해상도에 따라서 단위 지문인식 센서들이 n×n으로 배열된 형태를 갖는다. 보통 500 dpi 이상의 해상도를 유지하기 위해서는 단위 지문인식 센서의 크기는 50×50 ㎛2정도이다.2 is a diagram schematically illustrating the structure of an EID fingerprint sensor array according to the present invention. As shown in the drawing, an EID (Enlarged Impedance Difference) fingerprint array has an array in which unit fingerprint sensors are arranged in n × n according to the resolution. In order to maintain a resolution of 500 dpi or more, the size of the unit fingerprint sensor is about 50 × 50 μm 2 .

도 3a 내지 도 3c는 상기 도 2의 단위 지문 인식센서의 다양한 전극 형태를 도시한 도면이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 오픈 컴(open comb)형태는 다수의 다리를 갖고 있는 개별의 포트(port)(31, 32) 두 개가 상호 마주 보고 있고, 다리의 길이와 간격을 일정하게 유지 하도록 되어 있는 형태의 구조이다.3A to 3C illustrate various electrode shapes of the unit fingerprint recognition sensor of FIG. 2. As shown in Fig. 3a, the open comb form is such that two separate ports 31 and 32 having a plurality of legs face each other and maintain a constant length and spacing of the legs. It is a structure of a form.

도 3b에 도시된 바와 같이, 클로즈드 컴(closed comb)은 여러 개의 다리를 전극의 내부의 방향으로 갖고 있는 포트(port)(34)와 여러 개의 다리를 바깥 쪽으로 갖고 있는 포트(port)(33)가 있고 이 포트(port)를 구성하는 다리의 길이와 간격을 일정하게 유지시켜 놓은 형태이다.As shown in FIG. 3B, a closed comb includes a port 34 having several legs in the direction of the inside of the electrode and a port 33 having several legs outward. And the length and distance of the legs that make up this port are kept constant.

도 3c에 도시된 바와 같이, 스페셜리 패턴드 전극(specifically patterned electrode) 형태는, 양측에 포트(35, 36)가 형성되어 있고, 일반적인 넓은 패드(pad)의 내부에 다양한 형태의 패턴(pattern)을 에치(etch)해 낸 형태이다.As shown in FIG. 3C, in the form of a specifically patterned electrode, ports 35 and 36 are formed at both sides, and various types of patterns are formed inside a general wide pad. This is the form etched out.

이 때, 형성 가능한 패턴(pattern)은 원형, 다각형, 선형 등으로 다양한 형태로 적용이 가능하다.At this time, the pattern (pattern) can be applied in various forms, such as circular, polygonal, linear.

한편, 상기와 같이 형성된 지문인식 센서 어레이의 하부에는 센서의 리드-아웃(read-out) 회로가 심어져 있고, 읽혀진 신호는 배선을 통해 IC로 읽히며 이것을 통해 특정 기능을 수행하는 것이 가능하게 된다.On the other hand, the read-out circuit of the sensor is planted in the lower portion of the fingerprint recognition sensor array formed as described above, the read signal is read by the IC through the wiring and it is possible to perform a specific function through this. .

도 4a는 EID 형 지문인식 센서의 2 포트 등가회로를 도시한 도면이고, 도 4b는 단위 지문인식 센서에 지문의 산이 닿는 경우 지문의 등가회로를 도시한 도면이다.FIG. 4A is a diagram illustrating a two-port equivalent circuit of an EID fingerprint sensor, and FIG. 4B is a diagram of an equivalent circuit of a fingerprint when the acid of the fingerprint touches the unit fingerprint sensor.

이에 도시된 바와 같이, 상기 등가회로의 변화는 지문의 산과 골이 지문인식센서에 닿음에 따라서 산이 닿는 경우 병렬로 연결되어 있는 임피던스(impedance)의 변화가 유발되고, 골이 닿는 경우 임피던스의 변화없이 공기(air)의 상태가 유지하게 된다.As shown in the figure, the change in the equivalent circuit causes a change in impedance connected in parallel when the acid touches the acid and the bone of the fingerprint to the fingerprint recognition sensor, and when the valley touches, The state of air is maintained.

즉, 상기와 같은 메커니즘으로 지문을 인식하게 될 경우 임피던스 (impedance)의 변화하는 정도가 지문인식 센서의 센서도(sensitivity)의 결정적인 변수가 된다.That is, when the fingerprint is recognized by the above mechanism, the degree of change in impedance becomes a decisive variable of sensor sensitivity of the fingerprint recognition sensor.

따라서, 상기 단위 지문인식 센서의 감지 전극 형태를 접촉된 지문의 산과 골에 따른 임피던스(impedance)의 크기를 최대화 할 수 있는 형태인 상기 오픈 컴(open comb), 상기 클로즈드 컴(closed comb) 그리고 상기 스페셜 패턴 전극(specifically patterned electrode)으로 구성할 수 있도록 한다.Accordingly, the open comb, the closed comb, and the closed comb of the unit fingerprint recognition sensor may be configured to maximize the magnitude of the impedance according to the peaks and valleys of the contact fingerprint. It can be configured as a specially patterned electrode.

도 5는 EID 형 지문인식 센서의 감지회로의 제 1 실시 예를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 지문인식 센서의 감지회로는, 단위 센서(51)와 기준 임피던스(impedance)(52)를 직렬로 연결하고, 단위 센서(51)와 기준 임피던스(impedance)(52) 사이에서 출력 신호(Vout)를 측정하는 방식이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a first embodiment of a sensing circuit of an EID fingerprint sensor. FIG. As shown therein, the sensing circuit of the fingerprint sensor connects the unit sensor 51 and the reference impedance 52 in series, and between the unit sensor 51 and the reference impedance 52. This is a method of measuring the output signal (V out ).

즉, 지문의 산과 골의 접촉에 따른 단위 센서의 임피던스(impedance)(51) 변화를 기준 임피던스(impedance)(52)와 비교함으로써 골이 접촉하였는지 아니면 산이 접촉하였는지를 감지할 수 있다.That is, by comparing the change in the impedance 51 of the unit sensor according to the contact of the acid and the valley of the fingerprint with the reference impedance 52, it is possible to detect whether the valley is in contact with the acid or the acid.

이 때, 출력 신호(Vout)는 두 임피던스(impedance) 사이에서 분할되므로 기준 임피던스(impedance)(52)의 크기를 적절히 선택하여야 한다. 일반적으로는 기준 임피던스(impedance)는 단위 센서 하나를 지문의 접촉과 무관하게 제작하여 사용할 수 있다.At this time, the output signal (V out ) is divided between the two impedances (impedance), so the size of the reference impedance (impedance) 52 should be appropriately selected. In general, the reference impedance can be used by making one unit sensor irrespective of the contact of the fingerprint.

또한, AC와 DC의 경우로 나누어서 DC인 경우에는 등가회로 상에서 저항 만을 고려하면 되고, AC인 경우에는 캐패시터(Capacitor)를 포함하는 임피던스 (impedance)를 고려하여야 한다.In addition, in the case of DC, only resistance should be considered on an equivalent circuit in case of DC, and in case of AC, impedance including a capacitor should be considered.

한편, 도 6은 EID 형 지문인식 센서의 감지회로의 제 2 실시 예를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 이 경우에도 출력 신호(Vout)의 크기는 입력 신호의 크기와 단위 센서의 임피던스(impedance)(61) 그리고 기준 임피던스(impedance)(62) 값에 의하여 결정된다.6 is a diagram illustrating a second embodiment of a sensing circuit of an EID fingerprint sensor. As shown therein, the magnitude of the output signal V out is also determined by the magnitude of the input signal, the impedance 61 of the unit sensor, and the reference impedance 62.

즉, 상기 단위 센서의 임피던스(61)는 증폭기(63)에 입력되어 상기 기준 입피 던스62()의 출력값이다.That is, the impedance 61 of the unit sensor is input to the amplifier 63 and is an output value of the reference impedance 62 ().

이 실시 예에서도 마찬가지로 기준 임피던스(impedance)는 단위 센서 자체를 사용할 수 있다.In this embodiment as well, the reference impedance may use the unit sensor itself.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 EID 형 지문인식 센서의 제조 과정을 도시한 도면이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 먼저 기판(71)상에 지문인식 센서용 포트(port) 전극 물질(72)을 증착하게 된다.7A to 7D are diagrams illustrating a manufacturing process of an EID fingerprint sensor according to the present invention. As shown in FIG. 7A, a port electrode material 72 for a fingerprint sensor is first deposited on a substrate 71.

이 때, 상기 전극 물질(72)로는 폴리 Si, Al, Cr, Ta, Ti, Pt, Ir, Au, Mo 등의 전극 물질을 사용하게 된다. 만약 전극을 지문과 직접 접촉하는 경우에는 Pt, Mo, Ir 등과 같은 물질을 사용하게 된다.In this case, as the electrode material 72, an electrode material such as poly Si, Al, Cr, Ta, Ti, Pt, Ir, Au, Mo, or the like is used. If the electrode is in direct contact with the fingerprint, materials such as Pt, Mo, Ir, and the like are used.

여기서, 상기 기판(71)으로는 구동회로 또는 구동회로와 시스템(system) IC를 포함하고 있는 기판을 사용하거나, 센서만을 제작하고 구동회로나 시스템(system) IC는 오프-칩(off-chip) 방식으로 PCB위에 구현할 수 있다.Here, the substrate 71 may be a driving circuit or a substrate including a driving circuit and a system IC, or only a sensor may be manufactured, and the driving circuit or the system IC may be an off-chip method. It can be implemented on the PCB.

도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 기판상에 전극 물질(72)을 증착한 후에는, 상기 증착된 전극 물질을 패터닝(patterning)하게 된다.As shown in FIG. 7B, after depositing the electrode material 72 on the substrate, the deposited electrode material is patterned.

상기 패터닝(Patterning) 하는 방법으로는 건식 식각 공정, 습식 식각 공정,또는 lift-off 방법을 이용하여 전극 패턴을 형성하게 된다.The patterning method is to form an electrode pattern using a dry etching process, a wet etching process, or a lift-off method.

도 7c는 도시된 바와 같이, 상기 전극 패턴(72)이 형성된 결과물상에 포트(port)의 전극 간에 절연을 유지해 주고, 외부 이물질로부터 전극을 보호해 주는 역할을 하는 절연 보호막(73)을 증착하게 된다.As shown in FIG. 7C, an insulating protective film 73 which maintains insulation between the electrodes of the port and protects the electrode from external foreign substances is deposited on the resultant electrode pattern 72. do.

마지막으로, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 증착된 절연 보호막(73)을 평탄화해 줌으로써 전극을 외부에 노출시킨다.Finally, as shown in FIG. 7D, the electrode is exposed to the outside by planarizing the deposited insulating protective film 73.

이 때, 상기 전극(72)을 Pt, Mo, Ir 등과 같은 전극 물질을 사용하게 되는 경우 절연 보호막(73)을 평탄화해 줌으로써 전극을 외부에 노출시키는 형태로 구현할 수 있다.In this case, when the electrode 72 uses an electrode material such as Pt, Mo, Ir, or the like, the insulating protection layer 73 may be planarized to expose the electrode to the outside.

따라서, 상기와 같이 제조된 지문 인식센서는 AC와 DC 모두의 방법으로 임피던스(impedance)를 측정할 수 있다.Therefore, the fingerprint recognition sensor manufactured as described above can measure impedance by the method of both AC and DC.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 지문인식 센서 및 그 제조방법는, 지문의 산과 골에 의한 임피던스의 차이를 최대한 크게함으로써 센서의 지문 인식률을 높이고, 소형화 및 다기능화를 구현할 수 있다.As described above, the fingerprint recognition sensor and the manufacturing method thereof according to the present invention can increase the fingerprint recognition rate of the sensor by increasing the difference between the impedance due to the peak and valley of the fingerprint, and can realize miniaturization and multifunction.

Claims (7)

단위 지문인식 센서들이 n×n으로 배열된 형태의 지문인식 어레이와;A fingerprint array in which unit fingerprint sensors are arranged in n × n; 상기 지문인식 어레이의 각 단위 지문인식 센서에 소정 형태로 형성된 감지 전극 패턴부와;A sensing electrode pattern unit formed in a predetermined form on each unit fingerprint sensor of the fingerprint array; 상기 감지 전극 패턴부에 의해 감지된 임피던스에 따른 값을 출력하는 구동회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식 센서.And a driving circuit unit for outputting a value according to the impedance sensed by the sensing electrode pattern unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단위 지문인식 센서의 크기는 50×50 ㎛2로 형성되는 것을 특징으로 하는 지문인식 센서.Fingerprint sensor, characterized in that the size of the unit fingerprint sensor is formed 50 × 50 ㎛ 2 . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 감지 전극 패턴부에 형성된 전극 패턴으로는 오픈 컴(open comb), 클로즈드 컴(closed comb) 그리고 상기 스페셜 패턴 전극(specifically patterned electrode)으로 형성하여 접촉된 지문의 산과 골에 따른 임피던스(impedance)의 크기를 최대화하는 것을 특징으로 하는 지문인식 센서.The electrode pattern formed on the sensing electrode pattern part may include an open comb, a closed comb, and a specifically patterned electrode to form impedances according to the acid and valley of the contacted fingerprint. Fingerprint sensor, characterized in that to maximize the size. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동 회로부는 단위 센서와 기준 임피던스를 직렬로 연결하고, 단위 센서와 기준 임피던스 사이에서 출력 신호(Vout)를 측정하는 것을 특징으로 하는 지문인식 센서.The driving circuit unit connects the unit sensor and the reference impedance in series, and measures the output signal (V out ) between the unit sensor and the reference impedance. 기판상에 지문인식 센서용 전극 물질을 증착하는 단계와;Depositing an electrode material for a fingerprint sensor on a substrate; 상기 증착된 전극 물질을 패터닝하는 단계와;Patterning the deposited electrode material; 상기 패터닝된 전극 물질의 결과물상에 절연 보호막을 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식 센서의 제조방법.And depositing an insulating protective film on the resultant of the patterned electrode material. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 증착되는 전극 물질로는 폴리 Si, Al, Cr, Ta, Ti, Pt, Ir, Au, Mo, ITO, RuO2 단일 전극을 사용하거나 또는 ITO/Pt, ITO/Mo, ITO/Ir과 같이 이중 이상의 전극 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 지문인식 센서의 제조방법.As the electrode material to be deposited, a poly Si, Al, Cr, Ta, Ti, Pt, Ir, Au, Mo, ITO, RuO2 single electrode is used or double or more such as ITO / Pt, ITO / Mo, ITO / Ir A method of manufacturing a fingerprint sensor, characterized in that using an electrode material. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 절연 보호막은 상기 증착된 전극 물질이 Pt, Mo, Ir 로 형성된 경우, 상기 절연 보호막을 평탄화하여 상기 전극을 외부에 노출시키는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 지문인식 센서의 제조방법.The insulating protective film may further include planarizing the insulating protective film and exposing the electrode to the outside when the deposited electrode material is formed of Pt, Mo, or Ir.
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