NO318882B1 - Substrate multiplexing - Google Patents

Substrate multiplexing Download PDF

Info

Publication number
NO318882B1
NO318882B1 NO20030970A NO20030970A NO318882B1 NO 318882 B1 NO318882 B1 NO 318882B1 NO 20030970 A NO20030970 A NO 20030970A NO 20030970 A NO20030970 A NO 20030970A NO 318882 B1 NO318882 B1 NO 318882B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
sensor
module according
substrate
elements
sensor elements
Prior art date
Application number
NO20030970A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20030970D0 (en
Inventor
Jon Nysaether
Original Assignee
Idex Asa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idex Asa filed Critical Idex Asa
Priority to NO20030970A priority Critical patent/NO318882B1/en
Publication of NO20030970D0 publication Critical patent/NO20030970D0/en
Priority to PCT/NO2004/000057 priority patent/WO2004077340A1/en
Publication of NO318882B1 publication Critical patent/NO318882B1/en

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Description

Denne oppfinnelsen angår en sensormodul som kan føle et topologisk monster i en overflate som er i direkte kontakt med den, for eksempel et fingeravtrykk. This invention relates to a sensor module that can sense a topological monster in a surface that is in direct contact with it, for example a fingerprint.

Markedet for biometri utvikler seg raskt. For at biometrien skal komme inn på konsumentmarkedet stilles det imidlertid strenge krav med hensyn til f.eks sensorpris, kompakt utførelse, avbildningsskvaliteten av fingeravtrykket og kraftforbruk. The market for biometrics is developing rapidly. In order for biometrics to enter the consumer market, however, strict requirements are set with regard to, for example, sensor price, compact design, the imaging quality of the fingerprint and power consumption.

Kapasitive fingeravtrykksensorer representerer en at de mest lovende teknologiene for å realisere kompakte lavkost-fingeravtrykksensorer for konsumentmarkedet, og flere konsepter har vært foreslått i de siste årene. Sensorkonseptene kan grovt deles inn i to kategorier: Matrisesensorer, der fingeravtrykket er plassert på en todimensjonal sensorflate, og skannere eller sveipesensorer, der brukeren må trekke fingeren sin over sensoren for at den skal registrere bildet. Capacitive fingerprint sensors represent one of the most promising technologies for realizing compact low-cost fingerprint sensors for the consumer market, and several concepts have been proposed in recent years. The sensor concepts can be roughly divided into two categories: Matrix sensors, where the fingerprint is placed on a two-dimensional sensor surface, and scanners or swipe sensors, where the user has to drag his finger over the sensor for it to register the image.

US-patent. 6,069,070 beskriver en typisk matrisetype AC-kapasitive fingeravtrykksensorer. Denne sensoren er i utgangsspunktet en silisiumbrikke (IC) som er forsynt med en todimensjonal matrise av sensorelementer (piksler) i tillegg til forsterkere og andre kretser. En driverelektrode plassert på sensorpakken, utenpå den aktive sensorflaten, brukes for å koble en AC-spenning til fingeren. AC-signalet penetrerer fingeren og kobles gjennom et dielektrisk lag til sensorelementene (Pads) på sensorens overflate. Sensorelementene er koblet til forsterkerkretser i silisiumbrikken. US patent. 6,069,070 describes a typical matrix type AC capacitive fingerprint sensor. This sensor is basically a silicon chip (IC) which is equipped with a two-dimensional matrix of sensor elements (pixels) in addition to amplifiers and other circuits. A driver electrode placed on the sensor package, outside the active sensor surface, is used to connect an AC voltage to the finger. The AC signal penetrates the finger and is connected through a dielectric layer to the sensor elements (Pads) on the sensor's surface. The sensor elements are connected to amplifier circuits in the silicon chip.

Denne sensorkonfigurasjonen har flere ulemper: Av opplagte grunner må den aktive overflaten på matrisesensoren være så stor som den delen av fingeren som skal avbildes, med andre ord i størrelsesorden 100 mm<2>. På grunn av at prisen på silisium ICer øker proporsjonalt med brikkearealet vil en så stor brikke bli for dyr for mange konsumentapplikasj oner. This sensor configuration has several disadvantages: For obvious reasons, the active surface of the matrix sensor must be as large as the part of the finger to be imaged, in other words on the order of 100 mm<2>. Due to the fact that the price of silicon ICs increases proportionally with the chip area, such a large chip will be too expensive for many consumer applications.

I tillegg kommer det faktum at fingeren er i direkte kontakt med overflaten på en aktiv silisiumbrikke og stter strenge krav til materialene som brukes for å beskytte ICen mot slitasje, mekaniske påkjenninger, fuktighet, kjemiske stoffer og elektrostatiske utladninger (ESD). Dette gjør det nødvendig med ikke-standardiserte og dyre beskyttende materialer, eller kan føre til redusert pålitelighet og levetid for sensorene. In addition, the fact that the finger is in direct contact with the surface of an active silicon chip places strict demands on the materials used to protect the IC against wear, mechanical stress, moisture, chemicals and electrostatic discharges (ESD). This necessitates non-standard and expensive protective materials, or can lead to reduced reliability and lifetime of the sensors.

Fingeravtrykkskannere, der brukeren skal trekke fingeren sin over sensoren, har ikke samme lengde som fingeravtrykket og kan derfor være mindre og med kostnadseffektiv. På grunn av deres reduserte størrelse og lavere pris kan skannersensorer være et bedre valg for de typiske masseproduserte applikasjonene. Skannere krever bare et begrenset antall sensorlinjer, og mens bredden på sensoren fremdeles må tilsvare bredden på fingeravtrykket, trenger bare sensorlengden å være noen få millimeter eller til og med mindre. Det lineære arrangementet av sensorelementer gir også mer fleksibilitet i utformingen av koblingen mellom sensoren og fingeren - den må ikke nødvendigvis være en flat overflate slik som matrisesensorene ofte er. Fingerprint scanners, where the user has to draw their finger over the sensor, do not have the same length as the fingerprint and can therefore be smaller and cost-effective. Because of their reduced size and lower price, scanner sensors may be a better choice for the typical mass-produced applications. Scanners only require a limited number of sensor lines, and while the width of the sensor still needs to match the width of the fingerprint, the sensor length only needs to be a few millimeters or even less. The linear arrangement of sensor elements also provides more flexibility in the design of the connection between the sensor and the finger - it does not necessarily have to be a flat surface as the matrix sensors often are.

Patentsøknaden PCT/NO01/00238 viser et eksempel på en skannende sensor der den integrerte kretsen med forsterkere osv (ASIC) er montert på baksiden av et substrat. Substratet er for eksempel silisium, keramikk eller glass. Oversiden av substratet er utstyrt med et antall ledende elementer (pads) for føling av kapasitans og ledende vias/hull er laget gjennom substratet for å koble hvert sensorelement (pad til en tilsvarende inngangskontakt til ASIC en. Sensorelementene er dekket med et dielektrisk materiale. Den beskrvne sensoren omfatter et i det vesentlige lineært array av sensorelementer med én fullstendig, enkeltlinje, og tilleggs-sensorelementer for å bestemme hastigheten til fingeren. Hastighetsmålingene er nødvendige for å bygge opp et todimensjonalt bilde basert på utlesningene fra sensoren. Eksempler på andre skannende sensorer er vist i PCT/NO98/00182, PCT/NO01/00239, US 6,289,114, og EP 0 735 502 A2. Patent application PCT/NO01/00238 shows an example of a scanning sensor where the integrated circuit with amplifiers etc. (ASIC) is mounted on the back of a substrate. The substrate is, for example, silicon, ceramic or glass. The upper side of the substrate is equipped with a number of conductive elements (pads) for sensing capacitance and conductive vias/holes are made through the substrate to connect each sensor element (pad) to a corresponding input contact of the ASIC. The sensor elements are covered with a dielectric material. The the described sensor comprises a substantially linear array of sensor elements with one full, single line, and additional sensor elements to determine the velocity of the finger. The velocity measurements are necessary to build up a two-dimensional image based on the readings from the sensor. Examples of other scanning sensors are shown in PCT/NO98/00182, PCT/NO01/00239, US 6,289,114, and EP 0 735 502 A2.

Den substratbasert sensoren i PCT/NO01/00238 har flere fordeler: Det er mulig å trekke inn signalbaner på substratet, hvilket gjør det mulig å frakoble størrelsen på ASIC'en fra både bredden og lengden på fingeravtrykket som skal avleses. Dette gjør det muligå designe en mye mindre IC-brikke og dermed spare kostnader. I tillegg vil substratet, som er langt billigere å lage pr areal, virke som en beskyttelse mot mekanisk påvirkning eller omgivelsene for den fæølsomme ASIC brikken på baksiden. Sensoren har en svært lav profil, og hvis levert med f.eks BGA-baller vil den ikke måtte pakkes videre før den monteres på et hovedkort, for eksempel i en telefon. The substrate-based sensor in PCT/NO01/00238 has several advantages: It is possible to draw in signal paths on the substrate, which makes it possible to decouple the size of the ASIC from both the width and the length of the fingerprint to be read. This makes it possible to design a much smaller IC chip and thus save costs. In addition, the substrate, which is far cheaper to make per area, will act as a protection against mechanical impact or the environment for the sensitive ASIC chip on the back. The sensor has a very low profile, and if delivered with, for example, BGA balls, it will not have to be packaged further before it is mounted on a main board, for example in a phone.

Sensoren har også fordelen at driverelektrodene for stimulering av fingeren med et AC-signal kan integreres direkte på overflaten til substratet. Disse driverelektrodene kan kobles til jord gjennom en ESD-beskyttet halvlederinnrettning, slik at enhver ESD-utladning fra fingeren vil gå til elektroden heller enn til sensorelementene.. The sensor also has the advantage that the driver electrodes for stimulating the finger with an AC signal can be integrated directly on the surface of the substrate. These driver electrodes can be connected to ground through an ESD-protected semiconductor alignment, so that any ESD discharge from the finger will go to the electrode rather than to the sensor elements.

Innretningen i PCT/NOO1/00238 krever imidlertid at et stort antall baner fra sensorelementene føres gjennom substratet og kobles til ASICen. Dette har flere ulemper. Først og fremst må den anvendte substrat-teknologien tillate et stort antall gjennomgående strømledere (vias) innen et relativt lite areale. Dette ekskluderer bruken av et antall forskjellige billige substratprosesser. For eksempel har dagens teknologi for både keramikk-, glass- og laminat-substrater problemer med kravene til tetthet. However, the device in PCT/NOO1/00238 requires that a large number of paths from the sensor elements are passed through the substrate and connected to the ASIC. This has several disadvantages. First and foremost, the substrate technology used must allow a large number of through current conductors (vias) within a relatively small area. This excludes the use of a number of different cheap substrate processes. For example, current technology for both ceramic, glass and laminate substrates has problems with the requirements for density.

Det store antallet koblinger eksluderer også i praksis muligheten for å ta koblingene ut på siden av sensoren ved wirebonding. The large number of connections also practically excludes the possibility of removing the connections on the side of the sensor by wire bonding.

I tillegg er det et behov for en ASIC inngangskanal, og muligens en forforsterker, for hvert sensorelement på toppflaten. Siden både i/o områder (pads), forsterkere og relaterte kretser for ESD beskyttelse bruker plass på ASICen, vil det være vanskelig å redusere størrelsen til brikken under en viss grense. Dette kan gjøre det vanskelig å nå de ekstremt lave produksjonskostnadene som trengs for en masseprodusert sensor. In addition, there is a need for an ASIC input channel, and possibly a preamplifier, for each sensor element on the top surface. Since both i/o areas (pads), amplifiers and related circuits for ESD protection use space on the ASIC, it will be difficult to reduce the size of the chip below a certain limit. This can make it difficult to reach the extremely low production costs needed for a mass-produced sensor.

Flere av de ovennevnte prinsippene krever at fingeren blir stimulert direkte av en AC-spenning. Dette trenger ikke alltid å være en fordel. For eksempel kan signalet fra den uskjermede driverelektroden i noen tilfeller danne elektriske forstyrrelser ved annet elektronisk utstyr.. Several of the above principles require the finger to be stimulated directly by an AC voltage. This does not always have to be an advantage. For example, the signal from the unshielded driver electrode can in some cases create electrical interference with other electronic equipment.

AC-signalet fra driverelektroden kan også koble kapasitivt til planene med fast potensiale (for eksempel jord) i substratet og dermed øke strømforbruket til sensoren. Dette kan være en ulempe, særlig for håndholdt utstyr så som mobiltelefoner der batteriets levetid er viktig.. The AC signal from the driver electrode can also connect capacitively to the planes with a fixed potential (for example ground) in the substrate and thus increase the current consumption of the sensor. This can be a disadvantage, especially for hand-held equipment such as mobile phones where battery life is important.

Dermed er det et formål med denne oppfinnelsen å tilveiebringe en sensormodul i hvilken antallet nødvendige tilkoblinger Mellom sensoroverflaten og ASICen, og antallet inngangskanaler på ASICen, reduseres signifikant, og dermed reduserer produksjonskostnadene til sensoren. Thus, it is an object of this invention to provide a sensor module in which the number of necessary connections between the sensor surface and the ASIC, and the number of input channels on the ASIC, is significantly reduced, thereby reducing the production costs of the sensor.

Dessuten er det et formål med oppfinnelsen å utføre denne reduksjonen av kanaler ved bruke av en sensorelement-multipleksing som utføres på substratet, og som fortrinnsvis ikke bruker aktive svitsjer eller andre halvlederbaserte komponenter. Moreover, it is an object of the invention to carry out this reduction of channels using a sensor element multiplexing which is carried out on the substrate, and which preferably does not use active switches or other semiconductor-based components.

Den foreliggende oppfinnelsen er rettet mot prinsippet med en skannende sensor som krever lavt strømforbruk, høy pålitelighet mot mekaniske eller andre påvirkninger fra omgivelsene, enkelt pakking og montering, lav elektromagnetisk stråling til omgivelsene og høy toleranse for ESD. Oppfinnelsen er kjennetegnet slik som angitt i det selvstendige kravet. The present invention is aimed at the principle of a scanning sensor that requires low power consumption, high reliability against mechanical or other influences from the environment, simple packaging and assembly, low electromagnetic radiation to the environment and high tolerance for ESD. The invention is characterized as stated in the independent claim.

Ifølge en foretrukken utførelse av den foreliggende oppfinnelsen er sensoren en skanner med et i det vesentlige lineært array av sensorelementer dannet på et substrat. Sensorelementene er arrangert i et antall undergrupper. For hver undergruppe er det en driver- (eksitasjons- eller aktivering-) elektrode som kan brukes for å aktivere eller eksitere elementer i bare denne undergruppen.. Et element fra hver undergruppe er koblet til et felles signalspor, koblet til en inngangskanal på en ASIC eller i et diskret elektronisk system. Dette gjøres på en slik måte at signalet fra en signalstrøm eller -spenning i nevnte signalspor mottas fra bare ett element tilhørende undergruppen med en aktivert elektrode, og at ingen signaler mottas fra de andre elementene tilhørende andre (ikke-aktivert) undergrupper. According to a preferred embodiment of the present invention, the sensor is a scanner with a substantially linear array of sensor elements formed on a substrate. The sensor elements are arranged in a number of subgroups. For each subgroup there is a driver (excitation or activation) electrode that can be used to enable or excite elements in only that subgroup.. An element from each subgroup is connected to a common signal trace, connected to an input channel of an ASIC or in a discrete electronic system. This is done in such a way that the signal from a signal current or voltage in said signal track is received from only one element belonging to the subgroup with an activated electrode, and that no signals are received from the other elements belonging to other (non-activated) subgroups.

Ifølge en foretrukket utførelse er aktiveringselektroden plassert i nærheten av den tilhørende undergruppen av sensorelementer, slik at der er en kapasitiv signalkobling fra nevnte elektrode til sensorelementene i nevnte undergruppe når et AC-signal påtrykkes aktiveringselektroden. Fra hvert sensorelement i undergruppen er der et kapasitivt signal som kobles til en signalbane som leder til én inngangskanal på ASICen. Fra hvert sensorelement er der også en kapasitiv eller galvanisk kobling til en ekstern jord eller andre referansepotensialer gjennom fingeren, slik at signalet som mottas ved ASIC ens inngangskanal er modulert av tilstedeværelsen av en fingeravtrykkrygg eller -dal plassert direkte over sensorelementet. According to a preferred embodiment, the activation electrode is placed near the associated subgroup of sensor elements, so that there is a capacitive signal connection from said electrode to the sensor elements in said subgroup when an AC signal is applied to the activation electrode. From each sensor element in the subgroup there is a capacitive signal that is connected to a signal path that leads to one input channel on the ASIC. From each sensor element there is also a capacitive or galvanic connection to an external earth or other reference potential through the finger, so that the signal received at the ASIC's input channel is modulated by the presence of a fingerprint ridge or valley located directly above the sensor element.

Oppfinnelsen blir beskrevet nedenfor med hensvisning til de vedlagte tegningene, som beskriver oppfinnelsen ved hjelp av eksempler.. The invention is described below with reference to the attached drawings, which describe the invention by means of examples.

Figur 1 illustrerer skjematisk kretsen assosiert med et sensorelement. Figure 1 schematically illustrates the circuit associated with a sensor element.

Figur 2 illustrerer skjematisk kretsen ifølge oppfinnelsen. Figure 2 schematically illustrates the circuit according to the invention.

Figur 3 illustrerer en longitudinalt snitt av en foretrukket utførelse av sensormodulen. Figur 4 illustrerer et longitudinalt snitt av en alternativ utførelse av sensormodulen. Figure 3 illustrates a longitudinal section of a preferred embodiment of the sensor module. Figure 4 illustrates a longitudinal section of an alternative embodiment of the sensor module.

Figur 5 illustrerer en sensor ifølge oppfinnelsen sett ovenfra. Figure 5 illustrates a sensor according to the invention seen from above.

Figur 6 illustrerer en detalj av et tverrsnitt av topplagene av sensormodulen ifølge Figure 6 illustrates a detail of a cross-section of the top layers of the sensor module according to

oppfinnelsen. the invention.

Figur 7 illustrerer tverrsnittet av topplagene i sensoren. Figure 7 illustrates the cross-section of the top layers in the sensor.

I en foretrukket utførelse, detaljert i figurene 3,5,6 og 7, består oppfinnelsen av et substrat 2 som kan være fabrikert av for eksempel silisium, glass, flexprint eller et laminert kort. På den øvre overflaten av substratet, over hvilken fingeren som skal avbildes blir ført, er det definert et antall sensorelementerS, for eksempel som ledende områder (pads) laget med en tynn-film eller en tykk-film prosess. Sensorelementene er organisert i en i det vesentlige lineær konfigurasjon. Sensorelementene kan fortrinnsvis være dekket av et dielektrikum 8 (slik som Si02, SiN, Polyimid, epoksy eller keramikk) eller være i galvanisk kontakt med fingeren. Det i det vesentlige lineære arrayet kan for eksempel bli arrangert som en enkelt linjemed tilleggssensorer eller grupper av elementer 6 for å detektere hastigheten eller retningen til bevegelsen, inkludert rotasjon av fingeren over sensoren. Disse bevegelsesmålingene kan enten brukes for korreksjon av bildet med hensyn til varianser i fingerhastighet, trekkeretning eller rotasjon, eller for eksempel for å bevege en markør på en skjerm ("Mus"). In a preferred embodiment, detailed in Figures 3, 5, 6 and 7, the invention consists of a substrate 2 which can be manufactured from, for example, silicon, glass, flexprint or a laminated card. On the upper surface of the substrate, over which the finger to be imaged is guided, a number of sensor elements S are defined, for example as conductive areas (pads) made with a thin-film or a thick-film process. The sensor elements are organized in an essentially linear configuration. The sensor elements can preferably be covered by a dielectric 8 (such as SiO 2 , SiN, Polyimide, epoxy or ceramic) or be in galvanic contact with the finger. The substantially linear array may for example be arranged as a single line with additional sensors or groups of elements 6 to detect the speed or direction of movement, including rotation of the finger over the sensor. These movement measurements can either be used for correction of the image with regard to variances in finger speed, direction of pull or rotation, or for example to move a cursor on a screen ("Mouse").

Fortrinnsvis er sensoren utstyrt med et antall aktiveringselektroder 11 og signalledere 10 som leder til inngangskanalene på ASICen 4. Nevnte elektroder og ledere kan for eksempel dannes i et metallag direkte under sensorelementene, og adskilt fra sistenevnte med et dielektrisk materiale for å oppnå en kapasitiv kobling mellom sensorelementene og nevnte elektroder og ledere. Preferably, the sensor is equipped with a number of activation electrodes 11 and signal conductors 10 leading to the input channels of the ASIC 4. Said electrodes and conductors can, for example, be formed in a metal layer directly below the sensor elements, and separated from the latter by a dielectric material to achieve a capacitive coupling between the sensor elements and said electrodes and conductors.

Sensorelementene 5 er fortrinnsvis gruppert i et antall undergrupper, hver med sin aktiveringselektrode, som blir delt mellom elementene i undergruppen. Det bemerkes at elementene i en undergruppe kan være arrangert på en rekke forskjellige måter. For eksempel kan elementene i en undergruppe bestå av et antall elementer ved siden av hverandre, eller elementene i en undergruppe kan være spredt utover langs arrayet. Elementene i en undergruppe kan også være organisert i mindre grupper lokalisert på forskjellige steder i arrayet. The sensor elements 5 are preferably grouped in a number of subgroups, each with its activation electrode, which is shared between the elements in the subgroup. It is noted that the elements of a subgroup can be arranged in a number of different ways. For example, the elements of a subgroup may consist of a number of elements next to each other, or the elements of a subgroup may be spread out along the array. The elements in a subgroup can also be organized into smaller groups located in different places in the array.

Hvert signalspor 10 er kapasitivt koblet til flere sensorelementer 5, fortrinnsvis et element fra hver undergruppe. Each signal track 10 is capacitively connected to several sensor elements 5, preferably one element from each subgroup.

I en foretrukket utførelse er sensoroverflaten i det minste delvis dekket av en metall-elektrode 7 eller et annet ledende plan hold på et fast potensiale, for eksempel jord. Denne elektroden kan være i direkte kontakt med den anvendte fingeren l eller være dekket av et dielektrisk materiale. .1 en foretrukket utførelse omfatter substratet videre et antall via hull 3 gjennom hvilke koblingene fra signalsporene 10 og aktiveringselektrodene 11 føres gjennom substratet 2 til baksiden. Viahullene 3 blir laget med laser eller mekanisk drilling, eller en etseprosess, og må deretter bli elektrisk isolert fra substratet hvis sistnevnte er ledende. Dette kan gjøres ved f. eks oksidasjon eller depositeringsteknikker. Et elektrisk ledende materiale kan plasseres i viasene for å gi elektrisk kontakt gjennom substratet. Fortrinnsvis blir hullene hermetisk forseglet. Hvis nødvendig kan tilleggs-ruting inkluderes mellom bunn-enden av viashullene og substratets bondingsområder for en ASIC 4 som er montert på baksiden av substratet (f.eks ved flip-chip eller wirebonding). In a preferred embodiment, the sensor surface is at least partially covered by a metal electrode 7 or another conductive plane held at a fixed potential, for example earth. This electrode can be in direct contact with the used finger 1 or be covered by a dielectric material. .1 a preferred embodiment, the substrate further comprises a number of via holes 3 through which the connections from the signal traces 10 and the activation electrodes 11 are passed through the substrate 2 to the rear. The via holes 3 are made by laser or mechanical drilling, or an etching process, and must then be electrically isolated from the substrate if the latter is conductive. This can be done by e.g. oxidation or deposition techniques. An electrically conductive material can be placed in the vias to provide electrical contact through the substrate. Preferably, the holes are hermetically sealed. If necessary, additional routing can be included between the bottom end of the via holes and the substrate's bonding areas for an ASIC 4 mounted on the back of the substrate (e.g. by flip-chip or wire bonding).

Fortrinnsvis blir deler av signalbanene eller en aktiveringselektrode ledende til forskjellige sensorelementer koblet til elektrisk ledende lag på topp-overflaten til substratet, slik at det nødvendige antallet av gjennomgående hull blir minimert. Disse koblingene 15 kan for eksempel utføres ved bruk av elektriske vias mellom forskjellige ledende lag på topp-overflaten. Dette kan alternativt en via 3 gjennom substratet for hvert sensorelement, og koblingen 15 kan utføres i styringslag på baksiden av substratet. Preferably, parts of the signal paths or an activation electrode leading to different sensor elements are connected to electrically conductive layers on the top surface of the substrate, so that the required number of through holes is minimized. These connections 15 can, for example, be made using electrical vias between different conductive layers on the top surface. This can alternatively be done via 3 through the substrate for each sensor element, and the connection 15 can be made in the control layer on the back of the substrate.

I en alternativ utførelse vist i figur 4 er der ingen vias 3 gjennom substratet, men koblinger gjøres på kanten av substratet 2, for eksempel ved bruk av wirebonding 9. På grunn av det begrensede antallet nødvendige koblinger kan wirebondingen i noen tilfeller være mer praktisk og billigere enn bruk av vias 3. In an alternative embodiment shown in Figure 4, there is no via 3 through the substrate, but connections are made on the edge of the substrate 2, for example by using wire bonding 9. Due to the limited number of necessary connections, the wire bonding can in some cases be more practical and cheaper than using vias 3.

I tilfellet med silisium eller andre ledende eller halvledende substrat-typer kan substratet 2 holdes på et fast potensiale.. In the case of silicon or other conductive or semi-conductive substrate types, the substrate 2 can be kept at a fixed potential.

ASICen (eller et ekvivalent elektronisk signalbehandlingssystem) omfatter et antall forsterkere 16 for forsterkning av signalet korrespondere med hver signalkanal, i tillegg til andre kretser for signalbehandling. The ASIC (or an equivalent electronic signal processing system) comprises a number of amplifiers 16 for amplifying the signal corresponding to each signal channel, in addition to other circuits for signal processing.

Til slutt omatter ASICen minst én aktiveringskrets for påtrykking av et passende signal til aktiveringselektrodene 11. Aktiveringskretsen kan for eksempel være i form av en AC driverkrets kobler til n utgangskanaler gjennom en multiplekser. Antallet n kan her for eksempel være lik antallet aktiveringselektroder 11 på substratet. Multiplekseren kan for eksempel programmeres slik at den innen en viss tidsramme tilsvarende en begrenset bevegelse for bevegelse for fingeren /f.eks mindre enn 50um), kan aktivere hver undergruppe av sensorarrayet gjennom sin tilhørende elektrode, med én undergruppe om gangen. For hvert tidpunkt er én undergruppe aktivert, blir hver av inngangskanalene til ASICen avlest minst én gang. På denne måten vil et komplett linjeskan av alle sensorelementene oppnås innenfor nevnte tidsramme. Finally, the ASIC implements at least one activation circuit for applying a suitable signal to the activation electrodes 11. The activation circuit can for example be in the form of an AC driver circuit connecting to n output channels through a multiplexer. The number n can here, for example, be equal to the number of activation electrodes 11 on the substrate. For example, the multiplexer can be programmed so that within a certain time frame corresponding to a limited movement for movement of the finger (eg less than 50um), it can activate each subgroup of the sensor array through its associated electrode, one subgroup at a time. For each time one subgroup is activated, each of the input channels of the ASIC is read at least once. In this way, a complete line scan of all the sensor elements will be achieved within the mentioned time frame.

En sensor med en linje av 256 elementer med 50um avstand kan for eksempel ha 8 undergrupper på 32 sensorelementer. I tillegg kan det for eksempel være to ekstra undergrupper 6 på 32 elementer som brukes for hastighetsberegning og peker-funksjonalitet, slik som beskrevet i patentsøknad nr PCT/NOO1/00244. Dene sensoren krever en ASIC med 32 inngangskanaler og forsterkere, og 10 utgangskontakter kobling av de forskjellige aktiveringselektrodene. Med andre ord kreves bare 42 koblinger mellom ASIC og oversiden av substratet, i stedet for 320 kanaler for prinsippet som er beskrevet i PCT/NO01/00238. I tillegg kommer jord-kobling og muligens andre individielle koblinger. Sensorelementene tilhørende forskjellige funksjonaliteter kan dele den samme aktiveringselektroden. A sensor with a line of 256 elements with a 50um distance can, for example, have 8 subgroups of 32 sensor elements. In addition, there may for example be two additional subgroups 6 of 32 elements that are used for speed calculation and pointer functionality, as described in patent application no. PCT/NOO1/00244. The sensor requires an ASIC with 32 input channels and amplifiers, and 10 output contacts connecting the different activation electrodes. In other words, only 42 connections are required between the ASIC and the top side of the substrate, instead of 320 channels for the principle described in PCT/NO01/00238. In addition, there is an earth connection and possibly other individual connections. The sensor elements belonging to different functionalities can share the same activation electrode.

En skjematisk versjon av det foretrukne måleprinsippet er vist i figur 1. Et AC spenningssignal fra aktiveringselektroden 11 kobles til sensorelementet 5.1 tilfellet vist i figur 1 blir inngangssignal-strømmen til ASIC-forsterkeren 16 bestemt av kapasitansen 12 i serie med den totale kapasitansen fra sensorområdet til til jordpotensialet. Nevnte totale kapasitans er gitt av 17 i parallell med serien av kapasitanser ved 13 (gjennom sensorens dielektrikum 8) og 14 (gjennom fingerryggen eller luftrommet i en dal). Den ytterlige serieimpedansen 18 gjennom fingeren til det eksterne potensialet er for denne diskusjonen antatt å være neglisjerbar. På grunn av at alle andre elementer er fastsatt vil størrelsen på inngangssignalet endre seg avhengig av størrelsen til kapasitansen 14, som varierer avhengig av om det er en finger-rygg eller dal tilstede. Signalstrømmen kan forsterkes og demoduleres (f.eks synkront) av ASICen. A schematic version of the preferred measurement principle is shown in Figure 1. An AC voltage signal from the activation electrode 11 is connected to the sensor element 5.1 in the case shown in Figure 1, the input signal current to the ASIC amplifier 16 is determined by the capacitance 12 in series with the total capacitance from the sensor area to to ground potential. Said total capacitance is given by 17 in parallel with the series of capacitances at 13 (through the sensor dielectric 8) and 14 (through the back of the finger or the air space in a valley). The additional series impedance 18 through the finger to the external potential is for this discussion assumed to be negligible. Because all other elements are fixed, the magnitude of the input signal will change depending on the magnitude of the capacitance 14, which varies depending on whether a finger ridge or valley is present. The signal stream can be amplified and demodulated (e.g. synchronously) by the ASIC.

Figur 6 viser et eksempel på hvordan kapasitansene 12,13 og 17 i figur 1 kan Figure 6 shows an example of how the capacitances 12, 13 and 17 in Figure 1 can

implementeres i praksis i en flerlags metalliseringsprosess med minst to metall-lag. Når en AC-spenning blir påtrykket aktiveringselektroden 11 vil det bli en reaktiv (kapasitiv) strøm fra aktiveringslelektroden 11 til signallederen 10 gjennom sensorelementet 5. På grunn av geometri og relativ plassering av elektrodene 5,10, og 11, vil all parasittisk is implemented in practice in a multi-layer metallization process with at least two metal layers. When an AC voltage is applied to the activation electrode 11, there will be a reactive (capacitive) current from the activation electrode 11 to the signal conductor 10 through the sensor element 5. Due to the geometry and relative position of the electrodes 5,10, and 11, all parasitic

kapasitans være liten i forhold til 12,13 og 17, og kan neglisjeres i den følgende diskusjonen. capacitance be small compared to 12,13 and 17, and can be neglected in the following discussion.

Når det er et luftfylt rom plassert rett over sensorelementet 5 vil impedansen fra sensorelementet til et eksterent potensial (ved elektroden 7) gjennom fingeren 1 i praksis være uendelig. When there is an air-filled space located directly above the sensor element 5, the impedance from the sensor element to an external potential (at the electrode 7) through the finger 1 will in practice be infinite.

På den annen side, når det er en fingeravtrykk-rygg til stede vil det være en mye lavere, endelig impedans fra sensorelementet til det eksterne potensialet gjennom fingeren. Dette vil føre til en reduksjon i signalstrømmen mottatt ved signalsporet. Dette reduksjonen i signalstrømmen vil gi opphav til en signalkontrast mellom ryggene og dalene som kan visualiseres som et "gråskala" fingeravtrykkbilde når signalene blir forsterket og digitalisert. On the other hand, when a fingerprint ridge is present there will be a much lower finite impedance from the sensing element to the external potential through the finger. This will lead to a reduction in the signal current received at the signal track. This reduction in signal flow will give rise to a signal contrast between the ridges and valleys which can be visualized as a "grayscale" fingerprint image when the signals are amplified and digitized.

Figur 2 viser situasjonen der flere sensorelementer 5a-d er kapasitivt koblet il den samme signalbanen 10 på den beskrevne måten. Hvert av sensorelementene kan bli aktivert av dennes tilhørende elektrode, markert som 1 la-d. Som kan ses i figur 2, hvis en aktiveringselektrode (f.eks 1 la) blir latt flyte eller holdt på et fast potensial, vil det i praksis ikke bli noen signalstrøm til signalbanen 10 fra det tilsvarende sensorelementet 5a. Denne mangelen på signalstrøm er uavhengig av om det er en fingerrygg eller -dal over elementet. Dette betyr at bare de sensorelementene som er "aktivert" av en AC-spenning vil gi opphav til en signalstrøm. Dettesikrer effektiv "multipleksing" mellom forskjellige undergrupper ved bruk av aktiveringsspenningen som "kontroll signal". Figure 2 shows the situation where several sensor elements 5a-d are capacitively connected to the same signal path 10 in the manner described. Each of the sensor elements can be activated by its associated electrode, marked as 1 la-d. As can be seen in Figure 2, if an activation electrode (e.g. 1 la) is allowed to float or is held at a fixed potential, there will in practice be no signal flow to the signal path 10 from the corresponding sensor element 5a. This lack of signal flow is independent of whether there is a finger ridge or valley across the element. This means that only those sensor elements that are "activated" by an AC voltage will give rise to a signal current. This ensures efficient "multiplexing" between different subgroups using the activation voltage as a "control signal".

En mulig ulempe med det foreslåtte prinsippet er at signalet som mates inn i fingeren gjennom en aktivert sensor kan krysskoble til nærliggende, ikke-aktiverte elementer og skape et parasittisk signal fra disse elementene. Denne effekten kan reduseres ved å øke tykkelsen på dielektrikumet oppå sensorelementene. For å redusere krysstale effektivt bør dielektrikumet gi en impedans mellom sensorelementet og overflaten som skal måles som er vesentlig større enn impedansen mellom referansepotensialet og overflaten. Hvis en slik tykkelse ikke er ønskelig av hensyn til signalnivået kan effekten motvirkes ved å legge til ekstra, lokale, skjermende elektroder på sensoroverflaten, nær sensorelementene. Disse elektrodene, ett sett for hver undergruppe, kan for eksempel være i galvanisk kontakt med fingeren eller være dekket av et tynt dielektrisk materiale. Elektrodene kan for eksempel være bundet til jord når elementene i undergruppen ikke er aktive, og holdt ved driverpotensialet når gruppen er aktiv. A possible disadvantage of the proposed principle is that the signal fed into the finger through an activated sensor may cross-couple to nearby, non-activated elements and create a parasitic signal from these elements. This effect can be reduced by increasing the thickness of the dielectric on top of the sensor elements. To reduce crosstalk effectively, the dielectric should provide an impedance between the sensor element and the surface to be measured that is significantly greater than the impedance between the reference potential and the surface. If such a thickness is not desirable due to the signal level, the effect can be counteracted by adding additional, local, shielding electrodes on the sensor surface, close to the sensor elements. These electrodes, one set for each subgroup, can for example be in galvanic contact with the finger or be covered by a thin dielectric material. The electrodes can, for example, be tied to ground when the elements in the subgroup are not active, and held at the driver potential when the group is active.

Disse skjermende elektrodene vil i det siste tilfellet ha tilsvarende funksjon som de "lokale" eller bindende elektrodene i PCT/NO02/00465, som er inkludert her som referanse. Som beskrevet i nevnte patentsøknad kan disse elektrodene dermed være fordelaktige også for svært våte fingre. In the latter case, these shielding electrodes will have a similar function to the "local" or binding electrodes in PCT/NO02/00465, which is included here by reference. As described in the aforementioned patent application, these electrodes can thus be advantageous also for very wet fingers.

For å redusere effekten av krysstale mellom naboelementer enda med kan redundans tilføyes, for eksempel i form av ektra signalbaner eller aktiveringselektroder. For en sensor med 8 aktiveringselektroder og 32 elementer i hver undergruppe kan antallet aktiveringselektroder for eksempel dobles til 16 for å unngå slik krysstale, for eksempel ved å sørge for at to nabopunkter aldri er koblet til samme signalbaner. To further reduce the effect of crosstalk between neighboring elements, redundancy can be added, for example in the form of additional signal paths or activation electrodes. For a sensor with 8 activation electrodes and 32 elements in each subgroup, the number of activation electrodes can for example be doubled to 16 to avoid such crosstalk, for example by ensuring that two neighboring points are never connected to the same signal paths.

En viktig funksjon til planet 7 er å skjerme signalbanene 10 fra parasittisk kobling av AC spenning fra fingeren 1. Imidlertid er koblingen av AC-spenning fra aktiveringselektrodene til fingeren gjennom sensorelementet i det foreslåtte konseptet svært begrenset. På grunn av dette kan det også være nødvendig å skjerme signalbanene ved å dekke dem med eet tilstrekkelig tykt dielektrisk lag. Dette kan redusere antallet påkrevde metall-lag på den øvre flaten og dermed kostnadene ved innretningen. An important function of the plane 7 is to shield the signal paths 10 from parasitic coupling of AC voltage from the finger 1. However, the coupling of AC voltage from the activation electrodes to the finger through the sensor element in the proposed concept is very limited. Because of this, it may also be necessary to shield the signal paths by covering them with a sufficiently thick dielectric layer. This can reduce the number of required metal layers on the upper surface and thus the costs of the device.

I en alternativ utførelse kan elektroden 7 være drevet av en AC-spenning med invertert polaritet for å øke innretningens følsomhet.. In an alternative embodiment, the electrode 7 can be driven by an AC voltage with inverted polarity to increase the device's sensitivity.

I tillegg til den beskrevne versjonen over kan oppfinnelsen være i form av et antall forskjellige utførelser. For eksempel er bruken "strøm-måling", inverterende forsterkerkobling bare eksempler. Andre prinsipper, for eksempel basert på ikke-inverterende forsterkerkobling, mulig. Oppfinnelsen er dermed ikke begrenset til koblingen beskrevet i figur 1, og andre skjemaer, inklusive spenningsmåleteknikker kan brukes for å måle størrelsen på den variable kapasitansen 14, som er det viktigste målte variabelen. In addition to the version described above, the invention can be in the form of a number of different embodiments. For example, the use of "current measurement", inverting amplifier coupling are just examples. Other principles, for example based on non-inverting amplifier coupling, possible. The invention is thus not limited to the connection described in figure 1, and other schemes, including voltage measurement techniques can be used to measure the size of the variable capacitance 14, which is the most important measured variable.

Dessuten kan aktiviseringselektrodene bruke en DC-spenning i stedet for en AC-spenning, og dermed lage et måleprisnipp basert på DC-kapasitans. I dette tilfellet kan forsterkerne for eksempel byttes ut eller suppleres med en kombinasjon av en teller og en spenningsnivå-detektor (komparator) Det kan også brukes en AC-spenning med flere frekvenser, og flere aktiveringselektroder, hver med forskjellig spennings-signal som brukes på hvert sensorelement. De kapasitive elementene i figurene kan også skiftes ut med andre impedanskomponenter eller nettverk, eller i tilfellet med et halvledersubstrat kan "aktive" svitsjer brukes. Also, the activation electrodes can use a DC voltage instead of an AC voltage, thus creating a measurement price pinch based on DC capacitance. In this case, for example, the amplifiers can be replaced or supplemented with a combination of a counter and a voltage level detector (comparator). An AC voltage with several frequencies can also be used, and several activation electrodes, each with a different voltage signal that is used on each sensor element. The capacitive elements in the figures can also be replaced by other impedance components or networks, or in the case of a semiconductor substrate, "active" switches can be used.

Det geometriske elektrodearrangementet er bare ment som et eksempel. Det er flere måter å arrangere elektrodene for å oppnå den beskrevne funksjonaliteten. Elektrodene kan for eksempel være plassert i samme lag som slik at den kapasitive koblingen går "sideveis". Ved bruk av en sensorgeometri slik som beskrevet i PCT/NO98/00182, som er inkludert her ved referanse, kan aktiveringselektroden, sensorområdene, og signalbanene defineres i forskjellige lag på et PCB-kort. The geometric electrode arrangement is only intended as an example. There are several ways to arrange the electrodes to achieve the described functionality. The electrodes can, for example, be placed in the same layer so that the capacitive coupling goes "sideways". Using a sensor geometry as described in PCT/NO98/00182, which is incorporated herein by reference, the actuation electrode, sensor areas, and signal paths can be defined in different layers on a PCB board.

I en alternativ utførelse kan kombinasjonen av 11 og 12 skiftes ut med for eksempel en konstant amplitude AC strømkilde.. In an alternative embodiment, the combination of 11 and 12 can be replaced with, for example, a constant amplitude AC power source.

For å kalibrere responsen fra sensoren kan en kalibreringskapasitans kobles mellom hvert signalspor og en annen AC-elektrode som kan skrus på og av. Når elektroden er skrudd på vil endringen i signalstrøm representere de totale variasjonene i målesystemet, for eksempel gain i forsterkeren. Denne avlesningen kan derfor brukes til å normalisere utgangssignalet fra hver kanal. Mens kalibreringskapasitansen bidrar med et kostant signalnivå (AC strøm med konstant amplitude) kan den også brukes til å forskyve signalnivåeet opp eller ned. Alternativt kan en AC-strømkilde også brukes for kalibrering. To calibrate the response of the sensor, a calibration capacitance can be connected between each signal trace and another AC electrode that can be turned on and off. When the electrode is turned on, the change in signal current will represent the total variations in the measurement system, for example gain in the amplifier. This reading can therefore be used to normalize the output signal from each channel. While the calibration capacitance contributes to a constant signal level (AC current with constant amplitude) it can also be used to shift the signal level up or down. Alternatively, an AC power source can also be used for calibration.

I andre utførelser kan kontakten mellom fingeren og sensorområdene også være galvanisk, og en shunt kapasitans eller impedans (tilsvarende 13) lagt mellom området og inngangsterminalen til forsterkeren, som beskrevet i patentsøknaden PC17NO02/00467, som er inkluder her ved referanse. Dessuten kan det dielektriske laget 8 være forsynt med øvre ledere støpt inn i et isolerende materiale som plastikk, for direkte kontakt med fingeroverflaten, for eksempel for å forme den øvre overflaten til fingeren eller for å tilveiebringeen struktur for sensorelementene som skiller seg fra strukturen som ergitt av posisjonene til sensorene 5.Dette gir en sensoroverflate som beholder sine egenskaper selv om overflaten slites ned. In other embodiments, the contact between the finger and the sensor areas can also be galvanic, and a shunt capacitance or impedance (equivalent to 13) placed between the area and the input terminal of the amplifier, as described in the patent application PC17NO02/00467, which is included here by reference. Moreover, the dielectric layer 8 may be provided with upper conductors molded into an insulating material such as plastic, for direct contact with the finger surface, for example to shape the upper surface of the finger or to provide a structure for the sensor elements that differs from the structure as shown of the positions of the sensors 5. This provides a sensor surface that retains its properties even if the surface wears down.

Hvis et laminat eller annen fleksibel substrattype brukes er det foreslåtte prinsippet svært gidt egnet for integrasjon av sensoren med et smartkort, på grunn av den svært beskjedne størrelse på ASICen.. If a laminate or other flexible substrate type is used, the proposed principle is very suitable for integration of the sensor with a smart card, due to the very modest size of the ASIC.

Hvis den eksterne elektroden 7 er jordet vil det gjøre behovet for å ytterligere ESD-beskyttelse mindre siden utladningene fra fingeren vil gå direkte til jord. Bruken av et øvrejordet lag kan også være en fordel med hensyn til elektromagnetisk stråling til omgivelsene. If the external electrode 7 is grounded it will reduce the need for additional ESD protection since the discharges from the finger will go directly to ground. The use of an upper earthed layer can also be an advantage with regard to electromagnetic radiation to the surroundings.

Liste med referansenumber i tegningene: List of reference numbers in the drawings:

1. fingeroverflate 1. finger surface

2. substrat 2. substrate

3. vias 3. vias

4. ASIC 4. ASICs

5. sensorelement 5. sensor element

6. Tilleggselementer (pads) 6. Additional elements (pads)

7. Jordet elektrode 7. Ground electrode

8. Dielektrikum 8. Dielectric

9. Wirebonds 9. Wirebonds

10. Signalbaner 10. Signal paths

11. Aktiveringselektrode 11. Activation electrode

12. Cin 12. Cin

13. Csensor 13. Csensor

14. C var 14. C was

15. Kobling to andre elements 15. Connecting two other elements

16. Forsterker 16. Amplifier

17. C_out 17. C_out

18. Zfing 18. Zfing

19. Cfeedback 19. Cfeedback

Claims (15)

1. Sensor modul for måling av strukturer i en overflate, særlig en fingerflate, omfattende: et antall sensorelementer som er lokalisert ved valgte posisjoner i en felle overflate, der hvert sensorelement er koblet til en driverinnretning for tilveiebringelse av en eksitasjons-strøm eller spenning til hvert sensorelement, for derved å koble et signal gjennom sensorelementet til et eksternt referansepotensial, der sensorelementene også er koblet til en elektronisk krets hvilken elektroniske krets er innrettet til å måle størrelsen på kapasitansen eller impedansen mellom hvert sensorelement og det eksterne referansepotensialet ved valgte tidspunkter, og der nevnte elektroniske kretsen omfatter inngangsmidler inklusive minst to forsterkerkretser, der hver forsterkerkrets er koblet til et sett av sensorelementer inneholdende minst to sensorelementer for forsterkning av signalene fra disse og for å transmittere dem til nevnte elektroniske kretser, der hvert sensorelement i hvert sett er koblet til forskjellige driverinnretninger for eksitasjon av hvert sensorelement ifølge en forutbestemt sekvens, slik at forsterkeren mottar et signal fra ett sensorelement om gangen.1. Sensor module for measuring structures in a surface, in particular a finger surface, comprising: a number of sensor elements which are located at selected positions in a trap surface, where each sensor element is connected to a driver device for providing an excitation current or voltage to each sensor element, thereby connecting a signal through the sensor element to an external reference potential, where the sensor elements are also connected to an electronic circuit which electronic circuit is arranged to measure the magnitude of the capacitance or impedance between each sensor element and the external reference potential at selected times, and where said electronic circuit comprises input means including at least two amplifier circuits, where each amplifier circuit is connected to a set of sensor elements containing at least two sensor elements for amplifying the signals from these and for transmitting them to said electronic circuits, where each sensor element in each set is connected one to different driver devices for excitation of each sensor element according to a predetermined sequence, so that the amplifier receives a signal from one sensor element at a time. 2. Sensor modul ifølge krav 1, der sensorelementene utgjør et i det vesentlige lineært array for derved å tilveiebringe en fingeravtrykksensor som er innrettet til å måle en fingeroverflate som beveges over sensorelementene, der nevnte lineære array også er innrettet til å måle bevegelsen mellom sensoren og overflaten, og der de elektroniske kretsene er innrettet til å kombinere de målte verdiene for å danne en representasjon av overflatemønsteret.2. Sensor module according to claim 1, where the sensor elements form an essentially linear array to thereby provide a fingerprint sensor which is arranged to measure a finger surface that is moved over the sensor elements, where said linear array is also arranged to measure the movement between the sensor and the surface, and wherein the electronic circuits are arranged to combine the measured values to form a representation of the surface pattern. 3. Sensor modul ifølge krav 1, der sensorelementene er plassert på et substrat, nevnte substrat omfattende ledninger som kobler sensorelementene til en elektronisk krets.3. Sensor module according to claim 1, where the sensor elements are placed on a substrate, said substrate comprising wires which connect the sensor elements to an electronic circuit. 4. Sensor modul ifølge krav 3, der substratet er forsynt med et antall åpninger gjennom hvilke elektriske kontakter koblet til sensorelementene blir ført, og at den elektroniske kretsen er posisjonert på den motsatte siden av substratet i forhold til sensorelementene.4. Sensor module according to claim 3, where the substrate is provided with a number of openings through which electrical contacts connected to the sensor elements are led, and that the electronic circuit is positioned on the opposite side of the substrate in relation to the sensor elements. 5. Sensor modul ifølge krav 3, der substratet er laget i silisium, glass, keramikk eller et polymermateriale.5. Sensor module according to claim 3, where the substrate is made of silicon, glass, ceramics or a polymer material. 6. Sensorbrikke ifølge krav 3, der substratet er en halvleder, og der elektroniske kretser er definert på substratets toppflate.6. Sensor chip according to claim 3, where the substrate is a semiconductor, and where electronic circuits are defined on the top surface of the substrate. 7. Sensor modul ifølge krav 1, der nevnte elektroniske kretser omfatter kontrollmidler for styring av drivermidlene for derved å aktivere dem i en valgt sekvens, for derved å muliggjøre for de elektroniske kretsene å assosiere de kjente posisjonene til aktiveringstidene for hvert sensorelement og dermed bestemme posisjon svarende til signal fra hver forsterker.7. Sensor module according to claim 1, where said electronic circuits comprise control means for controlling the driver means to thereby activate them in a selected sequence, thereby enabling the electronic circuits to associate the known positions with the activation times for each sensor element and thus determine position corresponding to the signal from each amplifier. 8. Sensor modul ifølge krav 1, der hver driverinnretning er koblet til et antall sensorelementer, ett i hvert sett, for derved å aktivere ett sensorelement i hvert sensorelement-sett samtidig.8. Sensor module according to claim 1, where each driver device is connected to a number of sensor elements, one in each set, thereby activating one sensor element in each sensor element set at the same time. 9. Sensor modul ifølge krav 1, der det eksterne referansepotensiale er bragt tilveie av en ytre elektrode plassert adskilt fra sensorelementene og innrettet til å koble nevnte potensial til overflaten.9. Sensor module according to claim 1, where the external reference potential is provided by an external electrode placed separately from the sensor elements and arranged to connect said potential to the surface. 10. Sensor modul ifølge krav 1, der referansepotensialet er en variabel spenning.10. Sensor module according to claim 1, where the reference potential is a variable voltage. 11. Sensor modul ifølge krav 1, i hvilken modulen omfatter en eller flere elektroder som kan eksitere hvert sensorelement, slik at responsen fra hvert sensorelement kan kalibreres.11. Sensor module according to claim 1, in which the module comprises one or more electrodes which can excite each sensor element, so that the response from each sensor element can be calibrated. 12. Sensor modul ifølge krav 1, der drivermidlene er AC strømkilder.12. Sensor module according to claim 1, where the driver means are AC current sources. 13. Sensor modul ifølge krav 1, der sensorelementene er forsynt med et dielektrisk lag.13. Sensor module according to claim 1, where the sensor elements are provided with a dielectric layer. 14. Sensor modul ifølge krav 1, der nevnte drivermidler kobler et AC-signal til nevnte sensorelement gjennom en kapasitans, og der nevnte sensorelementer er koblet til nevnte forsterker gjennom en annen kapasitans.14. Sensor module according to claim 1, where said driver means connects an AC signal to said sensor element through a capacitance, and where said sensor elements are connected to said amplifier through another capacitance. 15. Sensor modul ifølge krav 14, der nevnte kapasitanser er laget i en flerlags metallisert struktur.15. Sensor module according to claim 14, where said capacitances are made in a multi-layer metallized structure.
NO20030970A 2003-02-28 2003-02-28 Substrate multiplexing NO318882B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20030970A NO318882B1 (en) 2003-02-28 2003-02-28 Substrate multiplexing
PCT/NO2004/000057 WO2004077340A1 (en) 2003-02-28 2004-02-27 Substrate multiplexing with active switches

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20030970A NO318882B1 (en) 2003-02-28 2003-02-28 Substrate multiplexing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20030970D0 NO20030970D0 (en) 2003-02-28
NO318882B1 true NO318882B1 (en) 2005-05-18

Family

ID=19914536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20030970A NO318882B1 (en) 2003-02-28 2003-02-28 Substrate multiplexing

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO318882B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO20030970D0 (en) 2003-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO316796B1 (en) Sensor module for painting structures in a surface, especially a finger surface
US7518382B2 (en) Miniature sensor chip, especially for finger print sensors
US9501685B2 (en) Integrated finger print sensor
JP4708671B2 (en) Sensor chip especially for fingerprint sensor
US8487624B2 (en) Surface sensor
JP5753857B2 (en) Surface sensor
JP2004223263A (en) Sensor body and mobile terminal device including the sensor body
NO316776B1 (en) Package solution for fingerprint sensor
NO20130970A1 (en) surface Sensor
US10325140B2 (en) Fingerprint identification apparatus
WO2004077340A1 (en) Substrate multiplexing with active switches
NO318882B1 (en) Substrate multiplexing
NO318886B1 (en) Multiplexing II
KR102712497B1 (en) Fingerprint detection device having edge compensation structure

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: IDEX ASA, NO

MM1K Lapsed by not paying the annual fees