TWI486861B - 電容式指紋感測積體電路的手指感測結構 - Google Patents

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Description

電容式指紋感測積體電路的手指感測結構
本發明是關於一種電容式指紋感測積體電路的手指感測結構,特別是一種當偵測到手指接近或接觸才啟動的電容式指紋感測積體電路。
由於人類對於隱私權、資料安全及財產安全有更高的要求,所以生物辨識技術應運而生,其主要目的在於,從眾多的目標物中,篩選並確認目標物具有正確的身分。生物辨識技術主要利用人類獨有的生理特徵,包括了指紋、人臉、虹膜、聲音等等。由於指紋辨識不像虹膜辨識具有侵入性,並且易於檢測;再者儀器成本及技術門檻較低,因此具有較廣泛的應用。
在各種指紋辨識的技術中,電容式感測技術最具備前景。原因在於,感測元件可以透過積體電路的晶片整合,並且具有高元件密度及易於封裝。
然而,傳統的指紋辨識元件或裝置,必須一直保持待機的狀態,以隨時辨識使用者的身分,如此則相當耗費電源,尤其是對於可攜式的指紋辨識裝置,容易耗盡電源,殊為不便。
本發明提供了一種電容式指紋感測積體電路的手指感測結構,包含了魚骨狀的手指感測金屬層,利用手指接近或接觸指紋感測積體電路之表面,手指與手指感測金屬層所產生的電容感應,以啟動指紋感測積體電路。其中,在手指感測金屬層未感測到接近或接觸之前,指紋感測積體電路處於休眠狀態;當偵測到手指時,才將其喚醒。因此,手指感測金屬層降低了指紋感 測積體電路的電源消耗,尤其可應用於可攜式指紋感測積體電路。
為了解決先前技術之問題,本發明之一實施例提供了一種電容式指紋積體電路的手指感測結構,係包含多個感測電極、一電容感應層、一手指感測金屬層、一共同導電層、一信號處理電路、一絕緣層以及一保護層。多個感測電極,係形成一陣列用以界定一感測區;電容感應層,係覆蓋於多個感測電極;手指感測金屬層,係設置於電容感應層上並具有多個魚骨狀結構,其中多個魚骨狀結構係分布於多個感測電極間之間隙或週邊;共同導電層,係連接多個魚骨狀結構並環繞感測區用以將訊號傳出,其中共同導電層與手指感測金屬層係電性連接至一電容電阻電路;信號處理電路,係設置於多個感測電極下方並與其電性連接;絕緣層,係設置於多個感測電極與信號處理電路之間;保護層,係覆蓋電容感應層與手指感測金屬層。其中,每一魚骨狀結構至少包含一脊部;脊部係在感測電極陣列的一第一方向上與多個感測電極交替排列,且脊部係沿著一第二方向延伸且第二方向係與感測電極陣列之第一方向垂直;以及脊部的至少其中一端係連接至共同導電層。
又根據本發明之另一實施例,一種電容式指紋積體電路的手指感測結構,係包含多個感測電極、一電容感應層、一功能金屬層、一共同導電層、一信號處理電路、一絕緣層以及一保護層。多個感測電極,係形成一陣列用以界定一感測區;電容感應層,係覆蓋於多個感測電極;功能金屬層,係設置於電容感應層上並具有多個魚骨狀結構,多個魚骨狀結構係分布於多個感測電極間之間隙或週邊,其中功能金屬層包含一手指感測金屬部與一靜電損害(electrostatic damage,ESD)防護金屬部,且手指感測金屬部與靜電損害防護金屬部係分別具有部分多個魚骨狀結構;共同導電層,係連接多個魚骨狀結構並環繞感測區用以將訊號傳出,其中共同導電層包含相互電性隔絕的一手指感測導電部與一靜電損害防護導電部,且手指感測金屬部的多個魚骨狀結構與靜 電損害防護金屬部的多個魚骨狀結構係分別電性連接手指感測導電部與靜電損害防護導電部,其中共同導電層的該手指感測導電部與手指感測金屬部係電性連接至一電容電阻電路;信號處理電路,係設置於多個感測電極下方並與其電性連接;絕緣層,係設置於多個感測電極與信號處理電路之間;以及保護層,係覆蓋電容感應層與功能金屬層。其中每一魚骨狀結構至少包含一脊部;脊部係在感測電極陣列的一第一方向上與多個感測電極交替排列,且脊部係沿著一第二方向延伸且第二方向係與感測電極陣列之第一方向垂直;以及手指感測導電部之脊部與靜電損害防護導電部之脊部的至少其中一端係分別連接至手指感測導電部與靜電損害防護導電部。
又根據本發明之另一實施例,一種電容式指紋積體電路的手指感測結構,係包含多個感測電極、一手指感測金屬層、一電容感應層、一共同導電層、一信號處理電路、一絕緣層以及一保護層。多個感測電極,係形成一陣列用以界定一感測區;手指感測金屬層,係與多個感測電極共平面設置並具有多個魚骨狀結構,其中多個魚骨狀結構係分布於多個感測電極間之間隙與週邊;電容感應層,係覆蓋於多個感測電極與手指感測金屬層;共同導電層,係連接多個魚骨狀結構並環繞感測區用以將訊號傳出;信號處理電路,係設置於多個感測電極下方並與其電性連接;絕緣層,係設置於多個感測電極與信號處理電路之間;以及保護層,係覆蓋電容感應層。其中,每一魚骨狀結構至少包含一脊部;脊部係在感測電極陣列的一第一方向上與多個感測電極交替排列,脊部係沿著一第二方向延伸且第二方向係與感測電極陣列之第一方向垂直;以及脊部的至少其中一端係連接至共同導電層。
又根據本發明之另一實施例,一種電容式指紋積體電路的手指感測結構,係包含多個感測電極、一功能金屬層、一電容感應層、一共同導電層、一信號處理電路、一絕緣層以及一保護層。多個感測電極,係形成一陣列用以界定一感測區;功能 金屬層,係與多個感測電極共平面設置並具有多個魚骨狀結構,多個魚骨狀結構係分布於多個感測電極間之間隙與週邊,其中功能金屬層包含一手指感測金屬部與一靜電損害防護金屬部,且手指感測金屬部與靜電損害防護金屬部係分別具有部分多個魚骨狀結構;電容感應層,係覆蓋於多個感測電極與功能金屬層;共同導電層,係連接多個魚骨狀結構並環繞感測區用以將訊號傳出,其中共同導電層包含相互電性隔絕的一手指感測導電部與一靜電損害防護導電部,且手指感測金屬部的多個魚骨狀結構與靜電損害防護金屬部的多個魚骨狀結構係分別電性連接手指感測導電部與靜電損害防護導電部;信號處理電路,係設置於多個感測電極下方並與其電性連接;絕緣層,係設置於多個感測電極與信號處理電路之間;以及保護層,係覆蓋電容感應層,其中每該魚骨狀結構至少包含一脊部;脊部係在感測電極陣列的一第一方向上與多個感測電極交替排列,且脊部係沿著一第二方向延伸且該第二方向係與感測電極陣列之第一方向垂直;以及手指感測導電部之脊部與靜電損害防護導電部之脊部的至少其中一端係分別連接至手指感測導電部與靜電損害防護導電部。
以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明,當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
1‧‧‧電容式指紋感測積體電路的手指感測結構
10‧‧‧感測電極
20‧‧‧電容感應層
30‧‧‧手指感測金屬層
30’‧‧‧功能金屬層
30’a‧‧‧手指感測金屬部
30’b‧‧‧靜電損害防護金屬部
31‧‧‧脊部
32‧‧‧肋部
32a‧‧‧尖銳狀端點
32b‧‧‧凹陷狀端點
40‧‧‧共同導電層
40a‧‧‧手指感測導電部
40b‧‧‧靜電損害防護導電部
50‧‧‧信號處理電路
60‧‧‧絕緣層
70‧‧‧保護層
RC‧‧‧電容電阻電路
S‧‧‧空隙
VG ‧‧‧外部接地電壓
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向
圖1為本發明一實施例之一種電容式指紋感測積體電路的手指感測結構的俯視示意圖。
圖2A為本發明一實施例之一種電容式指紋感測積體電路的手指感測結構的部分側面剖視圖。
圖2B為本發明另一實施例之一種電容式指紋感測積體電路的手指感測結構的部分側面剖視圖。
圖3為本發明為本發明另一實施例之一種電容式指紋感測積體電路的手指感測結構的俯視示意圖。
圖4A為本發明一實施例之魚骨狀結構的肋部示意圖,其中肋部包含尖銳狀端點。
圖4B為本發明另一實施例之魚骨狀結構的肋部示意圖,其中肋部包含尖銳狀端點及內凹狀端點。
圖4C為本發明另一實施例之魚骨狀結構的肋部示意圖,其中肋部包含內凹狀端點。
圖5A、圖5B、圖5C以及圖5D為本發明不同實施例之魚骨狀結構的排列示意圖。
請同時參考圖1及圖2A,圖1所示為根據本發明一實施例之一種電容式指紋感測積體電路的手指感測結構1的俯視示意圖,圖2A則是根據本發明一實施例之一種電容式指紋感測積體電路的手指感測結構1的部分側面剖視圖,此處以圖1以及圖2A來說明本發明之第一實施例。於第一實施例中,一種電容式指紋感測積體電路的手指感測結構1係包含多個感測電極10、一電容感應層20、一手指感測金屬層30、一共同導電層40、一信號處理電路50、一絕緣層60以及一保護層70。多個感測電極10,係形成一陣列用以界定一感測區;電容感應層20,係覆蓋於多個感測電極10;手指感測金屬層30,係設置於電容感應層20上並具有多個魚骨狀結構,其中多個魚骨狀結構係分布於多個感測電極10之間隙或週邊;共同導電層40,係連接多個魚骨狀結構並環繞感測區用以將訊號傳出;信號處理電路50,係設置於感測電極10下方並與其電性連接;絕緣層60,係設置於感測電極10與信號處理電路50之間;保護層70,係覆蓋電容感應層20與手指感測金屬層30。其中,每一魚骨狀結構至少包含一脊部31;脊部31係在感測電極10陣列的一第一方向X上與感測電極10交替排列,且脊部31係沿著一第二方向Y延伸且第二方向Y係與感測電極10陣列之第一方向X垂直;以及脊部31的至少其中一端係連接至共同導電層40。於一實施例中,每一魚骨狀結構更包含一肋部 32,肋部32係從脊部31的兩側沿著第一方向X延伸並且在第二方向Y上與感測電極10交替排列;肋部32的末端係形成一尖銳狀端點32a(如圖4A、4B所示)以及一內凹狀端點32b(如圖4B、4C所示)至少其中之一,例如,肋部32的末端可以是尖銳狀端點32a兩兩相對(如圖4A所示),或是尖銳狀端點32a與內凹狀端點32b相對(如圖4B所示),或是內凹狀端點32b兩兩相對(如圖4C所示),並不受到限制;以及在兩兩相鄰之脊部31的肋部32末端之間具有一間隙S。須注意者,肋部32並非必要之設置,魚骨狀結構可僅包含脊部31,圖式僅為方便說明而非用以限制本發明,對於後方所述的實施例及圖式亦同。
請參考圖1,於一實施例中,共同導電層40與手指感測金屬層30係電性連接至一電容電阻電路RC(RC circuit),用以偵測手指感測金屬層30上的電位變化以啟動指紋感測積體電路。電容電阻電路RC可以是一外接或一內建式電路,其運作原理簡述如下:電容電阻電路RC中具有一固定電容Cf (圖中未示),當手指(或其他物件)接近或接觸感測電極10,因為手指的接近或接觸感測電極10,產生了一手指電容Cd (圖中未示),當Cf 與Cd 並聯的時候,電容增加,充電時間增加,產生訊號延遲。藉由偵測訊號延遲,可得知共同導電層40電壓的變化,若電壓低於一臨界值,則啟動指紋感測積體電路,反之則關閉。因此,可以達到自動偵測手指是否接近或接觸,以達到啟動或休眠的效果,不需要隨時處於開啟狀態,以節省電源。
其中,共同導電層40與手指感測金屬層30的上下位置並未特別限定。於一實施例中,共同導電層40與手指感測金屬層30為同一平面。又於另一實施例中,兩者可位於不同平面。
又於一實施例中,電容感應層20(如圖2A)係由沉積法沉積矽氧氮化物所製造而成,或由氮化矽及氧化矽交替堆疊沉積所製造而成。
請再同時參考圖3及圖2A,圖3所示為根據本發明另一實施例之一種電容式指紋積體電路的手指感測結構1,此處以圖3及圖2A來說明本發明之第二實施例。於第二實施例中,一種電容式指紋感測積體電路的手指感測結構1係包含多個感測電極10、一電容感應層20、一功能金屬層30’、一共同導電層40、一信號處理電路50、一絕緣層60以及一保護層70。多個感測電極10,係形成一陣列用以界定一感測區;電容感應層20,係覆蓋於多個感測電極10;功能金屬層30’,係設置於電容感應層20上並具有多個魚骨狀結構,多個魚骨狀結構係分布於多個感測電極之間隙或週邊,其中功能金屬層30’包含一手指感測金屬部30’a與一靜電損害(electrostatic damage)防護金屬部30’b,且手指感測金屬部30’a與靜電損害防護金屬部30’b係分別具有部分多個魚骨狀結構;共同導電層40,係連接多個魚骨狀結構並環繞感測區用以將訊號傳出,其中共同導電層40包含相互電性隔絕的一手指感測導電部40a與一靜電損害防護導電部40b,且手指感測金屬部30’a的多個魚骨狀結構與靜電損害防護金屬部30’b的多個魚骨狀結構係分別電性連接手指感測導電部40a與靜電損害防護導電部40b;信號處理電路50,係設置於感測電極10下方並與其電性連接;絕緣層60,係設置於感測電極10與信號處理電路50之間;以及保護層70,係覆蓋電容感應層20與功能金屬層30’。其中每一魚骨狀結構至少包含一脊部31;脊部31係在感測電極10陣列的一第一方向X上與感測電極10交替排列,且脊部31係沿著一第二方向Y延伸且第二方向Y係與感測電極10陣列之第一方向X垂直;手指感測金屬部30’a之脊部31與靜電損害防護金屬部30’b之脊部31的至少其中一端係分別連接至手指感測導電部40a與靜電損害防護導電部40b。於一實施例中,每一魚骨狀結構更包含一肋部32,肋部32係從脊部31的兩側沿著第一方向X延伸並且在第二方向Y上與感測電極10交替排列;肋部32的末端係形成一尖銳狀端點32a(如圖4A、4B所示)以及一內凹 狀端點32b(如圖4B、4C所示)至少其中之一,例如,肋部32的末端可以是尖銳狀端點32a兩兩相對(如圖4A所示),或是尖銳狀端點32a與內凹狀端點32b相對(如圖4B所示),或是內凹狀端點32b兩兩相對(如圖4C所示),並不受到限制;以及在兩兩相鄰之脊部31的肋部32末端之間具有一間隙S。
根據上述內容,第二實施例與第一實施例之不同之處在於,第二實施例的功能金屬層30’除了包含手指感測金屬部30’以外,還包含了靜電損害防護金屬部30’b以及靜電損害防護導電部40b。因此,第二實施例除了具有主要的自動喚醒或啟動功能外,還可以將手指(或接觸物)的靜電電荷導出,具備了靜電防護的優點。
其中,共同導電層40與功能金屬層30’的上下位置並未特別限定。於一實施例中,共同導電層40與功能金屬層30’為同一平面。又於另一實施例中,兩者可位於不同平面。
又於一實施例中,共同導電層40的手指感測導電部40a與手指感測金屬部30’a係電性連接至一電容電阻電路RC(如圖3所示)。電容電阻電路RC的原理如同前述,於此不予贅言。
又於一實施例中,共同導電層的靜電損害防護導電部40b與靜電損害防護金屬部30’b係電性連接至一外部接地電壓VG (如圖3所示),用以將多餘或累積之靜電電荷導出,以避免靜電對指紋感測積體電路產生傷害。
又於一實施例中,電容感應層20(如圖2A所示)係由沉積法沉積矽氧氮化物所製造而成,或由氮化矽及氧化矽交替堆疊沉積所製造而成。
另外,感測電極10以及手指感測金屬層30(或功能金屬層30’)的相對位置亦可依使用者需求或製程而調整。請參考圖1及圖2B,圖2B是根據本發明另一實施例之一種電容式指紋感測積體電路的手指感測結構1的部分側面剖視圖,此處以圖1及圖2B說明本發明之第三實施例。於第三實施例中,一種電容式 指紋感測積體電路的手指感測結構1,係包含多個感測電極10、一手指感測金屬層30、一電容感應層20、一共同導電層40、一信號處理電路50、一絕緣層60以及一保護層70。多個感測電極10,係形成一陣列用以界定一感測區;手指感測金屬層30,係與多個感測電極10共平面設置並具有多個魚骨狀結構,其中多個魚骨狀結構係分布於多個感測電極10之間隙與週邊;電容感應層20,係覆蓋於多個感測電極10與手指感測金屬層30;共同導電層40,係連接多個魚骨狀結構並環繞感測區用以將訊號傳出;信號處理電路50,係設置於感測電極10下方並與其電性連接;絕緣層60,係設置於感測電極10與信號處理電路50之間;以及保護層70,係覆蓋電容感應層20。其中,每一魚骨狀結構至少包含一脊部31;脊部31係在感測電極10陣列的一第一方向X上與感測電極10交替排列,脊部31係沿著一第二方向Y延伸且第二方向Y係與感測電極10陣列之第一方向X垂直;以及脊部31的至少其中一端係連接至共同導電層40。於一實施例中,每一魚骨狀結構更包含一肋部32,肋部32係從脊部31的兩側沿著第一方向X延伸並且在第二方向Y上與感測電極10交替排列;肋部32的末端係形成一尖銳狀端點32a(如圖4A、4B所示)以及一內凹狀端點32b(如圖4B、4C所示)至少其中之一,例如,肋部32的末端可以是尖銳狀端點32a兩兩相對(如圖4A所示),或是尖銳狀端點32a與內凹狀端點32b相對(如圖4B所示),或是內凹狀端點32b兩兩相對(如圖4C所示),並不受到限制;以及在兩兩相鄰之脊部31的肋部32末端之間具有一間隙S。
根據上述內容,第三實施例與第一實施例的不同之處在於,第一實施例的手指感測金屬層30跟感測電極10位於不同平面,而第三實施例的手指金屬感測層30與感測電極10位於同一平面。
另外,可根據第三實施例再加入靜電防護的技術特徵,請同時參考圖3及圖2B,此處圖3以及圖2B用以說明本發 明之第四實施例。於第四實施例中,一種電容式指紋積體電路的手指感測結構1,係包含多個感測電極10、一功能金屬層30’、一電容感應層20、一共同導電層40、一信號處理電路50、一絕緣層60以及一保護層70。多個感測電極10,係形成一陣列用以界定一感測區;功能金屬層30’,係與多個感測電極10共平面設置並具有多個魚骨狀結構,多個魚骨狀結構係分布於多個感測電極10之間隙與週邊,其中功能金屬層30’包含一手指感測金屬部30’a與一靜電損害防護金屬部30’b,且手指感測金屬部30’a與靜電損害防護金屬部30’b係分別具有部分多個魚骨狀結構;電容感應層20,係覆蓋於多個感測電極10與功能金屬層30’;共同導電層40,係連接多個魚骨狀結構並環繞感測區用以將訊號傳出,其中共同導電層40包含相互電性隔絕的一手指感測導電部40a與一靜電損害防護導電部40b,且手指感測金屬部30’a的多個魚骨狀結構與靜電損害防護金屬部30’b的多個魚骨狀結構係分別電性連接手指感測導電部40a與靜電損害防護導電部40b;信號處理電路50,係設置於感測電極10下方並與其電性連接;絕緣層60,係設置於感測電極10與信號處理電路50之間;以及保護層70,係覆蓋電容感應層20,其中每一魚骨狀結構至少包含一脊部31;脊部31係在感測電極10陣列的一第一方向X上與感測電極10交替排列,且脊部31係沿著一第二方向Y延伸且第二方向Y係與感測電極10陣列之第一方向X垂直;以及手指感測金屬部30’a之脊部31與靜電損害防護金屬部30’b之脊部31的至少其中一端係分別連接至手指感測導電部40a與靜電損害防護導電部40b。於一實施例中,每一魚骨狀結構至少包含一肋部32,肋部32係從脊部31的兩側沿著第一方向X延伸並且在第二方向Y上與感測電極10交替排列;肋部32的末端係形成一尖銳狀端點32a(如圖4A、4B所示)以及一內凹狀端點32b(如圖4B、4C所示)至少其中之一,例如,肋部32的末端可以是尖銳狀端點32a兩兩相對(如圖4A所示),或是尖銳狀端點32a與內凹狀端點32b相對 (如圖4B所示),或是內凹狀端點32b兩兩相對(如圖4C所示),並不受到限制;以及在兩兩相鄰之脊部31的肋部32末端之間具有一間隙S。
根據上述內容,第四實施例與第二實施例不同之處在於,第二實施例的功能金屬層30’與感測電極10位於不同平面(如圖2A所示),而第四實施例的功能金屬層30’與感測電極10則位於相同平面(如圖2B所示)。
第三實施例以及第四實施例的其餘技術特徵與原理如同第一實施例及第二實施例所述,於此不予贅言。
另外,如圖1及圖3所示的多個魚骨狀結構的排列方式僅為一實施例,其可具有其他種不同的排列方式。圖5A所示,為根據圖1及圖3的魚骨狀結構(包含脊部31及肋部32)的排列示意圖,圖5B及圖5C所示的魚骨狀結構(包含脊部31及肋部32)則是其他的排列方式。圖5D則是僅包含脊部31的魚骨狀結構,且呈現較不規則的排列方式。魚骨狀結構並沒有固定的態樣,端依使用者的需求而調整。
綜上所述,本發明之一種電容式指紋感測積體電路的手指感測結構,包含了魚骨狀的手指感測金屬層,利用手指接近或接觸指紋感測積體電路之表面,手指與手指感測金屬層所產生的電容感應,以啟動指紋感測積體電路。其中,在手指感測金屬層未感測到接近或接觸之前,指紋感測積體電路處於休眠狀態;當偵測到手指時,才將其喚醒。因此,手指感測金屬層降低了指紋感測積體電路的電源消耗,尤其可應用於可攜式指紋感測積體電路。
以上所述之實施例及圖式僅是為說明本發明之技術思想及特點,其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施,當不能以之限定本發明之專利範圍,即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾,仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。
1‧‧‧電容式指紋感測積體電路的手指感測結構
10‧‧‧感測電極
30‧‧‧手指感測金屬層
30’‧‧‧功能金屬層
31‧‧‧脊部
32‧‧‧肋部
40‧‧‧共同導電層
S‧‧‧空隙
RC‧‧‧電容電阻電路
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向

Claims (20)

  1. 一種電容式指紋積體電路的手指感測結構,係包含:多個感測電極,係形成一陣列用以界定一感測區;一電容感應層,係覆蓋該多個感測電極;一手指感測金屬層,係設置於該電容感應層上並具有多個魚骨狀結構,其中該多個魚骨狀結構係分布於該多個感測電極之間隙或週邊;一共同導電層,係連接該多個魚骨狀結構並環繞該感測區用以將訊號傳出,其中該共同導電層與該手指感測金屬層係電性連接至一電容電阻電路;一信號處理電路,係設置於該多個感測電極下方並與其電性連接;一絕緣層,係設置於該多個感測電極與該信號處理電路之間;以及一保護層,係覆蓋該電容感應層與該手指感測金屬層,其中每一該魚骨狀結構至少包含一脊部;該脊部係在該感測電極之該陣列的一第一方向上與該多個感測電極交替排列,該脊部係沿著一第二方向延伸且該第二方向係與該多個感測電極之該陣列之該第一方向垂直;以及該脊部的至少其中一端係連接至該共同導電層。
  2. 如請求項1所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該魚骨狀結構更包含一肋部,其中該肋部係從該脊部的兩側沿著該第一方向延伸並且在該第二方向上與該多個感測電極交替排列; 該肋部的末端係形成一尖銳狀端點以及一內凹狀端點至少其中之一;以及在兩兩相鄰之該脊部的該肋部末端之間具有一間隙。
  3. 如請求項1所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該共同導電層與該手指感測金屬層為同一平面。
  4. 如請求項1所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該電容感應層係由沉積法沉積矽氧氮化物所製造而成,或由氮化矽及氧化矽交替堆疊沉積所製造而成。
  5. 一種電容式指紋積體電路的手指感測結構,係包含:多個感測電極,係形成一陣列用以界定一感測區;一電容感應層,係覆蓋於該多個感測電極;一功能金屬層,係設置於該電容感應層上並具有多個魚骨狀結構,該多個魚骨狀結構係分布於該多個感測電極之間隙或週邊,其中該功能金屬層包含一手指感測金屬部與一靜電損害防護金屬部,且該手指感測金屬部與該靜電損害防護金屬部係分別具有部分該多個魚骨狀結構;一共同導電層,係連接該多個魚骨狀結構並環繞該感測區用以將訊號傳出,其中該共同導電層包含相互電性隔絕的一手指感測導電部與一靜電損害防護導電部,且該手指感測金屬部的該多個魚骨狀結構與該靜電損害防護金屬部的該多個魚骨狀結構係分別電性連接該手指感測導電部與該靜電損害防護導電部,其中該共同導電層的該手指感測導電部與該手指感測金屬部係電性連接至一電容電阻電路;一信號處理電路,係設置於該多個感測電極下方並與其電性連接;一絕緣層,係設置於該多個感測電極與該信號處理電路之 間;以及一保護層,係覆蓋該電容感應層與該功能金屬層,其中每一該魚骨狀結構至少包含一脊部;該脊部係在該多個感測電極之該陣列的一第一方向上與該多個感測電極交替排列,該脊部係沿著一第二方向延伸且該第二方向係與該多個感測電極之該陣列之該第一方向垂直;以及該手指感測導電部之該脊部與該靜電損害防護導電部之該脊部的至少其中一端係分別連接至該手指感測導電部與該靜電損害防護導電部。
  6. 如請求項5所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該魚骨狀結構更包含一肋部,其中該肋部係從該脊部的兩側沿著該第一方向延伸並且在該第二方向上與該多個感測電極交替排列;該肋部的末端係形成一尖銳狀端點以及一內凹狀端點至少其中之一;以及在兩兩相鄰之該脊部的該肋部末端之間具有一間隙。
  7. 如請求項5所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該共同導電層、該功能金屬層為同一平面。
  8. 如請求項5所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該共同導電層的該靜電損害防護導電部與該靜電損害防護金屬部係電性連接至一外部接地電壓。
  9. 如請求項5所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該電容感應層係由沉積法沉積矽氧氮化物所製造而成,或由氮化矽及氧化矽交替堆疊沉積所製造而成。
  10. 一種電容式指紋積體電路的手指感測結構,係包含: 多個感測電極,係形成一陣列用以界定一感測區;一手指感測金屬層,係與該多個感測電極共平面設置並具有多個魚骨狀結構,其中該多個魚骨狀結構係分布於該多個感測電極之間隙與週邊;一電容感應層,係覆蓋於該多個感測電極與該手指感測金屬層;一共同導電層,係連接該多個魚骨狀結構並環繞該感測區用以將訊號傳出;一信號處理電路,係設置於該多個感測電極下方並與其電性連接;一絕緣層,係設置於該多個感測電極與該信號處理電路之間;以及一保護層,係覆蓋該電容感應層,其中每一該魚骨狀結構至少包含一脊部;該脊部係在該多個感測電極之該陣列的一第一方向上與該多個感測電極交替排列,該脊部係沿著一第二方向延伸且該第二方向係與該多個感測電極之該陣列之該第一方向垂直;以及該脊部的至少其中一端係連接至該共同導電層。
  11. 如請求項10所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該魚骨狀結構更包含一肋部,其中該肋部係從該脊部的兩側沿著該第一方向延伸並且在該第二方向上與該多個感測電極交替排列;該肋部的末端係形成一尖銳狀端點以及一內凹狀端點至少其中之一;以及在兩兩相鄰之該脊部的該肋部末端之間具有一間隙。
  12. 如請求項10所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該共同導電層與該手指感測金屬層為同一平面。
  13. 如請求項10所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該共同導電層與該手指感測金屬層係電性連接至一電容電阻電路(RC circuit)。
  14. 如請求項10所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該電容感應層係由沉積法沉積矽氧氮化物所製造而成,或由氮化矽及氧化矽交替堆疊沉積所製造而成。
  15. 一種電容式指紋積體電路的手指感測結構,係包含:多個感測電極,係形成一陣列用以界定一感測區;一功能金屬層,係與該多個感測電極共平面設置並具有多個魚骨狀結構,該多個魚骨狀結構係分布於該多個感測電極間之間隙與週邊,其中該功能金屬層包含一手指感測金屬部與一靜電損害防護金屬部,且該手指感測金屬部與該靜電損害防護金屬部係分別具有部分該多個魚骨狀結構;一電容感應層,係覆蓋於該多個感測電極與該功能金屬層;一共同導電層,係連接該多個魚骨狀結構並環繞該感測區用以將訊號傳出,其中該共同導電層包含相互電性隔絕的一手指感測導電部與一靜電損害防護導電部,且該手指感測金屬部的該多個魚骨狀結構與該靜電損害防護金屬部的該多個魚骨狀結構係分別電性連接該手指感測導電部與該靜電損害防護導電部;一信號處理電路,係設置於該感測電極下方並與其電性連接;一絕緣層,係設置於該多個感測電極與該信號處理電路之間;以及 一保護層,係覆蓋該電容感應層,其中每一該魚骨狀結構至少包含一脊部;該脊部係在該多個感測電極之該陣列的一第一方向上與該多個感測電極交替排列,該脊部係沿著一第二方向延伸且該第二方向係與該多個感測電極之該陣列之該第一方向垂直;以及該手指感測導電部之該脊部與該靜電損害防護導電部之該脊部的至少其中一端係分別連接至該手指感測導電部與該靜電損害防護導電部。
  16. 如請求項15所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該魚骨狀結構更包含一肋部,其中該肋部係從該脊部的兩側沿著該第一方向延伸並且在該第二方向上與該多個感測電極交替排列;該肋部的末端係形成一尖銳狀端點以及一內凹狀端點至少其中之一;以及在兩兩相鄰之該脊部的該肋部末端之間具有一間隙。
  17. 如請求項15所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該共同導電層、該功能金屬層為同一平面。
  18. 如請求項15所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該共同導電層的該手指感測導電部與該手指感測金屬部係電性連接至一電容電阻電路(RC circuit)。
  19. 如請求項15所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該共同導電層的該靜電損害防護導電部與該靜電損害防護金屬部係電性連接至一外部接地電壓。
  20. 如請求項15所述之電容式指紋積體電路的手指感測結構,其中該電容感應層係由沉積法沉積矽氧氮化物所製造而成,或由氮 化矽及氧化矽交替堆疊沉積所製造而成。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI704485B (zh) * 2019-09-27 2020-09-11 速博思股份有限公司 指紋偵測裝置
TWI715378B (zh) * 2019-12-26 2021-01-01 友達光電股份有限公司 具有喚醒功能的指紋辨識裝置與相關的驅動方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI522931B (zh) * 2014-11-28 2016-02-21 禾瑞亞科技股份有限公司 具增強靜電放電保護的指紋辨識晶片、系統與製造方法
JP2016193123A (ja) * 2015-04-01 2016-11-17 イビデン株式会社 プリント配線板
TWI566120B (zh) * 2015-05-21 2017-01-11 速博思股份有限公司 具有反射遮蔽電極之生物辨識裝置及其偵測控制方法
TWI557625B (zh) * 2015-07-31 2016-11-11 映智科技股份有限公司 電容式指紋辨識之結構及其製造方法
TWI574188B (zh) * 2015-08-06 2017-03-11 義隆電子股份有限公司 觸控板及其電路板
CN106778458A (zh) * 2015-12-25 2017-05-31 深圳市汇顶科技股份有限公司 像素电路结构及指纹辨识系统
TWI584202B (zh) * 2015-12-31 2017-05-21 速博思股份有限公司 指紋辨識裝置
CN106709413B (zh) * 2015-12-31 2020-12-08 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置和移动终端
US10282579B2 (en) * 2016-01-29 2019-05-07 Synaptics Incorporated Initiating fingerprint capture with a touch screen
KR20180015322A (ko) 2016-08-02 2018-02-13 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
CN106529498A (zh) * 2016-11-24 2017-03-22 珠海市魅族科技有限公司 一种指纹采集控制方法及终端
CN108256383A (zh) * 2016-12-28 2018-07-06 创智能科技股份有限公司 光学式生物辨识装置
CN112861569B (zh) * 2019-11-26 2023-08-18 宏碁股份有限公司 指纹感测面板及其操作方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200901014A (en) * 2007-06-28 2009-01-01 Sense Pad Tech Co Ltd Touch panel device
TW201104540A (en) * 2009-07-22 2011-02-01 Ritdisplay Corp Capacitive type touch sensor
TW201126235A (en) * 2010-01-21 2011-08-01 Wintek Corp Touch display panel
TW201237772A (en) * 2011-03-04 2012-09-16 Oriental System Technology Inc ESD-protection structure for capacitive fingerprint integrated circuit
US20120235935A1 (en) * 2008-01-04 2012-09-20 Craig Michael Ciesla User Interface System
CN103049132A (zh) * 2012-12-20 2013-04-17 苏州瀚瑞微电子有限公司 触摸屏的单层电极布局

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5940526A (en) * 1997-05-16 1999-08-17 Harris Corporation Electric field fingerprint sensor having enhanced features and related methods
US6483931B2 (en) * 1997-09-11 2002-11-19 Stmicroelectronics, Inc. Electrostatic discharge protection of a capacitve type fingerprint sensing array
CN101046845A (zh) * 2006-03-28 2007-10-03 敦南科技股份有限公司 具手指接触侦测功能的光学式指纹撷取装置及其方法
CN102682271B (zh) * 2011-03-18 2015-05-27 映智科技股份有限公司 电容式指纹集成电路的静电损害防护结构
CN102938820B (zh) * 2012-12-03 2015-06-17 华为终端有限公司 手机接近唤醒方法和装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200901014A (en) * 2007-06-28 2009-01-01 Sense Pad Tech Co Ltd Touch panel device
US20120235935A1 (en) * 2008-01-04 2012-09-20 Craig Michael Ciesla User Interface System
TW201104540A (en) * 2009-07-22 2011-02-01 Ritdisplay Corp Capacitive type touch sensor
TW201126235A (en) * 2010-01-21 2011-08-01 Wintek Corp Touch display panel
TW201237772A (en) * 2011-03-04 2012-09-16 Oriental System Technology Inc ESD-protection structure for capacitive fingerprint integrated circuit
CN103049132A (zh) * 2012-12-20 2013-04-17 苏州瀚瑞微电子有限公司 触摸屏的单层电极布局

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI704485B (zh) * 2019-09-27 2020-09-11 速博思股份有限公司 指紋偵測裝置
TWI715378B (zh) * 2019-12-26 2021-01-01 友達光電股份有限公司 具有喚醒功能的指紋辨識裝置與相關的驅動方法

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Publication number Publication date
CN104239846B (zh) 2017-10-31
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US9129143B2 (en) 2015-09-08

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