[发明专利]电容式指纹感测集成电路的手指感测结构

说明书

技术领域

本发明是关于一种电容式指纹感测集成电路的手指感测结构，特别是一种当侦测到手指接近或接触才启动的电容式指纹感测集成电路。

背景技术

由于人类对于隐私权、资料安全及财产安全有更高的要求，所以生物辨识技术应运而生，其主要目的在于，从众多的目标物中，筛选并确认目标物具有正确的身分。生物辨识技术主要利用人类独有的生理特征，包括了指纹、人脸、虹膜、声音等等。由于指纹辨识不像虹膜辨识具有侵入性，并且易于检测；再者仪器成本及技术门槛较低，因此具有较广泛的应用。

在各种指纹辨识的技术中，电容式感测技术最具备前景。原因在于，感测元件可以通过集成电路的芯片整合，并且具有高元件密度及易于封装。

然而，传统的指纹辨识元件或装置，必须一直保持待机的状态，以随时辨识使用者的身分，如此则相当耗费电源，尤其是对于可携式的指纹辨识装置，容易耗尽电源，殊为不便。

发明内容

本发明提供了一种电容式指纹感测集成电路的手指感测结构，包含了鱼骨状的手指感测金属层，利用手指接近或接触指纹感测集成电路的表面，手指与手指感测金属层所产生的电容感应，以启动指纹感测集成电路。其中，在手指感测金属层未感测到接近或接触之前，指纹感测集成电路处于休眠状态；当侦测到手指时，才将其唤醒。因此，手指感测金属层降低了指纹感测集成电路的电源消耗，尤其可应用于可携式指纹感测集成电路。

为了解决先前技术的问题，本发明的一实施例提供了一种电容式指纹集成电路的手指感测结构，包含多个感测电极、一电容感应层、一手指感测金属层、一共同导电层、一信号处理电路、一绝缘层以及一保护层。多个感测电极，形成一阵列用以界定一感测区；电容感应层，覆盖于多个感测电极；手指感测金属层，设置于电容感应层上并具有多个鱼骨状结构，其中多个鱼骨状结构分布于多个感测电极间的间隙或周边；共同导电层，连接多个鱼骨状结构并环绕感测区用以将信号传出；信号处理电路，设置于多个感测电极下方并与其电性连接；绝缘层，设置于多个感测电极与信号处理电路之间；保护层，覆盖电容感应层与手指感测金属层。其中，每一鱼骨状结构至少包含一脊部；脊部在感测电极阵列的一第一方向上与多个感测电极交替排列，且脊部沿着一第二方向延伸且第二方向与感测电极阵列的第一方向垂直；以及脊部的至少其中一端连接至共同导电层。

较佳者，鱼骨状结构更包含至少一肋部，其中肋部从脊部的两侧沿着第一方向延伸并且在第二方向上与多个感测电极交替排列；肋部的末端形成一尖锐状端点以及一内凹状端点至少其中之一；以及在两两相邻的脊部的肋部末端之间具有一间隙。

较佳者，共同导电层与手指感测金属层为同一平面。

较佳者，共同导电层与手指感测金属层电性连接至一电容电阻电路。

较佳者，电容感应层由沉积法沉积硅氧氮化物所制造而成，或由氮化硅及氧化硅交替堆迭沉积所制造而成。

又根据本发明的另一实施例，一种电容式指纹集成电路的手指感测结构，包含多个感测电极、一电容感应层、一功能金属层、一共同导电层、一信号处理电路、一绝缘层以及一保护层。多个感测电极，形成一阵列用以界定一感测区；电容感应层，覆盖于多个感测电极；功能金属层，设置于电容感应层上并具有多个鱼骨状结构，多个鱼骨状结构分布于多个感测电极间的间隙或周边，其中功能金属层包含一手指感测金属部与一ESD(electrostatic damage)防护金属部，且手指感测金属部与ESD防护金属部分别具有部分多个鱼骨状结构；共同导电层，连接多个鱼骨状结构并环绕感测区用以将信号传出，其中共同导电层包含相互电性隔绝的一手指感测导电部与一ESD防护导电部，且手指感测金属部的多个鱼骨状结构与ESD防护金属部的多个鱼骨状结构分别电性连接手指感测导电部与ESD防护导电部；信号处理电路，设置于多个感测电极下方并与其电性连接；绝缘层，设置于多个感测电极与信号处理电路之间；以及保护层，覆盖电容感应层与功能金属层。其中每一鱼骨状结构至少包含一脊部；脊部在感测电极阵列的一第一方向上与多个感测电极交替排列，且脊部沿着一第二方向延伸且第二方向与感测电极阵列的第一方向垂直；以及手指感测导电部的脊部与ESD防护导电部的脊部的至少其中一端分别连接至手指感测导电部与ESD防护导电部。

较佳者，鱼骨状结构更包含至少一肋部，其中肋部从脊部的两侧沿着第一方向延伸并且在第二方向上与多个感测电极交替排列；肋部的末端形成一尖锐状端点以及一内凹状端点至少其中之一；以及在两两相邻的脊部的肋部末端之间具有一间隙。