一种指纹识别传感器像素点检测电路及指纹识别芯片的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于集成电路领域，提供了一种指纹识别传感器像素点检测电路及指纹识别芯片，该电路包括：电流源、ADC转换模块、多个开关单元和开关控制单元；每一开关单元均具有一控制端、一固定端和三个选通端，多个固定端分别为检测电路的多个检测端，多个控制端与开关控制单元的控制输出端连接，每一第一选通端连接电源电压，每一第二选通端接地，ADC转换单元的输入端与每一第三选通端和电流源连接。本实用新型将当前像素点连接电流源和ADC单元，并向其相邻的像素点连接高电平或低电平，通过观察ADC单元输出的检测信号的高低电位来迅速判断当前像素点是否与相邻像素点存在连接关系，实现在芯片封装前检测像素点。
【专利说明】
一种指纹识别传感器像素点检测电路及指纹识别芯片
技术领域
[0001]本实用新型属于集成电路领域，尤其涉及一种指纹识别传感器像素点检测电路及指纹识别芯片。
【背景技术】
[0002]目前，电容型指纹传感器越来越多地应用于各种电子产品中，通过指纹传感器采集(Sensor)区域表面设置的大量的像素点(pixel)来采集指纹信息，其中每个pixel作为一个检测点，来接受人体手指纹路上的细微的信号差异。
[0003]现在对电容型指纹传感器的分辨率一般要求在508dpi以上，那就意味着pixel至少在88*88以上，更有甚者高达192*192，这么精细的工艺要求再加上这么多的像素点，很容易出现相邻pixel之间短路的情况。而当两个或者多个pixel连接在一起时，传感器所感应的是这两个或者多个Pixel区域的整体的信号量，因此无法正确的重现当前手指纹路的情况，会增加指纹判定的拒真率和误假率。
[0004]但是现在还无法在指纹识别芯片的生产初期或封装前就对像素点是否连通进行检测，从而导致芯片生产后合格率低，影响生产速度，增加生产损耗。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例的目的在于提供一种指纹识别传感器像素点检测电路，旨在解决现在无法在指纹识别芯片封装前对其像素点误连进行检测的问题。
[0006]本实用新型实施例是这样实现的，一种指纹识别传感器像素点检测电路，所述检测电路具有多个检测端，对应与指纹识别传感器的多个像素点一一对应连接，所述检测电路包括:
[0007]电流源、ADC转换模块、多个开关单元和开关控制单元；
[0008]每一开关单元均具有一控制端、一固定端和三个选通端，多个开关单元的多个固定端分别为所述检测电路的多个检测端，多个开关单元的多个控制端与所述开关控制单元的控制输出端连接，每一开关单元的第一选通端连接电源电压，每一开关单元的第二选通端接地，每一开关单元的第三选通端与所述ADC转换单元的输入端连接；
[OOO9 ]所述ADC转换单元的输入端还与所述电流源连接，所述ADC单元的输出端输出检测信号。
[00?0]进一步地，当所述ADC单元的输入端与所述电流源的输入端连接时，所述电流源的输出端接地；
[0011]当所述ADC单元的输入端与所述电流源的输出端连接时，所述电流源的输出端连接电源电压。
[0012]更进一步地，所述开关单元为模拟开关电路。
[0013]更进一步地，所述开关单元为数字逻辑电路。
[0014]更进一步地，所述开关控制单元的控制输出端为一个或多个。
[0015]更进一步地，所述开关控制单元包括一通过生成地址码来选择向对应的开关单元输出开关控制信号的地址配置模块。
[0016]本实用新型实施例的另一目的在于，提供一种包括上述指纹识别传感器像素点检测电路的指纹识别芯片。
[0017]本实用新型实施例将当前像素点连接电流源和ADC单元，并向其相邻的像素点连接高电平或低电平，通过观察ADC单元输出的检测信号的高低电位来迅速判断当前像素点是否与相邻像素点存在连接关系，并通过开关控制单元进一步锁定不良像素点的具体位置和个数，从而使不良像素点在芯片封装前就能查找出来，降低了产品后续生产的损失，提高产品合格率。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型第一实施例提供的指纹识别传感器像素点检测电路的结构图；
[0019]图2为本实用新型第二实施例提供的指纹识别传感器像素点检测电路的结构图；
[0020]图3为本实用新型第三实施例提供的指纹识别传感器像素点检测电路的结构图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0022]本实用新型实施例将当前像素点连接电流源和ADC单元，并向其相邻的像素点连接高电平或低电平，通过观察ADC单元输出的检测信号的高低电位来迅速判断当前像素点是否与相邻像素点存在连接关系，并通过开关控制单元进一步锁定不良像素点的具体位置和个数，从而使不良像素点在芯片封装前就能查找出来，降低了产品后续生产的损失，提高产品合格率。
[0023]图1示出了电容式指纹传感器中的八个pixel阵列，每一pixel的表面是金属层作为电容的一个极板，用于感应指纹纹路的微小变化，由于金属层之间的间距非常小(一般小于5微米)，在生产过程中就有可能出现相邻像素点之间有通路。
[0024]本实用新型实施例提供的指纹识别传感器像素点检测电路可以对其检测，从而判定相邻像素点之间是否存在通路，该该指纹识别传感器像素点检测电路可以应用于任何指纹识别芯片中。
[0025]该指纹识别传感器像素点检测电路具有多个检测端(与像素点的数量相同)，对应与指纹识别传感器的多个像素点一一对应连接，该电路包括:
[0026]电流源10、六0(](4肪108-1:0-(1丨8；^&1 converter)转换模块、多个开关单元30和开关控制单元40;
[0027]每一开关单元30均具有一控制端、一固定端和三个选通端，多个开关单元30的多个固定端分别为检测电路的多个检测端，多个开关单元30的多个控制端与开关控制单元40的控制输出端连接，每一开关单元30的第一选通端连接电源电压，每一开关单元30的第二选通端接地，每一开关单元30的第三选通端与ADC转换单元的输入端连接；
[0028]ADC转换单元的输入端还与电流源1连接，ADC单元20的输出端输出检测信号。
[0029]在本实用新型实施例中，优选九个pixel为一组进行测试，结合图1，以中间的pixel为当前pixel，通过开关控制单元40控制开关单元30的第三选通端导通，使当前pixel连通ADC单元20，同时，通过开关控制单元40控制与当前pixel相邻的八个pixel对应的开关单元30的第一或第二选通端导通，使相邻的八个pixel连接高电平或接地，此时，电流源10提供较弱的电流(例如UA级别)，如果当前的pixel和相邻的pixel隔离完好，没有任何连通，那么电流源10提供的电流就不会流到相邻的pixel上，ADC单元20输入端上的电压就不会改变，ADC单元20输出电压也不会变化，因此可以根据ADC输出端的电压信号来判断像素点之间是否具有连通关系。
[0030]当然，在检测时也可以选取少于九个且大于等于两个pixel为一组进行检测，选取其中一个像素点为当前pixel。
[0031 ]以下通过具体实施例进行说明。
[0032]作为本实用新型一实施例，图2示出了三个像素点的剖面结构，以中间的像素点为当前pixel，当ADC单元20的输入端与电流源10的输入端连接时，电流源10的输出端接地，通过开关控制单元40控制开关单元Sx, y的第一选通端导通，此时当前pixel连接ADC单元20和电流源10，相邻的pixel由开关控制单元40控制对应的开关单元Sx-1，y、Sx+l，y的第一选通端导通，使相邻的pixel均连接电源电压。
[0033]如果当前的pixel和相邻的pixel隔离完好，没有任何连通，则当前pixel的电平通过电流源10，被拉到一个较低电平，ADC单元20的输入也将是比较低的电压，相应地ADC单元20输出的检测信号应显示为低电平；
[0034]如果当前的pixel和相邻pixel的任何一个有连通，由于相邻pixel接高电位，贝Ij当前pixel的电平被拉到一个较高电平，ADC单元20的输入也将是比较高的电压，相应地ADC单元20输出的检测信号应显示为高电平，此时判定有不良像素点存在。
[0035]若要进一步对不良像素点定位，可以通过开关控制单元40依次控制相邻的pixel分别与当前pixel同时导通，每次只有两个像素点的开关导通，那么就可以通过ADC输出的检测信号是否出现连通现象来判定出现短路的两个像素点的位置。
[0036]作为本实用新型另一实施例，图3示出了三个像素点的剖面结构，以中间的像素点为当前pixel，当ADC单元20的输入端与电流源1的输出端连接时，电流源1的输入端连接电源电压，通过开关控制单元40控制开关单元Sx, y的第一选通端导通，此时当前pixel连接ADC单元20和电流源10，相邻的pixel由开关控制单元40控制对应的开关单元Sx-1，y、Sx+l，y的第二选通端导通，使相邻的pixel均接地。
[0037]如果当前的pixel和相邻的pixel隔离完好，没有任何连通，则当前pixel的电平通过电流源10，被拉到一个较高电平，ADC单元20的输入也将是比较高的电压，相应地ADC单元20输出的检测信号应显示为高电平；
[0038]如果当前的pixel和相邻pixel的任何一个有连通，由于相邻pixel接低电位，贝Ij当前pixel的电平被拉到一个较低电平，ADC单元20的输入也将是比较低的电压，相应地ADC单元20输出的检测信号应显示为低电平，此时判定有不良像素点存在。
[0039]若要进一步对不良像素点定位，可以通过开关控制单元40依次控制相邻的pixel分别与当前pixel同时导通，每次只有两个像素点的开关导通，那么就可以通过ADC输出的检测信号是否出现连通现象来判定出现短路的两个像素点的位置。
[0040]作为本实用新型一实施例，开关单元既可以采用模拟开关电路实现，例如MOS管搭建，也可以采用数字逻辑电路实现。
[0041]作为本实用新型一实施例，开关控制单元40的控制输出端可以为一个或多个，当开关控制单元40的一个输出端同时与多个开关单元的控制端连接时，该开关控制单元40中还可以包括一地址配置模块，通过地址配置模块生成地址码来选择向对应的开关单元输出开关控制信号。
[0042]本实用新型实施例的另一目的在于，提供一种包括上述指纹识别传感器像素点检测电路的指纹识别芯片。
[0043]本实用新型实施例将当前像素点连接电流源和ADC单元，并向其相邻的像素点连接高电平或低电平，通过观察ADC单元输出的检测信号的高低电位来迅速判断当前像素点是否与相邻像素点存在连接关系，并通过开关控制单元进一步锁定不良像素点的具体位置和个数，从而使不良像素点在芯片封装前就能查找出来，降低了产品后续生产的损失，提高产品合格率。
[0044]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种指纹识别传感器像素点检测电路，其特征在于，所述检测电路具有多个检测端，对应与指纹识别传感器的多个像素点一一对应连接，所述检测电路包括: 电流源、ADC转换模块、多个开关单元和开关控制单元； 每一开关单元均具有一控制端、一固定端和三个选通端，多个开关单元的多个固定端分别为所述检测电路的多个检测端，多个开关单元的多个控制端与所述开关控制单元的控制输出端连接，每一开关单元的第一选通端连接电源电压，每一开关单元的第二选通端接地，每一开关单元的第三选通端与所述ADC转换单元的输入端连接； 所述ADC转换单元的输入端还与所述电流源连接，所述ADC单元的输出端输出检测信号。2.如权利要求1所述的检测电路，其特征在于，当所述ADC单元的输入端与所述电流源的输入端连接时，所述电流源的输出端接地； 当所述ADC单元的输入端与所述电流源的输出端连接时，所述电流源的输出端连接电源电压。3.如权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述开关单元为模拟开关电路。4.如权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述开关单元为数字逻辑电路。5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关控制单元的控制输出端为一个或多个。6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述开关控制单元包括一通过生成地址码来选择向对应的开关单元输出开关控制信号的地址配置模块。7.—种指纹识别芯片，其特征在于，所述指纹识别芯片包括如权利要求1至6任一项所述的指纹识别传感器像素点检测电路。
【文档编号】G06K9/00GK205507803SQ201620233043
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】于泽
【申请人】深圳芯启航科技有限公司