[发明专利]指纹识别模组及装置

说明书

技术领域

本发明涉及指纹识别技术领域，特别是涉及一种指纹识别模组及装置。

背景技术

指纹识别利用人体的指纹特征对个人身份进行识别，在所有的生物识别技术中，其是目前最为成熟、应用最广的生物识别技术，已经开始广泛应用于各种电子设备中，比如手机等智能终端、门禁安防设备等。基于指纹识别技术的成像原理，为了能产生指纹图像，需要人的手指与指纹传感器表面充分接触，这样使得指纹传感器很容易受到静电放电(ESD，Electro-Static discharge)的影响。特别是在天气比较干燥、湿度低于60％的环境下，静电放电现象更为严重，因为人们在使用指纹识别模组时，在按压过程中往往是第一时间和第一点先接触到指纹传感器，而静电放电电压此时会非常高，这种人体接触式的静电放电电压有可能会达到1千伏至8千伏，从而对指纹识别模组造成非常大的伤害。如果指纹识别模组对静电放电现象的保护措施做得不够到位，极有可能损害指纹识别模组及其他传感器器件，从而导致功能失效。由此可见，设计一种可靠的静电放电检测及保护电路在指纹识别技术的应用中变得尤为重要。

如图1所示，是一种常见的指纹识别模组结构图，包括指纹传感器10和接地环20(Ring/Bezel)，其中接地环的材质采用的是金属材质，正常应用时，为了增强指纹识别模组的静电放电保护特性和有效减小指纹图像噪声，接地环需要接地。当手指按压到指纹传感器时，会首先接触到接地环，此时人体静电可通过接地环泄放到大地，从而起到保护指纹传感器的作用。另外，接地环的引入也使得电路中存在寄生的RC电路，在该寄生的RC电路中，电阻R1是等效于接地环接地的电阻，其电阻大小取决于接地环导电性能、接地环与FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)地线开窗接触的面积的大小、粘合环与FPC间的导电材料等有关。其中，FPC是指用于指纹识别模组所在的FPC。电容C1则是接地环与FPC间的寄生电容。一般指纹识别模组的设计生产要求为R1≤10Ω，对电容C1目前无特殊要求。

然而，在实际应用中，人的手指接触到接地环并且形成静电放电回路的情况时有发生，假如静电放电回路不理想，加上电路中形成的寄生RC电路，此时指纹传感器附近极有可能因为高压静电放电而产生高电压振铃(Ringing)现象，如图2所示，高电压振铃电压继而再引起指纹传感器内部发生闩锁效应(latch up)。一旦指纹传感器出现闩锁效应，其工作则会出现异常，工作电流会变大，从而可能导致指纹传感器因此而失效甚至出现永久性损坏。

发明内容

基于此，有必要针对传统指纹识别模组的指纹传感器因闩锁效应而出现异常的问题，提供一种指纹识别模组及装置。

一种指纹识别模组，包括指纹传感器、接地保护单元及控制器；所述接地保护单元接地，且所述接地保护单元能够在用户按压所述指纹传感器时先于所述指纹传感器接触所述用户，以将静电传导至大地；所述指纹传感器与所述控制器连接；所述指纹识别模组还包括ESD检测电路；所述ESD检测电路的输入端与所述接地保护单元连接，且所述ESD检测电路的输出端与所述控制器连接；

所述ESD检测电路用于通过所述接地保护单元检测因静电放电而产生的高电压振铃现象，并将检测结果发送至所述控制器；所述控制器用于通过所述检测结果判断出现所述高电压振铃现象后，对所述指纹传感器采取相应保护措施。

在其中一个实施例中，所述ESD检测电路包括振铃电压信号感应单元和接口保护单元；所述振铃电压信号感应单元的输入端为所述ESD检测电路的输入端，所述振铃电压信号感应单元的输出端通过所述接口保护单元接地；所述振铃电压信号感应单元与所述接口保护单元的公共端为所述ESD检测电路的输出端；

所述振铃电压信号感应单元用于通过耦合的方式来感应所述接地保护单元中由所述静电放电现象产生的振铃电压信号，并将感应的所述振铃电压信号输出至所述控制器；所述接口保护单元用于对所述控制器进行静电保护。

在其中一个实施例中，所述振铃电压信号感应单元包括电容。

在其中一个实施例中，所述接口保护单元包括TVS二极管。

在其中一个实施例中，所述控制器具体用于通过所述检测结果判断出现所述高电压振铃现象后，对所述指纹传感器采取包括重启所述指纹传感器、复位所述指纹传感器中的任一者或两者的保护措施。

在其中一个实施例中，所述接地保护单元包括接地环。