[发明专利]指纹感测系统

说明书

本申请公开一种指纹感测系统，其包括：具有P型衬底的芯片，所述P型衬底上设置有隔离沟槽；位于所述隔离沟槽两侧的第一电压域和第二电压域，所述第一电压域包括：用于产生驱动信号的时序逻辑模块，所述第一电压域能提供电源电压和电源地；所述第二电压域设置有传感器阵列；连接所述第一电压域和所述第二电压域的驱动电路，所述驱动电路在接收到所述第一电压域产生驱动信号的情况下，向所述传感器阵列提供浮地电源电压和浮地电源地；所述浮地电源地相对所述电源地的电压可调。该指纹感测系统能够降低封装难度、减小体积、节约成本，同时能够满足不同场景的灵敏度需求。

技术领域

本申请涉及指纹识别领域，尤其涉及一种指纹感测系统。

背景技术

电容式指纹芯片通常将传感器、读出电路和模数转换电路等集成于一块芯片中。进行指纹识别时，先将手指按在传感器表面，手指表面和传感器顶部金属层分别构成等效电容的两极；此时，手指上的指纹谷和脊同传感器顶部金属层形成大小不同的电容值；后续传感器能根据这些大小不同的电容值产生对应的电信号并经芯片转换成指纹图像。

通常这些大小不同的电容值都很小，要求传感器具有很高的灵敏度才能检测出它们的差异。目前，为了提高传感器灵敏度，可以采用通过对传感器施加不同电位，从而获得高质量的指纹图像。

请参阅图1所示，是传统双芯片指纹感测系统1，包括驱动芯片2和指纹感测芯片3。驱动芯片2包括两个电压域，第一电压域4由电源电压AVDD和电源地AVSS构成，第二电压域5由浮地电源电压FVDD和浮地电源地FVSS组成，浮地电源地FVSS相对于电源地AVSS的电压可调。电源驱动芯片2中的电压转换电路6负责转换第一电压域4和第二电压域5的信号电压。指纹感测芯片3和第二电压域5的电源电压一致。指纹感测芯片3发出浮地电源控制信号TX给电源驱动芯片2，电源驱动芯片2接收到TX信号后产生浮地电源电压FVDD和浮地电源地FVSS。由于传感器上的手指表面电势相对于电源地AVSS可以假定为恒定的，因此通过提高浮地电源电压FVDD和浮地电源地FVSS可以增大传感器产生的电信号幅值，提高传感器灵敏度。

现有的方法是采用一颗独立的驱动芯片来对传感器芯片施加不同电压。对于一个指纹感测系统而言，需要两颗不同的芯片(即驱动芯片和指纹感测芯)。当设置两颗不同的芯片时，存在如下问题：首先，两个芯片需要连接线建立电性连通关系后进行封装，该工艺比较复杂、成本较高，同时位于两个芯片之间的连接线的可靠性也不容易保证；其次，两个芯片无论是上下叠置还是通过其他排布方式安装，都会增大指纹感测系统的体积，不利于结构的小型化；此外，采用两颗不同芯片需要增加片外元件(例如电容元件等)，导致指纹感测系统的整体成本会增加。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本申请的一个目的是提供一种结构简化后的指纹感测系统，能够降低封装难度、减小体积、节约成本，同时能够满足不同场景的灵敏度需求。

本申请还有一个目的是提供一种光学指纹传感器，以能够降低固定图形噪声以及重置开关噪声。

为达到上述至少一个目的，本申请采用如下技术方案：

一种指纹感测系统，包括：

具有P型衬底的芯片，所述P型衬底上设置有隔离沟槽；

位于所述隔离沟槽两侧的第一电压域和第二电压域，所述第一电压域包括：用于产生驱动信号的时序逻辑模块，所述第一电压域能提供电源电压和电源地；所述第二电压域设置有传感器阵列；

连接所述第一电压域和所述第二电压域的驱动电路，所述驱动电路在接收到所述第一电压域产生驱动信号的情况下，向所述传感器阵列提供浮地电源电压和浮地电源地；所述浮地电源地相对所述电源地的电压可调。

在一个优选的实施方式中，所述P型衬底在所述隔离沟槽的下方设置有AA有源区，所述AA有源区与所述电源地相连接。