半導體指紋傳感器

來自 站酷網 的圖片

半導體指紋傳感器用於手機、電腦、汽車或房屋安全識別的設備。

半導體指紋傳感器半導體指紋傳感器主要是利用電容、電場（也即我們所說的電感式）、溫度、壓力的原理實現指紋圖像的採集。具有價格低、體積小、識別 率高等優點，但穩定性稍欠缺一些，常用於手機、電腦、汽車或房屋安全識別。

基本原理

這類傳感器，無論是電容式或是電感式，其原理類似，在一塊集成有成千上萬半導體器件的「平板」上，手指貼在其上與其構成了電容（電感）的另一面，由於手指平面凸凹不平，凸點處和凹點處接觸平板的實際距離大小就不一樣，形成的電容/電感數值也就不一樣，設備根據這個原理將採集到的不同的數值匯總，就完成了指紋的採集。

分類

（1）溫差感應式指紋傳感器它是基於溫度感應的原理而製成的，每個單元傳感器就代表一個像素，而整個集成指紋傳感器又置於恆溫控制下（該溫度比體溫略低些）。當手指放在指紋傳感器上時，由於指紋傳感器的溫度被控制在+33℃以下，而指紋上脊點的溫度就代表體溫，指紋上谷點的溫度就是周圍的環境溫度，因此脊點與傳感器之間的溫度差不等於谷點與傳感器之間的溫度差，通過掃描方式即可獲取指紋圖像。這種傳感器的掃描速率非常快，必須在很短時間（一般應小於0.1s）內獲取指紋圖像。因為時間一長，手指和芯片就處於相同的溫度了。（2）電容感應式指紋傳感器它是由電容陣列構成的，內部大約包含1萬隻微型化的電容器。當用戶將手指放在正面時，皮膚就組成了電容陣列的一個極板，電容陣列的背面是絕緣極板。由於不同區域指紋的脊和谷之間的距離也不相等，使每個單元的電容量隨之而變，由此可獲得指紋圖像。

優缺點

半導體指紋傳感器具有價格低、體積小、識別率高等優點，這些特有的優點吸引了sony,infineon等知名公司,並開發出各具特色的產品。當然，作為極具潛力、代表未來發展方向的指紋傳感器也存在一定局限性，表現為易受靜電影響，嚴重時，傳感器可能採集不到圖像，甚至本身也會被損壞；手指汗液鹽分或其他污物，以及手指磨損等均會造成圖像採集困難，其耐磨性亦不及玻璃；大面積製造成本較高，故取像區域較小；傳感器穩定性，特別是次最優性能等方面有待進一步驗證。

特徵

半導體指紋傳感器因其製造工藝複雜，單位面積上傳感單元多，包含高端的ic設計技術、大規模集成電路製造技術、ic芯片封裝技術等，所以半導體指紋傳感器幾乎全部是由ic技術發達的國家或地區，如美國、歐洲、台灣等地設計、製造的。一顆不足0.5平方厘米的晶片表面集成了10000個以上的半導體傳感單元。內部還包括了自動增益電路和邏輯控制芯片，以及串行、並行、usb等接口電路。半導體指紋傳感器的靈敏度高，分辨率也達到了500dpi或以上。其功能已經突破了單一的傳感能力，加上軟件配合，可以用做全嚮導航器。

發展方向

半導體指紋傳感器朝小型化方向發展。2004年以前以1平方厘米見方的方型為主，多為滑動式swipe芯片。由authentec最近推出的1610滑動式採集芯片只有12x5 mm。