一种指纹检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种指纹检测装置。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的不断发展，越来越多的电子设备进入人们的工作和生活中，比如智能手机、平板电脑等。为了提高电子设备的安全性，很多电子设备都设置有指纹识别装置，通过识别用户的指纹对用户的身份进行认证，以提高电子设备的安全性。
[0003]但是本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术中至少存在如下技术问题:
[0004]传统的主动式半导体指纹识别装置如图1所示，周围是驱动环，中间是感应阵列，这样的设计导致指纹识别装置结构设计比较复杂，成本较高。且驱动环在工作时，驱动信号将加载到整个驱动环上，需要高压进行驱动，这样也增大了电子设备的功耗。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例提供一种指纹检测装置，用于解决现有技术中指纹识别装置结构设计比较复杂，需要高压驱动，功耗较高的技术问题。
[0006]一方面，本申请实施例提供一种指纹检测装置，所述装置包括:
[0007]按照预定排布规则排布的多个检测单元，所述多个检测单元用于检测用户的指纹信息；
[0008]所述多个检测单元中的每个检测单元包括:
[0009]感应模块，保护环和驱动模块；其中，所述保护环设置在所述感应模块的周围，所述驱动模块与所述保护环连接，所述驱动模块用于驱动所述检测单元。
[0010]可选的，所述多个检测单元按照预定排布规则排布成矩形阵列。
[0011]可选的，所述感应模块设置于所述检测单元的第一层，所述驱动模块设置于所述检测单元的第二层，其中，所述第一层位于所述第二层的上方。
[0012]可选的，所述检测单元还包括:
[0013]运算放大器，所述运算放大器包括第一输入端和第二输入端，所述第一输入端与所述感应模块连接，所述第二输入端与所述保护环连接，所述运算放大器用于实现电容转换为电压后信号的缓冲输出。
[0014]可选的，所述检测单元还包括:
[0015]第一开关装置，第二开关装置，第一复位电路和第二复位电路；
[0016]其中，所述第一开关装置包括第一端和第二端，所述第一端与所述运算放大器的第一输入端连接，所述第二端与所述第一复位电路连接，所述第二开关装置包括第三端和第四端，所述第三端与所述运算放大器的第二输入端和输出端连接，所述第四端与所述第二复位电路连接，所述第一复位电路和所述第二复位电路用于对所述运算放大器的第一输入端、第二输入端和输出端的电压值进行复位，设置一复位参考电压值。
[0017]可选的，所述驱动模块包括:驱动电路部分和驱动电容部分，所述驱动电容部分与所述感应模块和所述运算放大器的第一输入端连接，所述驱动电路部分与所述驱动电容部分连接，其中，所述驱动电路部分用于驱动所述感应模块，所述驱动电容部分用于实现电荷在所述驱动电容部分和第一感应电容之间的电荷转移，所述第一感应电容为手指触摸所述指纹识别装置时，手指和所述感应模块间的感应电容。
[0018]本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果:
[0019]本申请实施例的方案中，指纹检测装置的每个检测单元由感应模块和其自身的保护环组成，在检测单元检测指纹信息时，通过在每个检测单元的保护环上加载驱动信号，对该检测单元进行驱动，使得本方案中无需高压驱动，只需要加载稳定的电源电压，解决了现有技术中，指纹检测装置需要高压驱动，功耗较高的技术问题，实现了降低指纹检测装置的功耗的技术效果。
[0020]另外，由于指纹检测装置的每个检测单元由感应模块和其自身的保护环组成，再由多个这样的检测单元组成指纹检测阵列，结构设计更加简单。
【附图说明】
[0021]图1为现有技术中指纹识别装置的结构示意图；
[0022]图2为本申请实施例一中检测单元阵列的示意图；
[0023]图3为本申请实施例一中感应模块与保护环之间的感应电容的示意图；
[0024]图4A-图4B为本申请实施例一中手指透过介质层与单个感应单元间形成感应电容的不意图；
[0025]图5为本申请实施例一中电容检测电路的连接关系框图；
[0026]图6A-图6B为本申请实施例一中输入控制信号和输出信号的示意图；
[0027]图7为本申请实施例一中电容检测电路的转化输出波形图；
[0028]图8为本申请实施例一中电容检测电路的细化转化输出波形图；
[0029]图9为本申请实施例二中指纹检测方法的方法流程图。
【具体实施方式】
[0030]在本申请实施例提供的技术方案中，指纹检测装置的每个检测单元由感应模块和其自身的保护环组成，在检测单元检测指纹信息时，通过在每个检测单元的保护环上加载驱动信号，对该检测单元进行驱动，使得本方案中无需高压驱动，只需要加载稳定的电源电压，解决了现有技术中，指纹检测装置需要高压驱动，功耗较高的技术问题，实现了降低指纹检测装置的功耗的技术效果。
[0031]本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示:单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另夕卜，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0032]下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、【具体实施方式】及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。
[0033]实施例一
[0034]本申请实施例提供一种指纹检测装置，如图2和图5所示，所述装置包括:
[0035]按照预定排布规则排布的多个检测单元10，所述多个检测单元10用于检测用户的指纹信息；
[0036]所述多个检测单元中的每个检测单元包括:
[0037]感应模块101，保护环102和驱动模块103 ;其中，所述保护环102设置在所述感应模块101的周围，所述驱动模块103与所述保护环102连接，所述驱动模块103用于驱动所述检测单元10。
[0038]具体来讲，多个检测单元10可以按照预定排布规则排布成如图2所示的矩形阵列，在具体实施过程中，也可以排列成圆形阵列等排布结构，本申请对此不做限制。
[0039]在本申请实施例中，由于检测单元的结构简单，可以将这些检测单元进行单独放置，在具体实施过程中，为了使指纹检测装置的尺寸减小，检测单元可以分为上下两层结构，上层结构为感应模块，即感应面板，下层结构为该检测单元的检测电路，使得每个检测单元可以单独放置其检测电路。
[0040]在本申请实施例中，检测电路包括所述检测单元的驱动模块103在内，也包括该检测单元的其他元器件，例如:开关、运算放大器等，本申请在此不一一例举。
[0041]接下来，对每个检测单元的感应模块101与保护环102之间的感应电容进行分析，如图3所示，感应模块101即为感应手指指纹的感应面板，当手指接触介质层后，感应模块101与组成指纹的指纹脊和指纹谷形成对地电容，即手指与感应模块101之间的感应电容。而保护环102的作用在于保护感应模块101的侧面环境，使得感应模块101的侧面环境一致，不会受到其他感应单元的干扰，使得检测结果更加准确，图中的Cb1, Cb2，Cb3，Cb4为感应模块101与保护环102间四个方向的感应电容，本申请实施例中，感应电容的和等效为Cb=CbACbfCbJCb4。
[0042]进一步，在手指触摸指纹识别装置时，如图4A和图4B所示，为本申请实施例中手指透过介质层与单个感应单元间形成感应电容的示意图。
[0043]其中，Cfinger为手指表面与检测单元间的感应电容，由于指纹脊为凸起表面，而指纹谷为凹陷表面，介质层表面均匀，所述根据平行板间电容计算公式C = ε S + d，可以等效为
[0044]C 脊=eS + d