純電容式派
純電容技術的源頭來自于上世紀80年代的平板電容原理。由于已經(jīng)過去20年,該技術專利目前已經(jīng)過期,成為公用專利,因此不存在專利侵權的風險。
純電容式技術使用電荷泵結(jié)構的單芯片設計,不需要使用外圍驅(qū)動芯片配合來消除寄生電容,也可以不帶金屬環(huán)。目前采用純電容式技術的芯片廠商主要有費恩格爾、邁瑞微、神盾等,另外,匯頂也剛推出單芯片產(chǎn)品。
下圖是費恩格爾申請專利的說明圖。PIXEL設計只需幾個開關管,配合反饋電路及相應的處理時序,實現(xiàn)消除寄生電容、PIXEL之間的FPN、及電源干擾。其優(yōu)點是電路結(jié)構簡單,不需要外圍驅(qū)動芯片,功耗低,良率高達99%以上,成本較低。
總的來說,采用純電容式技術的傳感器具有成本低(單芯片)、功耗低(射頻式傳感器的四分之一)的優(yōu)點。但相對的,該技術對半導體工藝及傳感器設計團隊的要求較高。
從目前指紋識別傳感器的兩種主要技術路線對比可以看出,從技術路線上就產(chǎn)生了價格區(qū)別——采用升壓或調(diào)制的指紋傳感器由于需要多顆芯片,成本自然較高;采用純電容式技術的指紋傳感器由于只需要單芯片,成本自然較低。隨著半導體工藝的發(fā)展及傳感器設計團隊水平逐漸提高,純電容式技術的成本優(yōu)勢將愈發(fā)明顯。