[实用新型]一种基于ESD保护的生物识别感应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种基于ESD保护的生物识别感应装置。

背景技术

ESD保护向来是一个重要的课题，特别是进入深亚微米工艺后，随着相关尺寸的减小，各种器件和电路的ESD防护能力快速下降，因此ESD保护的电路的设计就处于更加突出的位置。

目前对于一般的IC设计，ESD保护一般在PAD(电路引脚)上进行处理。因为整个芯片除了PAD外，其他部分都有塑封体进行封装，这就使IC内部的电路与外部的空间进行了有效的ESD隔离。但是对于生物识别的IC而言，整个感应阵列是直接与外部空间接触、暴露在外面，也是和待识别的生物体有直接接触的(如手，衣服等)，此时就没有封装的隔离，接触到的外部静电电流较多，增加了电路中泄放静电电流的压力。另外，感应阵列的面积较大，使得感应阵列中的静电电流不能很快地泄放出去，容易造成对工作电路的破坏、损坏电路中的元器件等。因此，需要制作出电流的泄放路径，如多层次的网状结构等，使其在对器件、电路等带来的损坏作用前，将其均匀地通过各泄放路径快速地泄放到PAD上。

有鉴于此，需要对识别感应装置进行完整的ESD保护的设计。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于ESD保护的生物识别感应装置，通过对整体ESD进行分级保护，逐级来减弱ESD对整个生物识别感应识别装置的影响。

为实现上述技术效果，本实用新型所采用的技术方案为：

一种基于ESD保护的生物识别感应装置，包括：

感应单元阵列，所述感应单元阵列包括多个彼此间隔设置的感应单元；

第一ESD保护单元，设置于所述感应单元内；

第二ESD保护单元，形成于相邻所述感应单元之间；以及

第三ESD保护单元，设置于多个所述感应单元阵列外围；

其中，所述第一、第二、第三ESD保护单元被配合设置为由所述第一ESD保护单元将所述感应单元内的静电电流流向所述第二ESD保护单元，所述第二ESD保护单元的静电电流流向所述第三ESD保护单元。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二ESD保护单元的抗ESD能力强于所述第一ESD保护单元，所述第三ESD保护单元的抗ESD能力强于所述第二ESD保护单元。

作为本实用新型的进一步改进，所述感应单元由多个感应单元块组成，所述感应单元块包括顶层感应区域、金属走线层、N型阱区域、P型阱区域及深处N型阱区域，相邻感应单元块的同一N型阱区域和/或同一P型阱区域被连通设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二ESD保护单元包括NMOS_ESD、GGNMOS以及与NMOS_ESD和GGNMOS关联设置、供驱动所述NMOS_ESD和所述GGNMOS的驱动单元。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二ESD保护单元还包括开关单元，所述驱动单元通过所述开关单元可选择地切换控制所述NMOS_ESD和所述GGNMOS。

作为本实用新型的进一步改进，所述感应单元以矩阵排列，所述驱动单元位于以矩阵排列的所述感应单元的行与列的交汇处，其中，每个所述驱动单元对应行或列的任一侧电性连接有相同数量的所述NMOS_ESD。

作为本实用新型的进一步改进，每个所述驱动单元四周邻设有与该驱动单元直接相连相同数量的NMOS_ESD。

作为本实用新型的进一步改进，在所述第二ESD保护单元中，所述GGNMOS的数量多于所述NMOS_ESD的数量。

作为本实用新型的进一步改进，所述第三ESD保护单元包括外圈地线以及位于所述外圈地线外围的外圈电源线，所述外圈地线与所述外圈电源线之间连接有MOS电容电路。

作为本实用新型的进一步改进，所述第三ESD保护单元电性连接于I/O的电路引脚上，且所述第三ESD保护单元的静电电流流向所述电路引脚。

本实用新型的有益效果在于，通过在感应单元设置有第一ESD保护单元，，避免静电电流流入工作电路，且将感应电流流向位于相邻感应单元行或列之间的第二ESD保护单元，第二ESD保护单元通过驱动单元切换驱动NMOS_ESD和GGNMOS，以使静电电流流向感应单元所形成阵列外围的第三ESD保护单元，最终将静电电流引向电路引脚泄放，从而实现分级保护，逐级来减弱ESD对整个识别感应装置的影响。

附图说明