[发明专利]一种超声波指纹采集器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及指纹图像采集技术领域，具体涉及一种超声波指纹采集器件及其制备方法。

背景技术

每个人的指纹在形状、断点和纹路上各不相同，是唯一且终生不变的，依靠这种唯一性和稳定性，创造出了指纹识别技术，进行指纹识别首先就必须拥有准确高校的指纹采集装置进行指纹采集。指纹采集技术是一种获取人的指纹图案的技术，现有的指纹采集技术主要有光学识别技术、电容式技术等。

光学指纹传感器主要是利用光的折摄和反射原理，将手指放在光学镜片上，手指在内置光源照射下，光从底部射向三棱镜，并经棱镜射出，射出的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样。用棱镜将其投射在电荷耦合器件上CMOS或者CCD上，进而形成脊线(指纹图像中具有一定宽度和走向的纹线)呈黑色、谷线(纹线之间的凹陷部分)呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图像。其优点是抗静电能力强，产品成本低，使用寿命长，但是具有无法进行活体指纹鉴别、对干湿手指的适用性差等缺点。

电容式指纹传感器是在一块集成有成千上万半导体微电容的平板，手指贴在其上与其构成了电容的另一极板，由于手指平面凸凹不平，指纹的脊和谷与平板接触的实际距离大小就不一样，形成的电容数值也就不一样，设备根据这个原理将采集到的不同的数值汇总，就完成了指纹的采集。该技术是目前在移动设备上应用最广泛的指纹采集技术，具有成像快，成本低的优点，但同样具有无法进行活体指纹鉴别、对干湿手指的适用性差、对含有污垢的手指适用性差等缺点。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提一种超声波指纹采集器件及其制备方法，应用该超声波指纹采集器件的采集指纹过程可靠且高效，该指纹采集器件的适用性强，能够进行活体指纹鉴别、同时能够可靠且有效的识别干湿手指及含有污垢的手指，提高了指纹识别的效率及准确性。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种超声波指纹采集器件，所述器件包括：由下至上依次连接的基底、超声波阵列层及封装层；

所述超声波阵列层成型在所述基底的顶面，且所述超声波阵列层与位于所述器件外部的基板电连接；

所述封装层成型在所述超声波阵列层上，且所述封装层包括：用于贴合手指指纹的刚性保护层，以及，成型在所述刚性保护层与所述超声波阵列层之间的耦合层；

所述器件还包括：成型在所述基底与超声波阵列层之间的上绝缘层、成型在所述基底底部的下绝缘层、以及部分成型在所述超声波阵列层与所述封装层之间的绝缘钝化层，且上绝缘层、下绝缘层及绝缘钝化层均为二氧化硅层。

进一步的，所述超声波阵列层包括：由下至上依次连接的黏附层、下电极、压电层及上电极；

所述黏附层成型在所述上绝缘层上；

所述下电极成型在所述黏附层上；

所述压电层成型在所述下电极上，且所述压电层的层表面为阵列单元图形；

所述上电极成型在所述压电层上，且所述上电极经设置在绝缘钝化层的窗口，用引线与位于所述器件外部的基板电连接；

其中，所述黏附层为钛层，所述下电极的材质为铂，所述压电层为锆钛酸铅薄膜层或氮化铝薄膜层，所述上电极的材质为铝。

进一步的，所述基底的底面成型有未与所述上绝缘层的底面接触的矩形振动腔，且所述基底为圆形的硅片。

另一方面，本发明还提供了一种超声波指纹采集器件的制备方法，所述方法包括：

步骤1.分别在选取的基底的两面形成绝缘层；

步骤2.在位于所述基底顶面的绝缘层上依次形成黏附层、下电极及压电层；

步骤3.对所述压电层进行图形化处理，并在经图形化处理后的所述压电层上形成上电极；

步骤4.在成型有所述上电极的当前器件的上表面形成绝缘钝化层，并在所述绝缘钝化层上刻蚀得到窗口，使得所述上电极自所述窗口内露出，以及将所述上电极引出至预设的基板上；

步骤5.在位于所述基底的底面的绝缘层上形成未与所述基底的底面接触的振动腔；

步骤6.在成型有所述绝缘硅钝化层的器件表面上依次形成耦合层及刚性保护层，完成所述指纹采集器件的制备。

进一步的，所述步骤1包括：

步骤1-1.选取圆形的硅片作为所述指纹采集器件的基底；