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用超声波读取指纹,假想用于智妙手机认证的新型传感器

宣布日期:2017-02-05 14:36    阅读次数:次

美国加州大学(University of California,UC)伯克利分校和戴维斯分校经由过程微纳电机体系(MEMS)手艺,结合开辟出了操纵超声波的指尖巨细的指纹传感器,并在今朝正在停止的“ISSCC 2016”(2016年1月31日~2月4日,美国旧金山)上宣布概况(“3-D Ultrasonic Fingerprint Sensor-on-a-Chip”(Paper 11.2))。假想操纵于智妙手机等的指纹认证用处。

演示时的景象, 宣布者的指纹显现在前面的显现器上
演示时的景象, 宣布者的指纹显现在前面的显现器上

   这次开辟的传感用具备超声波发送器和领受器的二维阵列,操纵照耀到指尖的超声波的反射来读取指纹。据先容,在手指沾水的状况下也能精确读取,并且在有人诡计操纵印有指纹的纸张等停止做弊认证时,也能够识穿。还能停止间隔手指外表几百μm摆布的深层扫描。 指纹传感器局部的超声波收发阵列在4.73mm×3.25mm的MEMS芯片上构成,堆叠在读取用CMOS IC上。超声波收发阵列上铺设了掩护用PDMS膜。操纵纵排110×横排56个压电元件来发送和领受超声波。压电元件以43μ的纵间距和58μm的横间距来设置装备摆设。为了精确读取波峰和波谷的间距为数百μm的指纹,将超声波频次设置成了14MHz。这是可避免超声波束分散、并且不易在PDMS和皮肤上衰减的最好频次值。

传感器的机关
传感器的机关

    读取指纹时,操纵了PDMS与指尖的边境、和指尖表皮与皮下构造的边境的超声波反射。在指纹中,与PDMS打仗的波峰局部和与氛围层打仗的波谷局部在反射特征上大不不异。如许便可操纵反射波来辨认指纹。并且,还可操纵表皮与皮下构造的边境产生的反射波,来识穿印有捏造指纹的纸张等。 构成超声波收发阵列的压电元件是经由过程鄙人部带微腔的硅薄膜上设置压电资料而构成的,可施加电压使其产生振动。读取时,能够读取因振动而产生的电压变更。为了减小读取时的噪声,在各元件中间设置了不微腔、没法领受超声波的假造元件。将两种元件收到的超声波之外的旌旗灯号视为噪声,操纵差动电路来消弭。

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