[科普中国]-指纹传感器

指纹传感器（又称指纹Sensor）是一种传感装置，属于光学指纹传感器半导体指纹传感器一种，是实现指纹自动采集的关键器件。指纹传感器的制造技术是一项综合性强、技术复杂度高、制造工艺难的高新技术。

简介指纹传感器（又称指纹Sensor）是实现指纹自动采集的关键器件。指纹传感器按传感原理，即指纹成像原理和技术，分为光学指纹传感器、半导体电容传感器、半导体热敏传感器、半导体压感传感器、超声波传感器和射频RF传感器等。指纹传感器的制造技术是一项综合性强、技术复杂度高、制造工艺难的高新技术。

半导体指纹传感器因其制造工艺复杂，单位面积上传感单元多，包含高端的IC设计技术、大规模集成电路制造技术、IC芯片封装技术等，所以半导体指纹传感器几乎全部是由IC技术发达的国家或地区，如美国、欧洲、台湾等地设计、制造的。一颗不足0.5平方厘米的晶片表面集成了10000个以上的半导体传感单元。内部还包括了自动增益电路和逻辑控制芯片，以及串行、并行、USB等接口电路。半导体指纹传感器的灵敏度高，分辨率也达到了500dpi或以上。其功能已经突破了单一的传感能力，加上软件配合，可以用做全向导航器。半导体指纹传感器正朝小型化方向发展。2004年以前以1平方厘米见方的方型为主，多为滑动式SWIPE芯片。全球最小的滑动式采集芯片只有12x5 mm,是由Authentec最近推出的1610。光学传感器中存在棱镜，其体积较大，一般为半导体的几倍甚至10倍大小，所以限制了其在小型设备上的应用。在类似考勤机、门禁等大设备上使用没有体积限制的问题，但在U盘、移动硬盘、手持设备上使用，体积成了最大的障碍，所以光学指纹传感器也出现了滑动式的1。

工作过程线性指纹无线传感器获得指纹图像的方法包括：
1、通过指纹无线传感器顺序地捕获指纹图像条带；
2、指纹无线传感器把扫描的指纹图像条带分成预定的段；
3、通过把每一图像条带和它的段与下一图像条带进行比较，检测最佳重叠区域；
4、计算通过重叠区域的平均图像过渡的平均值；
5、把应用平均图像过渡值的整个图像混合到每一图像条带。
这种传感器获取指纹的方法通过估算和补偿指纹传感器扫描的图像大大改善了正确识别率，并精确地把图像复原到原来的图像。这就是指纹考勤机的工作过程2。

光学指纹传感器主要是利用光的折射和反射原理，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。CMOS或者CCD的光学器件就会收集到不同明暗程度的图片信息，就完成指纹的采集3。

半导体指纹传感器这类传感器，无论是电容式或是电感式，其原理类似，在一块集成有成千上万半导体器件的“平板”上，手指贴在其上与其构成了电容（电感）的另一面，由于手指平面凸凹不平，凸点处和凹点处接触平板的实际距离大小就不一样，形成的电容/电感数值也就不一样，设备根据这个原理将采集到的不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集2。

本词条内容贡献者为:

宋春霖 - 副教授 - 江南大学