Design of Novel High Sensitive MEMS Capacitive Fingerprint Sensor

در اين مقاله ساختار جديدي براي حسگرهاي اثرانگشت خازني MEMS ارايه گرديده است. حسگرهاي خازني از دو صفحه موازي كه در فاصله ي معيني از هم قرار دارند تشكيل شده است. در اين حسگرها تغييرات خازني عامل بسيار مهمي در تعيين عملكرد آنها مي باشد، كه بر اثر جابجايي الكترود بالايي ايجاد مي گردد. در اين مقاله با استفاده از ايجاد شكاف برروي الكترود بالايي، استفاده از برآمدگي T-شكل برروي ديافراگم بمنظور متمركز كردن فشار ناشي از ناهمواريهاي انگشت، ايجاد حفره در الكترود پاييني براي كاهش مقاومت هواي درون فاصله هوايي و استفاده از ماده با استرس پايين براي ايجاد ديافراگم، موفق به طراحي ساختار جديدي براي حسگر اثرانگشت MEMS با حساسيت بالا نسبت به ساختارهاي گذشته شده ايم. در اين مقاله شبيه سازيها باروش المان محدود انجام گرفته است.

In this paper a new design of MEMS capacitive fingerprint sensors is presented. The capacitive sensor is made of two parallel plates with air gap. In these sensors, the capacitance changes is very important factor. It is caused by deformation of the upper electrode of sensor. In this study with making slots in upper electrode, using T-shaped protrusion on diaphragm in order to concentrate the force from finger ridges, making holes in lower electrode to reduce the air damping and using low stress material for diaphragm, we have been succeeded to design a novel MEMS fingerprint sensor with high sensitivity compared with the previous one. In the present research, simulations were carried out using FEA method.