兩層電容性傳感器的制造方法
【專利說明】兩層電容性傳感器
[0001]優(yōu)先權(quán)聲明
本申請(qǐng)要求于2012年4月11日提出的美國非臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)13/444,759的優(yōu)先權(quán)，并且通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明一般涉及電子裝置，并且更具體地，涉及傳感器裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]包括接近傳感器裝置(通常也稱為觸摸墊或觸摸傳感裝置)的輸入裝置廣泛應(yīng)用于多種電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置典型地包括通常由表面區(qū)分的感測區(qū)，在其中接近傳感器裝置確定一個(gè)或多個(gè)輸入對(duì)象的存在、位置和/或運(yùn)動(dòng)。接近傳感器裝置可用于為電子系統(tǒng)提供接口。例如，接近傳感器裝置通常用作較大型計(jì)算系統(tǒng)的輸入裝置(諸如集成在或外設(shè)于筆記本或桌上型電腦的不透明觸摸墊)。
[0004]接近傳感器裝置可典型地合并輪廓電容性傳感器或電容性圖像傳感器。電容性輪廓傳感器在多軸(例如，X和Y)之間交替，而電容性圖像傳感器掃描多個(gè)發(fā)射器行來產(chǎn)生與輸入對(duì)象關(guān)聯(lián)的“像素”的更詳細(xì)的電容性“圖像”。盡管電容性圖像傳感器在許多方面是有利的，存在改進(jìn)這樣的裝置性能的持續(xù)需求。例如，存在在保持良好性能的同時(shí)減少電容性圖像傳感器的成本和復(fù)雜性的持續(xù)需求。
[0005]從隨后的詳細(xì)描述和所附的權(quán)利要求，結(jié)合附圖和前述的技術(shù)領(lǐng)域和【背景技術(shù)】，其他合意的特征和特性將變得顯而易見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供促進(jìn)改進(jìn)的傳感器裝置的裝置及方法。具體地，裝置和方法提供電容性圖像傳感器，其僅需要形成于單個(gè)襯底上的兩層導(dǎo)電元件。使用具有兩層導(dǎo)電元件的單個(gè)襯底來提供圖像傳感器的能力，可大體上減少電容性圖像傳感器的成本和復(fù)雜性。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，提供輸入裝置，其包括具有第一和第二面的第一襯底。第一批傳感器電極的第一陣列布置于第一面上，其中第一批傳感器電極的第一陣列的每個(gè)具有沿第一方向?qū)R的第一主軸。還提供第二傳感器電極的第二陣列，其中第二批傳感器電極的第二陣列的每個(gè)具有沿第二方向?qū)R的第二主軸以及沿第一方向的第一間距。第二批傳感器電極的第二陣列的每個(gè)包括布置于第一面上的多個(gè)絕緣組件以及布置于第二面上的多個(gè)連接器。多個(gè)連接器中的每個(gè)沿第二方向并穿過第一襯底歐姆地耦合該多個(gè)組件中的兩個(gè)以形成第二批傳感器電極的第二陣列。布置第二批傳感器電極的連接器和絕緣組件使得沿第一方向的連接器的相鄰對(duì)由大體上大于第一間距的距離分離。這樣的布置促進(jìn)輸入裝置在襯底第一面和第二面上的形成。例如，通過提供位置以供在第二面上并且在連接器的相鄰對(duì)之間安裝集成電路。在這樣的配置中，輸入裝置可僅由在第一襯底兩面上的導(dǎo)電元件形成，從而潛在地減少輸入裝置的成本和復(fù)雜性。
[0008]在第二個(gè)實(shí)施例中，提供電容性輸入裝置，其包括具有第一面和第二面的第一襯底。第一批傳感器電極的第一陣列布置于第一面上，第一批傳感器電極的第一陣列的每個(gè)具有沿第一方向?qū)R的第一主軸。提供第二批傳感器電極的第二陣列，第二批傳感器電極的第二陣列的每個(gè)具有沿第二方向?qū)R的第二主軸以及沿第一方向的第一間距。第二批傳感器電極的第二陣列的每個(gè)包括布置于第一面上的至少兩個(gè)絕緣組件以及布置于第二面上的至少一個(gè)連接器。具體地，第二批傳感器電極的第二陣列的每個(gè)由至少兩個(gè)絕緣組件形成，其中該兩個(gè)絕緣組件通過該至少一個(gè)連接器歐姆地耦合在一起。布置絕緣組件和連接器使得傳感器電極的第二陣列的兩個(gè)相鄰傳感器電極的兩個(gè)相鄰連接器之間的、沿第一軸的距離，是至少1.5倍的第一間距的距離。這樣的布置促進(jìn)輸入裝置在第一襯底的第一面和第二面上的形成。例如，通過提供位置以供在第二面上并且在連接器的相鄰對(duì)之間安裝集成電路。在這樣的配置中，輸入裝置可僅由第一襯底的兩面上的導(dǎo)電元件形成，從而潛在地減少輸入裝置的成本和復(fù)雜性。
[0009]在第三實(shí)施例中，電容性輸入裝置包括具有第一面和第二面的第一印刷電路板(PCB)襯底。第一批傳感器電極的第一陣列布置于第一面上，其中第一批傳感器電極的第一陣列的每個(gè)具有沿第一方向?qū)R的第一主軸。提供第二批傳感器電極的第二陣列，第二批傳感器電極的第二陣列的每個(gè)具有沿第二方向?qū)R的第二主軸以及沿第一方向的第一間距。第二批傳感器電極的第二陣列中的第一傳感器電極包括布置于第一面上的至少四個(gè)組件以及布置于第二面上的至少兩個(gè)連接器，其中該至少四個(gè)組件通過該至少兩個(gè)連接器歐姆地耦合在一起以定義第一傳感器電極，并且其中該至少兩個(gè)連接器靠近該至少四個(gè)組件的末端布置。相鄰于第一傳感器電極的、第二批傳感器電極的第二陣列中的第二傳感器電極包括布置于第一面上的至少四個(gè)組件以及布置于第二面上的至少兩個(gè)連接器，其中該至少四個(gè)組件通過該至少兩個(gè)連接器歐姆地耦合在一起，來定義該第二傳感器電極，并且其中，至少該兩個(gè)連接器靠近該至少四個(gè)組件的末端布置，使得第二傳感器電極的該至少兩個(gè)連接器的每個(gè)與第一傳感器電極的至少兩個(gè)連接器的每個(gè)相距至少1.5倍第一間距的距離。集成電路安裝在第二面上并且在用于第一傳感器電極的至少兩個(gè)連接器與用于第二傳感器電極的至少兩個(gè)連接器之間，集成電路通信地耦合至第一批傳感器電極的第一陣列以及第二批傳感器電極的第二陣列。此外，在這樣的配置中，輸入裝置可僅由第一 PCB襯底兩面上的導(dǎo)電元件形成，從而潛在地減少輸入裝置的成本和復(fù)雜性。
[0010]提供用于形成電容性輸入裝置的方法。該方法包括提供具有第一面和第二面的第一襯底；在第一面形成第一批傳感器電極的第一陣列，第一批傳感器電極的第一陣列的每個(gè)具有沿第一方向?qū)R的第一主軸；形成多個(gè)絕緣組件，絕緣組件的每個(gè)是第二批傳感器電極的第二陣列的部件，其中第二批傳感器電極的第二陣列的每個(gè)具有沿第二方向?qū)R的第二主軸以及沿第一方向的第一間距；以及形成布置于第二面上的多個(gè)連接器，多個(gè)連接器的每個(gè)沿第二方向并穿過第一襯底歐姆地耦合該多個(gè)組件中的兩個(gè)以形成第二批傳感器電極的第二陣列，其中沿第一方向的該多個(gè)連接器中的相鄰對(duì)由大體上大于第一間距的距離分離。這樣的方法促進(jìn)輸入裝置在第一襯底的第一面和第二面上的形成。例如，通過提供位置以供在第二面上并且在連接器的相鄰對(duì)之間安裝集成電路。在這樣的配置中，輸入裝置可僅由第一襯底兩面上的導(dǎo)電元件形成，從而潛在地減少輸入裝置的成本和復(fù)雜性。
【附圖說明】
[0011]本發(fā)明的優(yōu)選示例性實(shí)施例將在下文中結(jié)合附圖進(jìn)行描述，其中類似的標(biāo)號(hào)表示類似的元件，并且:
圖1是依照本發(fā)明實(shí)施例的包括輸入裝置的示例性系統(tǒng)的框圖；
圖2和3是依照本發(fā)明示例性實(shí)施例的傳感器電極的頂視圖；
圖4是依照本發(fā)明實(shí)施例的傳感器電極的頂視圖和截面?zhèn)纫晥D；
圖5是依照本發(fā)明實(shí)施例的在襯底第二面上的連接器的示意圖；
圖6是依照本發(fā)明實(shí)施例的傳感器電極的頂視圖；以及圖7是依照本發(fā)明實(shí)施例的傳感器電極的頂視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下列詳細(xì)描述本質(zhì)上僅僅是示范性的，并不意圖限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和用途。而且，不存在由在先技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或下面【具體實(shí)施方式】中提出的、任何表達(dá)的或暗示的理論所約束的意圖。
[0013]本發(fā)明的各種實(shí)施例提供促進(jìn)改進(jìn)的可用性的輸入裝置和方法。圖1是依照本技術(shù)的實(shí)施例的、示例性輸入裝置100的框圖。輸入裝置100可配置成向電子系統(tǒng)(未示出)提供輸入。如這文檔所使用的，術(shù)語“電子系統(tǒng)”(或“電子裝置”)廣義地指能夠電子地處理信息的任何系統(tǒng)。電子系統(tǒng)的一些非限定性示例包括所有大小和形狀的個(gè)人電腦，諸如桌上型電腦、膝上型電腦、上網(wǎng)本電腦、平板電腦、網(wǎng)頁瀏覽器、電子書閱讀器以及個(gè)人數(shù)字助手(PDA)。電子系統(tǒng)的附加示例包括合成輸入裝置，諸如包括輸入裝置100和獨(dú)立操縱桿或鍵開關(guān)的物理鍵盤。電子系統(tǒng)的另外示例包括外圍設(shè)備，諸如數(shù)據(jù)輸入設(shè)備(包括遠(yuǎn)程控件和鼠標(biāo))和數(shù)據(jù)輸出設(shè)備(包括顯示屏和打印機(jī))。其他示例包括遠(yuǎn)程端、廣告亭和視頻游戲機(jī)(例如視頻游戲控制臺(tái)、便攜式游戲設(shè)備等)。其他示例包括通信裝置(包括諸如智能電話的蜂窩電話)、以及媒體裝置(包括錄音機(jī)、編輯器和諸如電視的播放器、機(jī)頂盒、音樂播放器、數(shù)字相片框和數(shù)碼相機(jī))。此外，電子系統(tǒng)可以是輸入裝置的主機(jī)或從機(jī)。
[0014]輸入裝置100能夠?qū)崿F(xiàn)為電子系統(tǒng)的物理部件，或能夠與電子系統(tǒng)物理地分離。視情況而定，輸入裝置100可使用下列項(xiàng)的一個(gè)或多個(gè)與電子系統(tǒng)的部件通信:總線、網(wǎng)絡(luò)和其他有線或無線互連。示例包括I2c、SP1、PS/2、通用串行總線(USB)、Bluetooth, RF以及 IRDA。
[0015]在圖1中，輸入裝置100示出為接近傳感器裝置(也通常被稱為“觸摸墊”或“觸摸傳感器裝置”)，其配置成感測由一個(gè)或多個(gè)輸入對(duì)象140在感測區(qū)120中提供的輸入。示例輸入對(duì)象包括如圖1所示的手指和觸控筆。
[0016]感測區(qū)120包含在輸入裝置100之上、周圍、之中和/或附近的任何空間，在其中輸入裝置100能夠檢測用戶輸入(例如，一個(gè)或多個(gè)輸入對(duì)象140提供的用戶輸入)。特定感測區(qū)的尺