用于生成可靠电连接的系统和方法与流程

文档序号:11153947阅读:278来源:国知局
用于生成可靠电连接的系统和方法与制造工艺

本申请要求2015年10月29日提交的美国临时专利申请序号62/248,100的优先权,通过引用将其结合到本文中。

技术领域

本发明一般涉及电子装置。



背景技术:

包括接近传感器装置(通常又称作触摸板或触摸传感器装置)的输入装置广泛用于多种电子系统中。接近传感器装置通常包括常常通过表面来区分的感测区,在其中接近传感器装置确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可用来提供电子系统的接口。例如,接近传感器装置常常用作较大计算系统的输入装置(诸如集成在,或外设于,笔记本或台式计算机中的不透明触摸板)。接近传感器装置还常常用于较小计算系统(诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏)中。



技术实现要素:

一般来说,在一个方面,本发明涉及一种制造方法。该方法包括得到以保护涂层覆盖的接触区,保护涂层防止接触区的氧化。接触区耦合到传感器衬底,其包括各种传感器电极。传感器电极检测一个或多个输入对象的位置。该方法还包括在接触区上沉积焊膏阵列。该方法还包括从接触区中去除保护涂层的一部分。该方法还包括将接触区耦合到托架组件。

一般来说,在一个方面,本发明涉及一种输入装置。该输入装置包括传感器衬底,其包括各种传感器电极。传感器电极检测一个或多个输入对象的位置。该输入装置还包括与传感器衬底耦合的接触区。接触区包括保护涂层残余以及接触区上布置的焊料元件阵列。该输入装置还包括电接地,其经过焊料元件阵列欧姆地耦合到接触区。

一般来说,在一个方面,本发明涉及一种电子系统。该电子系统包括显示装置以及耦合到显示装置的输入装置。输入装置包括传感器衬底,其包括各种传感器电极。传感器电极检测一个或多个输入对象的位置。输入装置还包括与传感器衬底耦合的接触区。接触区包括保护涂层残余以及接触区上布置的焊料元件阵列。该输入装置还包括电接地,其经过焊料元件阵列欧姆地耦合到接触区。

通过以下描述和所附权利要求,本发明的其他方面将会显而易见。

附图说明

图1示出按照一个或多个实施例的框图。

图2、图3.1、3.2和图4示出按照一个或多个实施例的示意图。

图5示出按照一个或多个实施例的流程图。

图6.1和图6.2示出按照一个或多个实施例的计算系统。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的具体实施例。为了一致性,各个附图中的相似元件通过相似参考标号来表示。

在本发明的实施例的以下详细描述中,提出许多具体细节,以便提供对本发明的更透彻理解。但是,对本领域的技术人员显而易见的是,本发明可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下,没有详细描述众所周知的特征,以免不必要地使描述复杂化。

贯穿本申请,序数(例如第一、第二、第三等)可用作元件(即,本申请中的任何名词)的形容词。序数的使用不是暗示或创建元件的任何特定排序,也不是将任何元件限定到仅作为单个元件,除非明确公开,诸如通过使用术语“之前”、“之后”、“单个”和其他这种术语。相反,序数的使用是为了区分元件。作为举例,第一元件与第二元件不同,以及第一元件可包含多于一个元件,并且按照元件的排序继承(或领先)第二元件。

各个实施例提供促进改进可用性的输入装置和方法。具体来说,一个或多个实施例针对一种制造具有到输入装置中的托架的欧姆连接的接触区的方法。具体来说,接触区可具有保护涂层,诸如有机保焊剂(OSP)涂层,其防止接触区的氧化。但是,在组装输入装置中,接触区与托架之间的所产生连接,因为,例如保护涂层残余和/或来自焊膏的剩余焊剂,而可能具有不可靠阻抗值。因而,在一个或多个实施例中,接触区使用从焊膏产生的焊料元件阵列来接合到托架。在经过加热工艺去除保护涂层之后,来自焊膏阵列的所产生焊料可产生具有接触区与托架之间的增加导电率的焊料元件阵列。此外,通过将托架耦合到输入装置内的电接地,接触区可产生可靠接地垫,其防止输入装置内的静电放电故障。

现在来看附图,图1是按照本发明的实施例的示范输入装置(100)的框图。输入装置(100)可配置成向电子系统(未示出)提供输入。如本文档所使用的,术语“电子系统”(或“电子装置”)广义地表示能够以电子方式处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机,诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板、网络浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDA)。附加示例电子系统包括复合输入装置,诸如包括输入装置(100)和独立操纵杆或按键开关的物理键盘。其他示例电子系统包括诸如数据输入装置(包括遥控和鼠标)和数据输出装置(包括显示屏幕和打印机)之类的外围设备。其他示例包括远程终端、信息亭和视频游戏机(例如视频游戏控制台、便携游戏装置等)。其他示例包括通信装置(包括蜂窝电话,诸如智能电话)和媒体装置(包括记录器、编辑器和诸如电视机的播放器、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机)。另外,电子系统可能是输入装置的主机或从机。

输入装置(100)可实现为电子系统的物理部件,或者可与电子系统在物理上分离。此外,输入装置(100)的部分作为电子系统的部件。例如,确定模块的全部或部分可在电子系统的装置驱动器中实现。视情况而定,输入装置(100)可使用下列任一个或多个与电子系统的部件进行通信:总线、网络和其他有线或无线互连。示例包括I2C、SPI、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF和IRDA。

图1中,输入装置(100)示出为接近传感器装置(又常常称作“触摸板”或“触摸传感器装置”),其配置成感测由一个或多个输入对象(140)在感测区(120)中提供的输入。示例输入对象包括手指和触控笔,如图1所示。贯穿本申请,使用输入对象的单数形式。虽然使用单数形式,但是多个输入对象在感测区(120)中存在。此外,哪一个特定输入对象处于感测区中可随着一个或多个手势的过程而变化。例如,第一输入对象可处于感测区中,以执行第一手势,随后,第一输入对象和第二输入对象可处于表面上方感测区中,以及最后,第三输入对象可执行第二手势。为了避免不必要地使描述复杂化,输入对象的单数形式被使用,并且表示上述变化的全部。

感测区(120)包含输入装置(100)上方、周围、之中和/或附近的任何空间,在其中输入装置(100)能够检测用户输入(例如由一个或多个输入对象(140)所提供的用户输入)。特定感测区的尺寸、形状和位置可逐个实施例极大地改变。

在一些实施例中,感测区(120)沿一个或多个方向从输入装置(100)的表面延伸到空间中,直到信噪比阻止充分准确的对象检测。输入装置表面上方的延伸可称作表面上方感测区。在各个实施例中,这个感测区(120)沿特定方向延伸的距离,可以是大约小于一毫米、数毫米、数厘米或者更多,并且可随所使用的感测技术的类型和期望的精度而极大地改变。因此,一些实施例感测输入,其中包括没有与输入装置(100)的任何表面相接触、与输入装置(100)的输入表面(例如触摸表面)相接触、与耦合某个量的外加力或压力的输入装置(100)的输入表面相接触,和/或其组合。在各个实施例中,输入表面可由传感器电极位于其中的壳体的表面、由施加在传感器电极或者任何壳体之上的面板等来提供。在一些实施例中,感测区(120)在投影到输入装置(100)的输入表面上时具有矩形形状。

输入装置(100)可利用传感器组件和感测技术的任何组合来检测感测区(120)中的用户输入。输入装置(100)包括用于检测用户输入的一个或多个感测元件。作为若干非限制性示例,输入装置(100)可使用电容性、倒介电、电阻性、电感性、磁、声、超声和/或光学技术。

一些实现配置成提供跨越一维、二维、三维或更高维的空间的图像。一些实现配置成提供沿特定轴或平面的输入的投影。此外,一些实现可配置成提供一个或多个图像和一个或多个投影的组合。

在输入装置(100)的一些电阻性实现中,柔性且导电第一层通过一个或多个隔离元件与导电第二层分隔。在操作期间,跨层创建一个或多个电压梯度。按压柔性第一层可使它充分弯曲,以创建层之间的电接触,从而产生反映层之间的接触的点的电压输出。这些电压输出可用来确定位置信息。

在输入装置(100)的一些电感性实现中,一个或多个感测元件获得由谐振线圈或线圈对所感应的回路电流。电流的幅值、相位和频率的某个组合则可用来确定位置信息。

在输入装置(100)的一些电容性实现中,施加电压或电流以创建电场。附近的输入对象引起电场的变化,并且产生电容性耦合的可检测变化,其可作为电压、电流等的变化来检测。

一些电容性实现利用电容性感测元件的阵列或者其他规则或不规则图案来创建电场。在一些电容性实现中,独立感测元件可欧姆地短接在一起,以形成更大传感器电极。一些电容性实现利用电阻片,其可以是电阻均匀的。

一些电容性实现利用基于传感器电极与输入对象之间的电容性耦合的变化的“自电容”或(或“绝对电容”)感测方法。在各个实施例中,传感器电极附近的输入对象改变传感器电极附近的电场,因而改变所测量的电容性耦合。在一个实现中,绝对电容感测方法通过相对参考电压(例如系统地)来调制传感器电极,以及通过检测传感器电极与输入对象之间的电容性耦合来进行操作。参考电压可以是大体上恒定的电压或变化电压,以及在各个实施例中,参考电压可以是系统地。使用绝对电容感测方法所获取的度量可称作绝对电容性度量。

一些电容性实现利用基于传感器电极之间的电容性耦合的变化的“互电容”(或“跨电容”)感测方法。在各个实施例中,传感器电极附近的输入对象改变传感器电极之间的电场,因而改变所测量的电容性耦合。在一个实现中,互电容感测方法通过检测一个或多个发射器传感器电极(又称作“发射器电极”或“发射器”)与一个或多个接收器传感器电极(又称作“接收器电极”或“接收器”)之间的电容性耦合来进行操作。发射器传感器电极可相对于参考电压(例如系统地)来调制,以传送发射器信号(又称作“感测信号”)。接收器传感器电极可相对于参考电压保持为大体上恒定,以促进所产生信号的接收。参考电压可以是大体上恒定的电压,以及在各个实施例中,参考电压可以是系统地。在一些实施例中,发射器传感器电极均可被调制。发射器电极相对于接收器电极来调制,以传送发射器信号并且促进所产生信号的接收。所产生信号可包括与一个或多个发射器信号,和/或与一个或多个环境干扰源(例如其他电磁信号)对应的(一个或多个)影响。影响可以是发射器信号、由一个或多个输入对象和/或环境干扰引起的发射器信号的变化、或者其他这类影响。传感器电极可以是专用发射器或接收器,或者可配置成既传送又接收。使用互电容感测方法所获取的度量可称作互电容度量。

此外,传感器电极可具有变化形状和/或尺寸。相同形状和/或尺寸的传感器电极可以或者可以不处于相同编组中。例如,在一些实施例中,接收器电极可具有相同形状和/或尺寸,而在其他实施例中,接收器电极可以是变化的形状和/或尺寸。

图1中,处理系统(110)示出为输入装置(100)的一部分。处理系统(110)配置成操作输入装置(100)的硬件,以检测感测区(120)中的输入。处理系统(110)包括一个或多个集成电路(IC)的部分或全部和/或其他电路组件。例如,互电容传感器装置的处理系统可包括:发射器电路,配置成采用发射器传感器电极来传送信号;和/或接收器电路,配置成采用接收器传感器电极来接收信号。此外,绝对电容传感器装置的处理系统可包括:驱动器电路,配置成将绝对电容信号驱动到传感器电极上;和/或接收器电路,配置成以那些传感器电极来接收信号。在一个或多个实施例中,组合互电容和绝对电容传感器装置的处理系统可包括以上所述互电容和绝对电容电路的任何组合。在一些实施例中,处理系统(110)还包括电子可读指令,诸如固件代码、软件代码等。在一些实施例中,组成处理系统(110)的组件定位在一起,诸如在输入装置(100)的(一个或多个)感测元件的附近。在其他实施例中,处理系统(110)的组件在物理上是独立的,其中一个或多个组件靠近输入装置(100)的感测元件,而一个或多个组件位于其他位置。例如,输入装置(100)可以是耦合到计算装置的外设,并且处理系统(110)可包括配置成运行于计算装置的中央处理单元上的软件以及与中央处理器分离的一个或多个IC(也许具有关联固件)。作为另一个示例,输入装置(100)可在物理上集成到移动装置中,并且处理系统(110)可包括作为移动装置的主处理器的部件的电路和固件。在一些实施例中,处理系统(110)专用于实现输入装置(100)。在其他实施例中,处理系统(110)还执行其他功能,诸如操作显示屏幕、驱动触觉致动器等。

处理系统(110)可实现为操控处理系统(110)的不同功能的一组模块。各模块可包括作为处理系统(110)的一部分的电路、固件、软件或者其组合。在各个实施例中,可使用模块的不同组合。例如,如图1所示,处理系统(110)可包括确定模块(150)和传感器模块(160)。确定模块(150)可包括以下功能性:确定何时至少一个输入对象处于感测区中;确定信噪比;确定输入对象的位置信息;识别手势;基于手势、手势的组合或其他信息来确定要执行的动作;和/或执行其他操作。

传感器模块(160)可包括驱动感测元件以传送发射器信号和接收所产生信号的功能性。例如,传感器模块(160)可包括耦合到感测元件的传感电路。传感器模块(160)可包括,例如发射器模块和接收器模块。发射器模块可包括发射器电路,其耦合到感测元件的发射部分。接收器模块可包括耦合到感测元件的接收部分的接收器电路,并且可包括接收所产生信号的功能性。

尽管图1示出确定模块(150)和传感器模块(160),但是按照本发明的一个或多个实施例,备选或附加模块可存在。这类备选或附加模块可对应于与上述模块的一个或多个不同的模块或子模块。示例备选或附加模块包括:硬件操作模块,用于操作诸如传感器电极和显示屏幕之类的硬件;数据处理模块,用于处理诸如传感器信号和位置信息之类的数据;报告模块,用于报告信息;以及识别模块,配置成识别手势、诸如模式变更手势;以及模式变更模块,用于改变操作模式。此外,各种模块可组合在独立集成电路中。例如,第一模块可至少部分包含在第一集成电路内,以及独立模块可至少部分包含在第二集成电路内。此外,单个模块的部分可跨越多个集成电路。在一些实施例中,处理系统作为整体可执行各种模块的操作。

在一些实施例中,处理系统(110)直接通过引起一个或多个动作,来响应感测区(120)中的用户输入(或者没有用户输入)。示例动作包括改变操作模式以及诸如光标移动、选择、菜单导航和其他功能之类的图形用户界面(GUI)动作。在一些实施例中,处理系统(110)向电子系统的某个部分(例如向电子系统中与处理系统(110)分离的中央处理系统,若这种独立中央处理系统存在的话)提供与输入(或者没有输入)有关的信息。在一些实施例中,电子系统的某个部分处理从处理系统(110)接收的信息,以对用户输入起作用,诸如促进全范围的动作,包括模式变更动作和GUI动作。

例如,在一些实施例中,处理系统(110)操作输入装置(100)的(一个或多个)感测元件,以产生指示感测区(120)中的输入(或者没有输入)的电信号。处理系统(110)在产生提供给电子系统的信息中可对电信号执行任何适当量的处理。例如,处理系统(110)可数字化从传感器电极得到的模拟电信号。作为另一个示例,处理系统(110)可执行滤波或者其他信号调节。作为又一个示例,处理系统(110)可减去或者以其他方式计及基线,使得信息反映电信号与基线之间的差。作为又一些示例,处理系统(110)可确定位置信息,确定力信息,将输入识别为命令,识别笔迹等。

本文所使用的“位置信息”广义地包含绝对位置、相对位置、速度、加速度和其他类型的空间信息。示范“零维”位置信息包括近/远或接触/无接触信息。示范“一维”位置信息包括沿轴的位置。示范“二维”位置信息包括平面中的运动。示范“三维”位置信息包括空间中的瞬时或平均速度。其他示例包括空间信息的其他表示。还可确定和/或存储与一种或多种类型的位置信息有关的历史数据,包括,例如随时间来跟踪位置、运动或者瞬时速度的历史数据。

本文所使用的“力信息”旨在广义地包含与格式无关的力信息。例如,力信息可针对各对象作为向量或纯量来提供。作为另一个示例,力信息可作为关于所确定力已经越过或者尚未越过阈值量的指示来提供。作为其他示例,力信息还能够包括用于手势识别的时间历史分量。下面将更详细描述的是,来自处理系统的位置信息和力信息可用来促进全范围的界面输入,包括接近传感器装置用作指示装置用于选择、光标控制、滚动和其他功能。

在一些实施例中,输入装置(100)采用由处理系统(110)或者由某个其他处理系统操作的附加输入组件来实现。这些附加输入组件可提供用于感测区(120)中的输入的冗余功能性,或者某个其他功能性。图1示出感测区(120)附近的按钮(130),其可用来促进使用输入装置(100)的项目的选择。其他类型的附加输入组件包括滑块、球、轮、开关等。相反,在一些实施例中,输入装置(100)可以在没有其他输入组件的情况下实现。

在一些实施例中,输入装置(100)包括触摸屏界面,并且感测区(120)重叠显示屏幕的工作区的至少一部分。例如,输入装置(100)可包括覆盖显示屏幕、大体上透明的传感器电极,并且为关联电子系统提供触摸屏界面。显示屏幕可以是能够向用户显示可视界面的、任何类型的动态显示器,并且可包括任何类型的发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体、电致发光(EL)或者其他显示技术。输入装置(100)和显示屏幕可共享物理元件。例如,一些实施例可将相同电组件的一些用于显示和感测。在各个实施例中,显示装置的一个或多个显示电极可配置用于显示更新和输入感测。作为另一个示例,显示屏幕可部分或整个地由处理系统(110)来操作。

应当理解,尽管在全功能设备的上下文中描述本发明的许多实施例,本发明的机制能够作为采用多种形式的程序产品(例如软件)来分配。例如,本发明的机制可作为电子处理器可读的信息承载介质(例如,处理系统(110)可读的、非暂时性计算机可读和/或可记录/可写信息承载介质)上的软件程序来实现和分配。另外,本发明的实施例同样适用,而与用于执行分配的介质的特定类型无关。例如,采用计算机可读程序代码形式、执行本发明的实施例的软件指令可完全或部分、暂时或永久地存储在非暂时性计算机可读存储介质上。非暂时性、电子可读介质的示例包括各种磁盘、物理存储器、存储器、存储棒、存储卡、存储器模块和/或任何其他计算机可读存储介质。电子可读介质可基于闪速、光、磁、全息或者任何其他存储技术。

尽管图1中未示出,但是处理系统(110)、输入装置(100)和/或主机系统可包括一个或多个计算机处理器、关联存储器(例如随机存取存储器(RAM)、高速缓冲存储器、闪速存储器等)、一个或多个存储装置(例如硬盘、诸如致密光盘(CD)驱动器或数字多功能光盘(DVD)驱动器之类的光盘驱动器、闪速存储棒等)、以及许多其他元件和功能性。计算机处理器可以是用于处理指令的集成电路。例如,计算机处理器可以是一个或多个核或者处理器的微核。此外,一个或多个实施例的一个或多个元件可位于远程位置,并且通过网络连接到其他元件。此外,本发明的实施例可在具有若干节点的分布式系统上实现,其中本发明的各部分可位于分布式系统内的不同节点上。在本发明的一个实施例中,节点对应于独特的计算装置。备选地,节点可对应于具有关联物理存储器的计算机处理器。节点备选地可对应于具有共享存储器和/或资源的计算机处理器或者计算机处理器的微核。

尽管图1示出组件的一种配置,但是可使用其他配置,而没有背离本发明的范围。例如,各种组件可以相组合,以创建单个组件。作为另一个示例,由单个组件所执行的功能性可由两个或更多组件来执行。

来看图2,图2示出按照一个或多个实施例的示意图。如图2所示,输入装置(200)包括布置在传感器衬底(220)上的各种传感器电极(210)。传感器电极(210)可以是与图1以及所附描述中所述的传感器电极相似的传感器电极。例如,传感器电极可包括接近传感器,其包括检测感测区中的一个或多个输入对象的位置的功能性。此外,传感器电极(210)可使用经过传感器衬底(220)的层间通孔欧姆地连接到传感器衬底(220)的相对侧上的焊点。传感器电极也可以是力传感器电极,其包括检测由输入对象对输入表面(未示出)所施加的输入力的功能性。此外,传感器衬底(220)可以是物理层、诸如晶圆,其在制作半导体装置中使用。例如,传感器衬底(220)可以是印刷电路板。对于关于传感器衬底(220)的更多信息,参见以下图4和所附描述。

传感器衬底(220)可在操作上连接到接触区(230)。接触区(230)可包括提供传感器衬底(220)中的一个或多个集成电路(未示出)与托架的一部分(例如托架组件(260))之间的一个或多个欧姆连接。例如,接触区(230)可以是传感器衬底(220)中的金属区,其包括充当用于耦合到传感器衬底(220)的多个集成电路的接地垫的功能性。相应地,接触区(230)可由铜或另一种导电材料来制成。

继续看图2,在一个或多个实施例中,保护涂层残余(240)是在输入装置(200)的制造期间、先前布置在接触区(230)上的保护涂层的所产生产物。在一个或多个实施例中,例如,保护涂层残余(240)是在回流或另一个去除工艺期间没有被去除的保护涂层的一部分。

在一个或多个实施例中,例如,施加到接触区(230)的保护涂层包括防止一个或多个化学反应在传感器衬底(220)经受表面安装技术(SMT)工艺之前对接触区(230)发生的功能性。换言之,没有使用保护涂层,接触区(230)的一部分作为在组装输入装置(200)中执行的各种制造工艺的结果而可能氧化。并非将昂贵的惰性金属(诸如金)用于接触区(230),例如,保护涂层可将接触区(230)与氧化相隔离达一个期望的时间段。在一个或多个实施例中,保护涂层包括有机保焊剂(OSP)化合物。相应地,保护涂层可包括来自唑类的水基化合物的化学化合物,以用于产生衬底上的保护涂层。

在一个或多个实施例中,焊料元件阵列(250)布置在接触区(230)上。在一个或多个实施例中,例如,焊料元件阵列(250)是在输入装置(200)的制造期间施加的焊膏阵列的结果。具体来说,焊膏可以是焊料和焊剂的混合物。焊剂可以是例如基于松香的焊剂、水溶性焊剂和/或免清洗焊剂。尽管焊料元件阵列(250)在图2中示出为包括一系列近似圆的均匀块,但是在其他实施例中,焊料元件阵列(250)可包括其他形状。在一个或多个实施例中,例如,焊膏阵列可按照各种多边形形状块沉积在接触区(230)上,以产生焊料元件阵列(250)。例如,焊料元件阵列(250)中的焊料元件可以是对应于三角形、正方形、六边形等的单独块,以及任何其他几何形状。此外,焊料元件阵列(250)的元件可包括近似均匀大小的块和/或不同大小的元件。

来看图3.1-3.2,图3.1-3.2示出按照一个或多个实施例的示意图。如图3.1-3.2所示,具有保护涂层的接触区(321)可具有沉积在接触区(321)中的焊膏阵列(311)。图3.2中,托架组件(330)接合到具有来自制造工艺的保护涂层残余的接触区(322)。例如,托架组件(330)可使用焊料元件阵列(312)来连接到接触区。具体来说,焊料元件阵列(312)可以是在加热工艺、诸如回流工艺之后的焊膏阵列(311)的产物。例如,加热工艺可将焊膏阵列(311)变换为接触区(322)与内部托架组件(330)之间的一系列焊料元件(例如焊料元件阵列(312))。换言之,通过融化焊膏阵列(311),焊剂可蒸发,并且留下与接触区(321)和内部托架组件(330)接合的焊料元件阵列(312)。

来看图4,图4示出按照一个或多个实施例的示意图。如图4所示,输入装置(400)可包括传感器衬底(450)和接触区(420)。传感器衬底(450)和接触区(420)可与图2和所附描述中所述的传感器衬底和接触区相似。在一个或多个实施例中,接触区(420)可被内部托架组件(410)重叠,内部托架组件(410)接合到具有与图3.2所示的焊料元件阵列相似的焊料元件阵列的接触区。例如,焊料元件阵列可通过将图3.2所述的焊膏阵列发送经过一个或多个加热工艺而产生。

此外,输入装置(400)可包括安装到传感器衬底(450)的一个或多个集成电路(例如集成电路(430))。集成电路(430)可通过各种布线迹线(例如布线迹线460))欧姆地连接到接触区(420)。布线迹线(460),例如可以是沉积在传感器衬底(450)上的导电迹线。例如,布线迹线(460)可以是连接到集成电路(430)的一个或多个接地引脚(未示出)的接地迹线。

继续看图4,静电放电(ESD)事件(470)可在输入装置(400)中发生。具体来说,ESD事件(470)可以是电脉冲,其对输入装置(400)的一部分、诸如集成电路(430)发生影响。例如,ESD事件可在短时长、例如1纳秒至100纳秒内生成电流、例如1安培。ESD事件可通过输入装置(400)中积聚的正或负电荷来生成。相应地,在ESD事件(470)期间,由ESD事件(470)产生的电流可寻求电流到电接地(480)的放电通路。具体来说,电接地(480)可以是输入装置(400)中的电位的参考点。因此,输入装置(400)中的电流可寻求回到电接地(480)的公共返回通路。此外,电接地(480)可以是系统地或底盘地。

为了产生放电通路,接触区(420)可经由内部托架组件(410)欧姆地耦合到电接地(480)。内部托架组件(410)可以是金属的,并且可与延伸跨过接触区(420)中的“金属手指”相似。相应地,内部托架组件(410)可在操作上连接到外部托架组件(440),其在操作上连接到电接地(480)。在一些实施例中,托架的部分(例如内部托架组件(410)、外部托架组件(440))提供输入装置(400)内的偏转功能性,以产生触板。触板可包括激活元件(例如轻触开关),其在通信上耦合到处理系统,并且具有基于用户触发激活元件来确定用户输入的功能性。

另外,传感器衬底(450)还可包括静电放电保护机制(未示出)。例如,传感器衬底(450)可包括导电材料环,其围绕传感器衬底(450)中的传感器区域(例如具有传感器电极的区域)。导电材料环可产生远离传感器区域的具有低阻抗的放电通路。换言之,当ESD事件(470)发生时,潜在破坏性电压可经过导电材料环(又称作“冲击环”)流动到电接地(480),而不是经过布置在传感器衬底(450)中的传感器电极。

来看图5,图5示出按照一个或多个实施例的流程图。尽管按序提供和描述这些流程图中的各种步骤,但是本领域的技术人员将会理解,步骤的一些或全部可按照不同顺序来运行,可以相组合或省略,以及步骤的一些或全部可并行运行。此外,步骤可主动或被动地执行。

在步骤500,得到按照一个或多个实施例的传感器衬底。例如,传感器衬底可以是图2和/或图4以及所附描述中所述的传感器衬底。

在步骤510,对于按照一个或多个实施例的传感器衬底得到以保护涂层覆盖的接触区。例如,由铜制成的接触区可使用重或轻浴(bath)来形成,在其后可接着接触区的铜电镀。一旦接触区在传感器衬底中形成,保护涂层可使用水溶液(其将保护涂层材料接合到接触区)沉积在接触区上。在一个或多个实施例中,例如,保护涂层是有机保焊剂(OSP)化合物、诸如唑类成员,诸如三唑化合物、咪唑化合物或苯并咪唑化合物。在保护涂层施加到接触区之后,传感器衬底可经过漂洗,以从传感器衬底清洗水溶液。

在步骤520,按照一个或多个实施例,焊膏阵列沉积在接触区上。在一个或多个实施例中,焊膏可按照特定设计和/或焊膏阵列之中的各个焊膏块之间的特定间距沉积在来自步骤510的接触区上。例如,输入装置中的焊料元件阵列的形成和/或几何结构可在步骤520的沉积工艺期间来控制。相应地,可指定焊膏大小和/或几何结构的设计,以实现用于在以下步骤540中将接触区与托架组件耦合的焊料元件阵列的期望形成和/或几何结构。

在一个或多个实施例中,例如,焊膏阵列按照规则图案来沉积,使得在以下步骤530中去除保护涂层期间,焊膏阵列的成员与来自步骤500的传感器衬底的接触区进行接合。焊膏阵列的成员可以,例如,按照焊膏阵列的相邻成员之间从0.5 mm至1.5 mm的间距来沉积。换言之,焊膏的成员可在接触区内被分隔,例如,达0.5 mm至1.5 mm之间的距离。

此外,焊膏阵列的沉积成员的大小可具有,例如,0.2 mm与0.7 mm之间的直径。但是,其他尺寸也可用于焊膏阵列的成员。焊膏阵列可在与,预计将其他电组件焊接到来自步骤500的传感器衬底的一侧,将焊膏沉积到焊点上大致相同的时间来沉积。

在一个或多个实施例中,焊膏阵列包括各种焊球。例如,焊球可具有大约0.4 mm的直径。此外,焊膏阵列可具有将焊球与焊膏阵列之中的相邻焊球分隔的1.0 mm间距。并非形状近似球形,焊膏阵列也可包括焊盘。焊盘可与半球或者球形形状的其他部分相似。

在步骤530,按照一个或多个实施例,从接触区中去除保护涂层的一部分。在焊点和/或一个或多个集成电路到来自步骤500的传感器衬底的表面安装期间,保护涂层可,例如,在回流工艺期间因热度而充分蒸发。此外,保护涂层的蒸发可产生传感器衬底中布置的传感器电极之间的欧姆连接。但是,在这个工艺期间,OSP层可在接地垫的区域中蒸发,由此使铜接地垫暴露于氧化。另外,如果接地垫区域中的OSP层没有充分蒸发,则到金属托架的最终连接可能不充分地导电以提供ESD事件所需的低阻抗通路。在一个或多个实施例中,在产生接触区的充分保护中,在步骤510施加比在步骤530中所去除的更多的保护涂层材料。因此,在以下步骤540中可保证接触区上的保护材料残余。

在回流工艺期间,例如,可加热焊膏阵列,以产生诸如焊料元件阵列中的多个焊料元件,其提供接触区与托架组件之间的电和机械连接。具体来说,这种加热工艺可包括230℃-265℃的温度范围。例如,265℃可对应于无铅回流工艺中的峰值温度。在一个或多个实施例中,加热工艺是回流工艺。具体来说,回流工艺可包括发送具有焊膏阵列的传感器衬底经过回流炉或其他热加热装置。在一个或多个实施例中,在集成电路耦合到来自步骤500的传感器衬底之前在步骤530中去除保护涂层。

在步骤540,按照一个或多个实施例,接触区采用焊料元件阵列来耦合到托架组件。具体来说,焊膏阵列可提供来自步骤510的接触区与托架组件之间的粘合连接。焊膏阵列可在步骤530变换为焊料元件阵列。因此,步骤530和步骤540可在制造工艺中组合为单个步骤。

在一个或多个实施例中,例如,如果保护涂层材料通过回流工艺和/或通过附加清洗完全被去除,则氧化铜层在步骤540的接触区中的外露铜的表面形成。照这样,这个氧化铜层可具有高电阻。因此,在一个或多个实施例中,焊料元件阵列产生接触区与托架组件之间的增加导电率,以解决氧化铜层的高电阻。

此外,独立粘合剂可施加到从来自步骤520的焊膏阵列所产生的各种焊料连接,以将托架组件接合到接触区。在一个或多个实施例中,将接触区欧姆地耦合到托架组件为耦合到传感器衬底的同一侧上的接触区的、一个或多个组件(诸如集成电路)提供到电接地的欧姆连接。具体来说,集成电路的电接地引脚可具有经过布线迹线例如到接触区的欧姆连接,其中接触区通过直到托架组件的连接来接地。此外,在一个或多个实施例中,将接触区耦合到托架内部组件产生具有与托架组件相同的电位的电接地引脚。

在一个或多个实施例中,焊料元件阵列产生接触区与托架之间的增加量的导电率。相应地,这个增加导电率可消除保护涂层残余和/或输入装置中产生的焊料元件中剩余的未蒸发焊剂的影响。这个焊料元件阵列可为各种集成电路和输入装置中的其他组件产生更可靠电接地。照这样,在一个或多个实施例中,焊料元件阵列为到托架组件的静电放电事件产生具有低电阻的电通路。具体来说,电通路可具有比到传感器衬底中安装的一个或多个集成电路的另一个电通路更低的电阻,并且因而可保护一个或多个集成电路免受静电放电事件的损伤。

尽管步骤540描述为与步骤530和步骤520分离的步骤,但是在一个或多个实施例中,可组合步骤520-540之中的一个或多个步骤。例如,传感器衬底可在步骤520使用焊膏阵列来耦合到托架,并且在回流工艺期间加热。

在步骤550,按照一个或多个实施例,将传感器衬底安装在输入装置中。具体来说,在各种回流和/或SMT工艺对来自步骤500的传感器衬底执行之后,传感器衬底与图1和所附描述中所述相似地安装在输入装置中。例如,来自步骤510的接触区可具有在步骤530去除保护涂层之后剩余的保护涂层残余。这个保护涂层残余可能是有机保焊剂化合物、或者由制造工艺期间的有机保焊剂化合物的使用而产生的产物。此外,来自步骤520的焊膏阵列例如通过在步骤530的加热工艺可变换为焊料元件阵列。

在步骤560,按照一个或多个实施例,将输入装置安装在电子系统中。电子系统可与以下在图6.1和图6.2以及所附描述中所述的计算系统相似。相应地,来自步骤550的输入装置可在操作上耦合到处理系统和/或显示装置。此外,来自步骤540的托架组件例如可耦合到膝上型计算机的底盘。

本发明的实施例可在计算系统上实现。可使用移动、台式、服务器、路由器、交换机、嵌入式装置或其他类型的硬件的任何组合。例如,如图6.1所示,计算系统(600)可包括一个或多个计算机处理器(602)、非持久存储装置(604)(例如,易失性存储器,诸如随机存取存储器(RAM)、高速缓冲存储器)、持久存储装置(606)(例如,硬盘、诸如致密光盘(CD)驱动器或数字多功能光盘(DVD)驱动器的光驱、闪速存储器等)、通信接口(612)(例如蓝牙接口、红外接口、网络接口、光学接口等),以及许多其他元件和功能性。

计算机处理器(602)可以是用于处理指令的集成电路。例如,计算机处理器可以是一个或多个核或者处理器的微核。计算系统(600)还可包括一个或多个输入装置(610),诸如触摸屏、键盘、鼠标、话筒、触摸板、电子笔或任何其他类型的输入装置。

通信接口(612)可包括用于将计算系统(600)连接到网络(未示出)(例如局域网(LAN)、诸如因特网的广域网(WAN)、移动网络或任何其他类型的网络)和/或连接到另一个装置(诸如另一个计算装置)的集成电路。

此外,计算系统(600)可包括一个或多个输出装置(608),诸如屏幕(例如液晶显示器(LCD)、等离子体显示器、触摸屏、阴极射线管(CRT)监视器、投影仪或其他显示装置)、打印机、外部存储装置或者任何其他输出装置。输出装置的一个或多个可与(一个或多个)输入装置是相同或不同的。(一个或多个)输入和输出装置可本地或远程连接到(一个或多个)计算机处理器(602)、非持久存储装置(604)和持久存储装置(606)。许多不同类型的计算系统存在,并且上述(一个或多个)输入和输出装置可采取其他形式。

采取计算机可读程序代码的形式以执行本发明的实施例的软件指令可完全或部分、暂时或永久地存储在非暂时性计算机可读介质(诸如CD、DVD、存储装置、磁盘、磁带、闪速存储器、物理存储器或者任何其他计算机可读存储介质)上。具体来说,软件指令可对应于计算机可读程序代码,其,在由(一个或多个)处理器运行时,配置成执行本发明的一个或多个实施例。

图6.1中的计算系统(600)可连接到网络或者作为其一部分。例如,如图6.2所示,网络(620)可包括多个节点(例如节点X(622)、节点Y(624))。各节点可对应于计算系统、诸如图6.1所示的计算系统,或者所组合的一组节点可对应于图6.1所示的计算系统。作为示例,本发明的实施例可在连接到其他节点的分布式系统的一个节点上实现。作为另一个示例,本发明的实施例可在具有多个节点的分布式计算系统上实现,其中本发明的各部分可位于分布式计算系统内的不同节点上。此外,上述计算系统(600)的一个或多个元件可位于远程位置,并且通过网络连接到其他元件。

尽管图6.2中未示出,但是节点可对应于经由底板连接到其他节点的服务器机架中的叶片(blade)。作为另一个示例,节点可对应于数据中心中的服务器。作为另一个示例,节点可对应于具有共享存储器和/或资源的计算机处理器或者计算机处理器的微核。

网络(620)中的节点(例如节点X(622)、节点Y(624))可配置成为客户端装置(626)提供服务。例如,节点可以是云计算系统的部分。节点可包括从客户端装置(626)接收请求并且向客户端装置(626)传送响应的功能性。客户端装置(626)可以是计算系统、诸如图6.1所示的计算系统。此外,客户端装置(626)可包括和/或执行本发明的一个或多个实施例的全部或者一部分。

图6.1和图6.2所述的计算系统或者计算系统编组可包括执行本文所公开的多种操作的功能性。例如,(一个或多个)计算系统可执行相同或不同系统上的进程之间的通信。采用主动或被动通信的某种形式的多种机制可促进同一装置上的进程之间的数据的交换。代表这些进程间通信的示例包括,但不限于,文件、信号、套接字、消息队列、管道、信号机、共享存储器、消息传递和存储器映射文件的实现。下面提供关于这些非限制性示例的耦合的进一步细节。

基于客户端-服务器组网模型,套接字可用作实现同一装置上的进程之间的双向数据传递的接口或通信信道端点。首先,遵循客户端-服务器组网模型,服务器进程(例如提供数据的进程)可创建第一套接字对象。随后,服务器进程绑定第一套接字对象,由此将第一套接字对象与唯一名称和/或地址关联。在创建和绑定第一套接字对象之后,服务器进程则等待并且监听来自一个或多个客户端进程(例如寻求数据的进程)的入局连接请求。在这一点,当客户端进程希望得到来自服务器进程的数据时,客户端进程通过创建第二套接字对象而开始。客户端进程则进行到生成连接请求,其至少包括第二套接字对象以及与第一套接字对象关联的唯一名称和/或地址。客户端进程则向服务器进程传送连接请求。取决于可用性,服务器进程可接受连接请求,从而建立与客户端进程的通信信道,或者服务器进程,忙于操控其他操作,可将连接请求在缓冲器中排队,直到服务器进程准备就绪。所建立的连接通知客户端进程关于通信可开始。作为响应,客户端进程可生成指定客户端进程希望得到的数据的数据请求。数据请求随后传送给服务器进程。一旦接收到数据请求,服务器进程分析该请求,并且采集所请求数据。最后,服务器进程则生成至少包括所请求数据的应答,并且将应答传送给客户端进程。数据可能更通常地作为数据报或字符流(例如字节)来传递。

共享存储器表示虚拟存储器空间中的分配,以便具体化一种用于哪些数据可由多个进程传递和/或访问的机制。在实现共享存储器中,初始化进程首先创建持久或者非持久存储装置中的可共享段。创建后,初始化进程则安装可共享段,随后将可共享段映射到与初始化进程关联的地址空间中。在安装之后,初始化进程进行到识别和准予对一个或多个经授权进程(其也可,向以及从,可共享段写入以及读取数据)的访问准许。由一个进程对可共享段中的数据进行的变更可直接影响也链接到可共享段的其他进程。此外,当经授权进程其中之一访问可共享段时,可共享段映射到那个经授权进程的地址空间。通常,在任何给定时间,只有一个经授权进程可安装可共享段,而不是初始化进程。

其他技术可用来在进程之间共享数据、诸如本申请中所述的各种数据,而没有背离本发明的范围。进程可以是相同或不同应用的部分,并且可运行于相同或不同的计算系统上。

作为在进程之间共享数据的替代或补充,执行本发明的一个或多个实施例的计算系统可包括接收来自用户的数据的功能性。例如,在一个或多个实施例中,用户可经由用户装置上的图形用户界面(GUI)来提交数据。数据可通过用户使用触摸板、键盘、鼠标或者任何其他输入装置选择一个或多个图形用户界面小部件或者将文本和其他数据插入图形用户界面小部件中,而经由图形用户界面来提交。响应选择特定项,与特定项有关的信息可由计算机处理器从持久或者非持久存储装置得到。一旦由用户完成项的选择时,与特定项有关的所得数据的内容可响应用户的选择而在用户装置上显示。

作为另一个示例,得到与特定项有关的数据的请求可发送给服务器,其经过网络在操作上连接到用户装置。例如,用户可选择用户装置的网络客户端内的统一资源定位符(URL)链接,由此发起超文本传输协议(HTTP)或被发送至与URL关联的网络主机的另一协议请求。响应该请求,服务器可提取与特定所选项有关的数据,并且将数据发送给发起该请求的装置。一旦用户装置接收到与特定项有关的数据,与特定项有关的所接收数据的内容可响应用户的选择而在用户装置上显示。进一步对于上述示例,在选择URL链接之后从服务器所接收的数据可提供采用超文本标记语言(HTML)的网页,其可通过网络客户端来呈现并且在用户装置上显示。

一旦诸如通过使用上述技术或者从存储装置得到数据,在执行本发明的一个或多个实施例中的计算系统可从所得数据提取一个或多个数据项。例如,提取可由图6.1中的计算系统(600)按如下所述来执行。首先,确定数据的组织模式(例如语法、计划、布局),其可基于下列一个或多个:位置(例如位或列位置、数据流中的第N个令牌等)、属性(其中属性与一个或多个值关联)、或者分级/树结构(由不同等级细节的节点的层组成—诸如在嵌套分组报头或嵌套文档段中)。然后,原始、未处理的数据符号流,在组织模式的上下文中,被解析为令牌流(或者分层结构)(其中各令牌可具有关联令牌“类型”)。

随后,提取标准用来从令牌流或结构中提取一个或多个数据项,其中提取标准按照组织模式来处理,以提取一个或多个令牌(或者来自分层结构的节点)。对于基于位置的数据,提取位于提取标准所识别的(一个或多个)位置处的(一个或多个)令牌。对于基于属性/值的数据,提取与满足提取标准的(一个或多个)属性关联的(一个或多个)令牌和/或(一个或多个)节点。对于分级/分层数据,提取与满足提取标准的(一个或多个)节点关联的(一个或多个)令牌。提取标准可以与标识符串同样简单,或者可以是提出给结构化数据仓库的查询(其中数据仓库可按照数据库计划或数据格式、诸如XML来组织)。

所提取数据可用于由计算系统进行的进一步处理。例如,图6.1的计算系统,在执行本发明的一个或多个实施例的同时,可执行数据比较。数据比较可用来比较两个或更多数据值(例如A、B)。例如,一个或多个实施例可确定是否A > B、A = B、A! = B、A < B等。可通过将A、B以及指定与比较相关的运算的操作码提交到算术逻辑单元(ALU)(即,对两个数据值执行算术和/或逐位逻辑运算的电路)中,来执行比较。ALU输出运算的数值结果和/或与数值结果相关的一个或多个状态标志。例如,状态标志可指示数值结果是否为正数、负数、零等。通过选择适当操作码并且然后读取数值结果和/或状态标志,可运行比较。例如,为了确定是否A > B,可从A减去B (即,A – B),以及可读取状态标志,以确定结果是否为正(即,如果A > B,则A – B > 0)。在一个或多个实施例中,B可被认为是阈值,以及如果,如使用ALU所确定的,A = B或者如果A > B,则A被认为满足阈值。在本发明的一个或多个实施例中,A和B可以是向量,以及将A与B进行比较要求将向量A的第一元素与向量B的第一元素进行比较、将向量A的第二元素与向量B的第二元素进行比较等。在一个或多个实施例中,如果A和B是字符串,则可比较字符串的二进制值。

图6.1中的计算系统可实现和/或被连接到数据仓库。例如,一种类型的数据仓库是数据库。数据库是为了便于数据检索、修改、重新组织和删除所配置的信息的集合。数据库管理系统(DBMS)是软件应用,其提供使用户定义、创建、查询、更新或管理数据库的接口。

用户或软件应用可将语句或查询提交到DBMS中。然后,DBMS解释该语句。语句可以是请求信息的选择语句、更新语句、创建语句、删除语句等。此外,语句可包括参数,其中参数指定数据、或数据容器(数据库、表、记录、列、视图等)、(一个或多个)标识符、条件(比较运算符)、函数(例如,连接、全连接、计数、求平均等)、归类(例如升序、降序)、或其他。DBMS可运行语句。例如,DBMS可访问存储缓冲器、引用,或对文件加索引以供读、写、删除或者它们的任何组合,以用于响应该语句。DBMS可从持久或者非持久存储装置来加载数据,并且执行计算以响应查询。DBMS可向用户或软件应用返回(一个或多个)结果。

图6.1的计算系统可包括呈现原始和/或经处理数据,诸如比较和其他处理的结果,的功能性。例如,呈现数据可经过各种呈现方法来实现。具体来说,数据可通过计算装置所提供的用户界面来呈现。用户界面可包括GUI,其在显示装置(诸如计算机监视器或手持计算机装置上的触摸屏)上显示信息。GUI可包括各种GUI小部件,其组织显示哪些数据以及如何向用户呈现数据。此外,GUI可直接向用户呈现数据,例如,作为实际数据值经过文本所呈现的数据、或者由计算装置,诸如经过对数据模型可视化,而呈现到数据的视觉表示中的数据。

例如,GUI可首先从软件应用得到通知,其请求在GUI中呈现特定数据对象。随后,GUI可,例如通过从识别数据对象类型的数据对象中的数据属性得到数据,来确定与特定数据对象关联的数据对象类型。然后,GUI可确定为显示那个数据对象类型所指定的任何规则,例如通过软件框架为数据对象类、或者按照GUI所定义以用于呈现那个数据对象类型的任何本地参数所指定的规则。最后,GUI可从特定数据对象得到数据值,并且在显示装置中按照为那个数据对象类型所指定的规则来呈现数据值的视觉表示。

数据还可经过各种音频方法来呈现。具体来说,数据可翻译为音频格式,并且通过在操作上连接到计算装置的一个或多个扬声器作为声音来呈现。

数据还可通过触觉方法向用户呈现。例如,触觉方法可包括计算系统所生成的振动或其他物理信号。例如,数据可使用由手持计算机装置以振动的预定义时长和强度所生成的振动而向用户呈现,以传递数据。

功能的以上描述仅提供由图6.1的计算系统以及图6.2中的节点和/或客户端装置所执行的功能的几个示例。其他功能可使用本发明的一个或多个实施例来执行。

尽管关于有限数量的实施例描述了本发明,但是本领域的技术人员,获益于本公开,将会理解,能够设计没有背离本文所公开的本发明的范围的其他实施例。因而,本发明的范围应当仅由所附权利要求来限定。

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