两层电容性传感器的制造方法
【专利说明】两层电容性传感器
[0001]优先权声明
本申请要求于2012年4月11日提出的美国非临时专利申请序列号13/444,759的优先权，并且通过引用并入本文。
技术领域
[0002]本发明一般涉及电子装置，并且更具体地，涉及传感器装置。
【背景技术】
[0003]包括接近传感器装置(通常也称为触摸垫或触摸传感装置)的输入装置广泛应用于多种电子系统中。接近传感器装置典型地包括通常由表面区分的感测区，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于为电子系统提供接口。例如，接近传感器装置通常用作较大型计算系统的输入装置(诸如集成在或外设于笔记本或桌上型电脑的不透明触摸垫)。
[0004]接近传感器装置可典型地合并轮廓电容性传感器或电容性图像传感器。电容性轮廓传感器在多轴(例如，X和Y)之间交替，而电容性图像传感器扫描多个发射器行来产生与输入对象关联的“像素”的更详细的电容性“图像”。尽管电容性图像传感器在许多方面是有利的，存在改进这样的装置性能的持续需求。例如，存在在保持良好性能的同时减少电容性图像传感器的成本和复杂性的持续需求。
[0005]从随后的详细描述和所附的权利要求，结合附图和前述的技术领域和【背景技术】，其他合意的特征和特性将变得显而易见。
【发明内容】
[0006]本发明实施例提供促进改进的传感器装置的装置及方法。具体地，装置和方法提供电容性图像传感器，其仅需要形成于单个衬底上的两层导电元件。使用具有两层导电元件的单个衬底来提供图像传感器的能力，可大体上减少电容性图像传感器的成本和复杂性。
[0007]在一个实施例中，提供输入装置，其包括具有第一和第二面的第一衬底。第一批传感器电极的第一阵列布置于第一面上，其中第一批传感器电极的第一阵列的每个具有沿第一方向对齐的第一主轴。还提供第二传感器电极的第二阵列，其中第二批传感器电极的第二阵列的每个具有沿第二方向对齐的第二主轴以及沿第一方向的第一间距。第二批传感器电极的第二阵列的每个包括布置于第一面上的多个绝缘组件以及布置于第二面上的多个连接器。多个连接器中的每个沿第二方向并穿过第一衬底欧姆地耦合该多个组件中的两个以形成第二批传感器电极的第二阵列。布置第二批传感器电极的连接器和绝缘组件使得沿第一方向的连接器的相邻对由大体上大于第一间距的距离分离。这样的布置促进输入装置在衬底第一面和第二面上的形成。例如，通过提供位置以供在第二面上并且在连接器的相邻对之间安装集成电路。在这样的配置中，输入装置可仅由在第一衬底两面上的导电元件形成，从而潜在地减少输入装置的成本和复杂性。
[0008]在第二个实施例中，提供电容性输入装置，其包括具有第一面和第二面的第一衬底。第一批传感器电极的第一阵列布置于第一面上，第一批传感器电极的第一阵列的每个具有沿第一方向对齐的第一主轴。提供第二批传感器电极的第二阵列，第二批传感器电极的第二阵列的每个具有沿第二方向对齐的第二主轴以及沿第一方向的第一间距。第二批传感器电极的第二阵列的每个包括布置于第一面上的至少两个绝缘组件以及布置于第二面上的至少一个连接器。具体地，第二批传感器电极的第二阵列的每个由至少两个绝缘组件形成，其中该两个绝缘组件通过该至少一个连接器欧姆地耦合在一起。布置绝缘组件和连接器使得传感器电极的第二阵列的两个相邻传感器电极的两个相邻连接器之间的、沿第一轴的距离，是至少1.5倍的第一间距的距离。这样的布置促进输入装置在第一衬底的第一面和第二面上的形成。例如，通过提供位置以供在第二面上并且在连接器的相邻对之间安装集成电路。在这样的配置中，输入装置可仅由第一衬底的两面上的导电元件形成，从而潜在地减少输入装置的成本和复杂性。
[0009]在第三实施例中，电容性输入装置包括具有第一面和第二面的第一印刷电路板(PCB)衬底。第一批传感器电极的第一阵列布置于第一面上，其中第一批传感器电极的第一阵列的每个具有沿第一方向对齐的第一主轴。提供第二批传感器电极的第二阵列，第二批传感器电极的第二阵列的每个具有沿第二方向对齐的第二主轴以及沿第一方向的第一间距。第二批传感器电极的第二阵列中的第一传感器电极包括布置于第一面上的至少四个组件以及布置于第二面上的至少两个连接器，其中该至少四个组件通过该至少两个连接器欧姆地耦合在一起以定义第一传感器电极，并且其中该至少两个连接器靠近该至少四个组件的末端布置。相邻于第一传感器电极的、第二批传感器电极的第二阵列中的第二传感器电极包括布置于第一面上的至少四个组件以及布置于第二面上的至少两个连接器，其中该至少四个组件通过该至少两个连接器欧姆地耦合在一起，来定义该第二传感器电极，并且其中，至少该两个连接器靠近该至少四个组件的末端布置，使得第二传感器电极的该至少两个连接器的每个与第一传感器电极的至少两个连接器的每个相距至少1.5倍第一间距的距离。集成电路安装在第二面上并且在用于第一传感器电极的至少两个连接器与用于第二传感器电极的至少两个连接器之间，集成电路通信地耦合至第一批传感器电极的第一阵列以及第二批传感器电极的第二阵列。此外，在这样的配置中，输入装置可仅由第一 PCB衬底两面上的导电元件形成，从而潜在地减少输入装置的成本和复杂性。
[0010]提供用于形成电容性输入装置的方法。该方法包括提供具有第一面和第二面的第一衬底；在第一面形成第一批传感器电极的第一阵列，第一批传感器电极的第一阵列的每个具有沿第一方向对齐的第一主轴；形成多个绝缘组件，绝缘组件的每个是第二批传感器电极的第二阵列的部件，其中第二批传感器电极的第二阵列的每个具有沿第二方向对齐的第二主轴以及沿第一方向的第一间距；以及形成布置于第二面上的多个连接器，多个连接器的每个沿第二方向并穿过第一衬底欧姆地耦合该多个组件中的两个以形成第二批传感器电极的第二阵列，其中沿第一方向的该多个连接器中的相邻对由大体上大于第一间距的距离分离。这样的方法促进输入装置在第一衬底的第一面和第二面上的形成。例如，通过提供位置以供在第二面上并且在连接器的相邻对之间安装集成电路。在这样的配置中，输入装置可仅由第一衬底两面上的导电元件形成，从而潜在地减少输入装置的成本和复杂性。
【附图说明】
[0011]本发明的优选示例性实施例将在下文中结合附图进行描述，其中类似的标号表示类似的元件，并且:
图1是依照本发明实施例的包括输入装置的示例性系统的框图；
图2和3是依照本发明示例性实施例的传感器电极的顶视图；
图4是依照本发明实施例的传感器电极的顶视图和截面侧视图；
图5是依照本发明实施例的在衬底第二面上的连接器的示意图；
图6是依照本发明实施例的传感器电极的顶视图；以及图7是依照本发明实施例的传感器电极的顶视图。
【具体实施方式】
[0012]下列详细描述本质上仅仅是示范性的，并不意图限制本发明或本发明的应用和用途。而且，不存在由在先技术领域、【背景技术】、
【发明内容】
或下面【具体实施方式】中提出的、任何表达的或暗示的理论所约束的意图。
[0013]本发明的各种实施例提供促进改进的可用性的输入装置和方法。图1是依照本技术的实施例的、示例性输入装置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。如这文档所使用的，术语“电子系统”(或“电子装置”)广义地指能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限定性示例包括所有大小和形状的个人电脑，诸如桌上型电脑、膝上型电脑、上网本电脑、平板电脑、网页浏览器、电子书阅读器以及个人数字助手(PDA)。电子系统的附加示例包括合成输入装置，诸如包括输入装置100和独立操纵杆或键开关的物理键盘。电子系统的另外示例包括外围设备，诸如数据输入设备(包括远程控件和鼠标)和数据输出设备(包括显示屏和打印机)。其他示例包括远程端、广告亭和视频游戏机(例如视频游戏控制台、便携式游戏设备等)。其他示例包括通信装置(包括诸如智能电话的蜂窝电话)、以及媒体装置(包括录音机、编辑器和诸如电视的播放器、机顶盒、音乐播放器、数字相片框和数码相机)。此外，电子系统可以是输入装置的主机或从机。
[0014]输入装置100能够实现为电子系统的物理部件，或能够与电子系统物理地分离。视情况而定，输入装置100可使用下列项的一个或多个与电子系统的部件通信:总线、网络和其他有线或无线互连。示例包括I2c、SP1、PS/2、通用串行总线(USB)、Bluetooth, RF以及 IRDA。
[0015]在图1中，输入装置100示出为接近传感器装置(也通常被称为“触摸垫”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。示例输入对象包括如图1所示的手指和触控笔。
[0016]感测区120包含在输入装置100之上、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，一个或多个输入对象140提供的用户输入)。特定感测区的尺