传感器电极路径错误诊断的制作方法

传感器电极路径错误诊断的制作方法
【专利摘要】用于电容性感测输入装置的处理系统包括感测模块、第一内部诊断机制，以及确定模块。感测模块配置成与多个传感器电极路径的第一传感器电极路径耦合，并且配置成以第一信号驱动第一传感器电极路径。第一内部诊断机制配置成与第二传感器电极路径耦合，并且在感测模块以第一信号驱动第一传感器电极路径时，获得测试信号输出。第一内部诊断机制包括可选电流源，其配置成与第二传感器电极路径耦合，并且该可选电流源在测试信号输出的获得期间被使能。确定模块配置成基于测试信号输出，确定第一和第二传感器电极路径是否欧姆地耦合在一起。
【专利说明】传感器电极路径错误诊断
[0001] 对相关申请的交叉引用 本申请要求由Jorge Saucedo和John M. Weinerth于2015年4月23日提交的、题为 "CAPACITIVE SENSOR CHAN肥L OPEN AND SHORT TEST"的共同待决美国临时专利申请号 62/151，958的优先权及权益，其具有律师案卷号SYNA-140181US01，并且转让给本申请的受 让人，通过其整体的参考将其公开内容并入本文。
[0002] 本申请也是由Wen Fang于2014年2月13日提交的、题为"INIPUT DEVICE TRANSM口TER PATH ERROR DIAGNOSIS"的共同待决美国专利申请号14/180,266的部分延续 申请，且要求其优先权及权益，其具有律师案卷号SYNA-20100211-A1. C0N，并且转让给本申 请的受让人，通过其整体的参考将其公开内容并入本文。
[0003] 申请 14/180,266是由Wen Fang于2011年 1 月25 日提交的、题为"INPUT DEVICE TRANSMITTER PATH ERROR DIAGNOSIS"的共同待决美国专利申请号13/012,943的延续申 请，且要求其权益，其具有律师案卷号SYNA-20100211-A1，并且转让给本申请的受让人。
【背景技术】
[0004] 包括接近传感器装置(通常也称为触摸垫或者触摸传感器装置）的输入装置被广 泛应用于多种电子系统中。接近传感器装置典型地包括感测区，其通常由表面区分，在其中 接近传感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，接近传感器装置经常作为输入装置用于较大计算系统(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）中。接近传感器装置也经常用于较小的 计算系统(诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏）中。

【发明内容】

[0005] 在一些处理系统实施例中，用于电容性感测输入装置的处理系统包括感测模块、 第一内部诊断机制、和确定模块。感测模块配置成与多个传感器电极路径中的第一传感器 电极路径禪合，并且配置成W第一信号驱动该第一传感器电极路径。第一内部诊断机制配 置成与第二传感器电极路径禪合，并且在感测模块W第一信号驱动第一传感器电极路径时 获得测试信号输出。第一内部诊断机制包括配置成与第二传感器电极路径禪合的可选电流 源，并且可选电流源在测试信号输出的获得期间被使能。确定模块配置成基于测试信号输 出确定第一和第二传感器电极路径是否欧姆地禪合在一起。在一些实施例中，处理系统包 含在电容性感测输入装置中。
【附图说明】
【附图说明】 [0006] 中提到的图不应被理解为按比例绘制，除非确切说明。包含在具体实施 方式中且构成其部分的附随图，示出了本发明的各种实施例并且，和【具体实施方式】一起，用 于解释W下讨论的原理，其中相似的标号表示相似的元件。
[0007] 图1A是依照实施例的、示例输入装置的框图。
[0008] 图IB示出依照实施例的、可用于产生输入装置所有或部分感测区域的示例传感器 电极图案的部分。
[0009] 图1C示出依照各种实施例的、按发射器路径形式的传感器电极路径的示例。
[0010] 图1D示出依照各种实施例的、按接收器路径形式的传感器电极路径的示例。
[0011] 图2A和图2B示出依照实施例的、两个示例输入装置中的发射器路径的主要组件。
[0012] 图3示出依照各种实施例的、可随输入装置使用的示例处理系统。
[0013] 图4示出依照各种实施例的、与发射器电路禪合的内部诊断机制的第一种类型的 示例。
[0014] 图5A、5B和5C示出依照各种实施例的、输入装置发射器路径错误诊断的示例方法 的流程图。
[0015] 图6A示出依照各种实施例的、与传感器电极路径禪合的内部诊断机制的第二种类 型的示例。
[0016] 图6B示出依照各种实施例的、与传感器电极路径禪合的内部诊断机制的第二种类 型W及接地导电板的使用。
[0017] 图74、78、7(：、70、76和7。示出依照各种实施例的、传感器电极路径错误诊断的示例 方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018]下列实施例描述仅仅作为示例而非限制来提供。另外，不存在由之前【背景技术】或 简要说明、或W下详细描述中提出的任何已表达或暗示的理论所约束的意图。
[0019] 讨论概述 本文描述了各种实施例，它们通过促进能够更容易测试诸如发射器路径和接收器路径 (统称为传感器电极路径)的各种导电路径的连续性的方法、处理系统、输入装置和电路，提 供促进经改进的可用性的输入装置和方法。在本文描述的各种实施例中，输入装置可W是 电容性感测装置。
[0020] 讨论分成Ξ个部分。在部分1中，讨论从示例输入装置的描述开始，此处描述的各 种实施例可W采用其来实现或实现于其上;接着是关于示例处理系统的描述，随后描述其 组件。处理系统可随诸如电容性感测装置的输入装置、或随某个其他装置/系统一起使用。 部分2中，描述了内部诊断机制的第一种类型的示例。结合输入装置传输错误诊断的示例方 法的描述，进一步描述了包括内部诊断机制的第一种类型的、处理系统及其组件的操作。部 分3中，描述了内部诊断机制第二种类型的示例。结合电极路径错误诊断的示例方法的描 述，进一步描述了包括内部诊断机制的第二种类型的、处理系统及其组件的操作。
[0021] 部分1:示例输入装置和示例处理系统 示例输入装置 图1A是依照本发明的实施例的、示例输入装置100的框图。输入装置100可配置成给电 子装置150提供输入。输入装置100可配置成给电子系统(未示出）提供输入。正如此文档中 使用的，术语"电子系统"（或"电子装置"）广泛地指能够电子地处理信息的任何系统。电子 系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机，诸如桌上型计算机、膝上型 计算机、上网本计算机、平板、网页浏览器、电子书籍阅读器，和个人数字助手(PDA)。另外的 示例电子系统包括复合输入装置，诸如包括输入装置100和独立的操纵杆或按键开关的物 理键盘。进一步的示例电子系统包括诸如数据输入装置(包括远程控制和鼠标），和数据输 出装置(包括显示屏和打印机)的外部设备。其他示例包括远程终端、广告亭，和视频游戏机 (例如，视频游戏控制台、便携式游戏装置，和类似的装置）。其他示例包括通讯装置(包括蜂 窝电话，诸如智能手机），和媒体装置(包括录制器、编辑器、和诸如电视的播放器、机顶盒、 音乐播放器、数码相框和数码相机）。另外，电子系统可W是输入装置的主机或从机。
[0022] 输入装置100能够被实现为该电子系统的物理部件或者能与该电子系统物理地分 离。适当情况下，输入装置100能使用下列方式的任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，但不限于：内集成电路（I2c)、串行外围接口 (SPI)、个人系统2(PS/2)、通用串行总线（USB)、蓝牙霞、无线电频率RF和红外数据协会 (IrDA)o
[0023] 在图1A中，输入装置100示出为接近传感器装置(通常也称为"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在感测区域120中提供的输入。一些 示例输入对象包括手指和触控笔，如图1A所示。
[0024] 感测区域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，由一个或多个输入对象140提供的用户输入）。特定 感测区域的大小、形状和位置可能逐个实施例广泛变化。在一些实施例中，感测区域120从 输入装置100的表面沿一个或多个方向延伸至空间中直到信噪比阻止充分精确的对象检 巧。。该感测区域120沿特定方向延伸的距离，在各种实施例中，可能为大约小于一毫米、数毫 米、数厘米或者更多，并且可能随所用的感测技术的类型和期望精度而显著变化。因此，一 些实施例感测输入，其中包括与输入装置100任何表面无接触、与输入装置100的输入表面 (例如触摸表面)接触、与禪合一定量外加力或压力的输入装置100的输入表面接触、和/或 它们的组合。在各种实施例中，输入表面可由传感器电极位于其中的壳体的表面来提供，由 应用在传感器电极或任何壳体之上的面板来提供等。在一些实施例中，感测区120在投射到 输入装置100的输入表面上时具有矩形形状。
[0025] 输入装置100可W利用传感器组件和感测技术的任何组合来检测在感测区120中 的用户输入。该输入装置100包括一个或多个用于检测用户输入的感测元件。作为几个非限 制性示例，输入装置100可W使用电容性、倒介电、电阻性、电感性、磁、声、超声，和/或光技 术。
[00%] -些实现配置成提供跨一维、二维、Ξ维，或更高维度空间的图像。一些实现配置 成提供沿特定轴或平面输入的投影。
[0027] 在输入装置100的一些电容性实现中，施加电压或电流W创建电场。附近的输入对 象导致电场的变化，并且产生电容性禪合的可检测变化，其可作为电压、电流等的变化而被 检测。
[0028] -些电容性实现利用阵列或者其他电容性感测元件的规则或不规则的图案来创 建电场。在一些电容性实现中，独立的感测元件可W欧姆地短接在一起W形成更大的传感 器电极。一些电容性实现利用电阻片，其可W是电阻均匀的。
[0029] -些电容性实现利用基于在传感器电极和输入对象之间的电容性禪合的变化的 "自电容"（或"绝对电容"）感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象改变传 感器电极附近的电场，从而改变量得的电容性禪合。在一个实现中，绝对电容感测方法通过 相对于参考电压(例如，系统地)调制传感器电极，W及通过检测传感器电极与输入对象之 间的电容性禪合，来进行操作。
[0030] -些电容性实现利用基于在传感器电极之间的电容性禪合的变化的"互电容"（或 "跨电容"）感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象改变传感器电极之间的 电场，从而改变量得的电容性禪合。在一个实现中，跨电容感测方法通过检测在一个或多个 发射器传感器电极(也是"发射器电极"或"发射器"）与一个或多个接收器传感器电极(也是 "接收器电极"或"接收器"）之间的电容性禪合，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W传送发射器信号。接收器传感器电极可相对于参考电压保 持大体上稳定W促进结果信号的接收，其中包括对应于发射器信号的响应。传感器电极可 为专用的发射器或接收器，或者可配置成既传送又接收。
[0031] 在图1A中，处理系统110示出为输入装置100的部件。处理系统110配置成操作输入 装置100的硬件来检测感测区120中的输入。处理系统110包括一个或多个集成电路(1C)和/ 或其他电路组件的部分或全部。（例如，用于互电容传感器装置的处理系统可包括配置成W 发射器传感器电极来传送信号的发射器电路，和/或配置成W接收器传感器电极来接收信 号的接收器电路）。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的感 测元件附近。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，而一个或多个组件在别处。例如，输入装置100可为禪合到 桌上型计算机的外设，并且处理系统110可包括配置成在桌上型计算机的中央处理单元上 运行的软件W及与该中央处理单元分离的一个或多个IC(或许具有关联的固件）。作为另一 示例，输入装置100可物理地集成在电话中，并且处理系统110可包括作为该电话的主处理 器的一部分的电路和固件。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也执行其他功能，诸如操作显示屏、驱动触觉制动器等。
[0032] 处理系统110可W作为处理该处理系统110不同功能的一组模块被实现。每一模块 可包括作为处理系统110的一部分的电路、固件、软件或它们的组合。在各种实施例中，可使 用模块的不同组合。示例模块包括用于操作诸如传感器电极和显示屏之类硬件的硬件操作 模块，用于处理诸如传感器信号和位置信息之类数据的数据处理模块，W及用于报告信息 的报告模块。另外的示例模块包括传感器操作模块，其配置成操作感测元件来检测输入;识 别模块，其配置成识别诸如模式变更手势之类的手势；W及模式变更模块，其用于变更操作 模式。
[0033] 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域120 中的用户输入(或缺少用户输入）。示例动作包括改变操作模式，W及诸如光标移动、选择、 菜单导航、和其他功能的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，向与处理系统110分离的电子系统的中央处理系统，如果运样一个独立的中央处理 系统存在的话)提供关于输入(或缺少输入)的信息。在一些实施例中，电子系统的某个部分 处理从该处理系统110接收到的信息W对用户输入采取动作，诸如促进全范围的动作，包括 模式改变动作和GUI动作。
[0034] 例如，在一些实施例中，处理系统110操作输入装置100的感测元件W产生指示感 测区域120中的输入(或缺少输入)的电信号。处理系统110在产生提供给电子系统的信息中 可对该电信号执行任何适量的处理。例如，处理系统110可W数字化从传感器电极获得的模 拟电信号。作为另一个例子，处理系统110可W执行滤波或其他信号调节。作为又一个例子， 处理系统110可W减去或W其他方式计及基线，W使得信息反映电信号和基线之间的差异。 作为另一些示例，处理系统110可确定位置信息，识别作为命令的输入，识别笔迹等。
[0035] 本文使用的"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。示例性的"零维"位置信息包括近/远或接触/非接触信息。示例性的"一维"位 置信息包括沿轴的位置。示例性的"二维"位置信息包括在平面中的运动。示例性的"Ξ维" 位置信息包括在空间中的瞬时或平均速度。进一步的示例包括空间信息的其他表示。也可 确定和/或存储关于一种或多种类型位置信息的历史数据，包括，例如随时间追踪位置、运 动、或瞬时速度的历史数据。
[0036] 在一些实施例中，输入装置100采用由处理系统110或由某个其他处理系统操作的 附加输入组件来实现。运些附加输入组件可为感测区120中的输入提供冗余的功能性，或某 个其他功能性。图1A示出感测区120附近的按钮130,其能够用于促进使用输入装置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。相反地，在一些实施例中，输 入装置100可在没有其他输入组件的情况下实现。
[0037] -些实施例中，输入装置100包括触摸屏界面，并且感测区120与显示屏的有源区 的至少一部分重叠。例如，输入装置100可包括覆盖该显示屏的、大体透明的传感器电极，W 及为关联的电子系统提供触摸屏界面。该显示屏可W是能向用户显示可视界面的、任何类 型的动态显示器，并可包括任何类型的发光二极管化抓）、有机LED(化抓）、阴极射线管 (CRT)、液晶显示器化CD)、等离子体、电致发光(EL)，或其他显示技术。输入装置100和显示 屏可共用物理元件。例如，一些实施例可将相同电组件的一些用于显示及感测。作为另一示 例，显示屏可部分或整个地由处理系统110操作。
[0038] 应理解，尽管本发明的诸多实施例在完全功能设备的上下文中描述，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)来被分配。例如，本发明的机制可作为电 子处理器可读取的信息承载介质(例如，可由处理系统110读取的、非暂时性计算机可读和/ 或可记录/可写的信息承载介质）之上的软件程序来实现及分配。另外，无论用于执行分配 的介质的特定类型，本发明的实施例同样地适用。非暂时性、电子可读介质的示例包括各种 光盘、存储棒、存储卡、存储模块等。电子可读介质可基于闪速、光、磁、全息、或任何其他存 储技术。
[0039] 图1B示出依照实施例的、示例传感器电极图案的部分，其可W布置为生成输入装 置的感测区域的全部或部分。出于图示和描述的清楚的目的，示出简单的矩形图案，然而将 领会其他图案也可W使用。感测图案由互相覆盖且布置于衬底180之上的多个接收器电极 170(170-1、170-2、170-3，.-170-11)和多个发射器电极 160(160-1、160-2、160-3，.-160-11) 组成。在此示例中，触摸感测像素 W发射器和接收器电极交叉的位置为中屯、。将领会，某些 形式的绝缘材料典型地布置在发射器电极160和接收器电极170之间。在一个实施例中，发 射器电极 160(160-1、160-2、160-3,…160-n)和接收器电极 170(170-1、170-2、170-3,… 170-n)可布置在相似层上，其中发射器电极包括多个布置于第二层上的跳线。在各种实施 例中，触摸感测包括感测位于感测区域120中任何地方的输入对象并且可包括:与输入装置 100任何表面无接触，与输入装置100的输入表面接触(例如，触摸表面），与禪合一定量作用 力或压力的输入装置100的输入表面接触，和/或它们的组合。
[0040] 图1C示出依照各种实施例的、采用发射器路径190A形式的传感器路径190的示例。 图1C示出处理系统110通过连接/引脚191-1与迹线195-1禪合并且迹线195-1通过连接/引 脚191-2与发射器电极160-1禪合。本文中，至多情况下，发射器电极连同全部电路径被认为 是发射器路径，其中电路径将发射器电极与处理器中的发射器电路禪合。然而，一些实施例 中，诸如当存在发射器路径错误或者当输入装置仅仅部分地组装时，发射器路径可能被缩 短和/或包括更少的组件。因此，正如图1C所示，发射器路径190A可能包括发射器电极（例 如，160-1)，连接/引脚191-1和191-2W及迹线195-1。在一个实施例中，发射器路径包括连 接/引脚191-1和迹线195-1。在另一个实施例中，发射器路径包括连接/引脚191-1、迹线 195-1和连接/引脚191-2。在进一步的实施例中，发射器路径包括连接/引脚-1、迹线195-1、 连接/引脚-2和发射器电极160-1。在其他实施例中，发射器路径可包括其他迹线和连接。例 如，一个实施例中，连接/引脚-2可将迹线195-1与另一个迹线禪合，其中该迹线之后通过另 一个连接与发射器电极160-1禪合。在那样的实施例中，发射器路径190A可包括任何迹线、 连接和发射器电极中的一个或多个。连接/引脚-1和连接/引脚-2包括热棒化ot bar)连接、 零插入力连接、焊盘、和传感器通道。在其他实施例中，连接191-1和191-2包括能将迹线 195-1与处理系统110或发射器电极160-1禪合起来的任何装置。
[0041] 图1D示出依照各种实施例的、采用接收器路径190B形式的传感器路径190的第二 种类型的示例。图1D示出处理系统110通过连接/引脚-3与迹线195-2禪合并且迹线195-2通 过连接/引脚-4与接收器电极170-1禪合。本文中，至多情况下，接收器电极连同全部电路径 被认为是接收器路径，其中电路径将接收器电极与处理器中的接收器电路禪合。然而，一些 实施例中，诸如当存在接收器路径错误或者当输入装置仅仅部分地组装时，接收器路径可 能被缩短和/或包括更少的组件。因此，正如图1D所示，接收器路径190A可能包括接收器电 极(例如，170-1)，连接191-3和191-4W及迹线195-2。在一个实施例中，接收器路径包括连 接/引脚191-3和迹线195-2。在另一个实施例中，接收器路径包括连接/引脚-3、迹线195-2 和连接/引脚-4。在进一步的实施例中，接收器路径包括连接/引脚-3、迹线195-2、连接/引 脚-4和接收器电极170-1。在其他实施例中，接收器路径可包括其他迹线和连接。例如，一个 实施例中，连接/引脚-4可将迹线195-2与另一个迹线禪合，其中该迹线之后通过另一个连 接与接收器电极170-1禪合。在那样的实施例中，接收器路径190A可包括任何迹线、连接和 接收器电极中的一个或多个。连接/引脚-3和连接/引脚-4包括热棒化ot bar)连接、零插入 力连接、焊盘、和传感器通道。在其他实施例中，连接191-3和191-4包括能将迹线195-2与处 理系统110或接收器电极170-1禪合起来的任何装置。
[0042] 其他实施例中，多个发射器电极160和多个接收器电极170通过多个迹线与处理系 统110禪合，其中每个发射器电极和接收器电极通过不同的迹线与处理系统110禪合。进一 步，在一些实施例中，多个发射器电极160与第一批多个迹线禪合，其中多个发射器电极160 和第一批多个迹线布置于衬底180之上。包括第二批多个迹线的连接装置，通过将第一批多 个迹线中的迹线与相对应的第二批多个迹线中的迹线禪合，将处理系统110与多个发射器 电极160中的发射器电极禪合。第二批多个迹线中的每一个随后与处理系统110中的不同连 接禪合。在运样的示例中，发射器路径可能包括下述中至少一个:发射器电极、第一批多个 迹线中对应的迹线、第二批多个迹线中对应的迹线、在相对应的迹线之间的任何连接、在发 射器电极和对应迹线之间的任何连接、W及在第二批多个迹线中对应迹线和处理系统110 的发射器电路之间的连接。
[0043] 图2A和2B示出依照实施例的、两个示例输入装置中的发射器路径的主要组件。输 入装置100A在图2A中示出，而输入装置100B在图2B中示出。运两个输入装置100A和100B都 示出为覆盖在显示器上，然而本文描述的实施例可随未结合显示器实现的输入装置来使 用。在各种实施例中，输入装置100A和100B可与显示器共用元件。例如，发射器电极160可W 为输入装置（100A或100B)和显示器共用，其中发射器电极160配置成既用于电容性感测又 用于显示器更新。在一个实施例中，显示器的公共电压电极(Vcom电极)被分段W形成发射 器电极160。其他实施例中，输入装置100A和100B的元件可布置在显示器内部，诸如布置在 偏光器、滤色板或显示器的其他衬底上。一个实施例中，发射器电极160和接收器电极170可 W布置在衬底的同一层或衬底的不同层上:该衬底覆盖于显示器之上。
[0044] 输入装置100A包括清晰的跨电容性触摸屏210,其配置W发射器电极160和接收器 电极170的传感器电极图案(参见例如，图1BW获知那样的传感器电极图案的一个示例）。在 许多实施例中，传感器电极由透明的材料组成和/或只可在一端可访问。如图所示，触摸屏 210布置在显示器的薄膜晶体管(TFT)玻璃220的玻璃架上。处理系统110布置于柔性印制电 路(FPC)板230A上。FPC 230A包括用于连接到其他电子装置(例如，电子装置150)的连接器 235、用于禪合显示器的组件的连接器237,和用于可移除地禪合FPC 240A的零插入力(ZIF) 连接241的第一部分(例如，插座）dFPC 240A包括ZIF连接241的第二部分(例如，配置成适合 ZIF插座的引脚）、和连接器245,其与触摸屏210的发射器电极160和接收器电极170禪合。在 ZIF 241的第二部分和连接器245之间，FPC 240A包括将处理系统110的发射器电路和发射 器电极160禪合的迹线，W及将处理系统110的接收器电路和接收器电极170禪合的迹线。在 图2A中，组成发射器路径的组件可包括W下任何一个或多个:处理系统110A的发射器电路、 ZIF连接241、柔性印制电路240A上的迹线、连接器245,和触摸屏210上的发射器电极(例如， 160-1)。应领会，，短路或开路可能在此发射器路径中任何位置发生，并且本文描述的实施 例可用于诊断短路或开路的出现W及在一些情况下，短路或开路所在的发射器路径中的组 件。
[0045] 输入装置100B包括清晰的跨电容性触摸屏210,其配置W发射器电极160和接收器 电极170的传感器电极图案(参见例如，图1BW获知那样的传感器电极图案的一个示例）。在 许多实施例中，传感器电极由透明的材料组成并且/或者只可在一端可访问。如图所示，触 摸屏210布置在显示器的薄膜晶体管(TFT)玻璃220的玻璃架上。处理系统110布置于柔性印 制电路(FPC)板230B上。FPC 230B包括用于连接到其他电子装置(例如，电子装置150)的连 接器235、用于禪合显示器的组件的连接器237,和衬垫(不可见），其上进行了焊锡热棒连接 W用于禪合FPC 240BdFPC 240B包括热棒连接器243、和连接器245,其与触摸屏210的发射 器电极160和接收器电极170禪合。在热棒连接器243和连接器245之间，FPC 240B包括将处 理系统110的发射器电路和发射器电极160禪合的迹线，W及将处理系统110的接收器电路 和接收器电极170禪合的迹线。在图2B中，组成发射器路径的组件可包括W下任何一个或多 个:处理系统110A的发射器电路、热棒连接器243、柔性印制电路240B上的迹线、连接器245， 和触摸屏210上的发射器电极(例如，160-1)。应领会，短路或开路可能在此发射器路径中任 何位置发生，并且本文描述的实施例可用于诊断短路或开路的出现w及在一些情况下，短 路或开路所在的发射器路径中的组件。
[0046] 示例处理系统 图3示出依照各种实施例的、可随输入装置(例如，输入装置100)使用的示例处理系统 110A。处理系统110A可采用一个或多个ASIC、一个或多个1C、一个或多个控制器，或它们的 某个组合来实现。一个实施例中，处理系统110A与实现输入装置100的感测区域120的多个 发射器和多个接收器电极通信地禪合。在一个输入装置100的实施例中，处理系统110A包括 感测模块301(包括发射器电路305和接收器电路315)、解调电路325、计算电路335,内部诊 断机制345,和确定模块355。在一些实施例中，处理系统110A和输入装置100,其中处理系统 是其部分，可布置于电子装置(诸如显示装置、计算机，或其他电子装置）150中或与其通信 地禪合。
[0047] 在各种实施例中，传感器模块301包括电路（例如，发射器电路305和接收器电路 315)并且进行操作W和传感器电极图案的传感器电极交互，其(传感器电极图案）用于生成 感测区域120。运包括操作第一批多个传感器电极来静默、由发射器信号驱动、用于跨电容 性感测，和/或用于绝对电容性感测。运也包括操作第二批多个传感器电极来静默、由发射 器信号驱动、用于跨电容性感测，和/或用于绝对电容性感测。
[0048] 传感器模块301配置成通过W输入装置的多个传感器电极的第一个进行传送和W 多个传感器电极的第二个进行接收来获得跨电容性结果信号。在绝对电容性感测中，传感 器电极既被驱动又用于接收由驱动到传感器电极上的信号导致的结果信号。
[0049] 发射器电路305进行操作W在一个或多个传感器电极160、170上传送发射器信号。 在传感器电极上被传送的信号各自通过传感器电极路径(例如，190A、190B)传播到相应的 传感器电极。在一些实施例中，发射器电极或接收器电极是传感器电极路径的部分。各种传 感器电极路径的实施例之前已经结合图1C、1D、2A和2B描述过了。在给定的时间间隔内，发 射器电路305可W在多个传感器电极160或170的一个或多个上传送发射器信号(波形）。当 其不在运种传感器电极上传送波形的时候，发射器电路305也可用于将多个传感器电极中 的一个或多个传感器电极（160和/或170W及相应的传感器电极路径)禪合到高阻抗、地面、 或恒定电压上。发射器信号可W是方波、梯形波、或某些其他波形。
[0050] 接收器电路315进行操作W通过传感器电极接收结果信号。在传感器电极上被接 收的信号通过传感器电极路径(例如，190A、190B)各自从相应的接收器电极传播。在一些实 施例中，发射器电极或接收器电极是传感器电极路径的部分。接收到的结果信号对应于且 包括所传送的发射器信号的一些版本。然而，除其他因素 W外，由于寄生电容、噪声、干扰， 和/或电路缺陷，所传送的发射器信号可能在结果信号中被转变或改变，因此可能与其被传 送的版本轻微或极大不同。在一时间间隔期间结果信号可在一个或多个传感器电极上被接 收。
[0051] 当W第一传感器电极完成传送W及W第二、不同的传感器电极完成结果信号的接 收时，跨电容性感测发生。当W-传感器电极完成传送并且W同一传感器电极完成结果信 号的接收时，绝对电容性感测发生。
[0052] 解调电路325进行操作W解调从一个或多个传感器电极获得的、所接收结果信号。 在一个实施例中，结果信号受到或可能受到用户输入影响。例如，所接收结果信号可能受用 户输入(诸如将输入对象140放入感测区域120)影响振幅、相位或频率。
[0053] 计算电路335进行操作W计算/确定绝对电容的度量和/或在发射器电极和接收器 电极之间跨电容性禪合的变化的度量。计算电路335随后使用运些度量来确定输入对象(如 果有)相对于感测区域120的位置信息。一个实施例中，变化的度量基于所解调输出来确定， 所解调输出由解调电路325获得。
[0054] 内部诊断机制345包括一个或多个内部诊断机审ij(例如，图4中的345-A和图6A及她 中的345-B)。例如，在一个实施例中，发射器电路305中的每个发射器电路(例如，图4中的 305-1)可图4描述的方式配置成带有其自己的诊断机制。在其他实施例中，如图6A和6B 所示，一个或多个内部诊断机制可与一个或多个传感器电极路径190(例如，发射器路径 190-A和/或接收器路径190-B)选择性地禪合。内部诊断机制345A由处理系统110A用来监测 发射器路径W及建立与发射器路径禪合的可选弱漏电路径。例如，可W选择可选漏电路径， W便对已被驱动到发射器路径上的电荷放电。可W监测与特定发射器路径禪合的内部诊断 机制345-A的输出，W测量与其禪合的发射器路径上的任何电荷或信号。内部诊断机制345- B与一个或多个传感器电极路径190禪合并且用于诊断传感器电极路径190中的错误，诸如 至其他传感器电极路径190的开路或短路。取决于使用的模式，内部诊断机制345-B的输出 可W向处理系统110A指明被测试传感器电极路径190是否有开路或短路;并且在一些实施 例中，短路的本质可被进一步表征。一个实施例中，内部诊断机制345-A作为与发射器电路 305相同的集成电路的部分布置在同一娃片上，从而消除了对外部测试工具的需求。在一个 实施例中，内部诊断机制345-B作为与处理系统110A相同的集成电路的部分布置在同一娃 片上，从而消除了对外部测试工具的需求。将结合图4和图6A及6B的讨论详尽地描述内部诊 断机制345的功能。
[0055] 确定模块355从一个或多个内部诊断机制345接收输出并利用输出来确定输入装 置的传感器电极路径的一个或多个中是否存在中断(开路)或欧姆禪合（即，某些程度的短 路）W及，在一些情况下，确定在特定传感器电极路径的哪里存在开路。确定开路或短路的 出现能阻止有缺陷输入装置退出生产周期，由于其或被处理或被修复了。进一步，确定位于 存在开路的传感器电极路径中的组件能促进关于修复或处理的决定。例如，如果确定开路 处于触摸屏或触摸垫内的传感器电极路径的部分中，触摸屏/触摸垫经常因为难于修理而 被处理，然而传感器电极路径内的其他组件可W保全和重复使用。相似地，如果确定开路处 于输入装置内的其他地方(不在触摸屏/触摸垫内），触摸屏/触摸垫能够被保存而一个或多 个其他组件被替换、重新焊锡、换底座、或再接合。另外，如果开路情况能被表征为仅在或高 于某电压电平的时候发生，市场可能能够被表征为对某些应用中的使用或对某些用户是可 接受的，但对具有更严苛的操作条件的其他情形而言则是不可接受的。此类表征允许一些 本可能被处理、失效、或送修的组件得W使用。
[0056] 部分2:输入装置发射器路径错误诊断 示例内部诊断机制 图4示出依照实施例的、与发射器电路305-1禪合的内部诊断机制345-A1的第一种类型 的示例。在一个实施例中，内部诊断机制345-A1布置在与发射器电路305-1相同的娃片上， 从而消除了对外部测试工具的需求。在各种实施例中，由于只需要少数组件来实现内部诊 断机制345-A1，运对于整体ASIC或其他集成电路而言是极小的附加。
[0057]在一个实施例中，发射器电路305-1是Ξ态数字驱动器，其传送输入(IN)信号并且 在输出端(TX OUT)提供此信号W及提供此信号至发射器路径190A(只示出部分)上，W响应 W使能信号(EN)来使能。在一个实施例中，发射器电路305-1是可操作的，W基于在STR接收 到的强度输入的可选驱动水平或强度，来驱动输出（TX OUT)W及发射器路径190A。在一个 实施例中，发射器电路305-1是可操作的，W可选速度或回转速率，来驱动输出（TX OUT) W 及发射器路径190A。另外，在缺少ΕΝ上的使能信号的情况下，TX OUT的输出进入Ξ态模式， 其将发射器路径190A维持在高阻抗。应领会，输入装置可能有一个或多个诸如发射器电路 305-1的发射器电路。例如，在一个实施例中，可能有一个或多个诸如305-1的发射器电路， 其禪合于输入装置中的每一个发射器电极(例如，发射器电极160-1)。连接器410是ASIC、控 制器、或其他集成电路(发射器电路305-1布置于其中）的导电连接器。
[005引内部诊断机制345-A1包括缓存输出0UT_1，其禪合于发射器电路305-1的输出TX OUT。如图所示，缓冲由两个串联的反相器INV1和INV2提供。应领会，其他机制可提供适合的 缓冲。在一个实施例中，0UT_l提供给确定模块355。如图所示，在一个实施例中，其可能包括 来自多个内部诊断机制345中每一个的多个输出（0UT_1、0UT_2、0UT_3，…0UT_n)，其由多路 复用器440-起复用成单一输出线OUT,其通过向多路复用器440提供选择信号SEL_B而能够 由确定模块355选择。
[0化9]内部诊断机制345-A1也包括可选漏电路径430,其能够W诊断信号DIAG_1来选择， 诊断信号DIAG_1包括可选漏电路径430的可选诊断节点431上的输入选择信号。可选漏电路 径430通过晶体管T1将发射器路径190A与地面禪合。如图所示，晶体管T1的栅极通过反相器 INV1禪合至发射器电路305-1的使能输入EN。在一个实施例中，可选漏电路径430仅在两个 选择机制都被使能时有效。在各种实施例中，当EN为低(未使能）时，第一选择机制T1被使 能。当DIAG_1被使能(为高)时，第二选择机制，可选诊断节点431，被使能。可选漏电路径430 可按多种方式形成，诸如采用可选电流源或采用在晶体管T1和地面之间串联布置的可选弱 下拉(weak pul-down)晶体管。
[0060] 可选漏电路径430是弱漏电路径，其中术语"弱"意为该路径足够弱使得完全充电 标称(未短路或开路)发射器路径190A能在放电前多次采样。在一个实施例中，被放电可由 逻辑零表示。选择相对弱使得由应该能够获得的、标称情形(没有短路或开路)样本的数量 来提供期望粒度。例如，在一个实施例中，可选漏电路径430可设计成在对完全充电发射器 路径190A完全放电之前，提供10个标称样本(非常粗的粒度），其由10个纳秒间隔来隔开。在 只期望确定发射器路径190A中是否存在开路的实施例中，十个样本可W提供充足的粒度。 在另一个实施例中，可选漏电路径430可W设计成在对完全充电发射器路径190A完全放电 之前，提供100个标称样本（比十个样本更精细的粒度），其由10个纳秒间隔来隔开。在期望 确定发射器路径190A中是否存在开路、并进一步估计开路位于发射器路径中哪个组件位置 的实施例中，一百个样本可W提供充足的粒度。样本所表示的是，当漏电路径被使能时，选 通且测量输出〇UT_l。^已知的、限定的间隔（例如，每隔10纳秒)重复选通和测量输出，直到 发射器路径190A的选通输出被测量为已完全放电。在一个实施例中，完全放电由逻辑零表 示。每次选通和测量构成样本。W运种方式，达到完全放电所耗费的时间（放电速率)和样本 数量都可W由确定模块355测量。
[0061] 在一个实施例中，信号DIAG_1由确定模块355或处理系统110A的某个其他部分提 供。在一个实施例中，信号DIAG_1可同时提供给多个内部诊断机制。在一个其他实施例中， 诊断输入提供给信号分离器并且作为特定诊断信号路由到多个内部诊断机制中的任何一 个。运通过响应选择信号将DIAG信号分离至所选内部诊断机制来完成。在各种实施例中，运 样的信号分离允许只有少数信号线被利用，W便处理系统110A将输入选择信号引导至大量 内部诊断机制的相应可选漏电路径上。
[0062] 检测中断 确定模块355可W基于在发射器路径已由发射器电路305充电后发生的时间段期间其 放电速率的度量来确定沿发射器路径是否存在中断。运是因为对较大电容而言放电速率较 长，而对较小电容放电速率较短，W及因为电容负载的量直接与发射器路径长度相关。例 如，发射器电路305-1在第一时间段内对发射器路径190A完全充电，而在第二时间段内被禁 能。一个实施例中，在第一个时间段内，发送使能信号至内部诊断机制345-A1。在第二个时 间段内，利用内部诊断机制345-A1和确定模块355测量发射器路径190A的放电速率。通过将 发射器路径190A的放电速率与预定的发射器路径190A的放电速率阔值或数值范围进行比 较，确定模块355可W确定发射器路径190A是否存在开路，因为当发射器路径中存在开路 时，放电速率会比标称放电速率阔值更短，并且开路离发射器电路305越近，其相对于标称 放电速率阔值渐进地更短。当开路更接近发射器电路305-1，放电速率将变得更短，因为开 路会导致发射器路径比正常更短，从而其电容性负载（响应被驱动）会比标称发射器路径 190A的电容性负载渐进地更小。
[0063] 在一些实施例中，与测得放电速率相比较的、预定的放电速率阔值(或数值范围） 可从经验数据确定，其在相似的、标称(无短路或开路)发射器路径上测得，或者可W是对相 似的、标称发射器路径的建模数据。同样，另外的预定阔值/范围，其与特定组件中开路的位 置或发射器路径上的位置相关联，可W相似地从经验或建模数据确定。在制造场景中，运类 预定阔值或范围可W设立一次，而在生产流水线中测试许多组件（例如，上百、上千或上百 万)时利用。
[0064] 检测欧姆禪合 确定模块355也可使用内部诊断机制345-A1和/或相似的内部诊断机制345,其与不同 于发射器路径190A的其他发射器路径禪合，来确定发射器路径之间或发射器路径与输入装 置的参考电压之间是否存在短路。
[0065] 在一个实施例中，类似于中断测试完成的场合(如上所述)和电容性负载高于而非 低于预期的场合（例如，放电速率比基于标称发射器路径的建模或经验数据而预期的更 长），确定模块355可W确定所测试发射器路径的部分是否欧姆地禪合(例如，某些程度地短 路)于输入装置的接收器电极路径190-B。在一个实施例中，电路经包括接收器电极，诸如接 收器电极170-1和/或与处理系统110A的接收器电路禪合的任何元件，诸如迹线和对应的连 接。可W做出该确定因为可W用运个短路来创建更长的路径，其可W承受由长于标称的放 电速率指示的、高于标称的电容性负载。
[0066] 在一个实施例中，当第一发射器路径190A由发射器电路305驱动而其他发射器路 径由发射器电路305保持在高阻抗，确定模块355可W测量第二内部诊断机制的输出，其禪 合于第二发射器路径，W确定所驱动信号的任一个是否逸出至第二发射器路径。如果有逸 出，则确定模块355可W确定第一发射器路径按某些方式欧姆地禪合(例如，短路)于第二发 射器路径。类似的度量可从第Ξ或其他发射器路径的诊断机制的输出获得，来确定运些其 他发射器路径中任何一个是否短路于第一发射器路径。在进一步的实施例中，可W采样第 一内部诊断机审ij(例如，图4中的345-Α1)的输出，其与第一发射器路径（例如，发射器路径 190A)禪合，W确定在第一发射器路径中是否存在短路。该程序包括在一时间段期间，W该 路径的发射器电路(例如，发射器电路305-0驱动第一发射器路径至高值。如果在驱动发生 时，在第一内部诊断机制的输出测量到比所驱动值更小的某值，则确定模块355确定该发射 器路径短路至地或其他发射器路径。
[0067] 在另一个实施例中，要确定第一发射器路径190A是否欧姆地禪合(例如，某些程度 地短路)于相邻的(第二)发射器路径，第二发射器路径可W由发射器电路305W相对于被驱 动到第一发射器路径上的信号的相反信号来驱动。如果在第一内部诊断机制345-A1的输出 0UT_1或禪合于第二发射器路径的第二内部诊断机制的输出（例如，0UT_2 )测出零值，确定 模块355确定第一和第二发射器路径欧姆地禪合(短路）。该技术可相似地实现于第一发射 器路径190A和第Ξ发射器路径之间，其中第Ξ发射器路径W与被驱动到第一发射器路径上 的信号相反的信号来驱动，并且在第一内部诊断机制345-A1的输出0UT_1或禪合于第Ξ发 射器路径的第Ξ内部诊断机制的输出（例如，0UT_3 )测出零输出值。例如，发射器路径190A 可W是在中间的发射器路径，其中第二发射器路径在一边与其相邻而第Ξ发射器路径在另 一边与其相邻。在其他实施例中，用于检测第一发射器路径190A与第二发射器路径之间短 路的技术，可W在第一发射器路径190A与输入装置中每个另外发射器路径之间循环使用。 可W在输入装置中每一可能成对的两个发射器路径之间执行相似的测试。
[0068] 在又一个实施例中，要确定第一发射器路径190A是否欧姆地禪合(例如，某些程度 地短路)于参考电势，发射器信号由发射器电路305-1传送到发射器路径190A上。当传送发 射器信号时，其他发射器路径维持于高阻抗而确定模块355选择或使能第一内部诊断机制 345-A1的输出，使得其可W测量在输出0UT_1的结果信号。根据在内部诊断机制345-A1的输 出的运个所采样结果信号，确定模块355确定第一发射器路径是否欧姆地禪合于输入装置 的参考电势(例如，地面或其中某内部电压）。例如，在一个实施例中，如果测得的结果信号 为低(例如，逻辑零），可W确定发射器路径对地欧姆禪合，而如果测得的结果信号比预期高 (例如，逻辑一），可W确定发射器路径欧姆地禪合于高于地面电势的参考电压。在另一个实 施例中，如果测得的结果信号比预期更低，可W确定发射器路径对地欧姆禪合，而如果测得 的结果信号比预期更高，可W确定发射器路径欧姆地禪合于高于地面电势的参考电压。
[0069] 输入装置发射器路径错误诊断的示例方法 图5A、5B和5C示出依照实施例的、输入装置发射器路径错误诊断的示例方法的流程图。 出于图示的目的，在描述流程图500时，会参考图3中处理系统110A的组件和图4中的发射器 电路305-1及内部诊断电路345-A1的组件。在一些实施例中，不是所有在流程图500中描述 的步骤都会实现。在一些实施例中，可能会实现那些所描述之外的其他步骤。一些实施例 中，流程图500中描述的步骤可能W不同于图示和/或描述的顺序实现。
[0070] 在流程图500的510,在一个实施例中，该方法在第一时间段内W输入装置中多个 发射器路径的第一发射器路径进行传送。将领会，发射器路径各自配置用于电容性感测，因 此每个发射器路径包括发射器电极，诸如图1B中的发射器电极160-1。参考图4,一个实施例 中，如果发射器路径190A被认为是第一发射器路径，运包括通过TX OUT传送至发射器路径 190A上的发射器电路305-1。
[0071] 在流程图500的520,在一个实施例中，处理系统中的内部诊断机制的可选漏电路 径在第二时间段内被使能。第二时间段独立于第一时间段且跟随其后。进一步参考图4,在 一个实施例中，在第二时间段内禁用EN，由此在第二时间段内开启发射器T1。在第二时间段 内，处理系统110A则采用DIAG_1的形式向节点431提供使能，W使能可选漏电路径430。
[0072] 在流程图500的530,在一个实施例中，可确定第一发射器路径中是否存在中断 (即，开路）。例如，确定模块355基于所测量的第一发射器路径的放电速率做出运种确定。该 放电速率在第二时间段内通过输入装置中处理系统的内部诊断机制(例如，345-A1)的可选 漏电路径来获得。
[0073] 在流程图500的540,在一个实施例中，该方法进一步包括在第Ξ时间段内W第一 发射器路径传送第一发射器信号。该第Ξ时间段可W与第一时间段相同或可W比第二时间 段更晚。发射器信号可W是诸如方形波、梯形波或其他波形的信号，其由发射器电路305中 的发射器电路(例如，发射器电路305-1)?第一发射器路径(例如，发射器路径190)来传送。
[0074] 在流程图500的550,在步骤540传送第一发射器信号时，在一个实施例中，该方法 也确定第一发射器路径是否欧姆地禪合于多个发射器路径中的第二发射器路径。例如，在 一个实施例中，确定模块355基于在禪合于第二发射器路径的、第二内部诊断机制的输出所 测得的第一结果信号来做出运种确定。在W第一发射器路径传送第一发射器信号时，第二 结果信号通过第二内部诊断机制的输出来获得。将领会，第二内部诊断机制，在一个实施例 中，是和第一内部诊断机制345-A1的电路完全一致的电路，除了其与第二发射器路径禪合。 0UT_2,如图4所示，是来自运样的第二内部诊断机制的输出的示例。
[0075] 在流程图500的560,在一个实施例中，该方法进一步包括确定第一发射器路径是 否欧姆地禪合于多个发射器路径中的第Ξ发射器路径。类似于步骤550,在一个实施例中， 确定模块355基于在禪合于第Ξ发射器路径的、第Ξ内部诊断机制的输出所接收到的第二 结果信号做出运种确定。在W第一发射器路径传送第一发射器信号时，第二结果信号通过 第Ξ内部诊断机制的输出来获得。将领会，第Ξ内部诊断机制，在一个实施例中，是和第一 内部诊断机制345-A1的电路完全一致的电路，除了其与第Ξ发射器路径禪合。0UT_3，如图4 所示，是来自运样的第Ξ内部诊断机制的输出的示例。第二发射器信号可W与第一发射器 信号相同或不同，并且可W是方波、梯形波，或某些其他波形。
[0076] 在流程图500的570,在一个实施例中，在510到530中描述的方法进一步包括确定 第一发射器路径是否欧姆地禪合于电容性感测装置的接收器路径。确定模块355,在一个实 施例中，基于第一发射器路径的电容性负载的度量与预定的电容性负载阔值的比较，做出 运种确定。预定的电容性负载阔值可W从经验或建模数据获得，但是用于第一发射器路径 的标称(既不短路也不开路)版本。电容性负载阔值可W表示为放电速率或通过内部诊断机 制的可选漏电路径来对第一发射器路径进行放电所需的时间。如果实际测得的电容性负载 比预定阔值大预定差数(例如，作为一个非限制的示例，10%或更多），则确定模块355确定第 一发射器路径短路至接收器路径。
[0077] 在流程图500的580,在一个实施例中，在510到530中描述的方法进一步包括基于 第一发射器路径的电容的度量与预定的发射器路径电容阔值的比较，确定是否存在中断。 电容的度量通过可选漏电路径获得。例如，其被使能并且输出W规律的间隔被重复选通(采 样），w通过测量放电速率(直至测量到发射器路径完全放电或到达逻辑零所用的时间）来 间接确定电容的度量。
[0078] 部分3:传感器电极路径错误诊断 示例内部诊断机制 图6A示出依照实施例的、与传感器电极路径190-2禪合的内部诊断机制345-B1的第二 种类型的示例。在一个实施例中，内部诊断机制345-B1布置在与处理系统110A相同的娃片 上，因此消除了对带有测试电路的外部测试工具的需求。在各种实施例中，由于只需要少数 组件来实现内部诊断机制345-B1，运对于整体ASIC或其他集成电路而言是极小的附加。如 图6A所示，提供了内建自测试(BIST)输入BIST 0N，W使能放大器620和630,其各自与晶体 管640和650的栅极禪合。处理系统110A采用一个或多个信号位的形式提供BIST ON。在使用 单个位的实施例中，其作为使能信号可能由逻辑610缓冲并且与放大器620和630都禪合。在 多于一个的复数位用于BIST ON的实施例中，逻辑610可W解码输入，W向放大器620和630 的一个或多个提供不同电平的使能信号，由此控制晶体管640和650中其一或两者开启了多 少。在一个实施例中，放大器620具有禪合于地面的低电压轨和禪合于VDDTX的高电压轨。在 一些实施例中，VDDTX可等于典型地由处理系统110A在电容性感测期间传送到发射器电极 上的最高电压。在一个实施例中，放大器630有禪合于地面的低电压轨和禪合于VDDH的高电 压轨。一些实施例中，V孤Η可等于用于处理系统110A的最高电压。如图所示，晶体管640的源 极与VDDTX禪合，并且晶体管640的漏极与晶体管650的源极禪合。晶体管650的漏极与施密 特触发器660的输入及开关670的一侧禪合。开关670的另一侧与传感器电极路径190(例如， 图示的190-2)禪合。施密特触发器660的输出BIST OUT是内部诊断机制345-B1的输出，并且 提供给处理系统110A(在一些实施例中，例如，其与确定模块355禪合)使用。应领会，当被使 能时，晶体管对640和650可充当电流源和/或将所连接传感器电极路径190(例如，190-2，在 开关670闭合时)禪合至由V孤TX供给的所选电压电平的上拉。
[0079] 图6A也示出感测模块301可禪合至多个传感器电极路径190中的传感器电极路径 190-1。感测模块301(例如，发射器电路305)可W选择性地与任何传感器电极路径190禪合， 并且用于驱动信号到与其禪合的传感器电极路径190上。另外，一个或多个其他内部诊断机 审IJ345-B可W选择性地与传感器电极路径190禪合或去禪合。例如，内部诊断机制345-B2可 W选择性地与传感器电极路径190-3禪合或去禪合，并且内部诊断机制345-Bn可W选择性 地与传感器电极路径190-m禪合或去禪合。
[0080] 图6B示出依照各种实施例的、与传感器电极路径190-2禪合的内部诊断机制345- B1的第二种类型W及接地导电板680的使用。图6B中，内部诊断机制345-B0图示为与传感器 电极路径190-1禪合。接地导电板680与传感器电极路径190的每个禪合。正如W下将进一步 描述，在开路测试期间，接地导电板680可W跨一个或多个传感器电极路径190在外部电禪 合，来促进针对开路情况的测试。
[0081] 图6A和6B中示出的电路可W用于测试电容性传感器或电容性输入装置的一个或 多个传感器电极路径190W获知开路和/或短路。如图1C和1D所示，传感器电极路径190可包 括:处理系统上的引脚/连接;处理系统上的引脚/连接和禪合于该引脚/连接的路由迹线； 处理系统上的引脚/连接、禪合于该处理系统上的引脚/连接的路由迹线、和用于将迹线禪 合于传感器电极的禪合(例如，引脚或其他连接）;和/或处理系统上的引脚/连接、禪合于该 处理系统上的引脚/连接的路由迹线、用于将迹线禪合于传感器电极的禪合(例如，引脚或 其他连接）、w及传感器电极。
[0082] 检测欧姆禪合(短路） 在一些实施例中，内部诊断机制345-B可W用于实现短路测试。例如，参考图6A，可W完 成短路测试W确定一个或多个传感器电极路径190是否短接在一起。在一个实施例中，要确 定一个或多个传感器电极路径190是否短接在一起，独立的内部诊断机制345-B被选择性地 禪合至每个未被测试的传感器电极路径。对每个未被测试的传感器电极路径使能上拉(在 图6A中示出为晶体管640和650)。为每个传感器电极路径设置电阻值。电阻值是可选的，取 决于由BIST上拉通过用于特定内部诊断机制345B的BIST ON信号设置的电压值。通过在不 同的电压电平下进行测试，可选的电阻范围允许短路在不同电阻值上被测出。例如，在低电 压可能没有短路，在中等电压可能仍然没有短路，但是在高电压可能会有短路(低、中和高 均相对于系统水平电压）。在一些实施例中，出于先进失效分析的目的，被测的电阻可能增 大和/或在各种电阻水平被测试。也就是说，处于更高电阻水平的短路对一些应用和/或客 户来说可能不是所关屯、的。因此，如果短路发生所处的电阻水平可被表征，一些本未通过在 仅一个电阻水平(例如，高电阻水平）下进行的测试的组件，可W在其他电阻水平通过并且 被视为对使用是可接受的。未测试的所有传感器电极路径190上的施密特触发器栅极660被 使能，并且感测模块301配置成驱动低电压信号到要测试的传感器电极路径190(例如，190- 1)上。在一些实施例中，低电压信号可W是带有运样电压值的任何信号，该电压值低于可用 于驱动到传感器电极路径上的最高电压值。也就是说，最高电压值可W是，在被驱动用于电 容性感测时、应用于传感器电极的发射器信号的高电压值。如果任何传感器电极路径190 (例如，190-2到190-m)被短接到要测试的传感器电极路径190 (例如，190-1 )，该被短接的传 感器电极路径190的输出BIST OUT将产生'1'。在一些实施例中，短路可W定义为在0到大约 50000欧姆之间的电阻性（即，欧姆)禪合。然而，在一些实施例中，电阻性禪合可能比50000 欧姆更高。短路可能在沿传感器电极路径190的任何点发生。对于一个没有短路的良好连 接，输出BIST OUT将产生' 0 '。通过改变哪些通道具有被使能的BIST上拉W及哪些被驱动至 低信号，可W测试不同的通道。
[0083] 在一个实施例中，施密特触发器660配置成基于电极路径的所测试电阻W及施密 特触发器660的电源电压和由电流源提供的电流，输出逻辑低信号和逻辑高信号。通过改变 电源电压和/或所提供的电流，所测试电阻可W被改变。例如，为增大所测试电阻的值，电源 电压可W被增大和/或所提供电流可能被减小。进一步，为减小所测试电阻，电源电压可能 被减小和/或所提供电流可能被增大。运是因为所测试电阻是基于触发器电压除W所提供 电流，其中施密特触发器600的触发器电压是电源电压的一部分。
[0084] 检测中断(开路） 在一些实施例中，内部诊断机制345-B可W用于实现开路测试。例如，参考图6B，可W完 成开路测试W确定一个或多个传感器电极路径190是否存在开路。图6B中所示的电路包括 上拉电路(例如，晶体管640和650)，其将可选择性禪合的传感器电极路径190禪合到电压信 号W及施密特触发器栅极660。在开路测试期间，上拉WBIST ON使能，并且设置电压值W定 义待测的电阻值。进一步，施密特触发器栅极上的BIST ON被使能。接地导电板680禪合至待 测试传感器电极路径的每个;其可W是一个传感器电极路径或多个传感器电极路径。在开 路测试期间，BIST OUT值' Γ对处理系统11OA代表对应的传感器电极路径190中某处存在开 路，并且值'0'对处理系统110A代表对应的传感器电极路径190中没有开路存在。
[0085] 传感器电极路径错误诊断的示例方法 图74、78、7(：、70、76和7。示出依照各种实施例的、传感器电极路径错误诊断的示例方法 的流程图。出于图示的目的，在流程图700的描述期间，会参考图14、18、1(：、24、28和3中的组 件，W及图6A和/或6B中的电路。在一些实施例中，并非在流程图700中描述的所有步骤都会 实现。在一些实施例中，可能会实现所描述那些之外的其他步骤。一些实施例中，流程图700 中描述的步骤可能W不同于图示和/或描述的顺序实现。
[0086] 现在参考图7A，在流程图700的710,一个实施例中，电容性感测输入装置处理系统 W第一信号驱动第一传感器电极路径。参考图6A，在一些实施例中，其包括处理系统110A的 感测模块301，其W第一信号驱动传感器电极路径190(例如，图示的190-1)。参考图1C和1D， 在一些实施例中，第一传感器电极路径190-1包括W下一个或多个:处理系统110A的引脚、 传感器电极(例如，160或170)、W及在传感器电极与引脚之间的禪合迹线195。
[0087] 在流程图700的720,在一个实施例中，在W第一信号驱动第一传感器电极路径时， 与第二传感器电极路径禪合的第一内部诊断机制被用来获得测试信号输出。第一内部诊断 机制包括与第二传感器电极路径禪合的可选电流源，并且该可选电流源在测试信号输出的 获得期间被使能。第一内部诊断机制被布置作为电容性感测输入装置处理系统的部分。参 考图6A，在一些实施例中，其可包括与传感器电极路径190-2禪合的内部诊断机制345-B1。 进一步参考图6A，晶体管640和650包括可选电流源，其可W基于BIST ON信号和将使能/控 制信号路由至放大器620和630的逻辑610,来被选择和调节。晶体管640和650在来自内部诊 断机制345-B1的BIST OUT信号的测试或获得期间被使能。参考图1C和1D，第二传感器电极 路径190-2,在一些实施例中，包括W下一个或多个:处理系统110A的引脚、传感器电极(例 如，160或170)、W及在传感器电极与引脚之间的禪合迹线195。
[0088] 在流程图700的730,在一个实施例中，电容性感测输入装置处理系统基于测试信 号输出，确定第一和第二传感器电极路径是否欧姆地禪合在一起。在一个实施例中，其包括 处理系统110A或其中的组件，诸如确定模块355,其接收来自内部诊断机制％5-B1的BIST OUT信号，并且在BIST OUT是' Γ的情况下确定在传感器电极路径190-1和传感器电极路径 190-2之间存在欧姆禪合；W及在BIST OUT是'0'的情况下(确定)在传感器电极路径190-1 和传感器电极路径190-2之间不存在欧姆禪合。
[0089] 现在参考图7B，在流程图700的740,在一个实施例中，如710到730中描述的方法进 一步包括与第Ξ传感器电极路径禪合的第二内部诊断机制，其用来在W第一信号驱动第一 传感器电极路径时获得第二测试信号输出。第二内部诊断机制包括与第Ξ传感器电极路径 禪合的第二可选电流源，并且该第二可选电流源在第二测试信号输出的获得期间被使能。 第二内部诊断机制被布置作为电容性感测输入装置处理系统的部分。参考图6A，在一些实 施例中，其可包括与传感器电极路径190-3禪合的内部诊断机制345-B2。进一步参考图6A， 处于内部诊断机制345-B2内、与640和650等同的晶体管包括可选电流源，其可W基于BIST ON信号和将使能/控制信号路由至与620和630等同的放大器的、与逻辑610等同的逻辑，来 被选择和调节。与640和650等同的晶体管在来自内部诊断机制345-B2的BIST OUT信号的测 试和获得期间被使能。参考图1C和1D，第Ξ传感器电极路径190-3，在一些实施例中，包括W 下一个或多个:处理系统IlOA的引脚、传感器电极(例如，160或170)、W及在传感器电极与 引脚之间的禪合迹线195。
[0090] 在流程图700的745,在一个实施例中，如740中描述的方法进一步包括，由电容性 感测输入装置处理系统，基于第二测试信号输出，确定第一和第Ξ传感器电极是否欧姆地 禪合在一起。在一个实施例中，其包括处理系统110A或其中的组件，诸如确定模块355,其接 收来自内部诊断机制345-B2的BIST OUT信号，并且在BIST OUT是'1'的情况下确定在传感 器电极路径190-1和传感器电极路径190-3之间存在欧姆禪合；W及在BIST OUT是'0'的情 况下(确定)在传感器电极路径190-1和传感器电极路径190-3之间不存在欧姆禪合。
[0091] 现在参考图7C，在流程图700的750,在一个实施例中，如710到730中描述的方法进 一步包括与第四传感器电极路径禪合的第Ξ内部诊断机制，其用来在W第一信号驱动第一 传感器电极路径时获得第Ξ测试信号输出。第Ξ内部诊断机制包括与第四传感器电极路径 禪合的第Ξ可选电流源，并且该第Ξ可选电流源在第Ξ测试信号输出的获得期间被使能。 第Ξ内部诊断机制被布置作为电容性感测输入装置处理系统的部分。参考图6A，在一些实 施例中，其可包括与传感器电极路径190-m禪合的内部诊断机制345-化。进一步参考图6A， 处于内部诊断机制345-化内、与640和650等同的晶体管包括可选电流源，其可W基于BIST ON信号和将使能/控制信号路由至与620和630等同的放大器的、与逻辑610等同的逻辑，来 被选择和调节。与640和650等同的晶体管在来自内部诊断机制345-化的BIST OUT信号的测 试和获得期间被使能。参考图1C和1D，第四传感器电极路径190-m，在一些实施例中，包括W 下一个或多个:处理系统110A的引脚、传感器电极(例如，160或170)、W及在传感器电极与 引脚之间的禪合迹线195。
[0092] 在流程图700的755,在一个实施例中，如750中描述的方法进一步包括电容性感测 输入装置处理系统，基于第Ξ测试信号输出确定第一和第四传感器电极是否欧姆地禪合在 一起。在一个实施例中，其包括处理系统110A或其中的组件，诸如确定模块355,其接收来自 内部诊断机制345-化的BIST OUT信号，并且在BIST OUT是'1'的情况下确定在传感器电极 路径190-1和传感器电极路径190-m之间存在欧姆禪合；W及在BIST OUT是'0'的情况下（确 定)在传感器电极路径190-1和传感器电极路径190-m之间不存在欧姆禪合。
[0093] 现在参考图7D，在流程图700的760,在一个实施例中，如710到730中描述的方法进 一步包括在第一内部诊断机制内应用施密特触发器来提供输出信号。参考图6A，施密特触 发器栅极660提供BIST OUT用于由处理系统110A使用。
[0094] 现在参考图7E，在流程图700的770,在一个实施例中，如710到730中描述的方法进 一步包括，从多个不同的正电平中，选择当电流源被使能时由该电流源供给的电流电平，使 得错误检测W多个不同水平的欧姆禪合中所选一个来实现。参考图6A，施密特触发器栅极 BIST ON可W是两个或多个位的信息，其可由逻辑610解码并用于控制由放大器620和630应 用多少电压于晶体管640和650的栅极上，由此提供电流的多个可选正电平（高于零），其中 电流由晶体管640和650通过开关670至所禪合的传感器电极路径来供给。
[00M] 现在参考图7F，在流程图700的780,在一个实施例中，如710到730中描述的方法进 一步包括由第一内部诊断机制，在选择性地将上拉电压禪合至第二传感器电极路径而接地 导电对象(诸如接地导电板680)还与第二传感器电极路径禪合时，获得第二测试输出信号。 参考图6B，在一些实施例中，其可W包括在独立的时间利用内部诊断机制345-B1，来诊断在 传感器电极路径190-2中是否存在开路情况。例如，图6B中示出的电路包括上拉电路(例如， 晶体管640和650)，其将选择性禪合的传感器电极路径190(例如，传感器电极路径190-2)禪 合至电压信号W及至施密特触发器栅极660上。
[0096] 在流程图700的785,在一个实施例中，如780中描述的方法进一步包括由电容性感 测输入装置处理系统，基于第二测试输出信号的值，确定第二电极路径中是否存在开路。在 开路测试期间，上拉WBIST ON来使能，并且电压值基于由逻辑610解码且提供给放大器620 和630的BIST ON信号来设置。电压电平定义了测试开路的电阻值。
[0097] 通常，选择越高的电压电平，W其测试开路的、传感器电极路径的电阻值越低。在 开路测试期间，施密特触发器栅极660上的BIST OUT由所选电压电平来使能。接地导电板 680禪合到待测的传感器电极路径的每个，在此示例中，至少禪合到传感器电极路径190-2。 在开路测试期间，当确定模块355从施密特触发器660接收到BIST OUT值' Γ，其确定在传感 器电极路径190-2的某处存在开路。在开路测试期间，当确定模块355从SchmUt触发器660 接收到BIST OUT值'0'，其确定传感器电极路径190-2中不存在开路。施密特触发器660配置 成，基于电极路径的被测电阻W及施密特触发器的电源电压和由电流源提供的电流，输出 逻辑低信号和逻辑高信号。通过改变电源电压和/或所提供电流，所测试电阻可W被改变。
[0098] 因此，提出本文阐述的实施例和示例W便最好地解释本发明和其特定应用的各种 所选实施例，从而使得本领域技术人员能够实现并使用本发明的实施例。但是，本领域技术 人员将认识到，前述描述和示例仅为了例示和示例的目的而提出。所阐述的描述并不意在 是穷举性的或将本发明的实施例限定到所公开的精确形式。
【主权项】
1. 一种用于电容性感测输入装置的处理系统，所述处理系统包括： 配置成与多个传感器电极路径的第一传感器电极路径耦合的感测模块，其中所述感测 模块配置成以第一信号驱动所述第一传感器电极路径； 第一内部诊断机制，其配置成与第二传感器电极路径耦合，且配置成在所述感测模块 以所述第一信号驱动所述第一传感器电极路径时获得测试信号输出，其中所述第一内部诊 断机制包括可选电流源，其配置成与所述第二传感器电极路径耦合，并且其中所述可选电 流源在所述测试信号输出的获得期间被使能； 确定模块，其配置成基于所述测试信号输出，来确定所述第一和第二传感器电极路径 是否欧姆地耦合在一起； 所述第一内部诊断还配置成在选择性地将上拉电压耦合至所述第二传感器电极路径 而接地导电对象还与所述第二传感器电极路径耦合时，获得第二测试信号输出；以及 所述确定模块还配置成基于所述第二测试信号输出的值确定在所述第二电极路径中 是否存在开路。2. 如权利要求1所述的处理系统，进一步包括： 第二内部诊断机制，其配置成与第三传感器电极路径耦合，并且配置成在所述感测模 块以所述第一信号驱动所述第一传感器电极路径时获得第二测试信号输出，其中所述第二 内部诊断机制包括第二可选电流源，其配置成与所述第三传感器电极路径耦合，并且其中 所述第二可选电流源在所述第二测试信号输出的获得期间被使能；以及 其中所述确定模块进一步配置成基于所述第二测试信号输出，来确定所述第一和第三 传感器电极路径是否欧姆地耦合在一起。3. 如权利要求2所述的处理系统，进一步包括： 第三内部诊断机制，其配置成与第四传感器电极路径耦合，并且配置成在所述感测模 块以所述第一信号驱动所述第一传感器电极路径时获得第三测试信号输出，其中所述第三 内部诊断机制包括第三可选电流源，其配置成与所述第四传感器电极路径耦合，并且其中 所述第三可选电流源在所述第三测试信号输出的获得期间被使能；以及 其中所述确定模块进一步配置成基于所述第三测试信号输出，来确定所述第一和第四 传感器电极路径是否欧姆地耦合在一起。4. 如权利要求1所述的处理系统，其中所述第一内部诊断机制进一步包括配置成从所 述第一内部诊断机制提供输出信号的施密特触发器。5. 如权利要求1所述的处理系统，其中所述可选电流源包括可选可变电流源，其中当所 述可选可变电流源被使能时电流的正电平也是可选的，使得可以完成测试来辨别不同水平 的欧姆耦合。6. 如权利要求1所述的处理系统，其中所述第一传感器电极路径包括所述处理系统的 引脚、传感器电极、以及耦合在所述传感器电极与所述引脚之间的迹线的至少一个。7. -种电容性感测输入装置，包括： 包括多个传感器电极的传感器电极图案；以及 处理系统，与所述多个传感器电极耦合并且配置用于以所述多个传感器电极执行电容 性感测，所述处理系统进一步配置成： 以第一信号驱动第一传感器电极路径，其中所述第一传感器电极路径包括所述多个传 感器电极的第一传感器电极； 采用第一内部诊断机制与第二传感器电极路径耦合，在以所述第一信号驱动所述第一 传感器电极路径时获得测试信号输出，其中所述第一内部诊断机制包括可选可变电流源， 其中当所述可选可变电流源被使能时电流的正电平也是可选的，使得可以完成测试来辨别 不同水平的欧姆耦合，其中所述可选可变电流源与所述第二传感器电极路径耦合，其中所 述可选可变电流源在所述测试信号输出的获得期间被使能，并且其中所述第二传感器电极 路径包括所述多个传感器电极的第二传感器电极；以及 基于所述测试信号输出，确定所述第一和第二传感器电极路径是否欧姆地耦合在一 起。8. 如权利要求7所述的电容性感测输入装置，进一步包括柔性电路，其配置用于在所述 处理系统与所述多个传感器电极之间耦合信号。9. 如权利要求8所述的电容性感测输入装置，其中所述第一传感器电极路径包括所述 处理系统的引脚、所述第一传感器电极、以及布置于所述柔性电路上且耦合在所述第一传 感器电极与所述引脚之间的迹线的至少一个。10. 如权利要求7所述的电容性感测输入装置，其中所述处理系统进一步配置成： 采用第二内部诊断机制与第三传感器电极路径耦合，在以所述第一信号驱动所述第一 传感器电极路径时获得第二测试信号输出，其中所述第二内部诊断机制包括与所述第三传 感器电极路径耦合的第二可选可变电流源，其中所述第二可选可变电流源在所述第二测试 信号输出的获得期间被使能，并且其中所述第三传感器电极路径包括所述多个传感器电极 的第三传感器电极；以及 基于所述第二测试信号输出，确定所述第一和第三传感器电极路径是否欧姆地耦合在 一起。11. 如权利要求10所述的电容性感测输入装置，其中所述处理系统进一步配置成： 采用第三内部诊断机制与第四传感器电极路径耦合，在以所述第一信号驱动所述第一 传感器电极路径时获得第三测试信号输出，其中所述第三内部诊断机制包括与所述第四传 感器电极路径耦合的第三可选可变电流源，其中所述第三可选可变电流源在所述第三测试 信号输出的获得期间被使能，并且其中所述第四传感器电极路径包括所述多个传感器电极 的第四传感器电极；以及 基于所述第三测试信号输出，确定所述第一和第四传感器电极路径是否欧姆地耦合在 一起。12. 如权利要求7所述的电容性感测输入装置，其中所述第一内部诊断机制进一步包括 从所述第一内部诊断机制提供输出信号的施密特触发器。13. -种传感器电极路径错误诊断的方法，包括： 采用电容性感测输入装置处理系统，以第一信号驱动第一传感器电极路径； 采用第一内部诊断机制与第二传感器电极路径耦合，在以所述第一信号驱动所述第一 传感器电极路径时获得测试信号输出，其中所述第一内部诊断机制包括与所述第二传感器 电极路径耦合的可选电流源，其中所述可选电流源在所述测试信号输出的获得期间被使 能，并且其中所述第一内部诊断机制布置作为所述电容性感测输入装置处理系统的部分； 使用在所述第一内部诊断机制内的施密特触发器来提供所述第一内部诊断机制的输 出信号；以及 由所述电容性感测输入装置处理系统，基于所述输出信号，确定所述第一和第二传感 器电极路径是否欧姆地耦合在一起。14. 如权利要求13所述的方法，进一步包括： 采用第二内部诊断机制与第三传感器电极路径耦合，在以所述第一信号驱动所述第一 传感器电极路径时获得第二测试信号输出，其中所述第二内部诊断机制包括与所述第三传 感器电极路径耦合的第二可选电流源，其中所述第二可选电流源在所述第二测试信号输出 的获得期间被使能，并且其中所述第二内部诊断机制布置作为所述电容性感测输入装置处 理系统的部分；以及 由所述电容性感测输入装置处理系统，基于所述第二测试信号输出，确定所述第一和 第三传感器电极路径是否欧姆地耦合在一起。15. 如权利要求13所述的方法，进一步包括： 由所述第一内部诊断机制，在选择性地将上拉电压耦合至所述第二传感器电极路径而 接地导电对象还与所述第二传感器电极路径耦合时，获得第二测试信号输出；以及 由所述电容性感测输入装置处理系统，基于所述第二测试信号输出的值，确定所述第 二电极路径中是否存在开路。
【文档编号】G06F3/041GK106066748SQ201610249209
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月20日 公开号201610249209.0, CN 106066748 A, CN 106066748A, CN 201610249209, CN-A-106066748, CN106066748 A, CN106066748A, CN201610249209, CN201610249209.0
【发明人】J.绍塞多, J.M.维纳思, W.方
【申请人】辛纳普蒂克斯公司