感测装置的制造方法_2

文档序号:10036258阅读:来源:国知局
掲露的一些实施例,感测装置的示意图。
[0027] 图3B为图3A的感测装置在小信号模式下的放大器电路的电路图。
[00測图4为根据本掲露的一些实施例,感测装置的示意图。
[0029] 图5A为根据本掲露的一些实施例,感测装置的示意图。
[0030] 图5B为图5A的感测装置在小信号模式下的放大器电路的电路图。
[00川图6A为根据本掲露的一些实施例,感测装置的示意图。
[0032]图6B为图6A的感测装置在小信号模式下的放大器电路的电路图。
[003引图7为根据本掲露的一些实施例,感测装置的示意图。
[0034] 图8为根据本掲露的一些实施例,感测装置的示意图。
[00对图9为根据本掲露的一些实施例,感测装置的示意图。
[0036] 图10为根据本掲露的一些实施例,感测装置的示意图。
[0037] 图11A为根据本掲露的一些实施例,感测装置的示意图。
[0038] 图11B为图11A的感测装置在小信号模式下的放大器电路的电路图。
[0039] 图12为根据本掲露的一些实施例,感测装置的示意图。 W40] 图13为根据本掲露的一些实施例,感测装置的示意图。 阳OW 其中,附图标记说明如下:
[0042]1 感测装置
[0043]10 感测单元
[0044]15 物件
[0045] 17 保护层
[0046]101 感测单元
[0047]lOn 感测单元
[0048]20 感应组件
[0049]CF 电容
[0050] 22 信号源 W51] GND 参考接地
[0052]Vinl 源触发信号
[0053]Cin 电容器
[0054] CPF 第一电容
[0055] 0P 放大器
[0056] Vref参考电压
[0057] 24 基板
[0058] 26 渗杂区
[0059] CJUN 第二电容
[0060] Vout 侦测信号 W61] 抑 第一方向 阳06引 SD 第二方向 W63] 25 放大器电路 W64] 3 感测装置 |;0065] 30 感测单元
[0066] Vin2 触发信号
[0067] 22A 导电性组件
[0068] 22B 导电性组件 W例 C1 第一反馈电容
[0070] CP1 第一电容 阳0川 35 放大器电路 W72] 4 感测装置 阳〇7:3] 40 感测单元
[0074] SW1 第一回路开关
[00"7日]SW0信号源开关阳076] 22 信号源 W77] 5 感测装置
[0078] 50 感测单元
[0079] 24A 导电性组件
[0080] 24B 导电性组件 阳0川 C2 第二反馈电容
[0082] CP2 第一电容 阳08引 W1 第一尺寸
[0084] W2 第二尺寸
[00财 55 放大器电路
[0086] 6 感测装置
[0087] 60 感测单元 阳0蝴 SW2 第二回路开关
[0089] 65 放大器电路
[0090] 7 感测装置 阳〇91] 70 感测单元 阳〇9引 8 感测装置 阳〇9:3] 80 感测单元
[0094] 26A 导电性组件 阳0巧]2她 导电性组件
[0096] C3 第立反馈电容
[0097] CP3 第一电容
[0098] D1 距离
[0099] D2 距离
[0100] 9 感测装置 阳101] 90 感测单元
[0102] SW3 第S回路开关 阳103] 10 感测装置
[0104] 100 感测单元
[0105] 11 感测装置
[0106] 110 感测单元 阳107] 115 放大器电路
[0108] 12 感测装置 阳109] 120 感测单元
[0110] 13 感测装置 阳111] 130 感测单元
【具体实施方式】
[0112] 为了使所属技术领域的技术人员能彻底地了解本实用新型,将在下列的描述中提 出详尽的步骤及结构。显然地,本实用新型的实现并未限定于所属技术领域的技术人员所 熟习的特殊细节。另一方面,众所周知的结构或步骤并未描述于细节中,W避免造成本实用 新型不必要的限制。本实用新型的较佳实施例会详细描述如下,然而除了运些详细描述之 夕F,本实用新型还可W广泛地施行在其他实施例中,且本实用新型的范围不受限定,其随附 的权利要求书为准。
[0113] 图1为根据本掲露一些实施例,感测装置1的俯视示意图。感测装置1可安装于 一电子装置,例如智能型手机,笔记本电脑,个人行动助理,或是平板计算机上。感测装置1 包括一感测数组,该感测数组包括多个感测单元10,由具有防刮、抗静电的一保护层17所 遮盖。该等感测单元10用W感测一对象15,例如是手指或是触控笔,经由保护层17触控于 感测装置1所引起的一触控事件。
[0114] 图2A为根据本掲露一些实施例,感测装置1的示意图。参照图2A,感测装置1包 括一信号源22、一电容器Cin、一基板24W及多个感测单元lOl-lOn。
[0115] 信号源22禪接一参考接地GND,且经配置W提供一源触发信号Vinl。在一些实施 例中,源触发信号Vinl包括脉波信号。
[0116] 电容器Cin经配置W隔绝从信号源22输入的直流成分。为了方便起见,符号Cin 亦代表电容器Cin的电容值。
[0117] 基板24包含多个渗杂区26。每一渗杂区26对应一个感测单元。基板24的电压 准位可视为一参考接地GND,而渗杂区26免于被施加偏压。在本实施例中,基板24为P型 基板,而渗杂区26为n型井区(n-wellregion)。在一些实施例中,基板24为n型基板,而 渗杂区26为p型井区(p-wellregion)。基于此渗杂方式,基板24及渗杂区26于其接面 形成空乏区。因此,基板24提供一第二电容CJUN。第二电容CJUN例如是空乏电容。为了 方便说明,符号CJUN亦代表第二电容CJUN的电容值。
[0118] 在一些既有的方法中,并未思及于感应组件(例如感应组件20)的下方设置井区 (例如渗杂区26)。因为若在感应组件的下方设置井区,可能有漏电流的风险。相对的,本 掲露却在感应组件的下方设置井区,藉此提升感测装置的灵敏度,其将详细描述于下文。关 于漏电流的风险,在本掲露中,漏电流的情况不容易发生,即使发生漏电流,其值也很小,可 忽略不计。
[0119] 该等感测单元包括一感测单元101至一感测单元lOn,其中n属于正整数。该等 感测单元101-1化大致上具有相同的组件、设置、操作方式。在本实施例中,该等感测单元 101-1化共享基板24。在一些实施例中,该等感测单元101-1化共享信号源22。W感测单 元101为例,操作时,感测单元101侦测到由对象15引起的一触控事件。此外,感测单元 101包括一感应组件20、一放大器0P、一渗杂区26。
[0120] 感应组件20经配置于一第一图案化导电层,并沿着一第一方向抑延伸。进一步 地,感应组件20经配置W面向触控感测装置1(或触控保护层17)的物件15。此外,感应组 件20经配置W与渗杂区26界定出一第一电容CPF。为了方便起见,于下文中,符号CPF亦 代表第一电容CPF的电容值。第一电容CPF与第二电容CJUN相对于感应组件20呈串联。 在一些实施例中,感应组件20经配置于渗杂区26的正上方。在一些实施例中,感应组件20 的一部份经配置于渗杂区26的正上方。感应组件20包括,但不限定于,多晶娃(poly)或 是金属(metal)。 阳121] 放大器0P在半导体制程中形成于基板24上及/或基板24内。为了方便说明,放 大器0PW电路符号的方式呈现。放大器0P具有第一输入端(例如非反向输入端,"+"端)、 第二输入端(例如反向输入端,端)W及一输出端。第一输入端经配置W禪接一参考 电压化ef。第二输入端经配置W禪接该感应组件20W及渗杂区26。此外,第二输入端经 配置W接收源触发信号Vinl。 阳122] 操作时,感测装置1经配置W因应于对象15在感测装置1上引起的一触控事件检 测出一电容CF。为了方便起见,于下文中,符号CF亦代表电容CF的电容值。具体而言,操 作时,感应组件20经配置W因应于对象15在感测装置1上引起的触控事件检测出电容CF。 在触控事件发生期间,对象15、基板24、信号源22、感应单元101构成一放大器电路,如图 2B所示。 阳123] 图2B为图2A的感测装置1在小信号模式下的一放大器电路25的电路图。参照 图2B,在小信号模式下,参考电压化ef视为一参考接地GND,且对象15的电压准位也可视 为参考接地GND。因此,放大器0P的第一输入端禪接于参考接地GNDW及电容CF禪接于 参考接地GND。第一电容CPF与第二电容CJUN串联于放大器0P的第二输入端与参考接地 GND之间。电容CF禪接于放大器0P的第二输入端与参考接地GND之间。
[0124] 放大器0P于第二输入端接收源触发信号Vinl,放大源触发信号Vinl并于输出端 输出侦测信号Vout。侦测信号Vout为放大后的源触发信号Vinl。侦测信号Vout与源触 发信号Vinl的关系可表示为如下的式子(1): 阳1巧]
式子(1)
[0126] 其中,符号G为放大器0P的开回路增益,符号Cin代表电容器Cin的电容值,符 号CF代表感应电容的电容值,符号CPF代表第一电容的电容值,符号CJUN代表第二电容的 电容值。
为感应电容CPF及第二电容CJUN串联后的等效电容值。此外,在式 子(1)中,符号Vout为侦测信号的电压值,而符号Vinl为源触发信号的电压值;侦测信号Vout的电压值本质上相同于放大器0P的输出端上的电压值。
[0127] 侦测信号Vout与源触发信号Vinl的比值的绝对值代表放大器电路25的增益。由 式子(1)可知,放大器电路25的增益是该等效电容值(即,
)的函数。该等 效电容值增加时,放大器电路25的增益下降,反之亦然。
[0128] 又,放大器0P的输出端上的电压值是第二电容CJUN的电容值的函数。举例来说, 第二电
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