电容式传感装置、封装结构、感测模组、以及电子设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电容式传感装置、封装结构、感测模组、以及电子设备。所述电容式传感装置包括：电容式传感器，包括基板和多个传感单元，所述基板包括相对的第一面与第二面，所述多个传感单元设置在所述第一面上；和控制芯片，用于控制所述多个传感单元执行感测操作，所述控制芯片设置在所述基板上。所述电容式传感装置的设计灵活性较高。具有所述电容式传感装置的封装结构、感测模组、以及电子设备的设计灵活性也较高。

Capacitive sensing device, packaging structure, sensing module, and electronic device

The utility model discloses a capacitive sensing device, a packaging structure, a sensing module and an electronic device. The capacitive sensing device includes a capacitive sensor, which comprises a substrate and a plurality of sensing unit, wherein the substrate comprises a first surface and a second surface opposite, the plurality of sensing unit is arranged on the upper surface of the first; and the control chip is used to control the plurality of sensing units perform the sensing operation. The control chip is arranged on the substrate. The design flexibility of the capacitive sensing device is high. The packaging structure of the capacitive sensing device, the sensing module and the design flexibility of the electronic equipment are also higher.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电容式传感
，尤其涉及一种电容式传感装置、电容式传感装置的封装结构、电容式感测模组、以及电子设备。
技术介绍
随着社会的发展，越来越多的电子设备(如：手机、平板电脑、穿戴式设备、以及智能家居等各种智能产品)一般都会设置一种或多种传感装置。所述传感装置包括如感测用户触摸操作的触摸传感装置、感测人体生物信息的生物信息传感装置等等。目前，生物信息传感装置等多采用电容式传感装置来执行感测操作。电容式传感装置一般包括电容式传感器和控制电路。所述电容式传感器包括多个传感单元(sensor)。所述多个传感单元接收控制电路的驱动信号，并在用户触摸所述多个传感单元时对应输出感测信号给所述控制电路，以获得相应的感测信息。然，所述电容式传感器与所述控制电路通常采用相同工艺制作，形成一颗芯片，由此导致电容式传感装置的设计灵活性不高。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种电容式传感装置，包括：电容式传感器，包括基板和多个传感单元，所述基板包括相对的第一面与第二面，所述多个传感单元设置在所述第一面上；和控制芯片，用于控制所述多个传感单元执行感测操作，所述控制芯片设置在所述基板上。优选地，所述多个传感单元用于响应目标物体的接近或触摸而对应输出相应的感测信号给所述控制芯片，所述控制芯片进一步根据所述感测信号获知目标物体的预定生物信息。优选地，所述控制芯片和电容式传感器为两颗芯片，所述控制芯片压合在所述基板的第一面。优选地，所述基板为绝缘基板，所述电容式传感器的多个传感单元采用于绝缘基板上形成包括薄膜晶体管的集成电路的工艺制成，所述控制芯片采用于半导体基板上形成包括互补金属氧化物半导体晶体管的集成电路的工艺制成。优选地，所述基板采用玻璃材料、塑料材料、陶瓷材料中的任意一种制成。优选地，每一传感单元包括感测电极和传感电路；所述感测电极能够以电容方式耦合到目标物体；所述控制芯片提供参考信号给所述感测电极；所述传感电路包括差分对管，或者，相邻的传感单元的传感电路各包括差分对管的一晶体管，所述差分对管与所述感测电极相关联，用于响应感测电极上因目标物体的接近或触摸所引起参考信号的变化，而对应产生二不同的第二交流信号；所述控制芯片根据所述第二交流信号获知目标物体的预定生物信息。优选地，所述控制芯片进一步提供电流源给所述差分对管；所述传感电路进一步包括第一开关单元和第二开关单元；所述第一开关单元连接于所述差分对管与电流源之间，所述控制芯片通过控制第一开关单元来控制是否在所述差分对管与所述电流源之间进行电流传输；所述控制芯片通过控制第二开关单元来控制是否传输参考信号给所述感测电极。优选地，所述控制芯片包括接地端，所述接地端用于加载调制信号，所述控制芯片所提供的参考信号为经所述调制信号调制后的信号。优选地，所述差分对管中的一晶体管为第三晶体管，第三晶体管包括第三控制电极、第五传输电极、和第六传输电极；其中，第三控制电极与感测电极为二电极，第三控制电极连接感测电极，或者，第三控制电极与感测电极为同一电极。优选地，所述控制芯片提供共模信号给所述差分对管。优选地，所述电容式传感器进一步包括导电层和接地线，所述导电层与所述多个传感单元设置在所述基板的相对二侧，所述接地线与所述多个传感单元设置在所述基板的同侧，其中，所述接地线与所述导电层用于传输所述调制信号。优选地，所述控制芯片压合在所述基板的第二面，或者，所述控制芯片通过一中间连接件与所述电容式传感器连接。优选地，所述电容式传感器和控制芯片为两颗裸芯片。优选地，所述电容式传感装置为指纹传感装置。本技术还提供一种电容式传感装置的封装结构，包括电容式传感装置和封装体，所述封装体用于封装所述电容式传感装置，所述电容式传感装置如为上述中任意所述的电容式传感装置。本技术还提供一种电容式感测模组，包括电容式传感装置的封装结构、盖板、颜色层、粘着层、和柔性线路板，所述颜色层设置在盖板下方，并通过粘着层与电容式传感装置的封装结构连接，所述柔性线路板与所述电容式传感装置的封装结构连接，其中，所述电容式传感装置的封装结构为上述所述的电容式传感装置的封装结构。本技术还提供一种电容式感测模组，包括电容式传感装置的封装结构、硬化层、和柔性线路板，所述硬化层形成于电容式传感装置的封装结构上，所述柔性线路板与所述电容式传感装置的封装结构连接，其中，所述电容式传感装置的封装结构为上述所述的电容式传感装置的封装结构。优选地，电容式感测模组进一步包括导电元件，对于所述导电元件：用作驱动元件，与感测电极形成互电容，传输驱动信号；或者与电容式传感装置的接地端连接，传输调制信号；或者与安装有电容式感测模组的电子设备的设备地连接，传输接地信号。本技术还提供一种电子设备，包括电容式传感装置，所述电容式传感装置为上述中任意所述的电容式传感装置。本技术还提供一种电子设备，包括：保护盖板；电容式感测模组，包括：电容式传感装置，设置在所述保护盖板下方，定义所述保护盖板正对所述电容式传感装置的区域为虚拟按键区域；所述电容式传感装置为上述中任意所述的电容式传感装置；和导电元件，从所述电子设备的侧面边缘延伸出来并延伸至保护盖板上方边缘并邻近虚拟按键区域，以使得当目标物体触摸所述电容式传感装置的同时能触摸所述导电元件。优选地，所述导电元件围绕所述保护盖板的边缘设置一圈，或者，所述导电元件从电子设备邻近所述虚拟按键区域一侧边缘延伸出来并延伸至保护盖板上方边缘。本技术还提供一种电子设备，包括：保护盖板；电容式感测模组，包括：电容式传感装置，设置在所述保护盖板下方，定义所述保护盖板正对所述电容式传感装置的区域为虚拟按键区域；保护盖板邻近虚拟按键区域设置镂空结构；所述电容式传感装置为上述中任意所述的电容式传感装置；和导电元件，从所述镂空结构中曝露出，以使得当目标物体触摸所述电容式传感装置的同时能触摸所述导电元件。优选地，所述导电元件连接电子设备的设备地。由于本技术的电容式传感装置包括电容式传感器与控制芯片两颗芯片，因此，可根据电容式传感器与控制芯片各自的结构对应选择各自的工艺流程以及电路结构，从而提高产品的设计灵活性。相应地，具有所述电容式传感装置的封装结构、电容式感测模组、以及电子设备的设计灵活性也得到相应提高。尽管公开了多个实施例，包括其变化，但是通过示出并描述了本技术公开的说明性实施例的下列详细描述，本技术公开的其他实施例将对所属领域的技术人员显而易见。将认识到，本技术公开能够在各种显而易见的方面修改，所有修改都不会偏离本技术的精神和范围。相应地，附图和详细描述本质上应被视为说明性的，而不是限制性的。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本技术的特征及优点将变得更加明显。图1为本技术电容式传感装置的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式传感装置，包括：电容式传感器，包括基板和多个传感单元，所述基板包括相对的第一面与第二面，所述多个传感单元设置在所述第一面上；和控制芯片，用于控制所述多个传感单元执行感测操作，所述控制芯片设置在所述基板上。

【技术特征摘要】
1.一种电容式传感装置，包括：
电容式传感器，包括基板和多个传感单元，所述基板包括相对的第一面与第二面，所述多个传感单元设置在所述第一面上；和
控制芯片，用于控制所述多个传感单元执行感测操作，所述控制芯片设置在所述基板上。
2.根据权利要求1所述的电容式传感装置，其特征在于：所述多个传感单元用于响应目标物体的接近或触摸而对应输出相应的感测信号给所述控制芯片，所述控制芯片进一步根据所述感测信号获知目标物体的预定生物信息。
3.根据权利要求2所述的电容式传感装置，其特征在于：所述控制芯片和电容式传感器为两颗芯片，所述控制芯片压合在所述基板的第一面。
4.根据权利要求2所述的电容式传感装置，其特征在于：所述基板为绝缘基板，所述电容式传感器的多个传感单元采用于绝缘基板上形成包括薄膜晶体管的集成电路的工艺制成，所述控制芯片采用于半导体基板上形成包括互补金属氧化物半导体晶体管的集成电路的工艺制成。
5.根据权利要求4所述的电容式传感装置，其特征在于：所述基板采用玻璃材料、塑料材料、陶瓷材料中的任意一种制成。
6.根据权利要求4所述的电容式传感装置，其特征在于：每一传感单元包括感测电极和传感电路；所述感测电极能够以电容方式耦合到目标物体；所述控制芯片提供参考信号给所述感测电极；所述传感电路包括差分对管，或者，相邻的传感单元的传感电路各包括差分对管的一晶体管，所述差分对管与所述感测电极相关联，用于响应感测电极上因目标物体的接近或触摸所引起参考信号的变化，而对应产生二不同的第二交流信号；所述控制芯片根据所述第二交流信号获知目标物体的预定生物信息。
7.根据权利要求6所述的电容式传感装置，其特征在于：所述控制芯片进一步提供电流源给所述差分对管；所述传感电路进一步包括第一开关单元和第二开关单元；所述第一开关单元连接于所述差分对管与电流源之间，所述控制芯片通过控制第一开关单元来控制是否在所述差分对管与所述电流源之间进行电流传输；所述控制芯片通过控制第二开关单元来控制是否传输参考信号给所述感测电极。
8.根据权利要求7所述的电容式传感装置，其特征在于：所述控制芯片包括接地端，所述接地端用于加载调制信号，所述控制芯片所提供的参考信号为经所述调制信号调制后的信号。
9.根据权利要求7所述的电容式传感装置，其特征在于：所述差分对管中的一晶体管为第三晶体管，第三晶体管包括第三控制电极、第五传输电极、和第六传输电极；其中，第三控制电极与感测电极为二电极，第三控制电极连接感测电极，或者，第三控制电极与感测电极为同一电极。
10.根据权利要求9所述的电容式传感装置，其特征在于：所述控制芯片提供共模信号给所述差分对管。
11.根据权利要求8所述的电容式传感装置，其特征在于：所述电容式传感器进一步包括导电层和接地线，所述导电层与所述多个传感单元设置在所述基板的相对二侧，所述接地线与所述多个传感单元设置在所述基板的同侧，其中，所述接地线与所述导电层用于传输所述调制信号。
12.根据权利要求2所述的电容式传感装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雪春，
申请(专利权)人：深圳信炜科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44