前，現(xiàn)有的電容式傳感裝置，如指紋傳感裝置，一般是基于硅晶圓上制作CMOS集成電路。然，由于電容式傳感器的面積一般占到整個(gè)電容式傳感裝置的面積的約80%，因此，電容式傳感裝置所需消耗的硅晶圓的材料較多，導(dǎo)致制造成本較高，另外，電容式傳感器的面積較大，也會(huì)受到硅晶圓制造廠的產(chǎn)能限制，從而影響電容式傳感裝置的產(chǎn)能。
[0234]尤其地，對(duì)于指紋傳感裝置，其相比其它類傳感裝置（如觸控傳感裝置）而言，面積相對(duì)較大，約為30?50平方毫米，因此，單顆指紋傳感裝置使用的硅晶圓材料相對(duì)較多，從而提尚了制造成本。
[0235]正由于存在如上所述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型對(duì)應(yīng)提出了一種電容式傳感器，是采用于絕緣基板上形成包括有薄膜晶體管（TFT)的集成電路的工藝來制作，相對(duì)地，所述控制電路集成為一控制芯片，所述控制芯片是采用于硅晶圓上形成包括有互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS)晶體管的集成電路的工藝來制作，因此，電容式傳感器與控制電路二者分開制作，形成兩顆芯片，相應(yīng)地，包括所述兩顆芯片的電容式傳感裝置為一芯片組（Chipset)。其中，所述絕緣基板如為玻璃基板、塑料基板、陶瓷基板等。
[0236]此處實(shí)用新型思想適用上述提及的電容式傳感裝置1與電容式傳感裝置2。下面以電容式傳感裝置1為例進(jìn)行說明，當(dāng)然，下面所述的技術(shù)方案同樣適用電容式傳感裝置2,然，相關(guān)內(nèi)容不再贅述。
[0237]相應(yīng)地，電容式傳感器13的第一至第八晶體管T1?T8均為薄膜晶體管，且優(yōu)選低溫多晶硅薄膜晶體管，然，非晶硅薄膜晶體管、金屬氧化物（如：IGZ0)薄膜晶體管、石墨烯薄膜晶體管均是適用的。在本實(shí)施方式中，所述絕緣基板采用玻璃基板，即，基板130為玻璃基板。所述控制電路11集成為控制芯片15 (見圖19)，所述控制芯片15優(yōu)選通過玻璃上芯片（C0G)的方式壓合在所述絕緣基板上。
[0238]可變更地，在其它實(shí)施方式中，若采用塑料基板時(shí)，電容式傳感器13對(duì)應(yīng)可采用卷對(duì)卷（roll to roll)工藝制作形成。進(jìn)一步地，在其它實(shí)施方式中，所述控制芯片15通過一中間連接件（圖未示）與所述電容式傳感器13連接，所述中間連接件如為軟性電路板；或者，所述控制芯片15與所述電容式傳感器13形成在基板130的相對(duì)二側(cè)；或者，所述控制電路11集成到電子設(shè)備的其它芯片中，如電源管理芯片或顯示驅(qū)動(dòng)芯片。
[0239]請(qǐng)參閱圖18,圖18為在一片玻璃基板上形成多個(gè)電容式傳感裝置1的示意圖。所述玻璃基板17的厚度為0. 4mm，面積為4cmX 4cm。將所述玻璃基板17劃分為16個(gè)大小相等的區(qū)域，即，每個(gè)區(qū)域面積約為50平方毫米?；赥FT制造工藝，在每個(gè)區(qū)域上形成電容式傳感器13的集成電路中的薄膜晶體管。所述電容式傳感器13的集成電路包括多個(gè)傳感單元131、以及掃描線群組G1、信號(hào)線群組G2、參考信號(hào)線R、和接地線133(請(qǐng)參閱圖1)。所述控制芯片15的集成電路包括互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管、或/和電阻、或/和電容等電子元件。然后，將集成有控制電路11的控制芯片15采用C0G的方式壓合在玻璃基板17上，并與所述多個(gè)傳感單元131連接。其中，所述控制芯片15與所述多個(gè)傳感單元131位于玻璃基板17的同側(cè)。
[0240]切割所述玻璃基板17成16小片，從而，形成16個(gè)電容式傳感裝置1。被切割的每一小片玻璃基板即為電容式傳感器13的基板130。類似地，所述玻璃基板17的面積也可為40cmX40cm，對(duì)應(yīng)可以形成1600個(gè)電容式傳感裝置1。需要說明的是，在將控制芯片15壓合在玻璃基板17之后，切割玻璃基板17成16小片之前，優(yōu)選地，將載有所述控制芯片15以及電容式傳感器13的集成電路的玻璃基板17放置在一注塑模具中，將環(huán)氧樹脂類材料注塑入模具腔體內(nèi)，對(duì)所述控制芯片15以及電容式傳感器13的集成電路進(jìn)行封裝。
[0241]由于電容式傳感器13采用在絕緣基板上形成包括薄膜晶體管的集成電路工藝制作而成，絕緣基板較硅基板的價(jià)格便宜，且絕緣基板較硅基板不易受8寸的限制，因此，包括所述電容式傳感器13的電容式傳感裝置1的制造成本較低，且控制芯片15的產(chǎn)能也可以得到相應(yīng)提高。
[0242]優(yōu)選地，在玻璃基板17上進(jìn)一步形成導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層與所述多個(gè)傳感單元131位于所述玻璃基板17的相對(duì)二側(cè)。在切割所述玻璃基板17之后，每一電容式傳感裝置1的電容式傳感器13進(jìn)一步包括導(dǎo)電層135 (見下面圖19)，所述導(dǎo)電層135為形成在玻璃基板17上的導(dǎo)電層的一部分。
[0243]所述導(dǎo)電層135用于與所述接地線133傳輸相同的信號(hào)。優(yōu)選地，所述導(dǎo)電層135用于連接所述電子設(shè)備的調(diào)制地NGND，傳輸調(diào)制信號(hào)，從而，相較于所述調(diào)制信號(hào)處于接地信號(hào)，當(dāng)所述調(diào)制信號(hào)處于驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述控制電路11傳輸給電容式傳感器13的信號(hào)的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度變高，對(duì)于電容式傳感裝置1為指紋傳感裝置時(shí)，進(jìn)而能夠較易感測(cè)到指紋圖像。另外，所述導(dǎo)電層135也可在一定程度上起到屏蔽的作用。
[0244]可變更地，在其它實(shí)施方式中，所述接地線133、所述導(dǎo)電層135、和所述接地端110均用于連接所述電子設(shè)備的設(shè)備地，接收來自設(shè)備地的接地信號(hào)，所述接地信號(hào)為恒定電壓信號(hào)。
[0245]請(qǐng)參閱圖19,圖19為圖18所示的一電容式傳感裝置1的側(cè)視示意圖。所述基板130包括相對(duì)的第一面A與第二面B。所述多個(gè)傳感單元131設(shè)置在所述第一面A上。所述基板130的第一面A上設(shè)置一綁定區(qū)137 (Bonding Area)。所述導(dǎo)電層135設(shè)置在所述第二面B。
[0246]所述控制芯片15設(shè)置在所述綁定區(qū)137。優(yōu)選地，所述控制芯片15壓合(bonding)在所述綁定區(qū)137,并與所述電容式傳感器13連接。所述電容式傳感器13延伸出多條導(dǎo)線（圖未示），通過所述多條導(dǎo)線與所述控制芯片15連接。所述多條導(dǎo)線如為前述的第一、第二、第三信號(hào)線G21、G22、G23、參考信號(hào)線R、第一、第二、第三、第四掃描線G11、G12、G13、G14 等。
[0247]在本實(shí)施方式中，所述電容式傳感器13與所述控制芯片15均為裸芯片。所述電容式傳感器13與所述控制芯片15通過注塑封裝工藝封裝于一體，從而節(jié)省制造成本。然，可變更地，在其它實(shí)施方式中，所述電容式傳感器13和/或所述控制芯片15為封裝過的芯片，而非裸芯片。需要說明的是，為了裸芯片能方便地電氣連接，在其鋁電極上要預(yù)先形成高約15微米的金凸點(diǎn)（Au bump)。
[0248]可以理解地，所述導(dǎo)電層135包括至少一金屬層或金屬網(wǎng)格層。在其它實(shí)施方式中，所述導(dǎo)電層135采用透明導(dǎo)電材料制成，其中，透明導(dǎo)電材料如為ΙΤΟ、ΙΖ0材料，通過ΙΤ0靶材濺射在所述基板130的第二面B上，制成ΙΤ0導(dǎo)電膜層。為了防止ΙΤ0薄膜在生產(chǎn)過程脆裂而脫落，可以進(jìn)一步地在所述ΙΤ0導(dǎo)電薄膜形成一保護(hù)層（圖中未示）。
[0249]請(qǐng)參閱圖20和圖21，圖20和圖21為電容式傳感裝置1的其它變更實(shí)施方式的側(cè)視圖。其中，圖20、圖21與圖19的主要區(qū)別在于：所述綁定區(qū)137設(shè)置在基板130的第二面B上。在所述基板130上形成多個(gè)過孔139,所述多條導(dǎo)線138穿過所述過孔139從第一面A延伸至第二面B上的綁定區(qū)137。圖21與圖20的主要區(qū)別在于：所述多條導(dǎo)線138繞所述基板130的一側(cè)邊沿從第一面A延伸至第二面B上的綁定區(qū)137。
[0250](二）芯片組
[0251]基于上述電容式傳感裝置的技術(shù)思想，其它合適類型的芯片也可采用上述技術(shù)思想形成芯片組，而并非限制于電容式傳感裝置。相應(yīng)地，本實(shí)用新型提供了一種新型芯片組的結(jié)構(gòu)，說明如下。
[0252]請(qǐng)參閱圖22,圖22為本實(shí)用新型芯片組的一較佳實(shí)施方式的示意圖。所述芯片組8包括第一芯片81和第二芯片83。所述第一芯片81包括絕緣基板811和設(shè)置在所述絕緣基板811上的第一集成電路813。所述第二芯片83包括半導(dǎo)體基板831和設(shè)置在所述半導(dǎo)體基板831上的第二集成電路833。
[0253]所述絕緣基板811為玻璃基板、塑料基板、和陶瓷基板中的任意一種；所述半導(dǎo)體基板831包括硅基板。
[0254]所述第一芯片81與第二芯片83相關(guān)聯(lián)。所述第二芯片83設(shè)置在所述第一芯片81的絕緣基板811上，并與所述第一芯片81的第一集成電路813相連接。優(yōu)選地，所述第二芯片83壓合在所述絕緣基板811上，并與所述第一集成電路813均位于所述絕緣基板811的同側(cè)。例如，當(dāng)絕緣基板811為玻璃基板時(shí)，所述第二芯片83通過玻璃上芯片（C0G)的方式壓合在所述玻璃基板上。
[0255]所述第一集成電路813包括一個(gè)或多個(gè)晶體管，所述一個(gè)或多個(gè)晶體管均為薄膜晶體管。即，所述第一芯片81采用于絕緣基板811上形成包括薄膜晶體管的集成電路。
[0256]所述第二集成電路833包括一個(gè)或多個(gè)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。即，所述第二芯片83采用于半導(dǎo)體基板831上形成包括互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的集成電路。
[0257]由于芯片組8包括第一芯片81與第二芯片83,第一芯片81采用絕緣基板811上形成包括薄膜晶體管的集成電路，因此，所述芯片組81的成本較低，同時(shí)也能提高第二芯片83的制造產(chǎn)能。
[0258]進(jìn)一步地，在本實(shí)施方式中，所述第一芯片81用于輸出差分信號(hào)給所述第二芯片81。優(yōu)選地，所述差分信號(hào)為差分電流信號(hào)?？勺兏?，所述第一芯片81用于輸出電流信號(hào)給所述第二芯片81。然，本實(shí)用新型并非限定所述第一芯片81傳輸差分信號(hào)或電流信號(hào)給第二芯片81，可變更地，在其它實(shí)施方式中，所述第一芯片81也可以傳輸非差分電壓信號(hào)等信號(hào)給第二芯片83。
[0259]所述第一芯片81如為傳感器，所述第二芯片83如為控制芯片，所述第二芯片83用于控制第一芯片81執(zhí)行相應(yīng)的感測(cè)功能。所述第一芯片81用于響應(yīng)目標(biāo)物體的接近或觸摸而對(duì)應(yīng)輸出相應(yīng)的感測(cè)信號(hào)給所述第二芯片83,所述第二芯片83進(jìn)一步根據(jù)所述感測(cè)信號(hào)獲知相應(yīng)的感測(cè)信息。優(yōu)選地，所述感測(cè)信號(hào)為電流信號(hào)。更優(yōu)選地，所述感測(cè)信號(hào)為差分電流信號(hào)。所述感測(cè)信息為目標(biāo)物體的預(yù)定生物信息。
[0260]基于與上述電容式傳感裝置1相同或相似的理由，所述芯片組8的成本較低。另夕卜，所述芯片組8的第二芯片接收的是電流信號(hào)或差分信號(hào)，因此所述芯片組8的所提供的信息較準(zhǔn)。
[0261]電容式感測(cè)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)
[0262]請(qǐng)參閱圖23,圖23為本實(shí)用新型電容式感測(cè)系統(tǒng)的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。所述電容式感測(cè)系統(tǒng)3包括電容式傳感裝置30和電源管理芯片35。所述電源管理芯片35連接于所述電容式傳感裝置30與一主控芯片（Host) 9之間，用于為所述電容式傳感裝置30供電，以及在所述主控芯片5與所述電容式傳感裝置30之間建立信息通信。所述主控芯片5如為電子設(shè)備的CPU，所述主控芯片5用于根據(jù)所述電容式感測(cè)系統(tǒng)3所感測(cè)的信息對(duì)應(yīng)控制電子設(shè)備執(zhí)彳丁相應(yīng)的功能，如解屏、支付等等。
[0263]在本實(shí)施方式中，所述電容式傳感裝置30為一芯片組，包括電容式傳感器31與控制芯片33。所述控制芯片33用于控制所述電容式傳感器31執(zhí)行感測(cè)操作。其中，所述電容式傳感器31也為一芯片。
[0264]優(yōu)選地，所述電容式傳感裝置30如為前述所述各實(shí)施方式的電容式傳感裝置1、2等，所述電容式傳感裝置1、2的控制電路11、21分別集成在控制芯片中，例如，所述控制芯片33為前述控制芯片15。然，所述電容式傳感裝置30也可為其它合適類型的電容式傳感裝置。
[0265]所述電源管理芯片35用于為所述電容式傳感器31提供第一電源電壓，為所述控制芯片33提供第二電源電壓，其中，第一電源電壓不同于第二電源電壓。
[0266]由于電容式傳感裝置30的電容式傳感器31與控制芯片33為兩顆芯片，相應(yīng)地，電源管理芯片35可提供不同的電源電壓給所述電容式傳感器31和控制芯片33,從而能夠提尚廣品設(shè)計(jì)的靈活性。
[0267]優(yōu)選地，所述第一電源電壓高于第二電源電壓。
[0268]當(dāng)所述第一電源電壓高于第二電源電壓時(shí)，電容式傳感器31的信噪比（SNR)變高，從而有利于提供較強(qiáng)的感測(cè)信號(hào)給控制芯片33,提高感測(cè)精度。另外，電容式傳感器31較控制芯片33的面積大，因此，通過提高給電容式傳感器31的電源電壓，從而可以采用與控制芯片33不同的制造工藝制造電容式傳感器31，降低電容式傳感器31的生產(chǎn)成本。如，電容式傳感器31與控制芯片33均可以采用硅晶圓襯底上形成集成電路的工藝來制作，然，控制芯片33采用較電容式傳感器31較高級(jí)的工藝來制作，如，控制芯片33中的集成電路的最小特征線寬為〇. 13nm (納米），相對(duì)地，電容式傳感器31中的集成電路的最小特征線寬為 0· 35nm。
[0269]優(yōu)選地，所述電容式傳感器31是采用于絕緣基板上形成包括有薄膜晶體管的集成電路的工藝制成，所述控制芯片33是采用于半導(dǎo)體基板上形成包括有互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS)晶體管的集成電路的工藝制成。進(jìn)一步地，所述薄膜晶體管優(yōu)選為低溫多晶硅薄膜晶體管。所述控制芯片33優(yōu)選通過玻璃上芯片（C0G)的方式壓合在電容式傳感器31的絕緣基板上。所述電容式傳感器31的絕緣基板如為玻璃基板、塑料基板、或陶瓷基板等。所述半導(dǎo)體基板如為硅基板等。
[0270]具體地，所述電容式傳感器31包括第一電源輸入端311和接地端312。所述控制芯片33包括第二電源輸入端331和接地端333。所述電源管理芯片35包括第一電源輸出端351、第二電源輸出端353、調(diào)制端355、和接地端357。其中，所述第一電源輸出端351與第一電源輸入端311連接，所述第二電源輸出端353與所述第一電源輸入端311連接。所述調(diào)制端355與所述接地端312和接地端333分別連接。所述接地端357用于連接電子設(shè)備的設(shè)備地GND，接收接地信號(hào)。所述接地端357通過一調(diào)制電路359與所述調(diào)制端355連接。所述調(diào)制端355如用作電子設(shè)備的調(diào)制地NGND或者與調(diào)制地NGND連接。
[0271]所述電源管理芯片35通過第一電源輸出端351輸出第一電源電壓給所述第一電源輸入端311，以及通過第二電源輸出端353輸出第二電源電壓給所述第二電源輸入端331。所述調(diào)制電路359接收接地端357的接地信號(hào)以及一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生所述調(diào)制信號(hào)。所述調(diào)制信號(hào)包括接地信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)高于接地信號(hào)。優(yōu)選地，所述調(diào)制信號(hào)如為接地信號(hào)與驅(qū)動(dòng)信號(hào)交替出現(xiàn)的周期性方波信號(hào)。所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)如為電源管理芯片35內(nèi)部產(chǎn)生或外部電路提供。所述調(diào)制電路359如包括控制單元和二晶體管，所述控制單元分別控制所述二晶體管交替輸出接地信號(hào)與驅(qū)動(dòng)信號(hào)來形成所述調(diào)制信號(hào)。
[0272]所述電源管理芯片35通過所述調(diào)制端355輸出調(diào)制信號(hào)給所述接地端312和接地端333,其中，所述第一電源輸入端311接收到的第一電源電壓隨所述調(diào)制信號(hào)的變化而變化，所述第二電源輸入端331接收到的第二電源電壓隨所述調(diào)制信號(hào)的變化而變化。
[0273]優(yōu)選地，所述第一電源電壓和第二電源電壓均隨所述調(diào)制信號(hào)的升高而升高、隨所述調(diào)制信號(hào)的降低而降低。
[0274]所述第一電源電壓經(jīng)所述調(diào)制信號(hào)調(diào)制后成為一第三電源電壓，所述第二電源電壓經(jīng)所述調(diào)制信號(hào)調(diào)制后成為一第四電源電壓。
[0275]對(duì)應(yīng)地，所述電容式傳感器31中的集成電路的各點(diǎn)電壓（如前面所述的感測(cè)電極
14、24所加載的參考信號(hào)）均隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化，從而，相較于所述調(diào)制信號(hào)處于接地信號(hào)，當(dāng)所述調(diào)制信號(hào)處于驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，電容式傳感器31中的集成電路的各點(diǎn)電壓對(duì)應(yīng)變高。類似地，所述控制芯片33中的集成電路的各點(diǎn)電壓均隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化，從而，在調(diào)制信號(hào)處于驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，控制芯片33中的集成電路的各點(diǎn)電壓對(duì)應(yīng)變高。
[0276]優(yōu)選地，所述電容式感測(cè)系統(tǒng)3進(jìn)一步包括第一保護(hù)電路37和第二保護(hù)電路38。其中，所述第一保護(hù)電路37設(shè)置在所述第一電源輸出端351和第一電源輸入端311之間，所述第一保護(hù)電路37用于在第三電源電壓高于第一電源輸出端351處的第一電源電壓時(shí)，斷開第一電源輸出端351與第一電源輸入端311之間的連接。所述第二保護(hù)電路38設(shè)置在所述第二電源輸出端353和第二電源輸入端331之間，所述第二保護(hù)電路38用于在第四電源電壓高于第二電源輸出端353處的第二電源電壓時(shí)，斷開第二電源輸出端353與第二電源輸入端331之間的連接。
[0277]在本實(shí)施方式中，所述第一保護(hù)電路37包括第一二極管D1，所述第一二極管D1串聯(lián)于所述第一電源輸出端351與第一電源輸入端311之間。所述第二保護(hù)電路38包括第二二極管D2,所述第二二極管D2串聯(lián)于所述第二電源輸出端353與所述第二電源輸入端331之間。
[0278]所述電容式感測(cè)系統(tǒng)3進(jìn)一步包括第一電容C11、第二電容C12、第三電容C13、第四電容C14。其中，所述第一二極管D1的陽極通過第一電容C11連接電源管理芯片35的接地端357,第一二極管D1的陰極通過第二電容C12連接調(diào)制端355。所述第二二極管D2的陽極通過第三電容C13連接電源管理芯片35的接地端357,第二二極管D2的陰極通過第四電容C14連接調(diào)制端355。
[0279]所述電容式感測(cè)系統(tǒng)3進(jìn)一步包括閃存單元39,所述閃存單元39用于存儲(chǔ)程序。在本實(shí)施方式中，所述閃存單元39內(nèi)置在所述控制芯片33中。然，可變更地，在其它實(shí)施方式中，所述閃存單元39為一獨(dú)立的芯片，與所述控制芯片33連接，或者，與所述電源管理芯片35連接。
[0280]關(guān)于上述電容式傳感器31與控制芯片33各自的結(jié)構(gòu)、以及二者之間的相互作用關(guān)系，在此不再贅述。如前所述，優(yōu)選采用前面各實(shí)施方式所述的電容式傳感器13、23和控制電路11、21。
[0281]優(yōu)選地，所述電容式感測(cè)系統(tǒng)3為電容式指紋感測(cè)系統(tǒng)。
[0282]由上述內(nèi)容可知，所述電容式感測(cè)系統(tǒng)3的電容式傳感裝置30包括二芯片，從而使得所述電容式感測(cè)系統(tǒng)3設(shè)計(jì)更加靈活。另外，通過控制給各芯片的電壓不同，從而一方面提高電容式感測(cè)系統(tǒng)3的感測(cè)精度，另一方面可以降低電容式感測(cè)系統(tǒng)3的制造成本。
[0283]請(qǐng)參閱圖24,圖24為本實(shí)用新型電容式感測(cè)系統(tǒng)的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。所述電容式感測(cè)系統(tǒng)4與電容式感測(cè)系統(tǒng)3的結(jié)構(gòu)基本相同，二者主要區(qū)別在于：所述電容式感測(cè)系統(tǒng)4的第一保護(hù)電路47不同于電容式感測(cè)系統(tǒng)3的第一保護(hù)電路37 ;所述容式感測(cè)系統(tǒng)7的第二保護(hù)電路48不同于電容式感測(cè)系統(tǒng)3的第二保護(hù)電路38。
[0284]具體地，所述第一保護(hù)電路47包括第九晶體管T9和第一控制單元470。所述第九晶體管T9包第九控制電極C9、第十七傳輸電極S17、和第十八傳輸電極S18 ;所述第九控制電極C9連接所述第一控制單元470,第十七傳輸電極S17連接第一電源輸出端451，第十八傳輸電極S18連接第一電源輸入端411 ;在第三電源電壓高于第一電源輸出端451處的第一電源電壓時(shí)，所述第一控制單元470控制第九晶體管T9