元353。所述转换电路351包括运算放大器36、晶体管37、和电阻R。感测电极34连接运算放大器36的同相端，所述运算放大器36的反相端用于通过电阻R连接至地。开关单元353包括晶体管38和晶体管39，二者形成二级开关，其各自的控制端E1、E2用于响应扫描信号而对应控制晶体管38、39是否导通。其中，晶体管37与晶体管38连接。所述传感电路35产生的感测信号通过开关单元353输出到输出端A1。当开关单元353导通时，所述开关单元353所在的传感单元331被激活。
[0222]需要再说明的是，本实用新型上述的各种实施方式的电容式传感装置优选采用自电容方式执行感测操作，然，本实用新型并非以此为限，对于上述的各种实施方式的电容式传感装置也可采用互电容方式执行感测操作。对于采用互电容方式执行感测操作时，所述各种实施方式的电容式传感装置进一步包括驱动电极，如环绕所述电容式传感器的驱动环，所述驱动电极用于接收驱动信号，所述感测电极用于输出感测信号。当目标物体触摸电容式传感装置时，可以触摸到驱动电极，从而将驱动信号传输给目标物体，进而作用于与目标物体形成电容耦合的感测电极，从而形成互电容感测。关于电容式传感装置的其它元件的工作原理与上述所述工作原理类似，此处不再赘述。
[0223]电容式传感装置-芯片组
[0224](一)电容式传感装置
[0225]目前，现有的电容式传感装置，如指纹传感装置，一般是基于硅晶圆上制作CMOS集成电路。然，由于电容式传感器的面积一般占到整个电容式传感装置的面积的约8 0 %，因此，电容式传感装置所需消耗的硅晶圆的材料较多，导致制造成本较高，另外，电容式传感器的面积较大，也会受到硅晶圆制造厂的产能限制，从而影响电容式传感装置的产能。
[0226]尤其地，对于指纹传感装置，其相比其它类传感装置(如触控传感装置)而言，面积相对较大，约为30?50平方毫米，因此，单颗指纹传感装置使用的硅晶圆材料相对较多，从而提尚了制造成本。
[0227]正由于存在如上所述的技术问题，本实用新型对应提出了一种电容式传感器，是采用于绝缘基板上形成包括有薄膜晶体管(TFT)的集成电路的工艺来制作，相对地，所述控制电路集成为一控制芯片，所述控制芯片是采用于硅晶圆上形成包括有互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管的集成电路的工艺来制作，因此，电容式传感器与控制电路二者分开制作，形成两颗芯片，相应地，包括所述两颗芯片的电容式传感装置为一芯片组(Chipset)。其中，所述绝缘基板如为玻璃基板、塑料基板、陶瓷基板等。
[0228]此处实用新型思想适用上述提及的电容式传感装置1与电容式传感装置2。下面以电容式传感装置1为例进行说明，当然，下面所述的技术方案同样适用电容式传感装置2，然，相关内容不再赘述。
[0229]相应地，电容式传感器13的第一至第八晶体管T1?T8均为薄膜晶体管，且优选低温多晶硅薄膜晶体管，然，非晶硅薄膜晶体管、金属氧化物(如:IGZ0)薄膜晶体管、石墨烯薄膜晶体管均是适用的。在本实施方式中，所述绝缘基板采用玻璃基板，即，基板130为玻璃基板。所述控制电路11集成为控制芯片16(见图20)，所述控制芯片16优选通过玻璃上芯片(C0G)的方式压合在所述绝缘基板上。
[0230]可变更地，在其它实施方式中，若采用塑料基板时，电容式传感器13对应可采用卷对卷(roll to roll)工艺制作形成。进一步地，在其它实施方式中，所述控制芯片16通过一中间连接件(图未示)与所述电容式传感器13连接，所述中间连接件如为软性电路板;或者，所述控制芯片16与所述电容式传感器13形成在基板130的相对二侧;或者，所述控制电路11集成到电子设备的其它芯片中，如电源管理芯片或显示驱动芯片。
[0231 ]请参阅图19，图19为在一片玻璃基板上形成多个电容式传感装置1的示意图。所述玻璃基板17的厚度为0.4mm，面积为4cm X 4cm。将所述玻璃基板17划分为16个大小相等的区域，g卩，每个区域面积约为50平方毫米。基于TFT制造工艺，在每个区域上形成电容式传感器13的集成电路中的薄膜晶体管。所述电容式传感器13的集成电路包括多个传感单元131、以及扫描线群组G1、信号线群组G2、参考信号线R、和接地线133(请一并参阅图1与图2)。所述控制芯片16的集成电路包括互补金属氧化物半导体晶体管、或/和电阻、或/和电容等电子元件。然后，将集成有控制电路11的控制芯片16采用C0G的方式压合在玻璃基板17上，并与所述多个传感单元131连接。其中，所述控制芯片16与所述多个传感单元131位于玻璃基板17的同侧。
[0232]切割所述玻璃基板17成16小片，从而，形成16个电容式传感装置1。被切割的每一小片玻璃基板即为电容式传感器13的基板130。类似地，所述玻璃基板17的面积也可为40cmX 40cm，对应可以形成1600个电容式传感装置1。需要说明的是，在将控制芯片16压合在玻璃基板17之后，切割玻璃基板17成16小片之前，优选地，将载有所述控制芯片16以及电容式传感器13的集成电路的玻璃基板17放置在一注塑模具中，将环氧树脂类材料注塑入模具腔体内，对所述控制芯片16以及电容式传感器13的集成电路进行封装。
[0233]由于电容式传感器13采用在绝缘基板上形成包括薄膜晶体管的集成电路工艺制作而成，绝缘基板较硅基板的价格便宜，且绝缘基板较硅基板不易受8寸的限制，因此，包括所述电容式传感器13的电容式传感装置1的制造成本较低，且控制芯片16的产能也可以得到相应提尚。
[0234]优选地，在玻璃基板17上进一步形成导电层，所述导电层与所述多个传感单元131位于所述玻璃基板17的相对二侧。在切割所述玻璃基板17之后，每一电容式传感装置1的电容式传感器13进一步包括导电层135(见下面图20)，所述导电层135为形成在玻璃基板17上的导电层的一部分。
[0235]所述导电层135用于与所述接地线133传输相同的信号。优选地，所述导电层135用于连接所述电子设备的调制地NGND，传输调制信号，从而，相较于所述调制信号处于接地信号，当所述调制信号处于驱动信号时，所述控制电路11传输给电容式传感器13的信号的驱动强度变高，对于电容式传感装置1为指纹传感装置时，进而能够较易感测到指纹图像。另夕卜，所述导电层135也可在一定程度上起到屏蔽的作用。
[0236]可变更地，在其它实施方式中，所述接地线133、所述导电层135、和所述接地端110均用于连接所述电子设备的设备地，接收来自设备地的接地信号，所述接地信号为恒定电压信号。
[°237]请参阅图20，图20为图19所示的一电容式传感装置1的侧视示意图。所述基板130包括相对的第一面A与第二面B。所述多个传感单元131设置在所述第一面A上。所述基板130的第一面A上设置一绑定区137(Bonding Area)。所述导电层135设置在所述第二面B。
[0238]所述控制芯片16设置在所述绑定区137。优选地，所述控制芯片16压合(bonding)在所述绑定区137，并与所述电容式传感器13连接。所述电容式传感器13延伸出多条导线(图未示)，通过所述多条导线与所述控制芯片16连接。所述多条导线如为前述的第一、第二、第三信号线621、622、623、参考信号线1?、第一、第二、第三、第四扫描线611、612、613、614等。
[0239]在本实施方式中，所述电容式传感器13与所述控制芯片16均为裸芯片。所述电容式传感器13与所述控制芯片16通过注塑封装工艺封装于一体，从而节省制造成本。然，可变更地，在其它实施方式中，所述电容式传感器13和/或所述控制芯片16为封装过的芯片，而非裸芯片。需要说明的是，为了裸芯片能方便地电气连接，在其铝电极上要预先形成高约15微米的金凸点(Au bump) ο
[0240]可以理解地，所述导电层135包括至少一金属层或金属网格层。在其它实施方式中，所述导电层13 5采用透明导电材料制成，其中，透明导电材料如为I TO、IΖ0材料，通过IΤ0靶材溅射在所述基板130的第二面B上，制成ΙΤ0导电膜层。为了防止ΙΤ0薄膜在生产过程脆裂而脱落，可以进一步地在所述ΙΤ0导电薄膜形成一保护层(图中未示)。
[0241]请参阅图21和图22，图21和图22为电容式传感装置1的其它变更实施方式的侧视图。其中，图21、图22与图20的主要区别在于:所述绑定区137设置在基板130的第二面B上。在所述基板130上形成多个过孔139，所述多条导线138穿过所述过孔139从第一面A延伸至第二面B上的绑定区137。图22与图21的主要区别在于:所述多条导线138绕所述基板130的一侧边沿从第一面A延伸至第二面B上的绑定区137。
[0242](二)芯片组
[0243]基于上述电容式传感装置的技术思想，其它合适类型的芯片也可采用上述技术思想形成芯片组，而并非限制于电容式传感装置。相应地，本实用新型提供了一种新型芯片组的结构，说明如下。
[0244]请参阅图23，图23为本实用新型芯片组的一较佳实施方式的示意图。所述芯片组8包括第一芯片81和第二芯片83。所述第一芯片81包括绝缘基板811和设置在所述绝缘基板811上的第一集成电路813。所述第二芯片83包括半导体基板831和设置在所述半导体基板831上的第二集成电路833。
[0245]所述绝缘基板811为玻璃基板、塑料基板、和陶瓷基板中的任意一种;所述半导体基板831包括硅基板。
[0246]所述第一芯片81与第二芯片83相关联。所述第二芯片83设置在所述第一芯片81的绝缘基板811上，并与所述第一芯片81的第一集成电路813相连接。优选地，所述第二芯片83压合在所述绝缘基板811上，并与所述第一集成电路813均位于所述绝缘基板811的同侧。例如，当绝缘基板811为玻璃基板时，所述第二芯片83通过玻璃上芯片(COG)的方式压合在所述玻璃基板上。
[0247]所述第一集成电路813包括一个或多个晶体管，所述一个或多个晶体管均为薄膜晶体管。即，所述第一芯片81采用于绝缘基板811上形成包括薄膜晶体管的集成电路。
[0248]所述第二集成电路833包括一个或多个互补金属氧化物半导体晶体管。即，所述第二芯片83采用于半导体基板831上形成包括互补金属氧化物半导体晶体管的集成电路。
[0249]由于芯片组8包括第一芯片81与第二芯片83，第一芯片81采用绝缘基板811上形成包括薄膜晶体管的集成电路，因此，所述芯片组81的成本较低，同时也能提高第二芯片83的制造产能。
[0250]进一步地，在本实施方式中，所述第一芯片81用于输出差分信号给所述第二芯片
81。优选地，所述差分信号为差分电流信号。可变更地，所述第一芯片81用于输出电流信号给所述第二芯片81。然，本实用新型并非限定所述第一芯片81传输差分信号或电流信号给第二芯片81，可变更地，在其它实施方式中，所述第一芯片81也可以传输非差分电压信号等信号给第二芯片83。
[0251]所述第一芯片81如为传感器，所述第二芯片83如为控制芯片，所述第二芯片83用于控制第一芯片81执行相应的感测功能。所述第一芯片81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第二芯片83，所述第二芯片83进一步根据所述感测信号获知相应的感测信息。优选地，所述感测信号为电流信号。更优选地，所述感测信号为差分电流信号。所述感测信息为目标物体的预定生物信息。
[0252]基于与上述电容式传感装置1相同或相似的理由，所述芯片组8的成本较低。另外，所述芯片组8的第二芯片接收的是电流信号或差分信号，因此所述芯片组8的所提供的信息较准。
[0253]电容式感测系统的电路结构
[0254]请参阅图24，图24为本实用新型电容式感测系统的第一实施方式的结构示意图。所述电容式感测系统3包括电容式传感装置30和电源管理芯片35。所述电源管理芯片35连接于所述电容式传感装置30与一主控芯片(Host)9之间，用于为所述电容式传感装置30供电，以及在所述主控芯片5与所述电容式传感装置30之间建立信息通信。所述主控芯片5如为电子设备的CPU，所述主控芯片5用于根据所述电容式感测系统3所感测的信息对应控制电子设备执彳丁相应的功能，如解屏、支付等等。
[0255]在本实施方式中，所述电容式传感装置30为一芯片组，包括电容式传感器31与控制芯片33。所述控制芯片33用于控制所述电容式传感器31执行感测操作。其中，所述电容式传感器31也为一芯片。
[0256]优选地，所述电容式传感装置30如为前述所述各实施方式的电容式传感装置1、2等，所述电容式传感装置1、2的控制电路11、21分别集成在控制芯片中，例如，所述控制芯片33为前述控制芯片丛。然，所述电容式传感装置30也可为其它合适类型的电容式传感装置。
[0257]所述电源管理芯片35用于为所述电容式传感器31提供第一电源电压，为所述控制芯片33提供第二电源电压，其中，第一电源电压不同于第二电源电压。
[0258]由于电容式传感装置30的电容式传感器31与控制芯片33为两颗芯片，相应地，电源管理芯片35可提供不同的电源电压给所述电容式传感器31和控制芯片33，从而能够提高产品设计的灵活性。
[0259]优选地，所述第一电源电压高于第二电源电压。
[0260]当所述第一电源电压高于第二电源电压时，电容式传感器31的信噪比(SNR)变高，从而有利于提供较强的感测信号给控制芯片33，提高感测精度。另外，电容式传感器31较控制芯片33的面积大，因此，通过提高给电容式传感器31的电源电压，从而可以采用与控制芯片33不同的制造工艺制造电容式传感器31，降低电容式传感器31的生产成本。如，电容式传感器31与控制芯片33均可以采用硅晶圆衬底上形成集成电路的工艺来制作，然，控制芯片33采用较电容式传感器31较高级的工艺来制作，如，控制芯片33中的集成电路的最小特征线宽为0.13nm(纳米)，相对地，电容式传感器31中的集成电路的最小特征线宽为0.35nm。
[0261]优选地，所述电容式传感器31是采用于绝缘基板上形成包括有薄膜晶体管的集成电路的工艺制成，所述控制芯片33是采用于半导体基板上形成包括有互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管的集成电路的工艺制成。进一步地，所述薄膜晶体管优选为低温多晶硅薄膜晶体管。所述控制芯片33优选通过玻璃上芯片(C0G)的方式压合在电容式传感器31的绝缘基板上。所述电容式传感器31的绝缘基板如为玻璃基板、塑料基板、或陶瓷基板等。所述半导体基板如为硅基板等。
[0262]具体地，所述电容式传感器31包括第一电源输入端311和接地端312。所述控制芯片33包括第二电源输入端331和接地端333。所述电源管理芯片35包括第一电源输出端351、第二电源输出端353、调制端355、和接地端357。其中，所述第一电源输出端351与第一电源输入端311连接，所述第二电源输出端353与所述第一电源输入端311连接。所述调制端355与所述接地端312和接地端333分别连接。所述接地端357用于连接电子设备的设备地GND，接收接地信号。所述接地端357通过一调制电路359与所述调制端355连接。所述调制端355如用作电子设备的调制地NGND或者与调制地NGND连接。
[0263]所述电源管理芯片35通过第一电源输出端351输出第一电源电压给所述第一电源输入端311，以及通过第二电源输出端353输出第二电源电压给所述第二电源输入端331。所述调制电路359接收接地端357的接地信号以及一驱动信号，对应产生所述调制信号。所述调制信号包括接地信号和驱动信号，驱动信号高于接地信号。优选地，所述调制信号如为接地信号与驱动信号交替出现的周期性方波信号。所述驱动信号如为电源管理芯片35内部产生或外部电路提供。所述调制电路359如包括控制单元和二晶体管，所述控制单元分别控制所述二晶体管交替输出接地信号与驱动信号来形成所述调制信号。
[0264]所述电源管理芯片35通过所述调制端355输出调制信号给所述接地端312和接地端333，其中，所述第一电源输入端311接收到的第一电源电压随所述调制信号的变化而变化，所述第二电源输入端331接收到的第二电源电压随所述调制信号的变化而变化。
[0265]优选地，所述第一电源电压和第二电源电压均随所述调制信号的升高而升高、随所述调制信号的降低而降低。
[0266]所述第一电源电压经所述调制信号调制后成为一第三电源电压，所述第二电源电压经所述调制信号调制后成为一第四电源电压。
[0267 ]对应地，所述电容式传感器31中的集成电路的各点电压(如前面所述的感测电极14、24所加载的参考信号)均随调制信号的变化而变化，从而，相较于所述调制信号处于接地信号，当所述调制信号处于驱动信号时，电容式传感器31中的集成电路的各点电压对应变高。类似地，所述控制芯片33中的集成电路的各点电压均随调制信号的变化而变化，从而，在调制信号处于驱动信号时，控制芯片33中的集成电路的各点电压对应变高。
[0268]优选地，所述电容式感测系统3进一步包括第一保护电路37和第二保护电路38。其中，所述第一保护电路37设置在所述第一电源输出端351和第一电源输入端311之间，所述第一保护电路37用于在第三电源电压高于第一电源输出端351处的第一电源电压时，断开第一电源输出端351与第一电源输入端311之间的连接。所述第二保护电路38设置在所述第二电源输出端353和第二电源输入端331之间，所述第二保护电路38用于在第四电源电压高于第二电源输出端353处的第二电源电压时，断开第二电源输出端353