[发明专利]电容式感测阵列装置及使用其的电子设备

权利要求书

1.一种电容式感测阵列装置，其特征在于，包括：

多个感测电极，彼此隔开地排列成一阵列，各所述感测电极与一物体形成一感测电容；

一遮蔽导体层群组，位于所述的多个感测电极下方；

一耦合信号源，提供一耦合信号耦合至所述物体；

一固定电压源，提供一固定电压至所述遮蔽导体层群组，用于使所述遮蔽导体层群组与各所述感测电极之间形成一稳定的垂直寄生电容；以及

多个开关模块，一对一的电连接至所述多个感测电极及所述固定电压源，当选取所述多个感测电极中的一个感测电极进行感测时，所述的多个开关模块被设定成使得所述选取的感测电极与所述固定电压源之间成断路，同时使得其余感测电极与所述固定电压源之间成短路，用于使所述选取的感测电极与其余感测电极之间形成一稳定的水平寄生电容，其中所述遮蔽导体层群组包括多个遮蔽导体层，所述的多个遮蔽导体层位于多个遮蔽平面上。

2.如权利要求1所述的电容式感测阵列装置，其特征在于，还包括多个读取电路，分别电连接至所述的多个感测电极，并分别输出多个输出信号。

3.如权利要求2所述的电容式感测阵列装置，其特征在于，各所述读取电路包括：

一运算放大器，具有一正输入端、一负输入端及一输出端，所述负输入端电连接至所述感测电极，所述正输入端电连接至一参考电压，能使所述电容式感测阵列装置的输出与所述水平寄生电容及所述垂直寄生电容无关；

一可调式电容器，其第一端电连接至所述负输入端，其第二端电连接至所述输出端；以及

一重置开关，与所述可调式电容器并联连接。

4.如权利要求3所述的电容式感测阵列装置，其特征在于，所述可调式电容器包括：

多个参考电容器，分别通过多个参考开关而并联连接于所述负输入端及所述输出端之间，通过控制所述的多个参考开关的断路及短路，以调整所述可调式电容器的电容值。

5.如权利要求3所述的电容式感测阵列装置，其特征在于，若所述参考电压为Vref，所述耦合信号为Vdrive，所述感测电容为Cf，所述可调式电容器的电容值为Ch，则所述输出端的电压Vout以下式表示：

Vout＝Vref-(Cf/Ch)×Vdrive。

6.如权利要求1所述的电容式感测阵列装置，其特征在于，还包括：

一个半导体基板，其中所述的多个感测电极、所述遮蔽导体层群组、所述耦合信号源、所述固定电压源以及所述的多个开关模块形成于所述半导体基板中；

一封装基板，所述半导体基板设置于所述封装基板上；

多条连接线，将所述封装基板的多个第一焊垫电连接至所述半导体基板上的多个第二焊垫；以及

一封装保护层，覆盖所述半导体基板、所述的多个连接线、所述的多个第一焊垫及所述的多个第二焊垫。

7.如权利要求6所述的电容式感测阵列装置，其特征在于，所述封装保护层具有与所述物体接触的一外露表面，所述外露表面为一个平面。

8.如权利要求1所述的电容式感测阵列装置，其特征在于，所述的多个遮蔽导体层的一部分属于一个含有被动元件的功能区块的一部分。

9.如权利要求1所述的电容式感测阵列装置，其特征在于，所述的多个遮蔽导体层的一部分属于一个或多个集成电路区块的一部分。

10.一种电容式感测阵列装置，其特征在于，包括：

多个感测电极，彼此隔开地排列成一阵列，各所述感测电极与一物体形成一感测电容；

一功能区块群组，位于所述的多个感测电极下方，其中所述功能区块群组包括多个功能区块，各所述功能区块包括一连接线层，所述的多个连接线层位于多个平面上；

一耦合信号源，提供一耦合信号耦合至所述物体；

一固定电压源，提供一固定电压至各所述连接线层，用于使所述功能区块群组与各所述感测电极之间形成一稳定的垂直寄生电容；以及

多个开关模块，一对一的电连接至所述多个感测电极及所述固定电压源，当选取所述多个感测电极中的一个感测电极进行感测时，所述的多个开关模块被设定成使得所述选取的感测电极与所述固定电压源之间成断路，同时使得其余感测电极与所述固定电压源之间成短路，用于使所述选取的感测电极与其余感测电极之间形成一稳定的水平寄生电容。