CN103733518A - 包括电容性传感器的电极配置的印刷电路板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种包括评估装置(E)及电容性传感器的电极配置的印刷电路板(P)，其中所述电极配置具有彼此叠置地布置且彼此间隔开的至少两个电极，所述至少两个电极各自由所述印刷电路板(P)的至少一个导电层的部分形成，且其中所述电极配置的至少一个电极经由所述印刷电路板(P)的导体路径与所述评估装置(E)耦合。此外，提供一种包括根据本发明的至少一个印刷电路板(P)的电手持式装置。

Description

包括电容性传感器的电极配置的印刷电路板
技术领域
本发明涉及一种包括评估装置及电容性传感器的至少一个电极配置的印刷电路板以及一种包括根据本发明的至少一个印刷电路板的电手持式装置。
背景技术
电手持式装置(举例来说，移动无线电单元、计算机鼠标、远程控制件等等)正越来越多地具备电容性触摸传感器及接近传感器以便分别检测手对手持式装置的接触或手朝向手持式装置的接近，及在与手持式装置的接触或朝向手持式装置的接近时激活预定装置功能。
电容性传感器(例如在电手持式装置中所使用的那些电容性传感器)实质上由评估装置及分别与所述评估装置耦合的若干个电极或传感器电极组成。在如此做时，电极为单独制造或装配的且布置于具体来说针对电极提供的刚性或柔性印刷电路板上。电极或在其上布置有电极的印刷电路板分别经由插入式连接连接到还布置于印刷电路板上的评估装置。
在如此做时，对于在其上布置有电极的印刷电路板及对于插入式连接的缺点为招致额外成本。在成本极敏感的应用中，这些额外成本可导致放弃电容性传感器的使用。另外，电容性传感器装置的上文所描述的设计导致制造电手持式装置的努力及成本还增加的事实，这是因为制造需要额外工作步骤以便一方面制作包括布置于其上的电极的印刷电路板，且另一方面将电极或印刷电路板分别与评估装置耦合。
为了减小用于制造电容性传感器装置(特定来说，手持式装置)的时间及努力以及成本，已知简化包括布置于其上的电极的印刷电路板的设计及制造过程。举例来说，每当可能时，仅使用在背侧上不具有接地表面的单侧印刷电路板。此外，借助于将导电色彩施加到具成本效益的载体材料上来制作电极为可行的。举例来说，在另一替代实施例中，可将电极实现为经刺穿金属片部件。
此外，已知通过提供具成本效益的替代方案而非上文所提及的插入式连接(举例来说，弹簧或导电弹性体作为连接元件以便连接电极或在其上布置有电极的印刷电路板与评估装置)来减小用于制造电容性传感器装置的时间及努力以及成本。
以此方式，可减小电容性传感器装置的材料成本，然而，用于制造电容性传感器装置的时间及努力以及成本分别实质上保持相同，使得借助于所提及的措施，无法实质上减小用于制造包括至少一个电容性传感器的电手持式装置的努力。
发明内容
本发明的目标
本发明的目标为提供电容性传感器装置(特定来说，电手持式装置)的解决方案，与现有技术相比，所述解决方案提供电容性传感器及电手持式装置的更简单且更具成本效益的制造过程。
根据本发明的解决方案
通过根据本发明的印刷电路板以及根据本发明且根据独立技术方案的包括至少一个印刷电路板的电手持式装置来达到目标。本发明的有利实施例在相应附属技术方案中给出。
根据所述情况，提供一种包括评估装置及电容性传感器的至少一个电极配置的印刷电路板，其中所述电极配置具有彼此叠置地布置且彼此间隔开的至少两个电极，所述至少两个电极各自由所述印刷电路板的至少一个导电层的部分形成，且其中所述电极配置的至少一个电极经由所述印刷电路板的导体路径与所述评估装置耦合。
所述电极配置的所述电极可经由所述印刷电路板的导体路径与所述评估装置耦合。
所述电极配置可具有布置于上部电极与下部电极之间的第三电极，其中所述上部电极及所述下部电极中的一个电极可作为发射电极操作且所述上部电极及所述下部电极中的相应另一电极可作为接收电极操作，且其中所述第三电极可作为补偿电极及/或接地电极操作。
所述电极配置还可具有布置于上部电极与下部电极之间的第三电极，其中所述上部电极及所述下部电极可分别作为接地电极操作，且其中所述第三电极可作为加载电极操作。
所述电极配置可具有布置于所述电极配置的所述上部电极与所述下部电极之间的至少另一个电极，且其中布置于所述上部电极与所述下部电极之间的所述两个电极中的一者可作为补偿电极操作且布置于所述上部电极与所述下部电极之间的所述两个电极中的相应另一者可作为接地电极操作。
所述至少一个电极配置可在所述印刷电路板的边缘区域处布置于其上。
所述印刷电路板上的所述边缘区域处的所述至少一个电极配置的所述布置可经选择使得所述电极配置的至少一个电极一直延伸到所述印刷电路板的完成边界。
所述电极配置的至少一个电极可至少部分地围绕所述印刷电路板沿圆周布置。
所述电极配置的至少两个电极可由所述印刷电路板的同一导电层的部分形成。
所述电极配置的所述电极中的至少一者或至少另一个电极可借助于布置于所述印刷电路板的所述边缘处的表面处的导电层形成。
所述印刷电路板可具有布置于所述边缘区域处的至少两个电极配置，所述至少两个电极配置优选地在所述印刷电路板的两个相对完成边界处，其中一个电极配置的至少一个电极可作为发射电极操作且另一电极配置的至少一个电极可作为接收电极操作。
可给所述电极配置的至少两个电极加载不同交变电信号。
所述评估装置可在至少两种操作模式中操作，其中取决于所述评估装置的所述操作模式，给所述电极配置的若干个所述电极各自加载交变电信号。
所述印刷电路板可为双侧印刷电路板，其中所述电极配置的所述电极中的至少一者布置于所述印刷电路板的上部侧处，且所述电极配置的所述剩余电极布置于所述印刷电路板的下部侧处。
所述印刷电路板至少部分地可形成为柔性的。
至少另一个电极可布置于所述印刷电路板上，所述至少另一个电极不与所述评估装置直接耦合且其可以电容或电流方式与所述电极配置的至少一个电极耦合。
所述至少另一个电极可由所述印刷电路板的导电层的部分形成。
此外，本发明提供一种包括至少一个印刷电路板的电手持式装置。
所述手持式装置可包括在外壳的内部侧处的导电层，其中这些导电层中的至少一者可以电容或电流方式与根据本发明的所述印刷电路板的所述电极配置的至少一个电极耦合。
举例来说，所述电手持式装置可为智能电话、移动无线电单元、手机、计算机鼠标、远程控制件、数码相机、移动迷你计算机、平板PC或另一电手持式装置。
附图说明
本发明的其它细节及特性以及本发明的特定示范性实施例源自以下说明连同图式。
图1a以俯视图、前视图及侧视图展示根据本发明的包括电极配置的印刷电路板；
图1b展示包括在边缘区域处布置于印刷电路板上的电极配置的印刷电路板的区段；
图2以俯视图、前视图及侧视图展示根据本发明的包括电极配置的印刷电路板的另一实例；
图3以俯视图、前视图及侧视图展示根据本发明的包括电极配置的印刷电路板的又一实例；
图4展示包括布置于印刷电路板上的若干个电极配置的印刷电路板的实例；
图5展示根据本发明的包括电极配置的印刷电路板，所述电极配置沿圆周布置于印刷电路板处的边缘区域处；
图6展示根据本发明的包括电极配置的印刷电路板的示范性实施例，其中电极的一部分布置于印刷电路板的上部侧处且电极的剩余部分布置于印刷电路板的下部侧处；
图7a展示包括布置于印刷电路板的侧壁处的电极的根据本发明的印刷电路板，所述电极以电流方式与电极配置耦合；
图7b展示包括布置于印刷电路板的侧壁处的两个电极的根据本发明的印刷电路板，所述两个电极中的每一者以电容方式与电极配置耦合；及
图8展示包括根据本发明的四个电极配置的根据本发明的印刷电路板。
具体实施方式
根据本发明，电容性传感器的电极配置集成到还包括所述电容性传感器的评估装置的印刷电路板中。所述电极配置具有彼此叠置地布置且彼此间隔开的至少两个电极，其中所述电极各自由包括数个导电层的印刷电路板的导电层的部分形成。所述电极配置的电极各自经由导体路径与电容性传感器的评估装置耦合，其中所述导体路径优选地也由印刷电路板的导电层的部分形成。通过给至少一个电极加载交变电信号，使得在此电极处形成交变电场。
在此处未展示的本发明的另一实施例中，电容性传感器的电极配置可集成到第一印刷电路板中，而所述电容性传感器的评估装置布置于第二印刷电路板上。此外，在此情形中，所述电极配置具有彼此叠置地布置且彼此间隔开的至少两个电极，其中所述电极各自由具有数个导电层的第一印刷电路板的导电层的部分形成。举例来说，所述两个印刷电路板可经由插入式连接而彼此连接。或者，第一印刷电路板还可经由插入式连接而与评估装置直接耦合。
借助于彼此叠置地布置且彼此间隔开的电极，分别提供集成到印刷电路板中的堆叠式或分层式传感器电极或电极单元。
以有利方式，电容性传感器装置的电极如此可与其它导电结构(举例来说，导体路径)一起在一个工作步骤中制造于印刷电路板上。根据所述情况，制造包括布置于其上的传感器电极的单独板不适用。此外，不需要连接元件(如举例来说，插入式连接或弹簧)来连接电极与其上布置有电容性传感器的评估装置的印刷电路板，此一方面导致显著成本减小且另一方面导致电容性传感器系统的较简单制作。
优选地，选择具有至少两个导电层的所谓的多层印刷电路板。在本发明的实施例中，还可使用在印刷电路板的两侧(上部侧及下部侧)上具有若干个导电层的印刷电路板，如举例来说关于图6所展示。
优选地，堆叠式或分层式电极的电极配置在边缘区域处布置于印刷电路板上。此意指电极各自由在印刷电路板的导电层的边缘区域处的区形成。以此方式，各自布置于边缘区域处的电极配置的电极一直延伸到印刷电路板的完成边界，如举例来说关于图1b所展示。
然而，当电极配置的仅一个电极朝向印刷电路板的完成边界一直延伸，而电极配置的其它电极距印刷电路板的完成边界具有特定距离(约0.2mm)时为有利的。以此方式，避免在研磨期间在印刷电路板的边缘区域处，导电芯片可在两个电极之间形成短路。然而，数个电极还可朝向印刷电路板的完成边界一直延伸，前提条件为导电材料不会在所述电极之间形成短路。在朝向印刷电路板的完成边界一直延伸的电极的约0.5mm或更大的电极距离的情况下，还可在研磨期间在印刷电路板的边缘区域处确保导电芯片无法在两个电极之间形成短路。
电极配置及电极配置的电极分别布置于印刷电路板处使得由其形成的交变电场优选地朝向侧面传播，特别优选地仅朝向侧面传播且特定来说可受从侧面的接近影响。
在下文中，关于图1a到图7b，其展示根据本发明的印刷电路板的示范性实施例，所述印刷电路板的所述示范性实施例各自包括分别彼此叠置地布置且彼此间隔开(此欲意指以堆叠式方式)的三个或四个电极及电极层。然而，根据本发明，还可提供包括分别彼此叠置地布置的仅两个电极及电极层或包括彼此叠置地布置的四个以上电极的电极配置。
此外，可借助于印刷电路板的同一导电层的部分形成数个电极，使得数个电极可布置于电极配置的电极层中。电极层的这些电极可布置于印刷电路板的不同边缘处。
图1a以俯视图、侧视图及前视图展示根据本发明的印刷电路板P的第一示范性实施例。印刷电路板P(多层PCB)实质上由在其之间各自布置有电隔离材料的数个导电层构成。提供所述导电层以制造电极以及导体路径。电容性传感器装置的评估装置E布置于印刷电路板P上。除评估装置E之外，还可布置其它电组件及电子组件(举例来说，电手持式装置的微控制器)。
在印刷电路板P上的边缘区域处提供有彼此叠置地布置且彼此间隔开的三个电极A、B及C，使得所述电极共同形成分层式或堆叠式传感器电极或电极单元。电极本身各自由印刷电路板的导电层的部分形成。在图1a中所展示的实例中，印刷电路板P包括在每一情形中借以形成电极配置的电极的至少三个导电层。如从前视图及在侧视图中可见，下部电极C由印刷电路板P的下部导电层的一部分形成，上部电极A由印刷电路板P的上部导电层的一部分形成，且布置于电极A与电极C之间的电极B由印刷电路板P的布置于下部导电层与上部导电层之间的导电层的一部分形成。电极A、B及C各自借助于导体路径LB与电容性传感器的评估装置耦合。导体路径LB优选地还由印刷电路板P的相应导电层形成。
然而，上部电极A不必必须由印刷电路板P的最上部或最外部导电层形成。电极配置的电极还可借助于印刷电路板P的位于内侧的导电层形成。举例来说，包括一个5层多层PCB中的三个电极的根据本发明的电极配置的三个电极可借助于印刷电路板P的第二、第三及第四导电层形成。
如从图1a可见，下部电极C及上部电极A实质上具有相同尺寸，而布置于电极A与电极C之间的电极B比电极A及C更宽以及还更长。举例来说，电极A及C各自可具有2mm的宽度及约40mm的长度，而电极B可具有4mm的宽度及约45mm的长度。当然电极还可大于或小于此处所展示的电极，此最终取决于电容性传感器装置的特定应用或特定要求。
印刷电路板P的导电层及因此电极配置的电极还可包括铜。个别电极之间的距离(举例来说)可为150μm且个别电极的厚度(举例来说)可为35μm，其中此处电极的距离及厚度同样取决于电容性传感器装置的特定要求。
在图1a中所展示的电极配置的情况下，电极A用作发射电极，电极B用作补偿电极且电极C用作接收电极。评估装置E可经设计以给电极A以及电极B各自加载交变电信号且在电极C处分接电信号。供应到电极A及B的交变电信号可关于相位及/或振幅不同。或者，电极B还可用作接地电极或可与评估装置的接地耦合。
图1b展示包括根据本发明的电极配置的根据本发明的印刷电路板P的边缘区段。如此处可见，电极配置的电极A、B及C各自一直延伸到印刷电路板P的完成边界K。以此方式，在边缘区域处接近印刷电路板P的物件(举例来说，手指)操纵在边缘区域处形成的电通量线为可行的，此可借助于评估装置E来检测或分析。
在图1b中所展示的实例中，电极A作为发射电极操作，电极C作为接收电极操作且电极B作为补偿电极操作，如已关于图1a描述。当给发射电极A以及补偿电极B加载交变电信号时，那么从发射电极A及补偿电极B发出耦合到接收电极C中的实质上布置于边缘区域处的交变电场。优选地，交变电场实质上相对于印刷电路板P的完成边界K垂直发出。以此方式，还确保朝向印刷电路板横向地接近的手指操纵交变电场，取决于电容性传感器装置的实施例，此导致电极A与电极C之间的电容性耦合的减小或增加。然而，从上方或下方接近印刷电路板的边缘区域的手指仅极小地影响或完全不影响如此形成的交变电场。
图2展示包括评估装置E及电容性传感器的电极配置的根据本发明的印刷电路板的另一示范性实施例。此处同样地，电极配置的电极彼此叠置地布置且彼此间隔开。此外，电极配置的电极布置于印刷电路板P的边缘区域处。
与图1a及图1b中所展示的实例相比来说，此处的电极配置具有四个电极A、B、C及D，其中电极B及D由印刷电路板P的布置于上部导电层与下部导电层之间的中部导电层的部分形成。
在图2中所展示的示范性实施例中，电极B作为补偿电极操作且电极D作为接地电极操作。优选地，评估装置E可在数种操作模式中操作，使得使用此处所展示的电极配置，一方面可实施电容性传感器装置的校准且另一方面可实施接近或接触的检测。在校准动作期间，可将电信号供应到补偿电极B，其中功能实质上如关于图1b所描述。在接近或接触的检测期间，电极B还可作为接地电极操作。
在接近或接触的检测期间，测量电极配置的电极A与电极C之间的电容性耦合。当另外第二电极配置布置于印刷电路板P的相对边缘区域处时，还可测量一个电极配置的电极A与另一电极配置的电极C之间的电容性耦合，那么此在(举例来说)欲检测手持式装置的握持时为有利的。
图3展示包括评估装置E及电极配置的根据本发明的印刷电路板，所述电极配置包括彼此叠置地布置且彼此间隔开的四个电极A、B、C及D。与图2中所展示的示范性实施例相比来说，此处的电极B及D各自由彼此叠置地布置的两个导电层的一部分形成，使得实质上提供包括四个电极层的电极配置。此处的电极B作为补偿电极操作且电极D作为接地电极操作，其中效应实质上等于如关于图2所描述的效应。
图4展示包括分别在边缘区域处布置于印刷电路板P上的四层电极或电极配置SE1到SE4的印刷电路板P。在此情形中，电极配置SE1到SE4可如关于图1a到图3所展示地设计。
可提供电极配置SE1及SE2以检测电手持式装置的握持，如此处已关于图2描述。举例来说，在握持的检测期间，电极配置SE2可作为发射器操作且电极配置SE1可作为接收器操作。在作为发射器操作的电极配置SE2的情况下，可给一些或所有电极加载交变电信号，使得在经由握持手持式装置的手耦合到接收器中(即，耦合到电极配置SE1中)的一些或所有电极处发出交变电场。在作为接收器操作的电极配置SE1的情况下，一些或所有电极可作为接收电极操作。
此外，还可分别提供两层电极及电极配置SE1及SE2以检测朝向相应电极配置的接近，如举例来说关于图1b所描述。
当电极配置SE1及SE2所连接到的评估装置可在至少两种不同操作模式(其中在一种操作模式中可检测手持式装置的握持且在另一操作模式中可检测朝向相应电极配置的接近)中操作时为有利的。取决于相应操作模式，可给电极配置的电极各自加载不同交变电信号。
举例来说，电极配置SE3及SE4可用作电容性键按钮，其中两个电极配置各自可如关于图1b所描述地操作。
图5展示包括电容性传感器的电极配置的根据本发明的印刷电路板P的示范性实施例，其中中部电极B围绕印刷电路板P沿圆周布置且在印刷电路板P上的边缘区域处布置。上部电极部分地围绕印刷电路板P沿圆周布置且布置于印刷电路板P上的边缘区域处，其中上部电极由电极段A、A’、A”及A”’形成。或者，电极配置的电极中的仅一些电极以圆周方式围绕印刷电路板P布置为可行的。此外，举例来说，在其中印刷电路板P的边缘区域的预界定区可能不具备导电层的情形(举例来说，出于制作过程的原因)中，电极配置的电极仅部分地围绕印刷电路板P沿圆周布置为可行的。
图6以截面图展示根据本发明的印刷电路板P的另一示范性实施例。此处的印刷电路板P由包括各自在下部侧U处以及在上部侧O处的若干个导电层L的非导电载体材料T构成。在如此层压于两侧上的印刷电路板的情况下，根据本发明的电极配置可由在印刷电路板的上部侧处的导电层以及由在印刷电路板的下部侧处的导电层形成。
或者，如图6中所展示，电极配置的一些电极由印刷电路板P的上部侧O上的导电层形成且电极配置的其它电极由印刷电路板P的下部侧U处的导电层形成还为可行的。举例来说，根据本发明的电极配置的电极A可由印刷电路板P的上部侧O处的最上部导电层的部分形成，且电极B及C各自可由印刷电路板P的下部侧U处的两个最上部导电层的部分形成。
关于图1a到图6，描述其中在每一情形中相应电极配置的电极由印刷电路板P的导电层的部分形成的相应印刷电路板P。除经由导体路径LB与电容性传感器的评估装置耦合的由印刷电路板P的导电层的部分形成的电极之外，还可提供不与评估装置E直接耦合的其它电极。这些其它电极各自还可由印刷电路板P的导电层的部分形成。或者，这些其它电极还可借助于另外施加到印刷电路板P的导电材料形成。这些其它电极优选地相对于电极配置的电极布置，使得可将其带入到与电极配置的至少一个电极的电容性耦合中。举例来说，在如此做时，可改变电极配置的相应电极的有效表面或电容。然而，这些其它电极还可以电流方式与根据本发明的电极配置的至少一个电极耦合。
图7a以俯视图及以横截面图展示根据本发明的印刷电路板，所述印刷电路板包括布置于其的侧壁处的额外电极VE。举例来说，此额外电极VE可应用为导电漆。此外，此处的电极VE以电流方式与电极配置的上部电极A耦合，使得电极A的有效电极表面增加，此在电极A作为发射电极操作的情形中对应于在电极A处所发出的交变电场的放大。当电极A作为接收电极操作时，额外电极VE增加有效耦合表面。
为了将额外电极VE与电极配置的电极A以电流方式耦合，使电极A至少部分地一直延伸到印刷电路板P的完成边界K可为有利的，如在俯视图中可见。此外，优选地选择额外电极VE的宽度及其相对于电极A的位置使得其不会覆盖其它电极B及C。
还可在印刷电路板的侧壁处提供其它额外电极，其中每一额外电极可以电流方式与电极配置的相应电极耦合。
图7b展示根据本发明的印刷电路板，所述印刷电路板包括另外布置于印刷电路板的侧壁处的两个电极VE1及VE2。电极VE1以电容方式(电容C1)与上部电极A耦合且电极VE2以电容方式(电容C2)与下部电极C耦合。此外，还可提供可以电容方式与中部电极B耦合的第三额外电极。与电极配置的电极的电容性耦合具有超过电流耦合(参见图7a)的如下优点：电极配置的电极不必一直延伸到印刷电路板P的完成边界K且在印刷电路板P的研磨期间不存在导电颗粒在电极配置的数个电极之间形成短路的风险。
此外，优选地选择额外电极VE1及VE2的宽度以及其分别相对于电极A及电极C的位置使得其不会覆盖中部电极B。
在此处未展示的另一实施例中，布置于印刷电路板的侧壁处的额外电极中的一些额外电极可以电流方式与电极配置的电极耦合，且布置于印刷电路板的侧壁处的额外电极中的一些额外电极可以电容方式与电极配置的电极耦合。实际上使用哪一种耦合类型(电流、电容或两者的组合)实质上取决于电容性传感器系统的特定要求。
另外，可靠近印刷电路板P布置的其它组件的导电结构可以电容方式与电极配置的电极耦合。举例来说，以此方式，施加到外壳的内部侧的导电层可以电容方式与印刷电路板P上的电极配置的电极耦合，此在至少由印刷电路板P及所述外壳构成的装置的制作期间可为优点。
图8展示包括根据本发明的四个电极配置E1到E4的根据本发明的印刷电路板，四个电极配置E1到E4各自如先前所描述地布置于印刷电路板上。此处，电极配置E1、E2及E4的电极分别由印刷电路板的三个最上部导电层形成。此处的电极配置E3的电极由印刷电路板的最上部、最下部及内部(即，位于内侧)导电层形成。电极配置E1到E4各自可分别以如下文中所描述的不同方式操作及使用。此处未展示评估装置E。电极配置E1到E4可与单个评估装置E耦合。或者，可针对每一电极配置提供相应专用评估装置。
取决于特定应用，电极配置E1到E4的电极可以不同方式操作。取决于要求，所述电极中的每一者实质上可作为以下各项操作
-发射电极(电信号供应到所述发射电极，使得从所述地方发出交变电场)，
-补偿电极(电信号供应到所述补偿电极，使得从所述地方发出交变电场)。所供应的信号可相对于供应到发射电极的信号相移及/或可具有不同振幅)，
-接收电极(在所述接收电极处分接优选地由评估装置分别分析及处理的电信号)，
-场测量电极(在所述场测量电极处分接优选地由评估装置分别分析及处理的电信号)，或
-加载电极(在所述加载电极处供应电信号，使得从所述地方发出交变电场，其中所述加载电极的电容性负载由评估装置分别检测及分析)。
在下文中描述特定应用实例。
实例1：
在此实例中，仅激活电极配置E1及E2。电容性传感器装置可在三种不同操作模式中操作，其中取决于操作模式不同地使用电极配置E1及E2的电极。
第一操作模式称为“发射模式”。在此发射模式中，电极配置E1的电极A1用作发射电极且电极配置E2的电极A2用作接收电极。电极B1及B2各自连接到接地。在发射模式中，分析两个电极A1与A2之间的电容性耦合。
在发射模式中，给电极A1加载交变电信号，使得从所述地方发出交变电场。在手朝向电极A1及A2的接近期间，在电极A1处所发出的交变电场经由手耦合到电极A2中，使得在电极A1与电极A2之间形成电容性耦合，且增加目前低电容性耦合。两个电极A1与A2之间的电容性耦合在手朝向传感器装置的进一步接近期间改变，使得电极A1与A2之间的耦合电容的变化可用作手朝向传感器装置的接近的指示。由于电极配置E1及E2布置于印刷电路板的两个相对侧上，因此还可检测其中布置有印刷电路板的手持式装置的握持。
在此情形中不使用电极C1及C2。然而，其还可分别作为发射电极(C1)及接收电极(C2)操作。
第二操作模式称为“加载模式”。在加载模式中，电极与参考接地之间的电容性负载用于检测手朝向电极的接近。电容性负载意指从电极到参考接地的有效电场的强度通过导电手的接近而增加且因此电极与参考接地之间的电容增加。电容性负载为分别电极与参考接地之间的有效电场的强度的测量及电极与参考接地之间的电容的测量。
在第二操作模式中，第一电极配置E1的电极A1用作加载电极以便检测朝向电极A1的接近。电极B1可连接到接地。不使用所述电极。相应地，还可使用第二电极配置E2的电极。在一实施例中，电极配置E1及E2可交替地用作加载传感器。
第三操作模式还称为发射模式，然而其中在此情形中，并不检测两个不同电极配置之间的电容性耦合，而是检测电极配置的相应两个电极之间的电容性耦合。在此实例中，检测第一电极配置E1的两个电极之间及第二电极配置E2的两个电极之间的电容性耦合。
在第三操作模式中，电极A1及A2各自作为发射电极操作，电极C1及C2各自作为接收电极操作。电极B1及B2可连接到接地。在电极A1及A2处分别发出可分别耦合到电极C1及C2中的交变电场。取决于电容性传感器装置的实际接地条件，手朝向电极配置的接近在相应电极配置处分别导致电极A1与C1及A2与C2之间的电容性耦合的减小或增加。
可测试在相应接收电极C1或C2处分接的所接收信号是否满足预定义公差，使得在第三操作模式中还可实施电容性传感器装置的系统测试。
实例2：
电极配置E1、E2及E3可经提供以对其中布置有根据本发明的印刷电路板的电手持式装置检测所述手持式装置的握持，其中其同时可检测所述手持式装置是以其背侧还是以其前侧朝向手掌定向。
为了如此做，电极A1用作发射电极且电极A2用作接收电极。为了增加检测的精度，电极C1及C2还可分别用作发射电极及接收电极。电极B1及B2可连接到接地。借助于发射电极A1(及C1，如果适用)及接收电极A2(及C2，如果适用)可测量第一电极配置E1与第二电极配置E2之间的电容性耦合。在手持式装置的握持期间，此电容性耦合改变，使得其可用作手对手持式装置的握持的指示。
此外，第三电极配置E3的电极A3及C3用作场测量电极，在所述场测量电极处扫描及分析所接收信号。电极B3与接地耦合以实质上达到电极A3从电极C3的电容性解耦。电极A3布置于印刷电路板的上部侧处，电极C3布置于印刷电路板的下部侧处。
在发射电极A1处所发出的交变电场经由握持手持式装置的手分别耦合到场测量电极A3及C3中。电极A1与电极A3之间的电容性耦合还是电极A1与电极C3之间的电容性耦合更大取决于手持式装置的哪一侧(上部侧或下部侧)朝向手掌定向。
此外，在此实例中提供两种操作模式为可行的。在第一操作模式中，仅检测握持。在第二操作模式中，仅检测手持式装置的哪一侧朝向手掌定向。优选地，从第一操作模式到第二操作模式中的切换仅在实际上在第一操作模式中检测到握持时发生。接着在第二操作模式中，在第一操作模式中作为接收电极操作的电极A2(及电极C2，如果适用)还可作为发射电极操作。
在此实例的另一实施例中，可通过使用第四电极配置E4来在手持式装置的侧壁处实现触敏按钮。为了如此做，第四电极配置E4的电极A4用作场测量电极。电极B4可连接到接地。在发射电极A1处(及在电极A2处，如果适用)所发出的交变电场经由握持手持式装置的手耦合到电极A4中。为了避免错误激活，可提供仅在已检测到握持时激活电极配置E4。此外，仅在手持式装置以其背侧朝向手掌定向时激活电极配置E4可为有利的。
仅一个发射电极A1或A2及仅场测量电极A4为作用的以检测按钮的简单致动还为可行的。
此外，在替代实施例中，仅电极配置E4可为作用的，其中在此情形中，所述电极配置可在发射模式(A4-发射电极、C4-接收电极)中操作或在加载模式(A4-发射电极)中操作以实现触敏按钮。
实例3：
在下文中分别描述根据本发明的电极配置及印刷电路板的实施例，其中电极配置E1到E4的电极中的至少一者用作补偿电极。
此处，电极A1作为发射电极操作且电极A2作为接收电极操作。电极C2作为补偿电极操作。电极B1及B2可连接到接地。
给发射电极A1加载交变电信号。还给补偿电极C2加载优选地具有借以给发射电极A1加载的交变电信号的波形及频率的交变电信号。补偿电极C2的交变电信号可相对于发射电极A1的交变电信号相移及/或可具有不同振幅。
供应到发射电极A1的交变电信号经设计使得由发射电极A1发出的交变电场可耦合到接收电极A2中。供应到补偿电极C2的交变电信号经设计使得由补偿电极C2发出的交变电场还可耦合到接收电极A2中。借助于在补偿电极C2处所发出的交变电场(如果适用，那么其相对于由发射电极A1发出的交变电场相移)，在与相反相位的叠加的情形中减小或(事实上)删除作用于接收电极A2上的交变电场的电平。
借助于手朝向电极的接近，改变存在于接收电极A2处的交变电场使得在接收电极A2中产生表示手朝向电极的接近的电流。
另外，第一电极配置E1的电极C1还可用作发射电极。
在此实施例中，根据实例3可检测手持式装置的握持。
在实例3中所描述的原理还可用于单个电极配置，举例来说，用于电极配置E1。举例来说，电极A1可用作发射电极，电极C1可用作接收电极且电极B1可用作补偿电极。此处，操作模式与先前所描述相同。
此外，在实例3中，还可提供第三电极配置E3以检测手持式装置是以其前侧还是其背侧朝向手掌定向。为了如此做，仅将电极A1作为发射电极操作可为充分的。在两种操作模式(其中在第一操作模式中检测手持式装置的握持且在第二操作模式中检测手持式装置相对于手掌的定向)中操作电容性传感器装置可为有利的。在第二操作模式中，在第一操作模式中分别用作补偿电极的电极C1或C2可用作另一发射电极。
此外，在实例3中，还可提供第四电极配置E4以实现触敏按钮。在此情形中，操作模式与关于实例2所描述相同。此外，此处将电极C4作为补偿电极操作可为有利的。
可将根据本发明的印刷电路板P至少部分地形成为柔性的。

Claims (18)

1.一种印刷电路板(P)，其包括评估装置(E)及电容性传感器的至少一个电极配置，其中所述电极配置具有彼此叠置地布置且彼此间隔开的至少两个电极，所述至少两个电极各自由所述印刷电路板(P)的至少一个导电层的部分形成，且其中所述电极配置的至少一个电极经由所述印刷电路板(P)的导体路径与所述评估装置(E)耦合。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中所述电极配置的所述电极经由所述印刷电路板(P)的导体路径与所述评估装置(E)耦合。
3.根据前述权利要求中任一权利要求所述的印刷电路板，其中所述电极配置具有布置于一个上部电极(A)与一个下部电极(C)之间的第三电极(B)，其中所述上部电极(A)及所述下部电极(C)中的一个电极可作为发射电极操作且所述上部电极(A)及所述下部电极(C)中的相应另一电极可作为接收电极操作，且其中所述第三电极(B)可作为补偿电极及/或作为接地电极操作。
4.根据权利要求1或2中任一权利要求所述的印刷电路板，其中所述电极配置具有布置于上部电极(A)与下部电极(C)之间的第三电极(B)，其中所述上部电极(A)及所述下部电极(C)可分别作为接地电极操作，且其中所述第三电极(B)可作为加载电极操作。
5.根据权利要求3或4所述的印刷电路板，其中所述电极配置具有布置于所述电极配置的所述上部电极(A)与所述下部电极(C)之间的至少一个另一电极，且其中布置于所述上部电极(A)与所述下部电极(C)之间的两个电极中的一个电极可作为补偿电极(B)操作，且布置于所述上部电极(A)与所述下部电极(C)之间的所述两个电极中的相应另一电极可作为接地电极(D)操作。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的印刷电路板，其中所述至少一个电极配置布置于所述印刷电路板(P)的边缘区域处。
7.根据权利要求6所述的印刷电路板，其中所述印刷电路板(P)上的所述至少一个电极配置的在所述边缘区域处的所述布置经选择以使得所述电极配置的至少一个电极一直延伸到所述印刷电路板(P)的完成边界(K)。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的印刷电路板，其中所述电极配置的至少一个电极至少部分地围绕所述印刷电路板(P)沿圆周布置。
9.根据权利要求3到8中任一权利要求所述的印刷电路板，其中所述电极配置的至少两个电极由所述印刷电路板(P)的同一导电层的部分形成。
10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的印刷电路板，其中所述电极配置的所述电极中的至少一者或至少一个另一电极由布置于所述印刷电路板(P)的表面(K)的所述边缘区域处的导电层形成。
11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的印刷电路板，其中所述印刷电路板(P)具有布置于所述边缘区域处、优选地在所述印刷电路板(P)的两个相对完成边界(K1、K2)处的至少两个电极配置，且其中一个电极配置的至少一个电极可作为发射电极操作且另一电极配置的至少一个电极可作为接收电极操作。
12.根据前述权利要求中任一权利要求所述的印刷电路板，其中可给所述电极配置的至少两个电极加载不同交变电信号。
13.根据前述权利要求中任一权利要求所述的印刷电路板，其中所述评估装置(E)可在至少两种操作模式中操作，且其中取决于所述评估装置(E)的所述操作模式，可给所述电极配置的若干个所述电极各自加载交变电信号。
14.根据前述权利要求中任一权利要求所述的印刷电路板，其中所述印刷电路板为双侧印刷电路板，且其中所述电极配置的所述电极中的至少一者布置于所述印刷电路板(L)的上部侧(O)处，且所述电极配置的剩余电极布置于所述印刷电路板(L)的下部侧(U)处。
15.根据前述权利要求中任一权利要求所述的印刷电路板，其中所述印刷电路板(P)被设计为至少部分地柔性的。
16.根据前述权利要求中任一权利要求所述的印刷电路板，其中至少一个另一电极布置于所述印刷电路板(P)上，所述至少一个另一电极不与所述评估装置(E)直接耦合且其可以电容或电流方式与所述电极配置的至少一个电极耦合。
17.根据权利要求16所述的印刷电路板，其中所述至少一个另一电极由所述印刷电路板(P)的导电层的部分形成。
18.一种包括根据前述权利要求中任一权利要求所述的至少一个印刷电路板(P)的电手持式装置。
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