CN106249955A - 切割密封压力感测模组方法及其加工而成的压力感测装置 - Google Patents

Abstract

本发明是公开一种切割密封压力感测模组方法及其加工而成的压力感测装置，其中包含有压力感测模组及其中的保护层、接合层及烧熔部，首先提供压力感测模组，其上、下表面分别具有热熔性塑材的保护层及接合层，接着压力感测模组的至少一边缘的切割区域透过雷射切割并同时热熔保护层及接合层以在边缘形成烧熔部，以使保护层、接合层及烧熔部包覆及密封压力感测模组的上表面、下表面及边缘。本发明藉由切割及密封压力感测模组，可使其不易受到外在的温度及湿度的影响，提高整体装置的信赖性。

Description

切割密封压力感测模组方法及其加工而成的压力感测装置

技术领域

本发明是关于一种切割密封压力感测模组的加工方法以及藉由此加工方法形成的压力感测装置，特别是一种利用雷射切割及热熔密封的切割密封压力感测模组方法及其加工而成的压力感测装置。

背景技术

触控装置已成了相当普及化的人机界面装置，在使用者透过触控装置荧幕中的文字或是图形，而触控所对应的位置时，触控装置可以感测到外力的触控以产生出触控讯号，并将触控讯号传送到控制器中进行处理，以产生对应位置的输出讯号。一般常见的触控感测方式有电阻式、电容式、红外线式或是超音波式等，其中的电容式触控感测装置是使用电容传感器，会因为触控位置的电容值改变而产生对应位置的输出讯号。

近年来，出现一种可用于侦测压力大小的压力感测装置，提供使用者不同的体验方式，并俨然成为新一代的触控技术，透过装置中的压力感测模组，让触控面板上同一个触控点，因为轻触或是用力按下等不同的触控力道，而产生不同的功能或反应，而现在市面上的触控技术是以轻触为主。压力感测主要需透过压力感测模组运行，压力感测所采用的技术与一般的触控面板不同在于，一般的触控面板设有X轴及Y轴，而压力感测模组额外多了Z轴，使影响产生三维空间的立体感，以广泛应用在智慧穿戴装置等相关领域。

接着，请参照本发明图1所示，一般的压力感测装置10包含有黏着层12，以将压力感测模组14黏着于机框的外壳16上，而目前传统的压力感测装置10主流技术，是利用光学胶(Optical Clear Adhesive，OCA)作为黏着层12，与压力感测模组14对贴后成型，而黏着层12上则依序为压力感测模组14中的导电层142、基板144及复数电路146，最后再利用一保护层18将复数电路146覆盖住。因黏着层12与压力感测模组14的对贴成型，会导致黏着层12的宽度与上面的压力感测模组14同宽，当压力感测模组14黏着于外壳16上之后，容易因为压力感测模组14与外壳16间存在有间隙，而使导电层142暴露于空气之中。久而久之，容易因为空气中的水气产生湿度影响导电层142，或是温度变化影响导电层142，使得压力感测装置10发生不灵敏或是感测误差等情事，大大的影响了压力感测装置10所设置的机台功效，更间接造成使用者的使用不便。

有鉴于此，本发明在针对现有的技术缺失，提出一种切割密封压力感测模组方法及其加工而成的压力感测装置，以利用雷射切割同时密封住压力感测模组，以避免会有外在的因素影响导电层或是其它电路元件。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种切割密封压力感测模组方法及其加工而成的压力感测装置，可以不让外在的温度或湿度直接影响压力感测模组中的电路元件或是导电层，以避免压力感测模组产生感测误差或是不灵敏的情事，尤其是保护好导电层，避免导电层自压力感测模组中裸露，提高导电层在接受压力感测时的信赖性，并且将压力感测模组装设在产品之后，更可以有效维护使用者的使用方便性。

本发明的另一目的是在提供一种切割密封压力感测模组方法及其加工而成的压力感测装置，利用保护层及接合层所形成的烧熔部，可以省去外加在压力感测模组边缘的阻挡物的设置成本；另外因为各种不同的外壳与压力感测模组会产生不同大小的间隙，若需要额外加设阻挡物，在整体制程上面需要增加许多琐碎的步骤，而本发明藉由雷射温度热熔保护层及接合层，则可以不用额外考虑阻挡物的尺寸大小，以及节省了外加阻挡物的成本。

为了达到上述的目的，本发明提供一种切割密封压力感测模组方法，其是包含以下步骤：首先提供一压力感测模组，并且在压力感测模组的上表面具有一热熔性塑材的保护层及下表面也具有一热熔性塑材的接合层；接着，对压力感测模组的至少一边缘的切割区域进行雷射切割并同时热熔保护层及接合层，以使保护层及接合层经过热熔后，在压力感测模组的边缘形成至少一烧熔部，并藉由烧熔部可以密封住压力感测模组的边缘，而不使压力感测模组中的元件外露。

为了达到上述的目的，本发明亦提供一种经切割密封加工之压力感测装置，其中包含有一压力感测模组，并在压力感测模组的上表面具有一保护层及下表面具有一接合层，压力感测模组的至少一边缘的切割区域可以透过雷射的切割，并且同时因为雷射而热熔保护层及接合层，导致压力感测模组的边缘形成至少一烧熔部，使得保护层、接合层及烧熔部可以包覆及密封在压力感测模组的上表面、下表面及边缘，彻底的密封住压力感测模组，藉由此一经加工方法所形成的压力感测模组的设计，以做好有效的防护。

在本发明中，压力感测模组的组成，是藉由一基板、基板上表面所设置的至少一电路以及基板下表面所设置的导电层所组成，导电层会被接合层所包覆且至少一电路则会被保护层所包覆，当导电层受到压力时，电路可以将导电层所受到的压力转换成感测讯号输出。

在本发明中，保护层及接合层是为热熔性塑材，也是本发明中十分重要之一环，利用热熔的作用以形成烧熔部，可以做为热熔性塑材的选择为热熔性压克力(Polymethylmethacrylate，PMMA)高分子、环氧树脂(Epoxy)高分子或聚丙烯酸钠(AcrylicSodium Salt Polymer)高分子之材料，或是与之相关的材料亦可。

在本发明中，要能够达成上述的热熔作用，需要使用温度高于保护层和结合层熔点的雷射切割，或是使用二氧化碳(CO2)雷射切割来切割压力感测模组的边缘，并藉由达到一定雷射切割的温度对热熔性塑材的保护层及接合层作出热熔，以形成烧熔部。

最后，在本发明中，可以将切割后的压力感测模组，藉由接合层以接合至一壳体上，并使压力感测模组以位于壳体上，或是先接合至壳体上，但本发明主要目的在于密封住压力感测模组，因此并不完全限制接合壳体的方式。

底下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明之目的、技术内容、特点及其所达成之功效。

附图说明

图1为传统压力感测装置的结构剖视图。

图2为本发明中经切割密封加工之压力感测装置的结构剖视图。

图3为本发明中经切割密封加工之压力感测装置的结构俯视图。

图4为本发明之切割密封压力感测模组方法的步骤流程图。

图5至7为本发明制作经切割密封加工之压力感测装置的各步骤结构示意图。

附图标号说明：

10 压力感测装置

12 黏着层

14 压力感测模组

142 导电层

144 基板

146 电路

16 外壳

18 保护层

20 压力感测装置

22 压力感测模组

221 烧熔部

222 基板

223 导电层

224 电路

225 切割区域

24 保护层

26 接合层

28 雷射

30 壳体

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

本发明为了改善传统压力感测模组，容易有导电层裸露的情形，藉由雷射切割时彻底密封住容易裸露的部位，以提导电层在高压力感测模组中的信赖性，有效的提高具有压力感测方式的触控装置的灵敏性，不易随着时间而造成导电层或是其它元件受潮，甚或是毁损。

首先，请先参照本发明图2所示，一种经切割密封加工之压力感测装置20包含有一压力感测模组22，在压力感测模组22的上表面具有一热熔性塑材制成的保护层24，在压力感测模组22的下表面具有一亦为热熔性塑材制成的接合层26，热熔性塑材是可为热熔性压克力(Polymethylmethacrylate，PMMA)高分子、环氧树脂(Epoxy)高分子或聚丙烯酸钠(Acrylic Sodium Salt Polymer)高分子之材料，本实施例以热熔性压克力为例，此一热熔性压克力是为共聚和高分子塑材，熔点在40至180度C间；而压力感测模组22的至少一边缘形成有至少一烧熔部221，在此请同时参照本发明图3所示，本实施例中以二边缘为例，而任一边缘中形成有三个烧熔部221，但不以实施例中的边缘数量及烧熔部221数量为说明限制。另外，压力感测模组22中包含有一基板222、一导电层223及至少一电路224，本实施例中的导电层223是为透明导电膜(Indium Tin Oxide，ITO)及电路224是以三个为例，导电层223设置于基板222的下表面，并且被接合层26所包覆，而电路224则皆设置在基板222的上表面，并且被保护层24所包覆。

说明完本发明的结构之后，接着说明本发明切割密封压力感测模组方法的步骤流程，请参照本发明图4所示，同时并请一并参照本发明图5所示。首先，如步骤S10所示，提供一压力感测模组22，先以一侧边边缘作加工方法的说明，在压力感测模组22的上表面具有一保护层24及下表面具有一接合层26，保护层24会包覆及密封住压力感测模组22的上表面，而接合层26则会包覆及密封住压力感测模组22的下表面。如步骤S12所示，对压力感测模组22的一边缘上的切割区域225进行雷射28切割，在本实施例中的雷射28是为二氧化碳(CO2)雷射，所使用的波长为10.6μm，可以藉由CO2雷射切割机(图中未示)打出雷射28；在雷射28切割后，请参照本发明图6所示，在进行如图5所示的雷射28切割时，雷射28同时会热熔保护层24及接合层26以在压力感测模组22的边缘形成烧熔部221，在对照本发明图3所示，因雷射28是由上往下打，从上往下看可以发现任一侧边的边缘具有三个烧熔部221，而这三个烧熔部221则会密封住压力感测模组22的边缘。如步骤S14所示，同时请参照本发明图7所示，将接合层26接合至一壳体30上，以使压力感测模组22藉由接合层26以位在壳体30上方，本实施例中的壳体30是为机框。

上述的烧熔部是为圆形或椭圆形的形状，主要是为雷射切割时所产生的痕迹，此一痕迹的大小约为20～50μm，在压力感测模组的边缘会形成不平整的圆弧形状，即意谓非直角，这样经由雷射切割的烧熔痕迹范围可以为100～1000μm，前述的数值仅是为本发明实际操作时所产生的一范围值，并非作为烧熔部的大小限制。

藉由上述产生烧熔部的方法，则可以有效的将压力感测模组包覆住，上述之方法仅说明一侧边边缘的雷射切割，但一般所使用的雷射切割机台并未限制切割的范围及切割的次数，可以依照使用者的需求做调整，若在压力感测模组的四周皆有机会造成压力感测模组的电路或是导电层外露，则可以在压力感测模组的周围皆进行雷射切割，不仅是压力感测模组一侧边的边缘，或是两侧边的边缘，甚至可以环设在压力感测模组的四周，将四周的边缘皆密封住，以使烧熔部彻底密封住压力感测模组的周围，本发明并未限制作为密封的侧边边缘数量，上述的加工方法之步骤流程主要是说明如何进行雷射切割并同时热熔保护层及接合层，同时可以应用在各个边缘。并且，打出雷射的次数也不只如上述的三次为限制，可以依照需求进行更多次的雷射切割，依照使用者对于保护层及接合层的材质做调整，可以更加有效的将作为热熔性塑材的保护层及接合层热熔，以形成没有裸露空间的烧熔部。关于本发明对于雷射切割的选择，除了上述的CO2雷射作为雷射切割的使用外，本发明并不限制雷射的种类，只要是高温雷射即可，只要所使用的雷射切割的温度高于保护层和结合层的熔点，即可使保护层及接合层达成热熔的状态。

本发明的主要精神在于利用雷射切割时，同时对压力感测模组上表面使用热熔性塑材的保护层及下表面使用热熔性塑材的接合层产生高温热熔，以使压力感测模组的边缘形成烧熔部，除了上、下表面原有包覆以及密封的保护层及接合层外，更藉由烧熔部密封住压力感测模组的边缘，也不限制需作雷射切割之边缘的数量及范围，如此可以不会让外在的温度或湿度影响压力感测模组中的电路元件或是导电层，特别是用于感测压力的导电层，以避免因导电层的裸露而使压力感测模组产生感测误差或是不灵敏的情事，本发明可以提高压力感测模组用于感测压力的信赖性，并于安装在产品后更有效的维护使用者的使用方便性。因此，也不需要再额外进行设置阻挡物以密封压力感测模组可能裸露的部位，藉此有效的节省了制作上的成本，也能维护压力感测模组的灵敏性，以保护使用者的权益。

以上所述之实施例仅是为说明本发明之技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺之人士能够了解本发明之内容并据以实施，当不能以之限定本发明之专利范围，即大凡依本发明所揭示之精神所作之均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明之专利范围。

Claims (11)

1.一种切割密封压力感测模组方法，其特征在于，包含下列步骤：

提供一压力感测模组，其上表面具有一热熔性塑材的保护层及下表面具有该热熔性塑材的接合层；以及

对该压力感测模组的至少一边缘的切割区域进行雷射切割并同时热熔该保护层及该接合层以在该至少一边缘形成至少一烧熔部，该至少一烧熔部会密封住该压力感测模组的该至少一边缘。

2.如权利要求1所述之切割密封压力感测模组方法，其特征在于，其中该压力感测模组是由一基板、该基板上表面所设置的至少一电路及该基板下表面所设置的导电层所组成。

3.如权利要求1所述之切割密封压力感测模组方法，其特征在于，其中该热熔性塑材是为热熔性压克力高分子、环氧树脂高分子或聚丙烯酸钠高分子之材料。

4.如权利要求1所述之切割密封压力感测模组方法，其特征在于，其中在该雷射切割后更包含一组装步骤，将该接合层接合至一壳体上，以使该压力感测模组藉由该接合层以位于该壳体上。

5.一种经切割密封加工之压力感测装置，其特征在于，包含：

一压力感测模组，其上表面具有一保护层及下表面具有一接合层，该压力感测模组的至少一边缘的切割区域是透过雷射切割并同时热熔该保护层及该接合层以在该至少一边缘形成至少一烧熔部，以使该保护层、该接合层及该至少一烧熔部是包覆及密封该压力感测模组的该上表面、该下表面及该至少一边缘。

6.如权利要求5所述之经切割密封加工之压力感测装置，其特征在于，更包含一壳体，其是与该接合层相接合，并使该接合层位于该壳体上。

7.如权利要求5所述之经切割密封加工之压力感测装置，其特征在于，其中该压力感测模组更包含：

一基板；

一导电层，其是设置于该基板的下表面，该导电层是被该接合层所包覆；以及

至少一电路，其是设置于该基板的上表面，该至少一电路是被该保护层所包覆，当该导电层受到压力时，该至少一电路是将该导电层受到的该压力转换成感测讯号输出。

8.如权利要求7所述之经切割密封加工之压力感测装置，其特征在于，其中该导电层是为透明导电膜。

9.如权利要求5所述之经切割密封加工之压力感测装置，其特征在于，其中该保护层及该接合层是为热熔性塑材。

10.如权利要求5所述之经切割密封加工之压力感测装置，其特征在于，其中该热熔性塑材是为热熔性压克力高分子、环氧树脂高分子或聚丙烯酸钠高分子之材料。

11.如权利要求5所述之经切割密封加工之压力感测装置，其特征在于，其中该雷射切割是为二氧化碳雷射切割。