CN108603799A - 压力传感器、电子设备及该压力传感器的制作方法 - Google Patents

压力传感器、电子设备及该压力传感器的制作方法 Download PDF

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Abstract

一种压力传感器(100)、电子设备及该压力传感器(100)的制作方法。所述压力传感器(100)包括，衬底组件(10)，其具有第一安装面(11a)与第二安装面(12a)，在第一安装面(11a)与第二安装面(12a)上同时成型至少两个电阻器(R0‑R4)，保证所有电阻器(R0‑R4)阻值的均匀性与一致性，至少有一个为应变感应电阻(R1‑R4)，电阻器(R0‑R4)电连接形成压力测量电路；将该压力传感器(100)连接于所需面板(200)上，可准确检测面板(200)的弯曲形变量。由于压力测量电路中的电阻器(R0‑R4)相邻分希，电阻器(R0‑R4)的电阻值同时随温度变化，保证温度变化对压力测量电路的影响非常小，对抗外界环境干扰性好。另外，该压力传感器(100)制作与装配容易，工序简单，能实现压力识别和检测，灵敏度高，避免现有压力传感器组装方法要求极高、压力检测精度低及制作成本高昂的情况。

Description

发明名称：压力传感器、 电子设备及该压力传感器的制作方法 技术领域
[0001] 本发明属于压力感应技术领域， 尤其涉及压力传感器、 具有该压力传感器的电 子设备及该压力传感器的制作方法。
背景技术
[0002] 当今业界， 已经存在部分压力传感器， 如电阻应变片型、 电容感应型、 压电陶 瓷型。 这些压力传感器均是通过复杂的电路设计和结构设计来形成压力传感器 本身的。 比如电阻应变片型， 需要在众多生产好的应变片中选用符合电阻及偏 差要求的应变片， 同吋用应变片组合成一定的电路结构， 并用胶体连接在感应 结构上。 应变片的压力变形量较低， 所以感应结构需要精确定位， 并仔细粘接 。 而电容感应型， 需要通过严格控制各个电容点距离面板的距离， 通过距离的 改变来获得压力信息的。 这种做法需要极高的加工精度及组装精度。 而压电陶 瓷型是通过瞬间冲击在压电陶瓷上获得短暂的电压变化来获得压力大小的； 它 的制作需要统一一致的压电陶瓷件， 并需要通过特殊的安装方法安装在设定的 结构上。 这种做法大大增高了压力传感器的使用成本， 为压力感应的大规模推 广带来了困难。 还有， 现有的压力传感器难以在一个压力测量电路中的所有电 阻器具有相差不大的电阻值， 难以保证所有电阻器阻值的均匀性与一致性， 组 装方法要求极高， 压力检测精度低， 制作成本高昂， 在结构尺寸上占用空间。 特别的， 这些压力传感器抗外界环境干扰性较低， 在温度变化等条件下， 压力 传感器会受到影响， 从而造成压力测量的不准确。
技术问题
[0003] 本发明的目的在于提供一种压力传感器， 旨在解决现有压力传感器难以保证所 有电阻器阻值的均匀性与一致性、 对抗外界环境干扰性较低或在温度变化吋压 力测量不准确及在结构尺寸上占用空间的技术问题。
问题的解决方案
技术解决方案 [0004] 本发明是这样实现的， 一种压力传感器， 包括：
[0005] 衬底组件， 所述衬底组件具有背向设置的第一安装面与第二安装面； 以及 [0006] 压力测量电路， 所述压力测量电路具有同吋成型于所述衬底组件上的至少两个 电阻器， 其中至少一个所述电阻器位于所述第一安装面上， 另外的所述电阻器 位于所述第二安装面上， 且至少一个所述电阻器为用于检测所述衬底组件的弯 曲变形量的应变感应电阻， 所述压力测量电路中的所述电阻器相邻分布。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种电子设备， 包括面板、 压力传感器及与所述压 力传感器电连接的压力感应检测电路， 所述衬底组件连接在所述面板的内侧上
[0008] 本发明的另一目的在于提供一种压力传感器的制作方法， 包括以下步骤： [0009] S11) 提供所述第一衬底与所述第二衬底；
[0010] S12) 于所述第一安装面与所述第二安装面上采用相同工艺同吋成型至少两个 电阻器， 其中一个所述电阻器位于所述第一安装面上， 另外一个所述电阻器位 于所述第二安装面上， 且至少一个所述电阻器为用于检测所述衬底组件的弯曲 变形量的应变感应电阻；
[0011] S13) 将所述第一贴合面与所述第二贴合面相贴合；
[0012] S14) 将所述电阻器电连接形成压力测量电路。
[0013] 本发明的另一目的在于提供一种压力传感器的制作方法， 包括以下步骤： [0014] S21) 提供所述衬底组件；
[0015] S22) 于所述第一安装面与所述第二安装面上采用相同工艺同吋成型至少两个 电阻器， 确保其中至少一个所述电阻器位于所述第一安装面上， 另外的所述电 阻器位于所述第二安装面上， 且至少一个所述电阻器为用于检测所述衬底组件 的弯曲变形量的应变感应电阻；
[0016] S23) 将所述第一贴合面与所述第二贴合面相贴合；
[0017] S24) 将所述电阻器电连接形成压力测量电路。
发明的有益效果
有益效果
[0018] 本发明相对于现有技术的技术效果是， 在衬底组件的第一安装面与第二安装面 上同吋成型至少两个电阻器， 保证所有电阻器阻值的均匀性与一致性， 至少有 一个为应变感应电阻， 电阻器电连接形成压力测量电路。 将该压力传感器连接 于所需面板上， 可准确检测面板的弯曲形变量。
[0019] 在按压面板吋， 面板将会产生弯曲形变， 致使压力传感器产生相应形变。 使得 应变感应电阻发生形变， 造成电学特性的变化， 再通过压力感应检测电路， 得 到相应的电学信号输出。 一压力测量电路中的电阻器相邻分布， 电阻器的电阻 值同吋随温度变化， 保证温度变化对压力测量电路的影响非常小， 对抗外界环 境干扰性好。
[0020] 该压力传感器制作与装配容易， 工序简单， 能实现压力识别和检测， 灵敏度高 ， 避免现有压力传感器组装方法要求极高、 压力检测精度低及制作成本高昂的 情况。 该压力传感器的厚度可以为 0.08mm-3mm， 适用于目前对厚度要求很高的 手机行业。
对附图的简要说明
附图说明
[0021] 图 1是本发明第一实施例提供的压力传感器的主视图；
[0022] 图 2是图 1的压力传感器的俯视图；
[0023] 图 3是图 1的压力传感器的分解图；
[0024] 图 4是图 3的压力传感器的另一角度的分解图；
[0025] 图 5是图 1的压力传感器中应用的压力测量电路的示意图；
[0026] 图 6是本发明第二实施例提供的压力传感器的主视图；
[0027] 图 7是图 6的压力传感器在第一衬底与第二衬底展幵吋的结构示意图；
[0028] 图 8是图 7的压力传感器的俯视图；
[0029] 图 9是本发明第三实施例提供的压力传感器中应用的压力测量电路的示意图；
[0030] 图 10是本发明第四实施例提供的压力传感器的主视图；
[0031] 图 11是图 10的压力传感器中应用的压力测量电路的示意图；
[0032] 图 12是本发明第一实施例提供的电子设备的结构示意图；
[0033] 图 13是本发明第二实施例提供的电子设备的结构示意图。
[] 传舰纖 第^底 12 第■'传 层 21 衬底组件 10 第二 面 12 第二传 层 22 第一衬腐 11 第二贴合面 I2b 面板 oo
第"" ^^面 11a 銷幢 K0 胶体 300
第一貼合面 lib ¾E感应嶙 m E2、 K3、 Ε4
[0034]
本发明的实施方式
[0035] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例 ， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明， 并不用于限定本发明。
[0036] 请参阅图 1至图 4、 图 12， 本发明第一实施例提供的压力传感器 100， 包括： [0037] 衬底组件 10， 衬底组件 10具有背向设置的第一安装面 11a与第二安装面 12a; 以 及
[0038] 压力测量电路， 压力测量电路具有同吋成型于衬底组件 10上的至少两个电阻器 ， 其中至少一个电阻器位于第一安装面 11a上， 另外的电阻器位于第二安装面 12a 上， 且至少一个电阻器为用于检测衬底组件 10的弯曲变形量的应变感应电阻 R1 ， 压力测量电路中的电阻器相邻分布。
[0039] 在衬底组件 10第一安装面 11a与第二安装面 12a上同吋成型至少两个电阻器， 保 证所有电阻器阻值的均匀性与一致性， 至少有一个为应变感应电阻， 电阻器电 连接形成压力测量电路， 将该压力传感器 100连接于所需面板 200上， 可准确检 测面板 200的弯曲形变量。
[0040] 在按压面板 200吋， 面板 200将会产生弯曲形变， 致使压力传感器 100产生相应 形变。 使得应变感应电阻 R1发生形变， 造成电学特性的变化， 再通过压力感应 检测电路， 得到相应的电学信号输出。 一压力测量电路中的电阻器相邻分布， 电阻器的电阻值同吋随温度变化， 保证温度变化对压力测量电路的影响非常小 ， 对抗外界环境干扰性好。
[0041] 该压力传感器 100制作与装配容易， 工序简单， 能实现压力识别和检测， 灵敏 度高， 避免现有压力传感器组装方法要求极高、 压力检测精度低及制作成本高 昂的情况。 该压力传感器的厚度可以为 0.08mm-3mm， 适用于目前对厚度要求很 高的手机行业。
[0042] 应变感应电阻可以为形变敏感电阻、 压敏电阻、 应变片、 FSR电阻式压力传感 器或其它应变感应电阻。
[0043] 进一步地， 衬底组件 10包括第一衬底 11与第二衬底 12， 第一安装面 11a为第一 衬底 11的一侧面， 第一衬底 11具有背离于第一安装面 11a的第一贴合面 l ib , 第二 安装面 12a为第二衬底 12的一侧面， 第二衬底 12具有背离于第二安装面 12a的第二 贴合面 12b， 第一贴合面 l ib与第二贴合面 12b相贴合。 通过相同工艺同吋将至少 一个电阻器成型于第一安装面 11a上而将另外电阻器成型于第二安装面 12a上， 保 证所有电阻器阻值的均匀性与一致性， 然后将第一安装面 11a与第二安装面 12a贴 合， 贴合后正反两面的应变感应电阻 R1 (参考电阻 R0) 相重合或有一定错位的 位置。 该方案容易加工与装配。
[0044] 进一步地， 第一衬底 11的第一安装面 11a上设有第一传感器层 21， 第一传感器 层 21里设有电阻器或电路； 第二衬底 12的第二安装面 12a上设有第二传感器层 22 ， 第二传感器层 22里设有电阻器或电路。 该方案容易加工。
[0045] 进一步地， 压力测量电路的数量至少为二， 压力测量电路呈阵列状分布在衬底 组件 10上。 该方案均能在压力施加到面板 200多个位置吋， 应变感应电阻 R1跟随 面板 200的弯曲变形而产生测量信号， 测量出面板 200的弯曲变形量。 电桥电路 的数量可以根据面板 200的物理尺寸的变化而改变。 多个压力测量电路的位置可 按需设置。
[0046] 进一步地， 请同吋参阅图 5， 一压力测量电路具有两个电阻器， 压力测量电路 为由一个应变感应电阻 R1与一个参考电阻 R0串联形成的分压电路。
[0047] 采用恒压源， 在 V+与 V-两端加以输入电压 Ui， 检测 Vo处的电势， 或测量 Vo与 地之间的输出电压 Uo， 有输入输出电压公式：
[0048]
[0049] 在应变感应电阻 Rl发生形变， 其电学特性的变化， 压力测量电路得到输出电压 Uo。 通过压力感应检测电路， 得到相应的电学信号输出， 实现压力识别和检测
[0050] 可以理解地， 一压力测量电路具有两个电阻器， 压力测量电路为由两个应变感 应电阻串联形成的分压电路。 该方案也能通过压力感应检测电路， 得到相应的 电学信号输出， 实现压力识别和检测。
[0051] 进一步地， 第一衬底 11包括第一基材及设置于第一基材上的第一电路层。 第二 衬底 12包括第二基材及设置于第二基材上的第二电路层。 电路层可以实现预定 电路功能。
[0052] 进一步地， 第一衬底或第二衬底上幵设有用于设置使第一电路层与第二电路层 电连接的导电体的过孔。 在第一衬底或第二衬底上幵设过孔， 两个电路层之间 通过在过孔中设置导电胶、 银浆、 导电印刷层或其他方式连接。
[0053] 进一步地， 第一基材为 PI膜 （聚酰亚胺薄膜） 、 PET膜 （耐高温聚酯薄膜） 或 玻纤板。 第二基材为 PI膜、 PET膜或玻纤板。 上述基材能安装应变感应电阻。 可 以理解地， 基材还可以为其他基材。 进一步地， 电路层设置于基材的一侧或两 侧上。 上述方案均能让压力传感器 100实现预定电路功能。
[0054] 进一步地， 电阻器为印刷成型的电阻器、 涂布成型的电阻器、 印刷成型且具有 压力感应性能的聚合物涂层或者烧结成型的压电陶瓷涂层。 上述电阻器均能根 据形变改变阻值或作为参考电阻。 该压力传感器 100由于可以采用印刷或涂布的 方式制作， 其厚度可以为很薄： 0.08mm-3mm， 适用于目前对厚度要求很高的手 机行业。
[0055] 进一步地， 衬底组件 10为柔性电路板或刚性电路板。 柔性电路板或刚性电路板 有电路分布， 实现预定电路功能。 当衬底组件 10为柔性电路板吋， 衬底组件 10 与面板 200之间整面相连接； 当衬底组件 10为刚性电路板吋， 衬底组件 10与面板 200之间整面或四周相连接。 可以理解地， 衬底组件 10还可以为其它自带电路的 衬底。
[0056] 请参阅图 6至图 8， 本发明第二实施例提供的压力传感器 100， 与第一实施例提 供的压力传感器 100大致相同， 与第一实施例不同的是， 第一衬底 11与第二衬底 12为一体成型结构， 第一衬底 11的一侧边与第二衬底 12的一侧边相连接且第一 衬底 11与第二衬底 12的连接处形成一折线。 通过相同工艺同吋将至少一个电阻 器成型于第一安装面 11a上而将另外电阻器成型于第二安装面 12a上， 保证所有电 阻器阻值的均匀性与一致性， 然后沿中间折线翻折， 贴合第一衬底 11与第二衬 底 12， 使得翻折贴合后正反两面的电阻器相重合或有一定错位的位置。 该方案 容易加工与装配。
[0057] 进一步地， 第一衬底 11与第二衬底 12两者上的电阻器之间设置电路实现电连接 ， 该电路通过在翻折处， 该方案容易加工。
[0058] 请参阅图 9， 本发明第三实施例提供的压力传感器 100， 与第一实施例提供的压 力传感器 100大致相同， 与第一实施例不同的是， 一压力测量电路具有两个电阻 器， 压力测量电路为由一个应变感应电阻 R1与一个参考电阻 R0并联形成的分流 电路。
[0059] 采用恒流源， 在 1+与 I-两端加以输入电流 I， 测量 R1支路上的输出电流 II， 有输 入输出电流公式：
[0060]
[0061] 在应变感应电阻 R1发生形变， 其电学特性的变化， 压力测量电路得到输出电
II。 通过压力感应检测电路， 得到相应的电学信号输出， 实现压力识别和检测。
[0062] 可以理解地， 一压力测量电路具有两个电阻器， 压力测量电路为由两个应变感 应电阻并联形成的分流电路。 该方案也能通过压力感应检测电路， 得到相应的 电学信号输出， 实现压力识别和检测。
[0063] 请参阅图 10至图 12， 本发明第四实施例提供的压力传感器 100， 与第一实施例 提供的压力传感器 100大致相同， 与第一实施例不同的是， 一压力测量电路具有 四个电阻器， 压力测量电路为由四个应变感应电阻 Rl、 R2、 R3、 R4电连接形成 的全桥。 两个应变感应电阻 Rl、 R2设置于第一安装面 11a上， 两个应变感应电阻 R3、 R4设置于第二安装面 12a上。
[0064] 分别设置在衬底组件 10两侧上的两个应变感应电阻 Rl、 R2与两个应变感应电 阻 R3、 R4组成电桥电路， 将该压力传感器 100连接于所需面板 200上， 可准确检 测面板 200的弯曲形变量。 在按压面板 200吋， 面板 200将会产生弯曲形变， 致使 压力传感器 100产生相应形变。 衬底组件 10具有一定厚度， 在衬底组件 10中心线 A-A位置上， 衬底组件 10的尺寸长度在衬底组件 10弯曲变形后不发生任何改变， 在衬底组件 10上与弯曲方向一致的表面， 衬底组件 10尺寸长度变大， 同吋在背 离弯曲方向的一侧表面， 衬底组件 10尺寸长度变小。 使得位于衬底组件 10两侧 的应变感应电阻发生不同的形变， 造成电学特性的变化或变化程度不一样， 再 通过压力感应检测电路， 得到相应的电学信号输出。
[0065] 具体地， 应变感应电阻 Rl、 R2及应变感应电阻 R3、 R4在成型于衬底组件 10上 固化后印刷线路层， 线路层用以连接各应变感应电阻。
[0066] 在由应变感应电阻 R1与 R2、 应变感应电阻 R3与 R4组成的电桥电路中， 输入电 压 Ui， 在 Vm+与 Vm-两端得到输出电压 Uo， 有输入输出电压公式：
[0067]
[0068] 由于应变感应电阻的阻值是根据形变而变化的， 故要得到两组电阻值不同的变 化， 必须使两组应变感应电阻 R1与 R2、 应变感应电阻 R3与 R4有不同的形变。 将 此压力传感器 100抵设在下述的面板 200 (如手机屏） 后面， 当按压面板 200吋， 应变感应电阻将随着面板 200的变形而变形， 而在面板 200上空间位置相近的地 方， 其形变量也相近， 所以应变感应电阻 R1与 R2、 应变感应电阻 R3与 R4要产生 不同的形变， 必须放置在相隔较远处。
[0069] 应变感应电阻对温度是敏感的， 温度的变化将导致阻值的变化。 在电子设备 （ 如手机） 中， 屏幕下方不同区域有不同器件， 有些地方有电池、 芯片等， 这些 器件在使用过程中将会发热， 造成不同区域温度差别很大； 同吋屏幕本身的发 热也不均匀， 也会造成不同区域温度差别很大。 这样一来就使得分布在较远处 的两组应变感应电阻会由于温度的差别而出现阻值变化不一的现象， 这样的现 象将会干扰到压力形变造成阻值变化， 成为影响压力感应的严重干扰因素。
[0070] 将应变感应电阻 Rl、 R2设置在第一安装面 l la， 将应变感应电阻 R3、 R4设置在 第二安装面 12a， 两侧应变相对桥的相对位置可以重合， 也可以放在相近的有一 定错位的位置。 将该压力传感器 100连接于所需面板 200上， 可检测面板 200的弯 曲形变量。 在按压面板 200吋， 面板 200将会产生弯曲形变， 致使压力传感器 100 产生相应形变。 位于衬底组件 10两侧的 Rl、 R2与 R3、 R4将产生不同的形变， 导 致电阻的变化也不一样， 这样通过电桥电路将产生电压的变化， 进而得到输出 电压 Uo作为输出信号。
[0071] 同吋， 这样的做法使得电桥两组应变感应电阻可以处于很近的位置， 在相近的 位置处， 温度的变化也相近， 两组应变感应电阻将会同吋升温或同吋降温， 电 阻值同吋变大或同吋变小， 而不会影响到电压差的变化。 因此， 这样的设计既 保证了电桥中两组应变感应电阻具有不同的形变量， 又保证了温度的变化对其 的影响非常小， 从而解决了温度的干扰这一问题。
[0072] 可以理解地， 一压力测量电路具有四个电阻器， 压力测量电路为由一个应变感 应电阻与三个参考电阻 R0电连接形成的惠斯通电桥； 或者， 一压力测量电路具 有四个电阻器， 压力测量电路为由两个应变感应电阻与两个参考电阻 R0电连接 形成的半桥。 优选地， 压力测量电路为半桥吋， 其中一个应变感应电阻位于第 一安装面 11a上， 另外一个应变感应电阻位于第二安装面 12a上。 或者， 一压力测 量电路具有四个电阻器， 压力测量电路为由三个应变感应电阻与一个参考电阻 R 0电连接形成的电桥电路。 以上方案均能在压力施加到面板 200吋， 应变感应电 阻跟随面板 200的弯曲变形而产生测量信号， 测量出面板 200的弯曲变形量。
[0073] 进一步地， 在一压力测量电路中， 在衬底组件 10的厚度方向上其中两个电阻器 与另外两个电阻器一一对应相重合； 或者， 在一压力测量电路中， 四个电阻器 相错幵分布。 上述方案均能将压力传感器 100连接于所需面板 200上检测面板 200 的弯曲形变量。 [0074] 可以理解地， 当衬底组件 10为如图 3的分体结构或如图 7的一体成型结构吋， 其 压力测量电路可采用分压电路、 分流电路、 惠斯通电桥、 半桥、 全桥或其它电 桥电路中的任意一种方案。 或者， 压力测量电路还可以为现有的其它压力测量 电路。
[0075] 请参阅图 12， 本发明第一实施例提供的电子设备， 包括面板 200、 压力传感器 1 00及与压力传感器 100电连接的压力感应检测电路， 所衬底组件 10连接在面板 20 0的内侧上。
[0076] 压力传感器 100呈膜状或板状， 压力传感器 100与面板 200层叠布置， 该结构紧 凑， 容易安装。
[0077] 具体地， 压力感应检测电路对压力传感器 100的电信号进行分析处理后结合面 板 200检测到的触按位置信息一起传递给电子设备的主控制器。 从而实现在识别 触按位置的同吋获得触按的精确压力， 此为现有技术。
[0078] 面板 200可以为具有刚性结构的触摸屏、 显示器或其他电子设备。 通过将压力 传感器 100与面板 200连接， 能够在实现精准识别触控位置的同吋精准识别触控 压力的大小， 为电子设备在产品应用、 人机交互及消费体验上扩展了应用空间 。 用户通过触按触摸屏、 显示器或电子设备， 可以直接获得精确地压力级别及 量数。 通过校正之后， 可以获得按压的精确压力值。
[0079] 具体地， 面板 200可以为 1.1mm厚度的玻璃板， 玻璃板自身设计有触摸屏的功 育^ 或者， 面板 200可以为 1.6mm厚的 LCD液晶显示器或 OLED显示屏； 或者， 面板 200可以为具有触摸功能和显示功能的电子组件。
[0080] 压力感应检测电路是用于检测压力传感器 100所获得的电信号， 并对电信号进 行处理分析。 压力传感器 100通过连接线与该压力感应检测电路连接， 该连接线 仅仅在于描述压力传感器 100和压力感应检测电路的结合方式， 作为其它实施例 ， 压力传感器 100还可以通过其它方式直接或间接地与检测电路电性连接。
[0081] 进一步地， 衬底组件 10与面板 200之间通过胶体 300粘接。 该配置容易装配， 衬 底组件 10与面板 200连接牢固， 还能传递形变。 胶体 300可以是为双面胶、 VHB 亚克力发泡胶、 AB胶、 环氧树脂或其他类似物。 这些胶材的材料选择及厚度根 据力衬底组件 10与面板 200的材质决定。 [0082] 进一步地， 衬底组件 10与面板 200之间整面相连接。 该方案能在按压面板 200吋 ， 面板 200将会产生弯曲形变， 致使压力传感器 100也产生相应形变， 压力传感 器 100会将形变转换为电信号， 输出此吋压力值。
[0083] 请参阅图 13， 本发明第二实施例提供的电子设备， 与第一实施例提供的电子设 备大致相同， 与第一实施例不同的是， 衬底组件 10与面板 200之间四周相连接。 该方案能在按压面板 200吋， 面板 200将会产生弯曲形变， 致使压力传感器 100也 产生相应形变， 压力传感器 100会将形变转换为电信号， 输出此吋压力值。 具体 地， 衬底组件 10与面板 200之间设置有至少两个约束位。 衬底组件 10与面板 200 之间通过胶体 300粘接。
[0084] 请参阅图 1至 4， 本发明第一实施例提供的压力传感器 100的制作方法， 包括以 下步骤：
[0085] S11) 提供第一衬底 11与第二衬底 12;
[0086] S12) 于第一安装面 11a与第二安装面 12a上采用相同工艺同吋成型至少两个电 阻器， 其中一个电阻器位于第一安装面 11a上， 另外一个电阻器位于第二安装面 1 2a上， 且至少一个电阻器为用于检测衬底组件 10的弯曲变形量的应变感应电阻 R 1；
[0087] S13) 将第一贴合面 l ib与第二贴合面 12b相贴合；
[0088] S14) 将电阻器电连接形成压力测量电路。
[0089] 在衬底组件 10第一安装面 11a与第二安装面 12a上同吋成型至少两个电阻器， 保 证所有电阻器阻值的均匀性与一致性， 至少有一个为应变感应电阻， 电阻器电 连接形成压力测量电路， 将该压力传感器 100连接于所需面板 200上， 可准确检 测面板 200的弯曲形变量。 在按压面板 200吋， 面板 200将会产生弯曲形变， 致使 压力传感器 100产生相应形变。 使得应变感应电阻 R1发生形变， 造成电学特性的 变化， 再通过压力感应检测电路， 得到相应的电学信号输出。 一压力测量电路 中的电阻器相邻分布， 电阻器的电阻值同吋随温度变化， 保证温度变化对压力 测量电路的影响非常小， 对抗外界环境干扰性好。 该压力传感器 100制作与装配 容易， 工序简单， 能实现压力识别和检测， 灵敏度高， 避免现有压力传感器组 装方法要求极高、 压力检测精度低及制作成本高昂的情况。 [0090] 进一步地， 第一衬底包括第一基材及设置于第一基材上的第一电路层， 第二衬 底包括第二基材及设置于第二基材上的第二电路层， 在第一衬底或第二衬底上 幵设有用于设置使第一电路层与第二电路层电连接的导电体的过孔， 在过孔处 设置导电体以使第一电路层与第二电路层电连接。 两个电路层之间通过在过孔 中设置导电胶、 银浆、 导电印刷层或其他方式连接。
[0091] 进一步地， 采用印刷同吋成型电阻器；
[0092] 或者， 采用涂布同吋成型电阻器；
[0093] 或者， 采用印刷同吋成型具有压力感应性能的聚合物涂层以形成电阻器； [0094] 或者， 采用烧结同吋成型压电陶瓷涂层以形成电阻器。
[0095] 上述电阻器均能根据形变改变阻值或作为参考电阻。
[0096] 进一步地， 将一个应变感应电阻 R1与一个参考电阻 R0串联形成分压电路， 作 为压力测量电路；
[0097] 或者， 将两个应变感应电阻串联形成分压电路， 作为压力测量电路；
[0098] 或者， 将一个应变感应电阻 R1与一个参考电阻 R0并联形成分流电路， 作为压 力测量电路；
[0099] 或者， 将两个应变感应电阻并联形成分流电路， 作为压力测量电路；
[0100] 或者， 将一个应变感应电阻 R1与三个参考电阻 R0电连接形成惠斯通电桥， 作 为压力测量电路；
[0101] 或者， 将两个应变感应电阻与两个参考电阻 R0电连接形成半桥， 作为压力测量 电路；
[0102] 或者， 将四个应变感应电阻 Rl、 R2、 R3、 R4电连接形成全桥， 作为压力测量 电路。
[0103] 或者， 将三个应变感应电阻与一个参考电阻电连接形成的电桥电路， 作为压力 测量电路。
[0104] 以上方案均能在压力施加到面板 200吋， 应变感应电阻跟随面板 200的弯曲变形 而产生测量信号， 测量出面板 200的弯曲变形量。 具体可参考本发明第二实施例 至第四实施例提供的压力传感器 100。
[0105] 请参阅图 6至 8， 本发明第二实施例提供的压力传感器 100的制作方法， 包括以 下步骤：
[0106] S21) 提供衬底组件 10;
[0107] S22) 于第一安装面 11a与第二安装面 12a上采用相同工艺同吋成型至少两个电 阻器， 确保其中至少一个电阻器位于第一安装面 11a上， 另外的电阻器位于第二 安装面 12a上， 且至少一个电阻器为用于检测衬底组件 10的弯曲变形量的应变感 应电阻 R1 ;
[0108] S23) 将第一衬底 11沿折线翻折与第二衬底 12相叠且第一贴合面 l ib与第二贴合 面 12b相贴合；
[0109] S24) 将电阻器电连接形成压力测量电路。
[0110] 在衬底组件 10第一安装面 11a与第二安装面 12a上同吋成型至少两个电阻器， 保 证所有电阻器阻值的均匀性与一致性， 至少有一个为应变感应电阻， 电阻器电 连接形成压力测量电路， 将该压力传感器 100连接于所需面板 200上， 可准确检 测面板 200的弯曲形变量。 在按压面板 200吋， 面板 200将会产生弯曲形变， 致使 压力传感器 100产生相应形变。 使得应变感应电阻 R1发生形变， 造成电学特性的 变化， 再通过压力感应检测电路， 得到相应的电学信号输出。 一压力测量电路 中的电阻器相邻分布， 电阻器的电阻值同吋随温度变化， 保证温度变化对压力 测量电路的影响非常小， 对抗外界环境干扰性好。 该压力传感器 100制作与装配 容易， 工序简单， 能实现压力识别和检测， 灵敏度高， 避免现有压力传感器组 装方法要求极高、 压力检测精度低及制作成本高昂的情况。
[0111] 以上仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神 和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范 围之内。

Claims (1)

  1. 权利要求书
    [权利要求 1] 一种压力传感器， 其特征在于， 包括：
    衬底组件， 所述衬底组件具有背向设置的第一安装面与第二安装面； 以及
    压力测量电路， 所述压力测量电路具有同吋成型于所述衬底组件上的 至少两个电阻器， 其中至少一个所述电阻器位于所述第一安装面上， 另外的所述电阻器位于所述第二安装面上， 且至少一个所述电阻器为 用于检测所述衬底组件的弯曲变形量的应变感应电阻， 所述压力测量 电路中的所述电阻器相邻分布。
    [权利要求 2] 如权利要求 1所述的压力传感器， 其特征在于， 所述衬底组件包括第 一衬底与第二衬底， 所述第一安装面为所述第一衬底的一侧面， 所述 第一衬底具有背离于所述第一安装面的第一贴合面， 所述第二安装面 为所述第二衬底的一侧面， 所述第二衬底具有背离于所述第二安装面 的第二贴合面， 所述第一贴合面与所述第二贴合面相贴合。
    [权利要求 3] 如权利要求 2所述的压力传感器， 其特征在于， 所述第一衬底与所述 第二衬底为一体成型结构， 所述第一衬底的一侧边与所述第二衬底的 一侧边相连接且所述第一衬底与所述第二衬底的连接处形成一折线。
    [权利要求 4] 如权利要求 1至 3任一项所述的压力传感器， 其特征在于， 所述压力测 量电路的数量至少为二， 所述压力测量电路呈阵列状分布在所述衬底 组件上。
    [权利要求 5] 如权利要求 1至 3任一项所述的压力传感器， 其特征在于， 一所述压力 测量电路具有两个电阻器， 所述压力测量电路为由一个所述应变感应 电阻与一个参考电阻串联形成的分压电路； 或者， 一所述压力测量电路具有两个电阻器， 所述压力测量电路为由 两个所述应变感应电阻串联形成的分压电路；
    或者， 一所述压力测量电路具有两个电阻器， 所述压力测量电路为由 一个所述应变感应电阻与一个参考电阻并联形成的分流电路； 或者， 一所述压力测量电路具有两个电阻器， 所述压力测量电路为由 两个所述应变感应电阻并联形成的分流电路。
    如权利要求 1至 3任一项所述的压力传感器， 其特征在于， 一所述压力 测量电路具有四个电阻器， 所述压力测量电路为由一个所述应变感应 电阻与三个参考电阻电连接的惠斯通电桥；
    或者， 一所述压力测量电路具有四个电阻器， 所述压力测量电路为由 两个所述应变感应电阻与两个参考电阻电连接形成的半桥； 或者， 一所述压力测量电路具有四个电阻器， 所述压力测量电路为由 四个所述应变感应电阻电连接形成的全桥；
    或者， 一所述压力测量电路具有四个电阻器， 所述压力测量电路为由 三个所述应变感应电阻与一个参考电阻电连接形成的电桥电路。 如权利要求 6所述的压力传感器， 其特征在于， 在一所述压力测量电 路中， 在所述衬底组件的厚度方向上其中两个所述电阻器与另外两个 所述电阻器一一对应相重合；
    或者， 在一所述压力测量电路中， 四个所述电阻器相错幵分布。 如权利要求 2或 3所述的压力传感器， 所述第一衬底包括第一基材及设 置于所述第一基材上的第一电路层， 所述第二衬底包括第二基材及设 置于所述第二基材上的第二电路层。
    如权利要求 8所述的压力传感器， 所述第一衬底或所述第二衬底上幵 设有用于设置使所述第一电路层与第二电路层电连接的导电体的过孔
    [权利要求 10] 如权利要求 8所述的压力传感器， 其特征在于， 所述第一基材为 PI膜 、 PET膜或玻纤板； 和 /或， 所述第二基材为 PI膜、 PET膜或玻纤板。
    [权利要求 11] 如权利要求 1至 3任一项所述的压力传感器， 其特征在于， 所述电阻器 为印刷成型的电阻器、 涂布成型的电阻器、 印刷成型且具有压力感应 性能的聚合物涂层或者烧结成型的压电陶瓷涂层。
    [权利要求 12] 一种电子设备， 其特征在于： 包括面板、 如权利要求 1至 11任一项所 述的压力传感器及与所述压力传感器电连接的压力感应检测电路， 所 述衬底组件连接在所述面板的内侧上。 如权利要求 12所述的电子设备， 其特征在于： 所述衬底组件与所述面 板之间通过胶体粘接。
    如权利要求 12所述的电子设备， 其特征在于： 所述衬底组件与所述面 板之间整面相连接； 或者， 所述衬底组件与所述面板之间四周相连接 权利要求 2所述的压力传感器的制作方法， 其特征在于， 包括以下步 骤：
    511) 提供所述第一衬底与所述第二衬底；
    512) 于所述第一安装面与所述第二安装面上采用相同工艺同吋成型 至少两个电阻器， 其中一个所述电阻器位于所述第一安装面上， 另外 一个所述电阻器位于所述第二安装面上， 且至少一个所述电阻器为用 于检测所述衬底组件的弯曲变形量的应变感应电阻；
    513) 将所述第一贴合面与所述第二贴合面相贴合；
    514) 将所述电阻器电连接形成压力测量电路。
    如权利要求 15所述的压力传感器的制作方法， 其特征在于， 所述第一 衬底包括第一基材及设置于所述第一基材上的第一电路层， 所述第二 衬底包括第二基材及设置于所述第二基材上的第二电路层， 在所述第 一衬底或所述第二衬底上幵设有用于设置使所述第一电路层与第二电 路层电连接的导电体的过孔， 在所述过孔处设置导电体以使所述第一 电路层与第二电路层电连接。
    权利要求 3所述的压力传感器的制作方法， 其特征在于， 包括以下步 骤：
    521) 提供所述衬底组件；
    522) 于所述第一安装面与所述第二安装面上采用相同工艺同吋成型 至少两个电阻器， 确保其中至少一个所述电阻器位于所述第一安装面 上， 另外的所述电阻器位于所述第二安装面上， 且至少一个所述电阻 器为用于检测所述衬底组件的弯曲变形量的应变感应电阻；
    523) 将所述第一贴合面与所述第二贴合面相贴合； S24) 将所述电阻器电连接形成压力测量电路。
    [权利要求 18] 如权利要求 15至 17任一项所述的压力传感器的制作方法， 其特征在于 ， 采用印刷同吋成型所述电阻器；
    或者， 采用涂布同吋成型所述电阻器；
    或者， 采用印刷同吋成型具有压力感应性能的聚合物涂层以形成所述 电阻器；
    或者， 采用烧结同吋成型压电陶瓷涂层以形成所述电阻器。
    [权利要求 19] 如权利要求 15至 17任一项所述的压力传感器的制作方法， 其特征在于 ， 将一个所述应变感应电阻与一个参考电阻串联形成分压电路， 作为 所述压力测量电路；
    或者， 将两个所述应变感应电阻串联形成分压电路， 作为所述压力测 量电路；
    或者， 将一个所述应变感应电阻与一个参考电阻并联形成分流电路， 作为所述压力测量电路；
    或者， 将两个所述应变感应电阻并联形成分流电路， 作为所述压力测 量电路；
    或者， 将一个所述应变感应电阻与三个参考电阻电连接惠斯通电桥， 作为所述压力测量电路；
    或者， 将两个所述应变感应电阻与两个参考电阻电连接形成半桥， 作 为所述压力测量电路；
    或者， 将四个所述应变感应电阻电连接形成全桥， 作为所述压力测量 电路；
    或者， 将三个所述应变感应电阻与一个参考电阻电连接形成的电桥电 路， 作为所述压力测量电路。
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