CN214334088U - 一种微型压力传感器 - Google Patents

Abstract

一种微型压力传感器，包括线路层、感应层、以及设置于线路层与感应层之间的隔离层，所述线路层包括第一基材以及分别形成于所述第一基材的相对两侧面上的正面线路与背面线路；所述正面线路包括间隔设置的第一焊脚与第二焊脚；所述背面线路包括间隔设置的第三焊脚与第四焊脚；所述第一焊脚与第三焊脚电性连接，第二焊脚与第四焊脚电性连接；所述第一焊脚、第二焊脚的边缘处分别形成有第一凹槽，所述第三焊脚、第四焊脚的边缘处分别形成有第二凹槽，增加焊脚的爬锡空间，使产品更容易焊接且焊接后的连接稳定可靠。

Description

一种微型压力传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别是涉及一种微型压力传感器。

背景技术

压力传感器通常由具有电极的衬底和导电薄膜构成，初始时电极与导电薄膜相间隔，两者之间形成变形空腔。使用时，导电薄膜受压产生变形与电极形成接触，随着导电薄膜与电极接触面积的增加，两者之间的电流增加，从而改变传感器的输出电阻，得到压力与输出电阻的关系。

随着压力传感器的发展，其应用越来越广，同时要求也越来越高，如在蓝牙耳机等小型电子产品上，对配套的压力传感器要求有更小的外形尺寸以及更好的柔韧性。这使得传感器的焊脚尺寸小，相应地焊接焊盘面积也小，焊脚差不多覆盖全部焊盘，焊脚上爬锡困难，不方便焊接。

发明内容

有鉴于此，提供一种尺寸小、柔韧性好且方便焊接的微型压力传感器。

一种微型压力传感器，包括线路层、感应层、以及设置于线路层与感应层之间的隔离层，所述线路层包括第一基材以及分别形成于所述第一基材的相对两侧面上的正面线路与背面线路；所述正面线路包括间隔设置的第一焊脚与第二焊脚；所述背面线路包括间隔设置的第三焊脚与第四焊脚；所述第一焊脚与第三焊脚电性连接，第二焊脚与第四焊脚电性连接；所述第一焊脚、第二焊脚的边缘处分别形成有第一凹槽，所述第三焊脚、第四焊脚的边缘处分别形成有第二凹槽。

进一步地，所述第一凹槽形成于所述第一焊脚和第二焊脚的侧面，所述第二凹槽形成于所述第三焊脚和第四焊脚的侧面。

进一步地，所述第一凹槽形成于所述第一焊脚和第二焊脚的端面，所述第二凹槽形成于所述第三焊脚和第四焊脚的端面。

进一步地，所述第一凹槽形成于所述第一焊脚和第二焊脚的外角，所述第二凹槽形成于所述第三焊脚和第四焊脚的外角。

进一步地，所述正面线路覆盖有第一保护膜，所述第一焊脚和第二焊脚部分露出于所述第一保护膜之外；所述背面线路覆盖有第二保护膜，所述第三焊脚和第四焊脚部分露出于所述第二保护膜之外；所述第一焊脚和第二焊脚露出于所述第一保护膜之外的长度小于所述第三焊脚和第四焊脚露出于所述第二保护膜之外的长度。

进一步地，所述第二保护膜的长度小于所述第一保护膜的长度，所述第一保护膜的长度小于所述第一基材的长度。

进一步地，所述正面线路还包括梳齿状的第一感应线与第二感应线，所述第一感应线与第二感应线相对设置且相啮合，所述第一焊脚与所述第一感应线一体连接，所述第二焊脚与所述第二感应线一体连接；所述感应层包括第二基材以及形成于所述第二基材上的感应膜，所述感应膜朝向所述正面线路设置并在位置上正对所述第一感应线与第二感应线；所述第一保护膜对应所述第一感应线与第二感应线的位置处形成有缺口，所述缺口使得所述第一感应线与第二感应线露出于所述第一保护膜。

进一步地，所述隔离层为双面胶，粘接于所述第一基材与第二基材之间，所述隔离层对应所述感应膜、第一感应线、第二感应线的位置处形成有开口。

进一步地，所述第一基材形成有两个通孔，每一所述通孔内形成有导电柱，其中一个导电柱一体连接所述第一焊脚与第三焊脚、另一个导电柱一体连接所述第三焊脚与第四焊脚。

进一步地，还包括粘接于所述第一基材背面上的双面胶以及贴设于所述双面胶上的离型纸，所述第三焊脚、第四焊脚露出于所述双面胶之外，所述离型纸的长度大于所述双面胶并部分伸出于所述双面胶之外。

相较于现有技术，本实用新型微型压力传感器的线路层的各个焊脚边缘处形成凹槽，增加焊脚的爬锡空间，使产品更容易焊接；另外，线路层在正面与背面均形成焊脚，使得感应线可以通过多种途径与外部电路导通，确保焊接后线路连接的有效性与稳定性，而线路层两侧焊脚的长度不同增强了焊脚整体的耐折弯性，避免焊脚折断,减少报废。

附图说明

图1是本实用新型微型压力传感器一实施例的结构示意图。

图2为图1所示微型压力传感器的侧视图。

图3为图1所示微型压力传感器的爆炸图。

图4为图3所示微型压力传感器的线路层的正面视图。

图5为线路层的背面视图。

图6为线路层的剖视图。

图7为线路层的爆炸图。

图8为线路层第二实施例的示意图。

图9为线路层第三实施例的示意图。

图10为线路层第四实施例的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本实用新型的一个或多个实施例，以使得本实用新型所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本实用新型可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。

图1-3所示为本实用新型微型压力传感器的一具体实施例，所示微型压力传感器整体为多层薄片结构，包括线路层10、与线路层10的相对设置的感应层20、以及设置于线路层10 与感应层20之间的隔离层30。请同时参阅图4至图7，所述线路层10包括第一基材11、分别形成于所述第一基材11的相对两侧面上的正面线路12与背面线路13、电性连接所述正面线路12与背面线路13的导电柱14、以及分别覆盖于所述正面线路12与背面线路13上的第一保护膜15与第二保护膜16。

所述第一基材11为薄片状结构，优选地为附着力优良的PET、PI、FR4等薄膜柔性材料，回弹力佳，受压可以有一定的形变，且不受压时能快速地恢复形变。第一基材11朝向感应层 20的侧面上形成正面线路12、背向感应层20的侧面上形成背面线路13。所述正面线路12 作为感应线路，与感应层20共同作用将本实用新型微型压力传感器所受压力转换为电压信号向外输出。所述背面线路13作为连接线路，进一步方便本实用新型微型压力传感器与外部电路的连接。所述正面线路12与背面线路13优选地为铜箔蚀刻、印刷导电银浆，通过印刷、蚀刻、电镀和喷涂等工艺分别形成于第一基材11上。

如图7所示，所述正面线路12包括相对设置的第一导电线121与第二导电线122。所述第一导电线121包括呈梳齿状的第一感应线123以及由第一感应线123朝向第一基材11的一侧端(图示方向为右侧端)延伸的第一引线124；所述第二导电线122包括呈梳齿状的第二感应线125以及由第二感应线125朝向第一基材11的右侧端延伸的第二引线126。所述第一感应线123与第二感应线125呈啮合状且相互之间不接触；所述第一引线124与第二引线126相互平行间隔设置。其中，第一引线124的末端形成第一焊脚127，第二引线126的末端形成第二焊脚128，用于与外部电路连接输出电阻。

本实施例中，第一焊脚127、第二焊脚128的边缘处分别形成有第一凹槽129，以增加焊脚127、128的爬锡空间；第三焊脚131、第四焊脚132的边缘处分别形成有第二凹槽133，以增加焊脚131、132的爬锡空间，使产品更容易焊接，两个第一凹槽129与两个第二凹槽133一一相对应。对应地，第一基材11在其端部的两侧缘处形成有第三凹槽18，第三凹槽 18与第一凹槽129/第二凹槽133一一相对应。图7所示实施例中，每一焊脚127或128上的第一凹槽129为单个，形成于焊脚127或128的外角处。相应地，第三焊脚131或第四焊脚132上的第二凹槽133均为单个，形成于焊脚131或132的外角处。

图8所示实施例中，第一焊脚127a、第二焊脚128a上的第一凹槽129a为单个，形成于焊脚127a或128a的端面上；相对应地，第三焊脚、第四焊脚分别在其端面上形成一个第二凹槽。图9所示实施例中，第一焊脚127b、第二焊脚128b上的第一凹槽129b为单个，形成于焊脚127b或128b的侧面上；相对应地，第三焊脚、第四焊脚分别在其侧面上形成一个第二凹槽。图10所示实施例中，第一焊脚焊脚127c、第二焊脚128c上分别形成两个第一凹槽 129c，两个第一凹槽129c分别位于对应一焊脚127a或128a的侧面以及外角处；相对应地，第三焊脚、第四焊脚分别在其侧面以及外角处上形成两个第二凹槽。应当理解地，第一凹槽、第二凹槽的结构不限于上述实施例，可以根据需要具体设计。

所述背面线路13形成于第一基材11的右侧端，包括平行间隔设置的第三焊脚131与第四焊脚132。所述第三焊脚131、第四焊脚132可以通过蚀刻第一基材11背面的铜层而成型于第一基材11的侧端，以减低产品的整体厚度，提升产品的柔韧性。所述第三焊脚131在位置上正对第一焊脚127，两者通过导电柱14一体连接并电性导通；所述第四焊脚132在位置上正对第二焊脚128，两者通过一导电柱14一体连接并电性导通。初始时，第一导电线121整体与第二导电线122不接触，整个电路为断开状，第一焊脚127/第三焊脚131与第二焊脚128/第四焊脚132之间的电阻无限大。

所述导电柱14选地为沉铜、导电银浆，本实施例中导电柱14为一对，其中一导电柱14 的两端分别与第一、第三焊脚127、131一体连接，另一导电柱14的两端分别与第二、第四焊脚128、132一体连接。如此，所述第一导电线121、第二导电线122可以通过正面的第一焊脚127、第二焊脚128与外部电路连接，或者通过正面的第一焊脚127、背面的第四焊脚 132与外部电路连接，或者通过正面的第二焊脚128、背面的第三焊脚131与外部电路连接，或者通过背面的第三焊脚131、第四焊脚132与外部电路连接，通过多路连接路径确保焊接后电路连接的稳定性与可靠性，并方便焊接作业。

本实施例中，所述第一基材11在靠近其右侧端的位置上形成有一对通孔17，所述通孔 17在厚度方向上贯穿第一基材11，其中一通孔17正对第一焊脚127与第三焊脚131、另一通孔17正对第二焊脚128与第四焊脚132。所述一对导电柱14通过沉铜、印刷、涂布等工艺分别形成于所述第一基材11围绕通孔17的壁面上。相应地，所述第一、第三焊脚127、 131分别形成有对应其中一通孔17的圆孔，所述第二、第四焊脚128、132分别形成有对应另一通孔17的圆孔，所述导电柱14延伸至各个圆孔的周缘，与对应的焊脚127、128、131、 132一体连接。

本实用新型微型压力传感器的第一基材11优选柔韧性优良的PET、PI、FR4等薄片状材料，使线路层10在压力作用下能很好的发生形变和恢复原状。所述第一基材11的正面形成感应线123、125与感应层20相作用，同时在正面与背面形成电性相连的焊脚127、128、131、 132用于感应线123、125与外部电路的连接，如此第一基材11的背面没有感应线，使得传感器的整体厚度可以更薄，也使得传感器的柔软性更好。另外，线路层10背面的焊脚131、132相对于正面的焊脚127、128具有更大的长度，因此即使正面的焊脚127、128弯折时发生断裂，背面的焊脚131、132仍然可以焊接并连通，减少报废。

所述第一、第二保护膜15、16优选地为PET、PI等柔韧性好的薄片状材料，第一保护膜15覆盖于正面线路12上，第二保护膜16覆盖于背面线路13上。如图4所示，第一保护膜15在对应第一感应线123、第二感应线125的位置上形成有缺口150，以露出第一感应线 123与第二感应线125，使其能与感应层20接触而导通。第一保护膜15在长度上略小于第一基材11的长度，从而位于第一基材11末端的第一焊脚127、第二焊脚128至少部分未被保护膜15遮挡而外露，方便与外部电路的连接。如图4所示，第一、第二焊脚127、128露出于第一保护膜15之外的部分的长度为H1。

第二保护膜16在长度上小于第一基材11的长度，从而位于第一基材11末端的第三焊脚 131与第四焊脚132至少部分未被第二保护膜16遮挡而外露，方便与外部电路的连接。如图 5所示，第三、第四焊脚131、132露出于第二保护膜16之外的部分的长度为H2。较佳地，如图6所示，第二保护膜16的长度L2小于第一保护膜15的长度L1，第一、第二焊脚127、 128外露的部分的长度H1小于第三、第四焊脚131、132外露的部分的长度H2，从而保护膜 15、16在线路层10在焊脚127、128、131、132位置处错位，使焊脚127、128、131、132 所在的区域的厚度呈梯度变化，增强了焊脚整体的耐折弯性，避免焊脚折断。

如图7所示，所述感应层20叠设于线路层10上，包括第二基材22以及形成于第二基材 22上的感应膜24。所述第二基材22优选地为附着力优良的PET、PI、FR4等薄膜柔性材料，所述感应膜24优选地为碳油电阻膜，通过印刷、涂布等工艺形成于第二基材22上。所述第二基材22的外形与第一基材11的外形一致，所述感应膜24朝向线路层10的正面线路12，较佳地正对正面线路12的第一感应线123与第二感应线125。初始时，线路层10的正面线路12与感应层20的感应膜24间隔有一小的距离，整个电路为断开状。传感器受压变形使正面线路12与感应膜24接触导通。

所述隔离层30设置于感应层20的第二基材22与线路层10的第一基材11之间，优选地为绝缘性双面胶，在第二基材22与第一基材11之间起到粘接的作用，并隔离感应膜24和正面线路12的感应线123、125。所述隔离层30的中央形成有开口32，所述开口32的位置、大小与感应膜24、第一感应线123与第二感应线125相对应，如此在隔开正面线路12与感应膜24的同时，在正面线路12与感应膜24之间形成变形空间。

较佳地，第一基材11的背面还贴设有双面胶40，所述双面胶40优选地为绝缘性压敏双面胶或热敏双面胶，用于本实用新型微型压力传感器与其它器件的连接。所述双面胶40的长度不大于第二保护膜16的长度，不会对焊脚131、132形成遮挡。更佳地，所述双面胶40上贴设有离型纸50，所述离型纸50为一面或双面有硅油的PET、PVC、硅油纸等，在长度上略大于双面胶40，从而部分离型纸50相对双面胶40向外伸出，在安装本实用新型微型压力传感器时，可以方便地将离型纸50从双面胶40上撕走，从而粘贴固定本实用新型微型压力传感器，方便其安装作业。

本实用新型微型压力传感器的线路层10的正面线路12与感应层20的感应膜24构成感应结构，传感器受压时感应膜24与正面线路12的第一感应线123、第二感应线125形成接触，电性导通第一感应线123与第二感应线125，如此改变第一焊脚127/第三焊脚131与第二焊脚128/第四焊脚132之间的输出电阻。感应层20受压越大，感应膜24变形越大，与第一感应线123、第二感应线125的接触面积越大，如此第一焊脚127/第三焊脚131与第二焊脚128/第四焊脚132之间的输出电阻越小，据此获得压力与电阻的对应关系。整体上结构简单、尺寸更小、柔韧性更好，更主要的是通过焊脚的凹槽设计增加焊脚的爬锡空间，方便了焊接作业，确保焊接后的连接稳定可靠。

需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种微型压力传感器，包括线路层、感应层、以及设置于线路层与感应层之间的隔离层，其特征在于：所述线路层包括第一基材以及分别形成于所述第一基材的相对两侧面上的正面线路与背面线路；所述正面线路包括间隔设置的第一焊脚与第二焊脚；所述背面线路包括间隔设置的第三焊脚与第四焊脚；所述第一焊脚与第三焊脚电性连接，第二焊脚与第四焊脚电性连接；所述第一焊脚、第二焊脚的边缘处分别形成有第一凹槽，所述第三焊脚、第四焊脚的边缘处分别形成有第二凹槽。

2.如权利要求1所述的微型压力传感器，其特征在于，所述第一凹槽形成于所述第一焊脚和第二焊脚的侧面，所述第二凹槽形成于所述第三焊脚和第四焊脚的侧面。

3.如权利要求1所述的微型压力传感器，其特征在于，所述第一凹槽形成于所述第一焊脚和第二焊脚的端面，所述第二凹槽形成于所述第三焊脚和第四焊脚的端面。

4.如权利要求1所述的微型压力传感器，其特征在于，所述第一凹槽形成于所述第一焊脚和第二焊脚的外角，所述第二凹槽形成于所述第三焊脚和第四焊脚的外角。

5.如权利要求1-4任一项所述的微型压力传感器，其特征在于，所述正面线路覆盖有第一保护膜，所述第一焊脚和第二焊脚部分露出于所述第一保护膜之外；所述背面线路覆盖有第二保护膜，所述第三焊脚和第四焊脚部分露出于所述第二保护膜之外；所述第一焊脚和第二焊脚露出于所述第一保护膜之外的长度小于所述第三焊脚和第四焊脚露出于所述第二保护膜之外的长度。

6.如权利要求5所述的微型压力传感器，其特征在于，所述第二保护膜的长度小于所述第一保护膜的长度，所述第一保护膜的长度小于所述第一基材的长度。

7.如权利要求5所述的微型压力传感器，其特征在于，所述正面线路还包括梳齿状的第一感应线与第二感应线，所述第一感应线与第二感应线相对设置且相啮合，所述第一焊脚与所述第一感应线一体连接，所述第二焊脚与所述第二感应线一体连接；所述感应层包括第二基材以及形成于所述第二基材上的感应膜，所述感应膜朝向所述正面线路设置并在位置上正对所述第一感应线与第二感应线；所述第一保护膜对应所述第一感应线与第二感应线的位置处形成有缺口，所述缺口使得所述第一感应线与第二感应线露出于所述第一保护膜。

8.如权利要求7所述的微型压力传感器，其特征在于，所述隔离层为双面胶，粘接于所述第一基材与第二基材之间，所述隔离层对应所述感应膜、第一感应线、第二感应线的位置处形成有开口。

9.如权利要求1-4任一项所述的微型压力传感器，其特征在于，所述第一基材形成有两个通孔，每一所述通孔内形成有导电柱，其中一个导电柱一体连接所述第一焊脚与第三焊脚、另一个导电柱一体连接所述第三焊脚与第四焊脚。

10.如权利要求1-4任一项所述的微型压力传感器，其特征在于，还包括粘接于所述第一基材背面上的双面胶以及贴设于所述双面胶上的离型纸，所述第三焊脚、第四焊脚露出于所述双面胶之外，所述离型纸的长度大于所述双面胶并部分伸出于所述双面胶之外。

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