TW201923367A

TW201923367A - 靜電電容式壓力感測器

Info

Publication number: TW201923367A
Application number: TW107138609A
Authority: TW
Inventors: 山本淳也; 増田貴弘; 宮原千紘
Original assignee: 日商歐姆龍股份有限公司
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2019-06-16
Also published as: JP6773007B2; WO2019098015A1; JP2019090732A

Abstract

本發明提供一種提昇了佩戴性的靜電電容式壓力感測器。靜電電容式壓力感測器包括：柔性基板，包含具有可撓性的片材基板及設於片材基板的多個第一電極；以及多個硬質基板，包含與第一電極相向地配置的第二電極，且於與柔性基板之間經由中空部而與柔性基板相向配置；藉由檢測中空部中因第一電極相對於第二電極彎曲而產生的靜電電容的變化，來測定朝向第一電極的與第二電極的相向的相向面施加的壓力，以多個硬質基板的長邊方向與片材基板的長邊方向一致或正交的方式，將多個硬質基板配置於片材基板。

Description

靜電電容式壓力感測器

本發明是有關於一種靜電電容式壓力感測器。

壓力感測器主要檢測氣體或液體的壓力，作為氣壓感測器或高度感測器、水壓感測器而適用於各種裝置。另外，近年來作為將其用作高度感測器的情形的一態樣，有用以獲得位置資訊的導航（navigation）裝置中的應用或精密地測量用戶的運動量的測量器中的應用等，其適用範圍不斷擴大。

作為微機電系統（Micro Electro Mechanical System，MEMS）感測器晶片的靜電電容式壓力感測器已為人所知。已提出有一種柔軟壓力感測器，其包含具有柔軟性的柔軟基板、及具有柔軟性且安裝於柔軟基板上的主動元件（參照專利文獻1）。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2006-108657號公報

[發明所欲解決之課題]

例如，於將壓力感測器佩戴於人體的情形時，存在以下課題：視壓力感測器的佩戴方式不同，有時壓力感測器的測定精度變得不良，或壓力感測器自身硬而難以佩戴於人體。鑒於此種狀況，本發明的目的在於提供一種提昇了佩戴性的靜電電容式壓力感測器。 [解決課題之手段]

本發明中，為了解決所述課題而採用以下的手段。即，本發明是一種靜電電容式壓力感測器，包括：柔性基板，包含具有可撓性的片材基板及設於片材基板的多個第一電極；以及多個硬質基板，包含與第一電極相向地配置的第二電極，且於與柔性基板之間經由中空部而與柔性基板相向配置；且藉由檢測於中空部中因第一電極相對於第二電極彎曲而產生的靜電電容的變化，來測定朝向第一電極的與第二電極相向的相向面施加的壓力，並且以多個硬質基板的長邊方向與片材基板的長邊方向一致或正交的方式，將多個硬質基板配置於片材基板。

藉由以多個硬質基板的長邊方向與片材基板的長邊方向一致或正交的方式將多個硬質基板配置於片材基板，靜電電容式壓力感測器的佩戴性提昇。多個固定基板部的長邊方向例如與人體的關節的軸向一致，藉此人體的關節容易彎曲。於多個硬質基板的長邊方向與片材基板的長邊方向正交的情形時，硬質基板的間距（pitch）變小，故而靜電電容式壓力感測器的測定精度提高。

所述靜電電容式壓力感測器中，亦可為多個硬質基板為具有短邊及長邊的長方形，以多個硬質基板的長邊延伸的方向、與片材基板的長邊方向一致的方式，將多個硬質基板配置於片材基板，且多個硬質基板中相鄰兩個硬質基板的短邊彼此相對。

所述靜電電容式壓力感測器中，亦可為多個硬質基板為具有短邊及長邊的長方形，以多個硬質基板的短邊延伸的方向、與片材基板的長邊方向一致的方式，將多個硬質基板配置於片材基板，且多個硬質基板中相鄰兩個硬質基板的長邊彼此相對。 [發明的效果]

根據本發明，可提供一種提昇了佩戴性的靜電電容式壓力感測器。

以下，一方面參照圖一方面對實施形態進行說明。以下所示的實施形態為本申請案的一態樣，不限定本申請案的技術範圍。

＜適用例＞圖1為表示實施形態的壓力感測器100的一例的圖。圖1為壓力感測器100的剖面圖的一例。壓力感測器100為靜電電容式壓力感測器的一例。壓力感測器100包括可動部10，該可動部10包含片材基板11及設於片材基板11的多個可動電極12，且具有可撓性。壓力感測器100包括固定基板部20，該固定基板部20包含基板部21、固定電極22及固定基板側鍍覆部24，且於與可動部10之間經由中空部13而與可動部10相向配置。固定電極22與可動電極12相向地配置。可動部10為柔性基板的一例。可動電極12為第一電極的一例。固定基板部20為硬質基板的一例。固定電極22為第二電極的一例。另外，壓力感測器100包括以位於可動部10與固定基板部20之間且包圍中空部13的方式設置的固定基板側鍍覆部24。固定基板側鍍覆部24將可動部10與固定基板部20接合。壓力感測器100藉由檢測中空部13中因可動電極12相對於固定電極22彎曲而產生的靜電電容的變化，來測定朝向可動電極12的與固定電極22相向的相向面施加的壓力。如圖1所示，壓力感測器100包括多個感測器元件101，多個感測器元件101共有片材基板11。各感測器元件101具有可動電極12及固定基板部20。

圖2及圖3為表示實施形態的壓力感測器100的一例的圖。圖2及圖3為壓力感測器100的平面圖的一例。圖2中，以多個固定基板部20的長邊方向與片材基板11的長邊方向一致的方式，將多個固定基板部20配置於片材基板11。圖3中，以多個固定基板部20的長邊方向與片材基板11的長邊方向正交的方式，將多個固定基板部20配置於片材基板11。固定基板部20的短邊方向與可動電極12的長邊方向正交。固定基板部20為具有長及短的形狀，例如為長方形、橢圓形。

＜實施例＞圖4及圖5為表示實施形態的壓力感測器100的一例的圖。圖4為俯視壓力感測器100的圖的一例，圖5為圖4的A-A線的剖面圖的一例。圖4中，以虛線來表示俯視時無法看到的固定基板側鍍覆部24、第一中空部18、第二中空部19、固定電極22及基板部21。圖4中，例示三個壓力感測器100（100a、100b、100c），並且亦例示連接器200及靜電電容測定電路300。三個壓力感測器100a、壓力感測器100b、壓力感測器100c共有片材基板11。若參照圖5則可理解，壓力感測器100包括包含可動電極12且具有可撓性的可動部10、及包含固定電極22的固定基板部20。壓力感測器100是以可動部10的可動電極12與固定基板部20的固定電極22相向的方式，將可動部10與固定基板部20接合而形成。可動電極12包含第一可動電極121及與第一可動電極121遠離而設置的第二可動電極122。於第一可動電極121與固定電極22之間形成有第一中空部18。藉由形成第一中空部18，於對片材基板11上的相當於第一可動電極121的區域施加壓力時，可動部10可向固定基板部20變形。另外，於第二可動電極122與固定電極22之間形成有第二中空部19。圖4中，第一中空部18及第二中空部19的剖面形狀形成為大致圓形，但第一中空部18及第二中空部19的剖面形狀不限定於大致圓形。第一中空部18及第二中空部19的剖面形狀亦可為形成大致多邊形，例如亦可為大致四邊形、大致六邊形、大致八邊形等。以下，本說明書中，將圖4中自第二中空部19朝向第一中空部18的方向設為右，將其相反方向設為左。另外，圖4中，將自壓力感測器100a朝向壓力感測器100c的方向設為後，將其相反方向設為前。進而，將圖5中自可動部10朝向固定基板部20的方向設為下，將其相反方向設為上。

可動部10包含片材基板11、可動電極12、可動部側鍍覆部14。片材基板11是由具有可撓性的構件（例如聚醯亞胺）形成。片材基板11的厚度例如為25 μm。此處，片材基板11的厚度為片材基板11的上下方向的長度。於片材基板11的下方的面上設有由具有導電性的構件（例如銅）所形成的可動電極12。如上文所述，可動電極12包含第一可動電極121及與第一可動電極121遠離而設置的第二可動電極122。可動電極12的厚度例如為10 μm。第一可動電極121的左右方向的長度例如為2.0 mm。第二可動電極122的左右方向的長度例如為0.5 mm。第一可動電極121及第二可動電極122的前後方向的長度例如為1 mm～2 mm。第一可動電極121與第二可動電極122之間的距離例如為0.1 mm。於可動電極12的下方的面上設有可動部側鍍覆部14。可動部側鍍覆部14包含設於第一可動電極121的下方的面上的第一鍍覆部141及設於第二可動電極122的下方的面上的第二鍍覆部142。可動部側鍍覆部14例如是由鍍金形成。

固定基板部20包含基板部21、固定電極22、絕緣部23及固定基板側鍍覆部24。基板部21是由不容易變形的構件（例如玻璃）形成。基板部21的厚度例如為300 μm～600 μm。由於基板部21是由不容易變形的構件形成，故而即便因對片材基板11施加壓力而可動部10彎曲，亦抑制固定基板部20的變形。於基板部21的上側的面上，配置有由具有導電性的構件（例如鉻）形成的固定電極22。進而，設有包圍固定電極22的周圍且覆蓋固定電極22的上方的一部分的絕緣部23。絕緣部23是由絕緣體（例如四乙氧基矽烷（TEOS）或二氧化矽）形成。絕緣部23的厚度例如為0.5 μm。於絕緣部23中，於俯視時第一可動電極121與固定電極22重疊的區域的一部分，設有形成所述第一中空部18的一部分的部位。另外，於俯視時第二可動電極122與固定電極22重疊的區域的一部分，設有用以形成所述第二中空部19的部位。於絕緣部23中，用以形成第一中空部18的一部分及第二中空部19的部位是以自絕緣部23的可動部10側的面到達固定電極22側的面的貫通孔的方式形成。俯視第一中空部18時的直徑例如為0.6 mm～1.2 mm。於俯視壓力感測器100的情形時，第二中空部19的面積小於第一中空部18的面積。即，俯視第二中空部19時的直徑小於俯視第一中空部18時的直徑。未施加壓力時的第一中空部18的第一可動電極121與固定電極22之間的距離d例如為1 μm。除了絕緣部23的上側的面的一部分以外，於第二中空部19的內側面及底部設有固定基板側鍍覆部24。固定基板側鍍覆部24包含第三鍍覆部241及第四鍍覆部242。第三鍍覆部241是於絕緣部23的上側的面中，於形成第一中空部18的一部分的貫通孔的邊緣附近的區域中以包圍該區域的方式設置。如此般由被第三鍍覆部241包圍的部分及設於絕緣部23的貫通孔所形成的空間為第一中空部。第四鍍覆部242是於絕緣部23的上側的面中，於用以形成第二中空部19的貫通孔的邊緣附近的區域中以包圍該區域的方式設置，且亦設置於該貫通孔的內側面、及相當於該貫通孔的底部的固定電極22的上表面。即，第四鍍覆部242是由自絕緣部23的上側的面向第二可動電極122突出而形成的部分、及覆蓋貫通孔的內部的部分所形成，由該些部分包圍的空間成為第二中空部19。再者，固定基板側鍍覆部24例如是由鍍金形成。藉由將可動部側鍍覆部14與固定基板側鍍覆部24接合而可動部10與固定基板部20成一體，形成壓力感測器100。另外，藉由將第二鍍覆部142與第四鍍覆部242接合，而將第二可動電極122與固定電極22電性連接。

第二可動電極122與連接器200藉由自第二可動電極122延伸的訊號線15而連接。另外，壓力感測器100a、壓力感測器100b的第一可動電極121之間及壓力感測器100b、壓力感測器100c的第一可動電極121之間藉由自第一可動電極121延伸的接地（GND）線16a而連接。圖4中，相鄰的壓力感測器100之間的距離例如為0.1 mm～0.3 mm。即，GND線16a的長度為0.1 mm～0.3 mm。進而，壓力感測器100c的第一可動電極121藉由自第一可動電極121延伸的GND線16b而與連接器200連接。即，壓力感測器100a、壓力感測器100b、壓力感測器100c共有GND。若參照圖4及圖5則可理解，壓力感測器100中，訊號線15與GND線16均形成於片材基板11的下側的面。即，壓力感測器100中，自第一可動電極121延伸的配線與自固定電極22延伸的配線形成於同一層中。壓力感測器100藉由採用此種構成，而實現簡易的配線結構。

具有所述構成的壓力感測器100作為電容器而動作，所述電容器將相隔距離d（參照圖5）而配置的第一可動電極121的和固定電極22重合的區域與固定電極22的和第一可動電極121重合的區域作為電極板。電容器的靜電電容C例如是使用所述距離d及第一可動電極121與固定電極22重合的區域的面積S（參照圖5）藉由以下的（式1）而算出。

[數1] C＝ε₀ ε_r ×S/d···（式1）

所述（式1）中，ε₀ 為真空的介電常數，ε_r 為大氣的相對介電常數。即，根據（式1）得知，靜電電容C與藉由對可動部10施加力而產生的第一可動電極121與固定電極22之間的距離d的變動相應地變動。

另外，壓力P例如是使用所述面積S藉由以下的（式2）而算出。

[數2] P＝F/S···（式2）

所述（式2）中，F為施加於壓力感測器100的力的大小。如上文所述，基板部21是由不容易變形的構件形成，故而即便對壓力感測器100施加力，亦抑制成為壓力算出的基準的面積S的變動。因此，壓力感測器100與基板部21由容易變形的構件形成的壓力感測器相比，能以更高的精度檢測壓力。

圖6為表示靜電電容測定電路300的構成的一例的圖。圖6中，亦例示壓力感測器100a、壓力感測器100b、壓力感測器100c。另外，圖6中省略連接器200的圖示。靜電電容測定電路300包括兩個多工器（multiplexer）301、多工器301（圖中記載為MUX）及轉換器302。於多工器301、多工器301各自中，經由訊號線15而輸入有伴隨著壓力感測器100a、壓力感測器100b、壓力感測器100c的靜電電容的變動的訊號。多工器301、多工器301各自輸出自壓力感測器100a、壓力感測器100b、壓力感測器100c輸入的訊號中所選擇的一個。圖6中，省略用於多工器301、多工器301所輸出的訊號的選擇的選擇訊號的圖示。關於轉換器302，將自多工器301、多工器301各自輸出的訊號輸入至轉換器302。轉換器302例如記憶自多工器301、多工器301所輸入的訊號值與壓力的對應關係。轉換器302所管理的對應關係例如既可為表示所輸入的訊號值與壓力的對應的表，亦可為根據所輸入的訊號值而算出壓力的數式。轉換器302例如按照該對應關係而將自多工器301、多工器301輸入的訊號值變換為表示壓力的訊號值，並將表示壓力的訊號值輸出。

圖7表示對壓力感測器100施加壓力前的狀態的一例，圖8表示對壓力感測器100施加壓力時的狀態的一例。壓力感測器100中，若自第一中空部18的上方施加壓力，則如圖8所例示，包含片材基板11及第一可動電極121的可動部10與所施加的力相應地向固定基板部20的方向彎曲。另外，若不對壓力感測器100施加力，則壓力感測器100自圖8的狀態回到圖7的狀態。即，壓力感測器100中，第一可動電極121與固定電極22之間的距離d與所施加的力相應地變動。若距離d變動，則壓力感測器100的靜電電容根據（式1）而變動。例如，藉由利用圖4所例示的靜電電容測定電路300來測定壓力感測器100的靜電電容的變動，而檢測施加於壓力感測器100的壓力。

再者，壓力感測器100除了第一中空部18以外還具有第二中空部19。於第二中空部19的內側面，如上文所述，形成有自固定電極22到達第二可動電極122的圓筒形狀的第四鍍覆部242。若僅將固定電極22與第二可動電極122電性連接，則即便不將第四鍍覆部242形成為圓筒形狀而利用一根配線來連接亦足矣。然而，實施形態的壓力感測器100中，將遠離設置的第一可動電極121與第二可動電極122均設置於片材基板11。因此，若自第一可動電極121的上方施加力，則第一可動電極121向固定電極22側彎曲，並且第二可動電極122亦向固定電極22側變形。為了進行壓力的高精度檢測，第一可動電極121較佳為在前後方向及左右方向上無偏差地相對於固定電極22而彎曲。然而，若第二可動電極122向固定電極22側變形，則第一可動電極121受到該彎曲的影響，難以相對於固定電極22而無偏差地彎曲。因此，實施形態的壓力感測器100中，將俯視第四鍍覆部242時的剖面形狀形成為大致圓形或大致多邊形。藉此，與利用一根配線將固定電極22與第二可動電極122連接的構成相比，抑制施加壓力時的第二可動電極122部分的變形。藉此，於第一可動電極121相對於固定電極22而彎曲時，抑制於前後方向及左右方向上產生偏差。進而，與利用一根配線來支持第二可動電極122的情形相比，剖面形狀經形成為大致圓形或大致多邊形的第四鍍覆部242可穩定地支持第二可動電極122。

圖9～圖13為表示實施形態的壓力感測器100的一例的圖。圖9～圖13表示將壓力感測器100佩戴於手臂31的狀態的一例。圖13表示沿著圖12的B-B線的剖面的一部分。圖10～圖11表示沿著圖9的C-C線的剖面。片材基板11具有可撓性，因此容易將壓力感測器100捲繞於手臂31或手腕，減少將壓力感測器100捲繞於手臂31或手腕時的不適感。藉由將片材基板11設為帶狀，亦可將壓力感測器100纏繞於手臂31或手腕。藉由將雙面黏著片貼附於片材基板11，亦可將壓力感測器100貼附於手臂31或手腕。不限於手臂31或手腕，壓力感測器100亦可纏繞或貼附於人體的其他部位。

圖9中，以多個固定基板部20的長邊方向與片材基板11的長邊方向一致的狀態，將多個固定基板部20配置於片材基板11。圖9中，以片材基板11的長邊方向與手臂31的長度方向正交的狀態，將壓力感測器100佩戴於手臂31。因此，各固定基板部20的短邊方向與手臂31的長邊方向一致。固定基板部20的短邊方向與固定基板部20的長邊方向正交。圖9所示的固定基板部20的配置例中，固定基板部20的間距變大。圖9所示的固定基板部20的配置例中的固定基板部20的間距為鄰接兩個固定基板部20之間的距離與固定基板部20的長邊方向的寬幅的合計值。根據圖9所示的固定基板部20的配置例，各固定基板部20的長邊方向與手臂31的短邊方向一致，因此容易彎曲手腕。圖10表示將手腕向內側彎曲的狀態，圖11表示將手腕向外側彎曲的狀態。

圖12中，以多個固定基板部20的長邊方向與片材基板11的長邊方向正交的狀態，將多個固定基板部20配置於片材基板11。圖12中，以片材基板11的長邊方向與手臂31的長邊方向正交的狀態，將壓力感測器100佩戴於手臂31。因此，各固定基板部20的長邊方向與手臂31的長邊方向一致。於圖12所示的固定基板部20的配置例中，固定基板部20的間距變小。圖12所示的固定基板部20的配置例中的固定基板部20的間距為鄰接兩個固定基板部20之間的距離與固定基板部20的短邊方向的寬幅的合計值。根據圖12所示的固定基板部20的配置例，固定基板部20的間距變小，因此可測定對壓力感測器100於狹窄範圍內施加的壓力。例如，如圖13所示，手臂31的肌腱32與肌腱32之間的血管33為幾毫米（mm）。於固定基板部20的間距小的情形時，容易於血管33的附近配置可動電極12，壓力感測器100的佩戴性提昇。另外，藉由在血管33的附近配置可動電極12，測定脈搏時的壓力感測器100的測定精度提昇。再者，於肌腱32及血管33的下部存在橈骨34。

圖14及圖15為表示實施形態的壓力感測器100的一例的圖。圖14及圖15為固定基板部20的平面圖的一例。固定基板部20為具有長邊41及短邊42的長方形。圖14中，以多個固定基板部20的長邊41延伸的方向與片材基板11的長邊方向一致的方式，將多個固定基板部20配置於片材基板11。多個固定基板部20中相鄰兩個固定基板部20的短邊42彼此相對。根據圖14所示的固定基板部20的配置例，片材基板11的短邊方向的寬幅變細，因此可對寬幅細的部位纏繞或貼附壓力感測器100。片材基板11的短邊方向與片材基板11的長邊方向正交。圖14所示的例子中，將多個固定基板部20排列成一行，但亦可將多個固定基板部20排列成兩行以上。即，亦可將多個固定基板部20排列成陣列狀（格子狀）。

圖15中，以多個固定基板部20的短邊42延伸的方向、與片材基板11的長邊方向一致的方式，將多個固定基板部20配置於片材基板11。多個固定基板部20中相鄰兩個固定基板部20的長邊41彼此相對。根據圖15所示的固定基板部20的配置例，固定基板部20的間距變小，因此可測定對壓力感測器100於狹窄範圍內施加的壓力，壓力感測器100的測定精度提昇。圖15所示的例子中，將多個固定基板部20排列成一行，但亦可將多個固定基板部20排列成兩行以上。即，亦可將多個固定基板部20排列成陣列狀（格子狀）。

可共有片材基板11而排列多個感測器元件101。即，藉由在單一的片材基板11上設置多個可動電極12，可於單一的片材基板11上將多個可動電極12及多個固定基板部20配置成行狀或陣列狀（格子狀）。於該情形時，多個可動電極12彼此遠離，多個固定基板部20彼此遠離。因此，於對壓力感測器100施加壓力時，鄰接的多個可動部10中的一者不阻礙鄰接的多個可動部10中的另一者的變形。因此，不阻礙對壓力感測器100施加壓力時的可動部10的變形，能以高的精度測定對壓力感測器100施加的壓力。

＜壓力感測器100的製造步驟＞圖16A～圖16I為表示壓力感測器100的製造步驟的一例的圖。以下，參照圖16A～圖16I對壓力感測器100的製造步驟的一例進行說明。

（固定基板部20的製造步驟）圖16A～圖16E表示固定基板部20的製造步驟的一例。圖16A中，於基板部21的與可動部10相向的面上形成固定電極22。繼而，圖16B中，以覆蓋固定電極22的方式形成絕緣膜231。進而，圖16B中，於絕緣膜231的與可動部10相向的面上形成光阻膜51。圖16C中，對光阻膜51使用形成有所需圖案的光罩進行光抗蝕，藉此於絕緣膜231上形成既定圖案的光阻膜51。圖16D中進行蝕刻處理，進而將光阻膜51去除，藉此形成絕緣部23。圖16E中，於絕緣部23的與可動部10相向的面上形成固定基板側鍍覆部24。圖16E所例示的步驟中，於不形成固定基板側鍍覆部24的區域中進行抗鍍後進行鍍覆處理，藉此於所需區域形成固定基板側鍍覆部24。再者，固定基板側鍍覆部24的形成亦可藉由濺鍍而形成。即，亦可利用濺鍍裝置於絕緣部23的與可動部10相向的面上將鍍覆層成膜後，塗佈光阻劑並進行蝕刻，藉此形成固定基板側鍍覆部24的圖案。

（可動部10的製造步驟）圖16F及圖16G表示可動部10的製造步驟的一例。圖16F中，於具有可撓性的片材基板11的與固定基板部20相向的面上形成可動電極12。進而，對可動電極12的與固定基板部20相向的面進行鍍覆處理，藉此形成可動部側鍍覆部14。圖16G中，於可動部側鍍覆部14的與固定基板部20相向的面上，對相當於第一可動電極121及第二可動電極122的區域進行抗蝕後進行蝕刻，藉此形成第一可動電極121及第二可動電極122。

（可動部10與固定基板部20的接合步驟）圖16H及圖16I表示將固定基板部20與可動部10接合的步驟的一例。圖16H中，將可動部10與固定基板部20接合。接合方法並無特別限定。可動部10與固定基板部20例如可藉由常溫接合而接合。常溫接合中，例如針對可動部10的可動部側鍍覆部14的與固定基板部20相向的面及固定基板部20的固定基板側鍍覆部24的與可動部10相向的面，進行使該面平滑的處理及自該面去除雜質而清潔的處理。若經實施該些處理的可動部側鍍覆部14與固定基板側鍍覆部24接觸，則藉由在可動部側鍍覆部14與固定基板側鍍覆部24之間發揮作用的分子力而將可動部10與固定基板部20接合。圖16I中，例示以共有片材基板11的形式將藉由圖16A～圖16H的步驟所製造的壓力感測器100排列三個的狀況。壓力感測器100可如圖16I所例示，藉由共有片材基板11排列多個感測器元件101，而擴大作為壓力檢測的對象的面積。

另外，亦可不於可動部10與固定基板部20的接合步驟中進行使可動部側鍍覆部14及固定基板側鍍覆部24的表面平坦化的處理，而於可動部10、固定基板部20各自的製造步驟中確保表面的平坦性。例如，亦可於可動部10的製造步驟中，針對片材基板11將成為可動電極12的金屬（例如銅）進行化學機械研磨（Chemical Mechanical Polishing，CMP）處理而使其平坦，並於其上藉由濺鍍裝置而將可動部側鍍覆部14成膜。

以上所揭示的實施形態或變形例可分別組合。

10‧‧‧可動部

11‧‧‧片材基板

12‧‧‧可動電極

13‧‧‧中空部

14‧‧‧可動部側鍍覆部

15‧‧‧訊號線

16、16a、16b‧‧‧GND線

18‧‧‧第一中空部

19‧‧‧第二中空部

20‧‧‧固定基板部

21‧‧‧基板部

22‧‧‧固定電極

23‧‧‧絕緣部

24‧‧‧固定基板側鍍覆部

31‧‧‧手臂

32‧‧‧肌腱

33‧‧‧血管

34‧‧‧橈骨

41‧‧‧長邊

42‧‧‧短邊

51‧‧‧光阻膜

100、100a、100b、100c‧‧‧壓力感測器

101‧‧‧感測器元件

121‧‧‧第一可動電極

122‧‧‧第二可動電極

141‧‧‧第一鍍覆部

142‧‧‧第二鍍覆部

241‧‧‧第三鍍覆部

242‧‧‧第四鍍覆部

200‧‧‧連接器

231‧‧‧絕緣膜

300‧‧‧靜電電容測定電路

301‧‧‧多工器

302‧‧‧轉換器

S‧‧‧面積

d‧‧‧距離

圖1為表示實施形態的壓力感測器的一例的圖。圖2為表示實施形態的壓力感測器的一例的圖。圖3為表示實施形態的壓力感測器的一例的圖。圖4為表示實施形態的壓力感測器的一例的圖。圖5為表示實施形態的壓力感測器的一例的圖。圖6為表示靜電電容測定電路的構成的一例的圖。圖7為表示對壓力感測器施加壓力之前的狀態的一例的圖。圖8為表示對壓力感測器施加壓力時的狀態的一例的圖。圖9為表示實施形態的壓力感測器的一例的圖。圖10為表示實施形態的壓力感測器的一例的圖。圖11為表示實施形態的壓力感測器的一例的圖。圖12為表示實施形態的壓力感測器的一例的圖。圖13為表示實施形態的壓力感測器的一例的圖。圖14為表示實施形態的壓力感測器的一例的圖。圖15為表示實施形態的壓力感測器的一例的圖。圖16A為表示實施形態的壓力感測器的製造步驟的一例的第一圖。圖16B為表示實施形態的壓力感測器的製造步驟的一例的第二圖。圖16C為表示實施形態的壓力感測器的製造步驟的一例的第三圖。圖16D為表示實施形態的壓力感測器的製造步驟的一例的第四圖。圖16E為表示實施形態的壓力感測器的製造步驟的一例的第五圖。圖16F為表示實施形態的壓力感測器的製造步驟的一例的第六圖。圖16G為表示實施形態的壓力感測器的製造步驟的一例的第七圖。圖16H為表示實施形態的壓力感測器的製造步驟的一例的第八圖。圖16I為表示實施形態的壓力感測器的製造步驟的一例的第九圖。

Claims

一種靜電電容式壓力感測器，包括：柔性基板，包含具有可撓性的片材基板及設於所述片材基板的多個第一電極；以及多個硬質基板，包含與所述第一電極相向地配置的第二電極，且於與所述柔性基板之間經由中空部而與所述柔性基板相向配置；藉由檢測所述中空部中因所述第一電極相對於所述第二電極彎曲而產生的靜電電容的變化，來測定朝向所述第一電極的與所述第二電極相向的相向面施加的壓力，並且以多個所述硬質基板的長邊方向與所述片材基板的長邊方向一致或正交的方式，將多個所述硬質基板配置於所述片材基板。
如申請專利範圍第1項所述的靜電電容式壓力感測器，其中多個所述硬質基板為具有短邊及長邊的長方形，以多個所述硬質基板的所述長邊延伸的方向、與所述片材基板的長邊方向一致的方式，將多個所述硬質基板配置於所述片材基板，多個所述硬質基板中相鄰兩個所述硬質基板的所述短邊彼此相對。
如申請專利範圍第1項所述的靜電電容式壓力感測器，其中多個所述硬質基板為具有短邊及長邊的長方形，以多個所述硬質基板的所述短邊延伸的方向、與所述片材基板的長邊方向一致的方式，將多個所述硬質基板配置於所述片材基板，多個所述硬質基板中相鄰兩個所述硬質基板的所述長邊彼此相對。