TW202229826A - 壓力感測器 - Google Patents
壓力感測器 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202229826A TW202229826A TW110138849A TW110138849A TW202229826A TW 202229826 A TW202229826 A TW 202229826A TW 110138849 A TW110138849 A TW 110138849A TW 110138849 A TW110138849 A TW 110138849A TW 202229826 A TW202229826 A TW 202229826A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- comb
- wiring pattern
- pattern
- impedance
- pressure sensor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2287—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
本發明提供一種能夠穩定地獲得良好的輸出特性的壓力感測器。壓力感測器1A包括:基材11;阻抗體14,設置於基材11上;配線圖樣12,設置於基材11上,連接到阻抗體;梳齒圖樣15B~15J,設置於基材11上,分別獨立地連接到阻抗體;基材21,具有能夠朝向基材11靠近的推壓部;間隙物30,具有開口31並藉於基材11、12之間;連接體22,設置於基材21上;以及配線圖樣16,設置於基材11上透過開口與連接體相向,並因為推壓部的推壓而與連接體電性連接,阻抗體在垂直於平面觀看下配置於與該連接體不重疊的位置,因應施加於推壓部的負重,配線圖樣12及配線圖樣16之間的阻抗值變化
Description
本發明係有關於因應施加的負重而改變阻抗值的壓力感測器。
習知的壓力感測器具備上部電路基板、下部電路基板。上部電路基板具有彼此交錯的一對的梳齒狀的電極。下部電路基板具有與該梳齒狀的電極相向的圓盤狀的電極。這個壓力感測器中,上述的3個電極當中的至少一者是感壓阻抗體(例如參照專利文獻1(段落[0002]~[0005]、圖1(a)~圖1(c)))。又,習知的其他的壓力感測器也具備上部電路基板和下部電路基板。上部電路基板具有圓盤狀的感壓阻抗體。下部電路基板具有與該感壓阻抗體相向的圓盤狀的相向電極(例如參照專利文獻1(段落[0006]~[0008]、圖2(a)~圖2(c)))。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2002-158103號公報
[發明所欲解決的問題]
上述任一者的壓力感測器都是在上部電路基板被從上方推壓時,會直接接觸配置在該推壓部分的下方的電極。當這個推壓力更增大時,該電極間的接觸面積增大使得阻抗值下降。上述的壓力感測器任一者都根據與阻抗體的直接接觸面積的變化來檢測出推壓力,所以都會有無法穩定地獲得良好的輸出特性的問題。
本發明所欲解決的問題是提供一種能夠穩定獲得良好的輸出特性的壓力感測器。
[用以解決問題的手段]
[1] 本發明的壓力感測器,包括:第1基材;阻抗體,設置於該第1基材上;第1配線圖樣,設置於該第1基材上,連接到該阻抗體;複數的第1梳齒圖樣,設置於該第1基材上,分別獨立地連接到該阻抗體;推壓手段,具有推壓部及連接體,其中該推壓部與該第1梳齒圖樣相向並且朝向該第1基材接近,該連接體被保持於該推壓部,被該推壓部的推壓而與該第1梳齒圖樣電性連接;以及第2配線圖樣,設置於該第1基材上,並因為該推壓部的推壓而與該連接體電性連接,或者是包含於該推壓手段,與該連接體連接,其中構成該阻抗體的材料具有比構成該第1配線圖樣的材料的電阻率、構成該第1梳齒圖樣的材料的電阻率、構成該連接體的材料的電阻率、以及構成該第2配線圖樣的材料的電阻率更高的電阻率;該阻抗體在垂直於平面觀看下配置於與該連接體不重疊的位置,因應施加於該推壓部的負重,該第1配線圖樣及該第2配線圖樣之間的阻抗值變化。
[2] 上述發明中,該第1配線圖樣連接到該阻抗體的一端,該複數的第1梳齒圖樣可以在沿著該阻抗體的長度方向上彼此隔著間隔的狀態下,連接於該阻抗體的一端與另一端之間。
[3] 上述發明中,該複數的第1梳齒圖樣可以在與該連接體相向的該第1基材的相向領域中,間隔地相互實質平行地配置。
[4] 上述發明中,該複數的第1梳齒圖樣可以在該相向領域中,從內側往外側間隔著排列。
[5] 上述發明中,該複數的第1梳齒圖樣可以在與該連接體相向的該第1基材的相向領域中,以特定點為中心,圓心狀地配置。
[6] 上述發明中,該特定點可以是該相向領域的中心。
[7] 上述發明中,各自的該第1梳齒圖樣可以包括:檢測部,配置於該相向領域;以及引出部,將該檢測部電性連接到該阻抗體。
[8] 上述發明中,該複數的第1梳齒圖樣的該檢測部可以在與該連接體相向的該第1基材的相向領域中,包含有間隔著相互實質平行地配置的部分。
[9] 上述發明中,該複數的第1梳齒圖樣的該檢測部可以在該相向領域中,包含有從內側往外側間隔著排列的部分。
[10] 上述發明中,該複數的第1梳齒圖樣的該檢測部可以在與該連接體相向的該第1基材的相向領域中,包括以特定點為中心,圓心狀地配置的部分。
[11] 上述發明中,該第2配線圖樣的前端部可以是比該第2配線圖樣的其他部份更寬的擴徑部。
[12] 上述發明中,該複數的第1梳齒圖樣可以設置於該第1基材上,該第1梳齒圖樣與該阻抗體的連接位置越靠該阻抗體的另一端側,與該連接體相向的該第1基材的相向領域中,該第1梳齒圖樣的位置就越靠近特定點。
[13] 上述發明中,該阻抗體可以藉由印刷含有碳粒子的碳糊或者是碳墨並使其硬化來形成。
[14] 上述發明中,該壓力感測器更包括:第3配線圖樣,設置於該第1基材上,並連接到該阻抗體的另一端,構成該阻抗體的材料可以具有比構成該第3配線圖樣的材料的電阻率更高的電阻率。
[15] 上述發明中,該壓力感測器更包括:第3配線圖樣,設置於該第1基材上,並連接到該阻抗體的另一端;第2梳齒圖樣,設置於該第1基板上與該連接體相向,並連接到該第1配線圖樣;以及第3梳齒圖樣,設置於該第1基板上與該連接體相向,並連接到該第3配線圖樣;其中構成該阻抗體的材料具有比構成該第3配線圖樣的材料的電阻率、構成該第2梳齒圖樣的材料的電阻率、以及構成該第3梳齒圖樣的材料的電阻率更高的電阻率,該第1~第3的梳齒圖樣可以在與該連接體相向的該第1基材的對象領域,間隔著並實質平行地配置。
[16] 上述發明中,該推壓手段包括:第2基材,具有該連接體;以及間隙物,介於該第1基材及該第2基材之間,其中該間隙物可以具有開口,使該連接體與該第1梳齒圖樣相向。
[17] 上述發明中,該第2配線圖樣可以設置於該第1基材上,與該連接體相向。
[18] 上述發明中,該特定點可以是該第2配線圖樣的前端部。
[19] 上述發明中,該第2配線圖樣可以連接到該阻抗體。
[20] 上述發明中,該第1及第3配線圖樣對該阻抗體施加既定的電壓,該第2配線圖樣可以輸出因應施加於該推壓部的負重的電壓。
[21] 上述發明中,可以因應施加於該推壓部的負重,與連接體電性連接的第1梳齒圖樣的根數變化,藉此該第1配線圖樣及該第2配線圖樣之間的阻抗值變化。
[發明功效]
本發明中,垂直平面觀看下將阻抗體配置在與連接體不重複的位置,伴隨著推壓部的推壓,使連接體與連接到該阻抗體的梳齒圖樣電性連接。因此,本發明中,因為阻抗體不與連接體接觸,而能夠提供一種可以穩定地獲得良好的輸出的壓力感測器。
[用以實施發明的形態]
以下,根據圖示來說明本發明的實施型態。
[第1實施型態]
圖1為顯示本發明的第1實施型態的壓力感測器的平面圖。圖2為圖1的沿II-II線的剖面圖。又,圖3為顯示本實施型態的下側薄膜基板的平面圖。圖4為顯示本實施型態的間隙物及上側薄膜基板的底面圖。
本實施型態的壓力感測器1A是因應施加的負重的大小而改變阻抗值的大小的感測器。這個感測器1A如圖1~圖4所示,具備下側薄膜基板10、上側薄膜基板20、間隙物30。本實施型態的上側薄膜基板20及間隙物30相當於本發明中的「推壓手段」的一例。本實施型態的間隙物30相當於本發明的「間隙物」的一例。
下側薄膜基板10如圖3所示是配線板,其具備基材11、配線圖樣12、13、阻抗體14、梳齒圖樣15A~15K、配線圖樣16。
本實施型態的基材11相當於本發明的「第1基材」的一例,本實施型態的配線圖樣12相當於本發明的「第1配線圖樣」的一例,本實施型態的配線圖樣13相當於本發明的「第3配線圖樣」的一例,本實施型態的配線圖樣16相當於本發明的「第2配線圖樣」的一例。又,本實施型態的梳齒圖樣15A相當於本發明的「第2梳齒圖樣」的一例,本實施型態的梳齒圖樣15B~15J相當於本發明的「第1梳齒圖樣」的一例,本實施型態的梳齒圖樣15K相當於本發明的「第3梳齒圖樣」的一例。
基材11是膜狀的構件,其由具有可撓性及電絕緣性的材料構成。作為構成這個基材11的材料,能夠舉例出樹脂材料等。更具體來說,能夠舉例出聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等。另外,這個基材也可以不具有可撓性。
配線圖樣12、13藉由在基材11的上面印刷導電膠並使其固化(硬化)而形成。導電膠是將導電性粒子及黏著劑樹脂混合到水、溶劑以及各種添加劑中而構成。構成這個配線圖樣12、13的導電膠是具有比較小的電阻值的低阻抗導電膠。另外,配線圖樣12、13的形成方法並沒有特別限定於此。例如,也可以取代導電膠,以蝕刻金屬箔的方式來形成配線圖樣12、13。
導電性粒子的具體例子能夠舉出銀、銅、鎳、錫、鉍、鋅、銦、鈀、以及它們的合金等。又,作為黏著劑樹脂的具體例子,能夠舉出壓克力樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、乙烯基樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、矽樹脂、氟樹脂等。又,作為導電膠中包含的溶劑,能夠舉出α-松油醇、二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚、正癸醇、丁氧基乙醇、乙二醇乙醚醋酸酯、十四烷等。
雖然沒有特別限定,但本實施型態中,作為低阻抗的導電膠,使用了以銀為導電性粒子的主要成分的銀膠、或是,以銅為導電性粒子的主要成分的銅膠。另外,作為導電膠中含有的導電性粒子,也可以使用金屬鹽。作為金屬鹽,能夠舉出上述的金屬的鹽。又,也可以從上述的導電膠中省略黏著劑樹脂。又,也可以取代上述的導電膠,使用導電墨水。
導電膠的塗布方法並沒有特別限定,但可以使用接觸塗布法或非接觸塗布法。作為接觸塗布法的具體例子,能夠舉出絲網印刷、凹版印刷、膠印、凹版膠印、柔版印刷等。另一方面,作為接觸塗布法的具體例子,能夠舉出噴墨印刷、噴塗法、點膠塗布法、噴射點膠法等。又,作為硬化導電膠的熱源,並沒有特別限定,能夠舉出電熱爐、紅外線爐、遠紅外線爐(IR)、近紅外線爐(NIR)、雷射照射裝置等,也可以是將它們組合的熱處理。
本實施型態中,配線圖樣12沿著圖中X方向線狀延伸。這個配線圖樣12的端部121被阻抗體14覆蓋,且同時梳齒圖樣15A連接到該端部121。同樣地,配線圖樣13沿著圖中X方向線狀延伸。這個配線圖樣13的端部131被阻抗體14覆蓋,且同時梳齒圖樣15K連接到該端部131。雖然沒有特別圖示,但相對於一側的配線圖樣12連接到電源,另一側的配線圖樣13接地。另外,配線圖樣12、13的平面形狀是線狀的話,並不限定於如上述的直線狀。
配線圖樣12的端部121及配線圖樣13的端部131沿著圖中Y方向分離配置。阻抗體14沿著圖中Y方向設置,該阻抗體14的一側的端部141覆蓋配線圖樣12的端部121,且同時該阻抗體14的另一側的端部142覆蓋配線圖樣13的端部131。因此,一側的配線圖樣12及另一側的配線圖樣13透過這個阻抗體14電性連接。這個阻抗體14在垂直平面觀看下,為了不與上側薄膜基板20的連接體22重疊,在基材11上設置於與相向領域111(後述)分離的位置。
這個阻抗體14也與上述的配線圖樣12、13同樣地,藉由在基材11上面印刷導電膠並使其硬化而形成。構成這個阻抗體14的導電膠是高阻抗的導電膠,其具有比起上述的低阻抗的導電膠更高的電阻值。構成這個阻抗體14的導電膠含有導電性粒子,其具有比構成上述的配線圖樣12、13的導電膠的導電性粒子的電阻率更高的電阻率。也就是說,阻抗體14是由具有比構成上述的配線圖樣12、13的材料的電阻率更高的電阻率的材料所構成,阻抗體14的阻抗值比起配線圖樣12、13的阻抗值高出許多,到達能夠無視配線圖樣12、13的阻抗值的程度。具體來說,阻抗體14的阻抗值是配線圖樣12、13的阻抗值的10倍以上,較佳的是配線圖樣12、13的阻抗值的100倍以上。又,構成阻抗體14的材料的電阻率是構成配線圖樣12、13的材料的電阻率的10倍以上,較佳的是100倍以上。
作為這樣的高阻抗的導電膠的具體例子,能夠舉出碳糊。作為構成阻抗體14的導電膠所含有的導電性粒子的具體例子,能夠舉出石墨、碳黑(爐黑、乙炔黑、科琴黑)、碳納米管、碳納米纖維等地碳系材料。另外,也可以使用碳墨來取代碳糊。
複數(本例是11個)的梳齒圖樣15A~15K,與上述的配線圖樣12、13同樣地,是將低阻抗的導電膠印刷到基板11上並使其硬化而形成。也就是說,各個梳齒圖樣15A~15K是以比構成阻抗體14的材料的電阻率更低的電阻率的材料所構成,阻抗體14的阻抗值變得比該梳齒圖樣15A~15K的阻抗值高出許多,到達能夠無視各個梳齒圖樣15A~15K的阻抗值的程度。具體來說,阻抗體14的阻抗值是梳齒圖樣15A~15K的阻抗值的10倍以上,較佳的是梳齒圖樣15A~15K的阻抗值的100倍以上。又,構成阻抗體14的材料的電阻率是構成梳齒圖樣15A~15K的材料的電阻率的10倍以上,較佳的是100倍以上。另外,梳齒圖樣15A~15K的形成方法並沒有限定於此。例如取代導電膠,以蝕刻金屬箔的方式來形成梳齒圖樣15A~15K。
配線圖樣16也與上述的配線圖樣12、13同樣地,是將低阻抗的導電膠印刷到基板11上並使其硬化而形成。也就是說,各個配線圖樣16是以比構成阻抗體14的材料的電阻率更低的電阻率的材料所構成,阻抗體14的阻抗值變得比該配線圖樣16的阻抗值高出許多,到達能夠無視配線圖樣16的阻抗值的程度。具體來說,阻抗體14的阻抗值是配線圖樣16的阻抗值的10倍以上,較佳的是配線圖樣16的阻抗值的100倍以上。又,構成阻抗體14的材料的電阻率是構成配線圖樣16的材料的電阻率的10倍以上,較佳的是100倍以上。另外,配線圖樣16的形成方法並沒有限定於此。例如取代導電膠,以蝕刻金屬箔的方式來形成配線圖樣16。
本實施型態中,各個梳齒圖樣15A~15K具有直線部151及圓弧部152。各個梳齒圖樣15A~15K的直線部151沿著圖中X方向直線狀延伸,該直線部151的一部分位於相向領域111之外。相對於此,各個梳齒圖樣15A~15K的圓弧部152位於相向領域111中,透過直線部151電連接到阻抗體14。在此,相向領域111是指垂直平面觀看下,與上側薄膜基板20的連接體22相向的基板11的上面的圓形的領域。
本實施型態中,梳齒圖樣15A~15K位於相向領域111中的部分,發揮檢測部155的功能,其檢測施加於壓力感測器1A的負重。這個檢測部155包含了圓弧部152。相對於此,梳齒圖樣15A~15K位於相向領域11之外的部分發揮引出部156的功能,其將上述的檢測部155電連接到阻抗體14。這個引出部156包含了直線部151的一部分。
複數的梳齒圖樣15A~15K在基材11上,除了透過阻抗體14的電連接外,會確保該梳齒圖樣15A~15K之間的間隔,藉此彼此電性絕緣。另外,梳齒圖樣的個數是複數的話並沒有特別限定於此,如後所述,越增加梳齒圖樣15A~15K的個數使該梳齒圖樣15A~15K的間距縮窄,就能夠越提高壓力感測器1A的輸出的解析能力(解析度)。
又,本實施型態中,梳齒圖樣15A~15K實質上具有相同的寬度,但並沒有特別限定於此,也可以使梳齒圖樣15A~15K的線寬不相同。又,本實施型態中,各個梳齒圖樣15A~15K的整個全長實質上具有相同寬度,但並沒有特別限定於此,各個梳齒圖樣15A~15K也可以部分地具有不同的寬度。
11個梳齒圖樣15A~15K中位於兩端的梳齒圖樣15A、15K的直線部151,分別連接到配線圖樣12、13的端部121、131。剩下的9個梳齒圖樣15B~15J的直線部151被阻抗體14所覆蓋,該梳齒圖樣15B~15J連接到阻抗體14。另外,兩端的梳齒圖樣15A、15K可以不直接連接到配線圖樣12、13,而與梳齒圖樣15B~15J同樣地,埋設於阻抗體14。
這個內側的梳齒圖樣15B~15J的直線部151,在沿著阻抗體14的長方向(圖中的Y方向)彼此隔著間隔的狀態下,連接到阻抗體14的一側的端部141及另一側的端部142之間,該梳齒圖樣15B~15J各自獨立地連接到阻抗體14。也就是說,梳齒圖樣15B~15J的直線部151的端部之間存在阻抗體14。又,配線圖樣12的端部121與梳齒圖樣15B的直線部151的端部之間也存在阻抗體14,且同時配線圖樣13的端部131與梳齒圖樣15J的直線部151的端部之間也存在阻抗體14。
又,本實施型態中,梳齒圖樣15B~15J實質等間隔地連接到阻抗體14,但只要梳齒圖樣15B~15J彼此隔著間隔連接到阻抗體14的話,並沒有特別限定。例如,雖然沒有特別圖示,但也可以使在相向領域的梳齒圖樣的位置越靠近外側,就越縮窄該梳齒圖樣與阻抗體之間的連接間隔。
11個梳齒圖樣15A~15K的直線部151從阻抗體14往相向領域11朝圖中-X方向側直線延伸,隔著間隔彼此實質地平行延伸。配線圖樣16也隔著間隔與梳齒圖樣15K的直線部151實質地平行延伸,但這個配線圖樣16延伸到相向領域111的中心CP,在該中心CP具有前端部161。
這個前端部161形成具有圓形形狀的擴徑部,其具有比配線圖樣16的其他部分(例如,相向領域111內的前端部161以外的配線圖樣16的部分)的寬度更大的直徑。像這樣,配線圖樣16的前端具有擴徑部161,能夠有助於推壓開始時的負重檢出的穩定化。另外,擴徑部161的平面形狀並不限定於圓形,也可以例如是橢圓形、長圓形、矩形、或者是多角形等。又,配線圖樣16的前端也可以不具有擴徑部。
相對於此,梳齒圖樣15A~15K在相向領域111中,隔著間隔彼此實質平行地延伸,來包圍配線圖樣16的前端部161的周圍。更具體來說,本實施型態中,梳齒圖樣15A~15K在相向領域111具有圓弧部152,其各自延伸成圓弧狀,以包圍配線圖樣16的前端部161的周圍。這個複數的梳齒圖樣15A~15K的圓弧部152以配線圖樣16的前端部161為中心配置成同心圓狀。
另外,本實施型態中,梳齒圖樣15B~15J的圓弧部152實質上等間隔地配置,但只要確保各個圓弧部152之間的間隔的話,圓弧部152的配置並沒有特別限制。例如,雖然沒有特別圖示,但也可以是使在相向領域中的梳齒圖樣的位置越靠外側,該梳齒圖樣的圓弧部的間隔越窄。
又,本實施型態中,雖然說明了推壓子(後述)的推壓開始位置(連接體22相對於下側薄膜基板10的接觸開始位置)與相向領域111的中心CP實質一致的情況下,但這個推壓開始位置也可以是相向領域111的中心CP以外的位置,在相向領域111內的話能夠任意設定。這個情況下,梳齒圖樣以相向領域111的中心CP以外的該推壓開始位置為中心,同心圓狀配置。這個推壓開始位置相當於本發明的「特定例」的一例。
另外,基材11上,上述的配線圖樣16與最內側的梳齒圖樣15K電性絕緣,但並沒有限定於此,配線圖樣16也可以具有連接到該梳齒圖樣15K的連接線。像這樣,透過連接線將配線圖樣16與梳齒圖樣15K電性連接,能夠將非推壓狀態的壓力感測器1A的輸出設定為期望的值。
又,梳齒圖樣的檢測部的形狀也是在對象領域中複數的梳齒圖樣從內側朝向外側間隔地排列的形狀的話,並沒有特別限定於上述的形狀。雖然沒有特別限定,但例如也可以將梳齒圖樣的檢測部的形狀做成如圖5所示的形狀。圖5是顯示本實施型態的梳齒圖樣的變形例的平面圖。
例如,如圖5所示,梳齒圖樣15A~15K在相向領域111中,也可以取代掉圓弧部152,而具有彎曲部153,其具有實質上彎曲成直角的略U字形狀。複數的梳齒圖樣15A~15K的彎曲部153,隔著間隔彼此實質平行地配置,並且從相向領域111的內側往外側間隔地排列,以包圍配線圖樣16的前端部161。
另外,如圖5所示的變形例,也能夠將推壓子的推壓開始位置設定到中心CP以外的相向領域111內的任意位置。在這個情況下,梳齒圖樣隔著間隔彼此實質平行地配置,以包圍相向領域111的中心CP以外的該推壓開始位置。
又,本實施型態中,梳齒圖樣15A~15K在相向領域111以外直線狀延伸,但在相向領域外的梳齒圖樣的平面形狀是線狀的話並不限定於此。又,本實施型態中,梳齒圖樣15A~15K即使在相向領域111外也實質地平行配置,但並沒有特別限定於此,在相向領域以外,複數的梳齒圖樣也可以不實質平行地配置。
上側薄膜基板20如圖4所示,具備基材21、連接體22。本實施型態的基材21相當於本發明中的「第2基材」的一例。
基材21與上述的基材11同樣地,是由具有可撓性及電絕緣性的材料所構成的膜片狀構件。作為構成這個基材21的材料,例如能夠舉出樹脂材料,更具體來說,能夠舉出聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等。另外,作為基材21。也可以使用金屬製的膜片,在這個情況下,這個基材21也可以具有連接體22的功能,也就是基材21可以兼具連接體22。
連接體22如圖1及圖4所示,具有圓形狀的平面形狀,其對應於下側薄膜基板10的梳齒圖樣15A~15K的圓弧部152的形狀。更具體來說,這個連接體22具有的圓形形狀,其直徑比最外側的梳齒圖樣15A的圓弧狀152的直徑更大。本實施型態中,這個連接體22具有比間隙物30的開口31更大的直徑,但不限定於此,連接體22也可以具有比開口31的內徑以下的直徑。這個連接體22形成於基材21上,在薄膜基板10、20透過間隙物30積層時,與梳齒圖樣15A~15K的圓弧部152相向,且同時該連接體22的中心與配線圖樣16的前端部161重疊。
這個連接體22與上述的配線圖樣12、13同樣地,藉由在基材21下面印刷低阻抗的導電膠並使其硬化而形成。也就是,這個連接體22是由具有比構成阻抗體14的材料的電阻率更低的電阻率的材料所構成,阻抗體14的阻抗值比起連接體22的阻抗值高出許多,到達能夠無視連接體22的阻抗值的程度。具體來說,阻抗體14的阻抗值是連接體22的阻抗值的10倍以上,較佳的是連接體22的阻抗值的100倍以上。又,構成阻抗體14的材料的電阻率是構成連接體22的材料的電阻率的10倍以上,較佳的是100倍以上。
另外,這個連接體22也可以具備保護層,其包覆印刷阻抗體的導電膠並使其硬化而形成的上述的層。這個保護層藉由印刷具有比上述的低阻抗的導電膠更高的電阻值的高阻抗的導電膠並使其硬化而形成。作為這樣的高阻抗的導電膠的具體例子,並沒有特別限定,能夠舉出碳糊。
間隙物30與上述的基材11、21同樣地,是由具有可撓性及電絕緣性的材料所構成的膜片狀構件。作為構成這個基材30的材料,例如能夠舉出樹脂材料,更具體來說,能夠舉出聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等。
如圖1及圖4所示,這個間隙物30具有圓形狀的開口31,其對應下側薄膜基板10的梳齒圖樣15A~15K的圓弧部152的形狀。更具體來說,這個開口31具有圓形形狀,其具有比最外側的梳齒圖樣15A的圓弧部152的直徑更大的內徑。雖然沒有特別限定,但垂直平面觀看時,這個開口31與最外側的梳齒圖樣15A的圓弧部152之間的間隔,在間隙物30的厚度以上為佳。這個開口31形成於對應到下側薄膜基板10的梳齒圖樣15A~15K的圓弧部152及上側薄膜基板20的連接體22的位置。薄膜基板10、20透過間隙物30積層時,透過這個開口31,梳齒圖樣15A~15K的圓弧部152與連接體22相向。
另外,開口31的平面形狀並不限定於圓形,也可以例如是橢圓形、長圓形、矩形、或者是多角形等。又,連接部22或梳齒圖樣15A~15K的檢測部155的形狀也沒有特別限定於此,例如其形狀可以對應於開口31的形狀。另外,本實施型態中,上側薄膜基板20的基材21中與這個開口31相向的部分,相當於本發明中的「推壓部」的一例。
下側薄膜基板10與上側薄膜基板20透過間隙物30積層。具體來說,下側薄膜基板10的基材11的上面與間隙物30的下面透過黏著層(未圖示)彼此貼在一起,且同時間隙物30的上面與上側薄膜基板20的基材21的下面透過黏著層(未圖示)彼此貼在一起。
此時,如圖1所示,垂直平面觀看下,下側薄膜基板10的相向領域111的中心CP,與間隙物30的開口31的中心實質一致。又,垂直平面觀看下,該中心CP與下側薄膜基板10的配線圖樣16的前端部161重疊,且同時與上側薄膜基板20的連接體22的中心實質一致。然後,透過間隙物30的開口31,上側薄膜基板20的連接體22與下側薄膜基板10的配線圖樣16的前端部161及梳齒圖樣15A~15K的圓弧部152相向。
如圖2所示,藉由這個間隙物30,連接體22及配線圖樣16的前端部161之間確保了間隔,且同時該連接體22及梳齒圖樣15A~15K之間也確保了間隔。如後述,因為被推壓子施加負重,上側薄膜基板20的基材21變形,藉由這個變形,連接體22與配線圖樣16的前端部161接觸而電性連接,且該連接體22與梳齒圖樣15A~15K接觸而電性連接。
另外,本實施型態中,間隙物30的厚度會設定成在非推壓時,連接體22不與梳齒圖樣15A~15K或配線圖樣16接觸,但不特別限定於此,也可以將間隙物30的厚度設定成,連接體22總是與梳齒圖樣15A~15K或配線圖樣16接觸。
在此,本實施型態中,將連接體與梳齒圖樣「電性連接」是指該連接體與梳齒圖樣之間的阻抗值在既定的閾值以下的狀態,不包含如上述非推壓時連接體與梳齒圖樣只有單純接觸的狀態。相同地,本實施型態中,將連接體與配線圖樣「電性連接」是指該連接體與配線圖樣之間的阻抗值在既定的閾值以下的狀態,不包含如上述非推壓時連接體與配線圖樣只有單純接觸的狀態。
關於以上說明的壓力感測器1A的動作,將參照圖6(a)~圖6(c)來說明。圖6(a)~圖6(c)為顯示本實施型態的壓力感測器的動作的剖面圖。特別是,圖6(a)為顯示連接體開始接觸到梳齒圖樣的狀態,圖6(b)為顯示比圖6(a)更增加施加負重的狀態,圖6(c)為顯示比圖6(b)更增加施加負重的狀態。
當壓力感測器1A被推壓子(未圖示)推壓,如圖6(a)所示,上側薄膜基板20的基材21從間隙物30的開口31的中心開始凹陷。藉此,設置於該基材21的下面的連接體22一開始會接觸到下側薄膜基板10的配線圖樣16的前端部161,且同時該連接體22只與最內側的梳齒圖樣15K接觸。此時,如上所述,連接到阻抗體14的一側的配線圖樣12被施加電源電壓(例如5[V]),相對於此,連接到該阻抗體14的該另一側的配線圖樣13接地,最內側的梳齒圖樣15K直接連接到該另一側的配線圖樣13。因此,配線圖樣16檢測出與接地幾乎相同的電位,並藉由連接到配線圖樣12、16的萬用表(未圖示),將電源電壓及配線圖樣16的檢出電壓的電位差(例如5[V])輸出。
在此,雖然沒有特別圖示,但推壓子例如是樹脂材料所構成的構件,被支持於該上側薄膜基板20的上方,可相對於上側薄膜基板20的基材21的上面靠近及遠離。本實施型態中,推壓子配置成該推壓子的中心與間隙物30的開口31的中心(下側薄膜基板10的基材11的相向領域111的中心CP)實質一致,當上側薄膜基板20被推壓子推壓時,連接體22一開始會與配線圖樣16的前端部161及最內側的梳齒圖樣15K接觸。作為這樣的推壓子的具體的例子,能夠舉出控制器的操作鍵等。另外,推壓子也可以如後述的推壓構件40(參照圖12),具有朝向下方突出成凸狀的部分。或者是,推壓子也可以是操作者的手指。
然後,隨著推壓子的推壓力(施加負重)的增加,上側薄膜基板20的基材21的凹陷部分擴大,連接體22的連接對象擴大至更外側的梳齒圖樣15J~15B。藉此,阻抗體14的一側的端部141與該連接對象的連接位置之間的距離變短,因此達成配線圖樣12、16之間的阻抗值下降的結果。
像這樣,本實施型態中,與連接體22接觸的梳齒圖樣中位於最外側的梳齒圖樣改變,阻抗體14中透過連接體22及梳齒圖樣15A~15K與配線圖樣16之間的連接位置變化,因此阻抗體14中的一側的端部141與該連接位置之間的距離變化。也就是,本實施型態的壓力感測器1A中,因為阻抗體14的阻抗長度(阻抗值)因應推壓子的推壓力而變化,被配線圖樣16所檢測出的電壓會因應推壓子的推壓力而變化。
舉出一例的話,如圖6(b)所示,當比圖6(a)更增加施加負重,連接體22除了配線圖樣16及梳齒圖樣15K,也接觸到梳齒圖樣15J~15F,配線圖樣16檢測出電源電壓的略一半的電位的電壓,藉由萬用表等輸出電源電壓及配線圖樣16的檢出電壓之間的電位差(例如2.5[V])。
另外,本實施型態中,配線圖樣12、16之間的阻抗值,會因應於阻抗體14中透過連接體22連接到配線圖樣16的梳齒圖樣15B~15J的連接位置而變化,壓力感測器1A的輸出成為階梯狀。因此,當越增加梳齒圖樣的根數縮窄該梳齒圖樣的間距,就能夠越增加壓力感測器1A的輸出的解析能力(解析度)。
當比圖6(b)的狀態更增加施加負重,壓力感測器1A被充分推壓,如圖6(c)所示,連接體22除了配線圖樣16及梳齒圖樣15K~15B,也接觸到最外側的梳齒圖樣15A。此時,因為這個最外側的梳齒圖樣15A與連接到電源電壓的一側的配線圖樣12直接連接,所以配線圖樣16檢測出與電源電壓幾乎相同電位的電壓,藉由萬用表等輸出電源電壓及配線圖樣16的檢出電壓之間的電位差(例如0[V])。
解除推壓子的推壓的情況下,會進行與上述相反的動作。也就是說,隨著施加負重的減少,上側薄膜基板20的基材21的凹陷部分變小,連接體22的連接對象往更內側的梳齒圖樣15B~15J縮窄。藉此,阻抗體14中的一側的端部141與該連接對象的連接位置之間的距離變長,因此達成配線圖樣12、16之間的阻抗值增加的結果。
另外,壓力感測器1A的輸出的取得方法並沒有特別限定於此。例如,也可以使用阻抗測量器,來測量配線圖樣12、16之間的阻抗值。
如以上所述,本實施型態中,在垂直於平面觀看下將阻抗體14配置於不與連接體22重疊的位置,伴隨著推壓子的推壓,使連接體22與連接到該阻抗體14的梳齒圖樣15B~15J電性連接。因此,本實施型態中,由於阻抗體14沒有接觸到連接體22,所以能夠獲得壓力感測器1A的良好的輸出特性。
特別是,具有高電阻率的碳所組成的阻抗體的阻抗值,會有該阻抗體的距離越長越不穩定的傾向。又,這個阻抗體的阻抗值也因為接觸的重現性,而有變得不穩定的傾向。因此利用連接體及阻抗體的接觸面積的變化的情況下,要使該壓力感測器的輸出特性(施加負重-阻抗值)接近理想(線性)的輸出困難,而且會有每次推壓輸出不一致的情況。
相對於此,本實施型態中,將低阻抗的梳齒圖樣15B~15J在相向領域111中以配線圖樣16的前端部161為中心配置成同心圓狀,且將該梳齒圖樣15B~15J隔著間隔連接到高阻抗的阻抗體14,因應施加負重變化透過連接體22連接到配線圖樣16的梳齒圖樣15B~15J的位置,藉此變化阻抗體14的阻抗長度(阻抗值)。像這樣,本實施型態中,不是利用連接體與阻抗體的接觸面積,而是使用阻抗體14的阻抗長度來檢測出因應施加負重的阻抗值,因此能夠穩定地獲得壓力感測器1A的良好的輸出特性。
又,本實施型態中,最外側的梳齒圖樣15A直接連接到一側的配線圖樣12,且同時最內側的梳齒圖樣15K連接到另一側的配線圖樣13。因此,能夠使壓力感測器1A的輸出的最大值與電源電壓相等,且同時使該輸出的最小值與接地相等。
又,本實施型態中,連接到外部的全部的配線12、13、16設置於相同的基材11的上面,因此連接器只需安裝於其上面即可,能夠有利於壓力感測器1A的構造的簡單化。
[第2實施型態]
圖7為顯示本發明的第2實施型態的壓力感測器的平面圖。圖8為圖7的沿VIII-VIII線的剖面圖。圖9為顯示本實施型態的下側薄膜基板的平面圖。圖10為顯示本實施型態的間隙物及上側薄膜基板的底面圖。
本實施型態的壓力感測器1B如圖7~圖10所示,與第1實施型態的壓力感測器1A相比,有以下兩點的差異:(1)配線圖樣16設置於上側的基材21,直接連接到連接體22;(2)不具有圓弧部152,直線狀的梳齒圖樣15A~15K貫通相向領域111。除此之外的構造與第1實施型態相同。以下,針對第2實施型態的壓力感測器1B,將僅就與第1實施型態的差異點來說明,與第1實施型態相同的構造將標示相同的符號而省略說明。
本實施型態的配線圖樣16,如圖8及圖10所示,形成於上側薄膜基板20的基材21的下面。然後,這個配線圖樣16會與連接體22一體形成,藉此直接連接到連接體22。另外,使用金屬製的膜片做為基材21的情況下,這個基材21也可以具有連接體22的功能,基材21也可以具有配線圖樣16的功能。
又,複數的梳齒圖樣15A~15K如圖7及圖9所示,不具有圓弧部152,只由直線部151構成,這個直線部151貫通相向領域111。本實施型態中,複數的梳齒圖樣15A~15K的直線部151配置在相向領域111的下側(圖中-Y方向側)的半個領域,從相向領域111的中心CP朝向外側隔著間隔彼此實質平行配置。
另外,本實施型態中,也能夠將推壓子的推壓開始位置設定在中心CP以外的相向領域111內的任意位置。在這個情況下,梳齒圖樣的直線部從相向領域111的中心CP以外的該推壓開始位置朝向相向領域111的外側隔著間隔彼此實質平行配置。
本實施型態的壓力感測器1B也與第1實施型態同樣地,因應推壓子(未圖示)的推壓力(施加負重)的大小,阻抗體14中透過連接體22及梳齒圖樣15A~15K與配線圖樣16之間的連接位置變化,因此阻抗體14的阻抗長度(阻抗值)的大小變化。
本實施型態中,也與第1實施型態同樣地,垂直平面觀看下將阻抗體14配置在不與連接體22重疊的位置,伴隨著推壓子的推壓,使連接體22與連接到該阻抗體14的梳齒圖樣15B~15J電性連接。因此,本實施型態中,因為阻抗體14不會接觸到連接體22,而能夠穩定地獲得壓力感測器1B的良好的輸出特性。
又,本實施型態中,兩側的梳齒圖樣15A、15K分別直接連接到配線圖樣12、13。因此能夠使壓力感測器1B的輸出最大值與電源電壓相同。
[第3實施型態]
圖11為顯示本發明的第3實施型態的壓力感測器的剖面圖。
本實施型態的壓力感測器1C,如圖11所示,與第1實施型態的壓力感測器1A相比,有以下兩點的不同。(1)具備推壓構件40取代上側的基材21這點;以及(2)具備支持構件50來取代間隙物30這點。除此之外的構造與第1實施型態相同。以下針對第3實施型態的壓力感測器1C,將僅就與第1實施型態的差異點來說明,與第1實施型態相同的構造將標示相同的符號而省略說明。
推壓構件40由例如矽膠等地具有電絕緣性的彈性材料構成,在下部具有朝向下方突出成凸狀的圓錐狀的錐部41。然後,本實施型態中,取代基材21,連接體22形成在推壓構件40的錐部41的下面。本實施型態中,下側薄膜基板10的基材11的相向領域111是該基材11中與連接體22相向的領域。
另外,本實施型態中,推壓構件40雖然具有圓形的平面形狀,其對應於梳齒圖樣15A~15K的圓弧部152,但推壓構件40的平面形狀並不特別限定於此。例如,推壓構件40的平面形狀也可以具有帶狀的平面形狀,其對應於梳齒圖樣15A~15K的圓弧部152的一部分。在這個情況下,該推壓構件40與全部的梳齒圖樣15A~15K部分地重疊即可。
另外,也可以例如以導電橡膠等地具有導電性的彈性材料來構成推壓構件40,使推壓構件40本身具有導電性。在這個情況下,推壓構件40也可以具有連接體22的功能,也可以與推壓構件40不同材料,另外形成連接體22於錐部41。或者是,也可以是推壓構件40中只有錐部41具有導電性。
支持構件50也可以由例如矽膠等的彈性材料構成,設置於下側薄膜基板10的基材11的相向領域111的周圍。推壓構件40被支持於支持構件50,使得錐部41與梳齒圖樣15A~15K的檢測部155及配線圖樣16的前端部161相向。本實施型態中,相向領域111的中心CP在垂直平面觀看下也與配線圖樣16的前端部161重疊,且同時與推壓構件40的錐部41的中心實質地一致。
另外,本實施型態中,採用了推壓構件40的兩側連接了支持構件50的兩端支持構造,但並沒有限定於此。也可以採用支持構件50只連接到推壓構件40的一側的一端支持構造。
本實施型態的連接體22、推壓構件40及支持構件50相當於本發明的「推壓手段」的一例,本實施型態的推壓構件40相當於本發明的「推壓部」的一例。
圖12為本實施型態的壓力感測器的變形例的剖面圖。
如圖12所示的壓力感測器1D,可以將支持構件50設置成可相對於基材11上下移動,且設置連接體22於這個支持構件50的下面。更具體來說,支持構件50的腳部51的前端插入基材11的貫通孔,該支持構件50透過線圈彈簧等的彈性體(未圖示)被基材11支持。又,連接體22具有帶狀的平面形狀,其對應於梳齒圖樣15A~15K的檢測部155的一部分,且由中央往下方突出的略V字狀的金屬片構成。這個連接體22的一端固定於支持構件50。
另外,連接體22的平面形狀並不特別限定於此,例如也可以是圓形的平面形狀,其對應於梳齒圖樣15A~15K的檢測部155的形狀。又,連接體22的剖面形狀並沒有特別限定於此。例如在圖12中,連接體22的一端固定於支持構件50,但因為連接體22的位置沒有相對偏離即可,所以只要連接體22的位置沒有偏離的話,也可以兩端都固定於支持構件50。又,支持構件50是兩端支持構件,其在兩端具有腳部51,但並沒有特別限定於此。支持構件50也可以是一端支持構件,其只在一側的端部具有腳部51。
另外,本例中,連接體22及支持構件50相當於本發明的「推壓手段」的一例,支持構件50中與連接體22相向的部分相當於本發明的「推壓部」。
回到圖11,本實施型態的壓力感測器1C也與第1實施型態同樣地,因應推壓構件40的推壓力(施加負重)的大小,阻抗體14中透過連接體22及梳齒圖樣15A~15K與配線圖樣16的連接位置變化,因此阻抗體14的阻抗長度(阻抗值)變化。
本實施型態中,與第1實施型態同樣地,垂直平面觀看下將阻抗體14配置在不與連接體22重疊的位置,伴隨著推壓子40的推壓,使連接體22與連接到該阻抗體14的梳齒圖樣15B~15J電性連接。因此,本實施型態中,因為阻抗體14不會接觸到連接體22,而能夠穩定地獲得壓力感測器1C的良好的輸出特性。
另外,以上說明的實施型態是為了使本發明容易理解而記載,並非用於限定本發明而記載。因此,上述實施型態中揭露的各要素,包括屬於本發明的技術範圍的全部的設計變更或均等物。
例如,上述的第1實施型態中,將配線圖樣16形成於下側薄膜基板10的基材11的上面,但並沒有特別限定於此。具體來說,圖1~圖4所示的型態中,也可以與第2實施型態同樣地,將配線圖樣16形成於上側薄膜基板20的基材21的下面,將該配線圖樣16直接連接到連接體22。同樣地,即使圖5所示的變形例,也可以將配線圖樣16形成於上側薄膜基板20的基材21的下面,將該配線圖樣16直接連接到連接體22。
又,第2實施型態中,將配線圖樣16形成到上側薄膜基板20的基材21的下面,將該配線圖樣16直接連接到連接體22,但並不限定於此。具體來說,圖7~圖10所示的型態中,與第1實施型態同樣地,也可以將配線圖樣16形成到下側薄膜基板10的基材11的上面。
又,第3實施型態中,將配線圖樣16形成到上側薄膜基板10的基材11的上面,但並不限定於此。具體來說,圖11及圖12所示的型態中,也可以將配線圖樣16形成到支持構件50,將該配線圖樣16直接連接到連接體22。
又,上述的第1實施型態中,將配線圖樣12連接到電源,且將配線圖樣13接地,取得配線圖樣16的檢出電壓,藉此檢測出阻抗體14的阻抗值,但用於檢測出阻抗體14的阻抗值的電路構造並沒有特別限定於此。
例如,雖然沒有特別圖示,但也可以不設置配線圖樣13,連接電源到配線圖樣12、16。或者是,如圖13所示,也可以取代配線圖樣13,以阻抗體14的另一端部142覆蓋配線圖樣16。這些情況下,因應於推壓子的推壓力,配線圖樣12、16之間的阻抗值變化。圖13為顯示本發明的第4實施型態的壓力感測器的下側薄膜基板的剖面圖。
又,也可以使用上述的壓力感測器1A來構成乘坐感測器。這個乘坐感測器是檢測出人員對搭載於小型車等的車輛座位的乘坐狀況的感測器。另外,也可以取代壓力感測器1A,使用上述第2~第4實施型態中說明的壓力感測器1B~1D,來構成乘坐感測器。
具體來說,這個乘坐感測器以埋設壓力感測器1A到小型車的座位的乘坐部而構成。另外,埋設於座位的乘坐部的壓力感測器1A的數目並沒有特別限定,也可以是一個,也可以是複數個。這個壓力感測器1A例如連接到該小型車的ECU(Electronic Control Unit),將因應於乘坐者體重的阻抗體14的阻抗長度(阻抗值)所對應之電壓值輸出到ECU
這個座位有乘坐者乘坐的情況下,至少配線圖樣16的前端部161與最內側的梳齒圖樣15K透過連接體22連接。因此,ECU藉由確認壓力感測器A1的輸出值與既定的閾值的比較結果,判定座位上是否有乘坐者乘坐。
又,這個壓力感測器A中,因為與連接體22接觸的梳齒圖樣15A~15K當中最外側的梳齒圖樣,會因應乘坐於座位的乘坐者的體重變化,所以阻抗體14的阻抗長度(阻抗值)也會因應該乘坐者的體重變化。因此,ECU藉由將壓力感測器1A的輸出值與複數的既定範圍相比,將該乘坐者的體重分類到該既定範圍各自對應連結的體重區域。
雖然沒有特別限定,但ECU所做的這些的判定結果,例如使用於SBR(Seat Belt Reminder)系統等。
另外,上述的壓力感測器1A~1D的用途不限定於乘坐感測器。例如可以用於SRS系統(Supplemental Restraint System)等,將壓力感測器1A~1D埋設於小型車的座位椅背,來檢測出乘坐者的姿勢及體格。或者是,上述的壓力感測器1A~1D也可以使用於小型車以外的用途。
1A,1B,1C,1D:壓力感測器
10:下側薄膜基板
20:上側薄膜基板
11,21:基材
12,13,16:配線圖樣
14:阻抗體
15A~15K:梳齒圖樣
17:虛擬圖樣
22:連接體
30:間隙物
31:開口
40:推壓構件
41:錐部
50:支持構件
51:腳部
111:相向領域
121,131,141,142:端部
151:直線部
152:圓弧部
153:彎曲部
155:檢測部
156:引出部
161:前端部(擴徑部)
163:連接線
CP:中心
圖1為顯示本發明的第1實施型態的壓力感測器的平面圖。
圖2為圖1的沿II-II線的剖面圖。
圖3為顯示本發明的第1實施型態的下側薄膜基板的平面圖。
圖4為顯示本發明的第1實施型態的間隙物及上側薄膜基板的底面圖。
圖5為顯示本發明的實施型態的梳齒圖樣的變形例的平面圖。
圖6(a)~(c)為顯示本發明的第1實施型態的壓力感測器的動作的剖面圖。圖6(a)顯示連接體開始接觸梳齒圖樣的狀態。圖6(b)為顯示比圖6(a)更增加施加負重的狀態。圖6(c)為比圖6(b)更增加施加負重的狀態。
圖7為顯示本發明的第2實施型態的壓力感測器的平面圖。
圖8為圖7的沿VIII-VIII線的剖面圖。
圖9為顯示本發明的第2實施型態的下側薄膜基板的平面圖。
圖10為顯示本發明的第2實施型態的間隙物及上側薄膜基板的底面圖。
圖11為顯示本發明的第3實施型態的壓力感測器的剖面圖。
圖12為顯示本發明的第3實施型態的壓力感測器的變形例的剖面圖。
圖13為顯示本發明的第4實施型態的壓力感測器的下側薄膜基板的剖面圖。
1A:壓力感測器
10:下側薄膜基板
20:上側薄膜基板
11,21:基材
12,13,16:配線圖樣
14:阻抗體
15A~15K:梳齒圖樣
22:連接體
30:間隙物
31:開口
111:相向領域
161:前端部(擴徑部)
CP:中心
Claims (10)
- 一種壓力感測器,包括: 第1基材; 阻抗體,設置於該第1基材上; 第1配線圖樣,設置於該第1基材上,連接到該阻抗體; 複數的第1梳齒圖樣,設置於該第1基材上,分別獨立地連接到該阻抗體; 推壓手段,具有推壓部及連接體,其中該推壓部與該第1梳齒圖樣相向並且朝向該第1基材接近,該連接體被保持於該推壓部,被該推壓部的推壓而與該第1梳齒圖樣電性連接;以及 第2配線圖樣,設置於該第1基材上,並因為該推壓部的推壓而與該連接體電性連接,或者是包含於該推壓手段,與該連接體連接, 其中構成該阻抗體的材料具有比構成該第1配線圖樣的材料的電阻率、構成該第1梳齒圖樣的材料的電阻率、構成該連接體的材料的電阻率、以及構成該第2配線圖樣的材料的電阻率更高的電阻率; 該阻抗體在垂直於平面觀看下配置於不與該連接體重疊的位置, 因應施加於該推壓部的負重,該第1配線圖樣及該第2配線圖樣之間的阻抗值變化。
- 如請求項1的壓力感測器,其中: 該第1配線圖樣連接到該阻抗體的一端, 該複數的第1梳齒圖樣在沿著該阻抗體的長度方向上彼此隔著間隔的狀態下,連接於該阻抗體的一端與另一端之間。
- 如請求項1的壓力感測器,其中: 該複數的第1梳齒圖樣在與該連接體相向的該第1基材的相向領域中,間隔地相互實質平行地配置。
- 如請求項3的壓力感測器,其中: 該複數的第1梳齒圖樣在該相向領域中,從內側往外側間隔著排列。
- 如請求項1的壓力感測器,其中: 該複數的第1梳齒圖樣在與該連接體相向的該第1基材的相向領域中,以特定點為中心,圓心狀地配置。
- 如請求項1的壓力感測器,其中: 該複數的第1梳齒圖樣設置於該第1基材上,該第1梳齒圖樣與該阻抗體的連接位置越靠該阻抗體的另一端側,與該連接體相向的該第1基材的相向領域中,該第1梳齒圖樣的位置就越靠近特定點。
- 如請求項1的壓力感測器,其中: 該壓力感測器更包括: 第3配線圖樣,設置於該第1基材上,並連接到該阻抗體的另一端; 第2梳齒圖樣,設置於該第1基板上與該連接體相向,並連接到該第1配線圖樣;以及 第3梳齒圖樣,設置於該第1基板上與該連接體相向,並連接到該第3配線圖樣; 其中構成該阻抗體的材料具有比構成該第3配線圖樣的材料的電阻率、構成該第2梳齒圖樣的材料的電阻率、以及構成該第3梳齒圖樣的材料的電阻率更高的電阻率, 該第1~第3的梳齒圖樣在與該連接體相向的該第1基材的對象領域,間隔著實質平行地配置。
- 如請求項1至7任一項的壓力感測器,其中: 該推壓手段包括: 第2基材,具有該連接體;以及 間隙物,介於該第1基材及該第2基材之間, 其中該間隙物具有開口,使該連接體與該第1梳齒圖樣相向。
- 如請求項1的壓力感測器,其中: 該第2配線圖樣設置於該第1基材上,與該連接體相向。
- 如請求項1的壓力感測器,其中: 該第2配線圖樣連接到該阻抗體。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020208233 | 2020-12-16 | ||
JP2020-208233 | 2020-12-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202229826A true TW202229826A (zh) | 2022-08-01 |
TWI800044B TWI800044B (zh) | 2023-04-21 |
Family
ID=82059725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110138849A TWI800044B (zh) | 2020-12-16 | 2021-10-20 | 壓力感測器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230296456A1 (zh) |
JP (1) | JP7369877B2 (zh) |
CN (1) | CN116324357A (zh) |
TW (1) | TWI800044B (zh) |
WO (1) | WO2022130754A1 (zh) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4763534A (en) * | 1985-01-31 | 1988-08-16 | Robert G. Fulks | Pressure sensing device |
JP2003090773A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-03-28 | Polymatech Co Ltd | 感圧センサーおよび感圧センサーの押圧力検知方法 |
JP4528878B1 (ja) | 2009-03-06 | 2010-08-25 | 株式会社マルサン・ネーム | 感圧センサ及びその製造方法 |
JP2015232490A (ja) | 2014-06-10 | 2015-12-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 感圧センサ及びこれを用いた入力デバイス |
JP5980993B1 (ja) | 2015-06-05 | 2016-08-31 | キヤノン化成株式会社 | 感圧センサ |
JP6454439B1 (ja) * | 2017-09-27 | 2019-01-16 | キヤノン化成株式会社 | 感圧センサ |
CN209085808U (zh) | 2018-09-26 | 2019-07-09 | 深圳市慧力迅科技有限公司 | 一种电阻式薄膜压力传感器 |
-
2021
- 2021-10-11 CN CN202180067386.6A patent/CN116324357A/zh active Pending
- 2021-10-11 JP JP2022569731A patent/JP7369877B2/ja active Active
- 2021-10-11 US US18/041,796 patent/US20230296456A1/en active Pending
- 2021-10-11 WO PCT/JP2021/037561 patent/WO2022130754A1/ja active Application Filing
- 2021-10-20 TW TW110138849A patent/TWI800044B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022130754A1 (ja) | 2022-06-23 |
JP7369877B2 (ja) | 2023-10-26 |
TWI800044B (zh) | 2023-04-21 |
US20230296456A1 (en) | 2023-09-21 |
CN116324357A (zh) | 2023-06-23 |
JPWO2022130754A1 (zh) | 2022-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3664622B2 (ja) | 感圧装置 | |
US10048141B2 (en) | Pressure sensing element and pressure sensor | |
US9274010B2 (en) | Capacitance type sensor | |
JP6530687B2 (ja) | 感圧素子および圧力センサ | |
CN106576399B (zh) | 辐射加热器装置 | |
US8184106B2 (en) | Position detection device | |
KR101004941B1 (ko) | 촉각 센서 | |
JP2017188458A (ja) | 把持検出装置 | |
US20170282956A1 (en) | Steering device | |
JP2000249773A (ja) | 着座センサ | |
TW202229826A (zh) | 壓力感測器 | |
JP4277729B2 (ja) | 面状発熱体 | |
JP7470783B2 (ja) | 可変抵抗器 | |
JP2001343296A (ja) | 感圧センサ及びこれを用いた着座検出装置 | |
US20230030184A1 (en) | Heater in which capacitive power control pattern is implemented, and apparatus therefor | |
JP2000348564A (ja) | 感圧装置 | |
CN111051146B (zh) | 乘员检测系统、感测垫和电开关 | |
CN111937487B (zh) | 用于汽车应用的具有高鲁棒性的柔性可拉伸加热器 | |
US10330813B2 (en) | Occupant detection system | |
WO2022190267A1 (ja) | 面状発熱体 | |
WO2019230145A1 (ja) | センサ付きシートヒータ | |
JP2000301981A (ja) | 感圧センサ及び該感圧センサを用いた着座検知装置 | |
CN111065543B (zh) | 乘员检测系统 | |
TW202334624A (zh) | 壓力感測器單元 | |
JP3413652B2 (ja) | 力検出装置 |