压力传感器制造技术

本申请提供了一种压力传感器，包括：基底；第一电极，设于所述基底上；第二电极，设于所述基底上，所述第二电极与所述第一电极间隔设置；弹性导电结构，所述弹性导电结构电连接所述第一电极和所述第二电极，所述弹性导电结构被按压时的电阻率变化；及封装层，覆盖所述弹性导电结构、所述第一电极及所述第二电极。本申请提供了一种减少整体结构制造厚度和制造工艺的压力传感器。工艺的压力传感器。工艺的压力传感器。

【技术实现步骤摘要】
压力传感器


[0001]本申请涉及传感器
，具体涉及一种压力传感器。

技术介绍

[0002]压阻式的传感器主要是通过外力作用下导体电阻率改变从而导致电阻值发生改变。随着电子装置的小型化、轻薄化，对于压力传感器的厚度也要求越薄，如何提出一种可减少整体结构制造厚度和制造工艺的压力传感器，成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种减少整体结构制造厚度和制造工艺的压力传感器。
[0004]本申请提供的一种压力传感器，包括：
[0005]基底；
[0006]第一电极，设于所述基底上；
[0007]第二电极，设于所述基底上，所述第二电极与所述第一电极间隔设置；
[0008]弹性导电结构，所述弹性导电结构电连接所述第一电极和所述第二电极，所述弹性导电结构被按压时的电阻率变化；及
[0009]封装层，覆盖所述弹性导电结构、所述第一电极及所述第二电极。
[0010]本申请实施例提供的压力传感器，通过在基底上形成第一电极、第二电极及形成电连接第一电极和第二电极的弹性导电结构，并将它们封装成薄膜结构，相较于传统的压力传感器中在上下两层基板上分别设置上电极层和下电极层，然后将上下两层基板对位贴合而言，本申请实施例提供的压力传感器，仅仅在一个基底上通过同一制程即可成型第一电极和第二电极，且无需上下基板的精确对位贴合，无需设置粘接层，不仅简化了压力传感器的制程，节省了工艺步骤及成本，还减小的压力传感器的整体厚度，促进压力传感器的轻薄化，结构简单，提高产品制造批次一致性。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是本申请第一种实施方式提供的一种压力传感器结构示意图；
[0013]图2是本申请第二种实施方式提供的一种压力传感器结构示意图；
[0014]图3是本申请实施例提供第一种压力传感器的制备方法中在基底上形成第一电极和第二电极的结构示意图；
[0015]图4是本申请实施例提供第一种压力传感器的制备方法中在基底上形成发泡材料层的结构示意图；
[0016]图5是本申请实施例提供第一种压力传感器的制备方法中在基底上形成柔性导电
层的结构示意图；
[0017]图6是本申请实施例提供第一种压力传感器的制备方法中加热发泡材料层以形成可形变层的结构示意图；
[0018]图7是本申请第三种实施方式提供的一种压力传感器结构示意图；
[0019]图8是本申请第四种实施方式提供的一种压力传感器结构示意图；
[0020]图9是本申请实施例提供第二种压力传感器的制备方法中在基底上形成第一电极和第二电极的结构示意图；
[0021]图10是本申请实施例提供第二种压力传感器的制备方法中在基底上形成导电发泡基材的结构示意图；
[0022]图11是本申请实施例提供第二种压力传感器的制备方法中在基底上形成柔性导电层的结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请所列举的实施例之间可以适当的相互结合。
[0024]本申请提供的一种压力传感器100。该压力传感器100可为电阻式压力传感器。可选的，该压力传感器100可以为硬质及不可弯折，也可以为柔性且可弯折。当压力传感器100为硬质压力传感器时，压力传感器100可应用于开关、键盘等。当压力传感器100为柔性压力传感器时，该压力传感器100可广泛应用于柔性键盘、智能穿戴、医疗健康、消费电子、人机交互、运动监测、压力测量(定性/定量)等领域。
[0025]请参阅图1，压力传感器100包括基底1、第一电极2、第二电极3、弹性导电结构4及封装层5。
[0026]可选的，压力传感器100可为薄膜器件。基底1、第一电极2、第二电极3、弹性导电结构4及封装层5皆为薄层结构。如此，压力传感器100更加轻薄化，进而压力传感器100可具有柔性，可扩展应用于需弯曲的表面或异形空间内。
[0027]可选的，基底1为不导电材质。基底1的材质包括但不限于玻璃、陶瓷、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚氨基甲酸酯(PU)中的至少一种。基底1可以为硬质基底1，也可以为柔性基底1。可选的，基底1可以为透明基底1或非透明基底1。
[0028]请参阅图1，第一电极2设于所述基底1上。第一电极2为导电材质。具体的，第一电极2为低电阻导电层，第一电极2可以但不限于为导电金属层、导电非金属薄膜层等。具体的，第一电极2的材质包括但不限于为石墨烯、石墨、炭黑、单壁和多壁碳纳米管、金属、金属氧化物、金属纳米线、金属纳米颗粒或金属氧化物纳米颗粒。其中，所述金属包括但不限于为金、银、铜、铝或镍。所述金属氧化物包括但不限于为氧化铟锡(ITO)或氟掺杂锡氧化物(FTO)等。本实施例中，导电金属层的材质可以为导电银浆等。
[0029]第一电极2可通过例如以下方法而制备到基底1上：胶粘、层压、浸涂、旋涂、喷涂、涂覆、印刷、原子层沉积、电沉积、物理气相沉积及表面氧化等。
[0030]请参阅图1，第二电极3设于所述基底1上。具体的，第二电极3与第一电极2的结构
相似，也是薄层状，以使压力传感器100轻薄化。第二电极3与第一电极2同层且间隔设置。第二电极3的材质可以与第一电极2的材质相同，在此不再赘述。第一电极2与第二电极3可在同一制程中制得。
[0031]所述弹性导电结构4电连接所述第一电极2和所述第二电极3。换言之，第一电极2、弹性导电结构4与第二电极3之间形成导通回路。弹性导电结构4可以呈薄块状。弹性导电结构4的一端连接第一电极2，弹性导电结构4的另一端连接第二电极3。弹性导电结构4本身具有导电性，所以弹性导电结构4能够电连接第一电极2和第二电极3。弹性导电结构4是一种特殊的导电体，所述弹性导电结构4被按压时的电阻率变化。可选的，按压力的方向为垂直于基底1向下的方向。为了简化描述，后续将按压力的方向简称为按压方向。
[0032]具体的，弹性导电结构4为可压缩结构。弹性导电结构4为压感弹性层。当弹性导电结构4受到垂直于基底1向下的按压力时，弹性导电结构4在按压方向上产生压缩形变，如此，使得弹性导电结构4的电阻率变化。具体的，弹性导电结构4的电阻率在受到按压力时增大或减小。
[0033]可选的，弹性导电结构4整体上为疏松多孔结构，且弹性导电结构4包括导电材料。弹性导电结构4在未被按压时的电阻率远远大于第一电极2、第二电极3的按压力。当弹性导电结构4被按压时，弹性导电结构4被压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器，其特征在于，包括：基底；第一电极，设于所述基底上；第二电极，设于所述基底上，所述第二电极与所述第一电极间隔设置；弹性导电结构，所述弹性导电结构电连接所述第一电极和所述第二电极，所述弹性导电结构被按压时的电阻率变化；及封装层，覆盖所述弹性导电结构、所述第一电极及所述第二电极。2.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述弹性导电结构包括柔性导电层，所述柔性导电层电连接所述第一电极和所述第二电极，当所述柔性导电层被按压时发生变形。3.如权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述柔性导电层为弹性材质，当所述压力传感器处于自由状态时，柔性导电层处于拉伸状态。4.如权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述柔性导电层被按压时收缩。5.如权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述弹性导电结构还包括设于所述基底上的可形变层所述可形变层至少部分设于所述第一电极与所述第二电极之间，所述柔性导电层设于所述可形变层上。6.如权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，当所述压力传感器处于自由状态时，所述可形变层处于膨胀状态。7.如权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，所述可形变层的内部具有若干个泡孔。8.如权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，所述可形变层的厚度大于所述第一电极的厚度和所述第二电极的厚度，所述厚度的方向为垂直于所述基底的方向。9.如权利要求5所述的压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷晓华，
申请(专利权)人：深圳市柔宇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：