《压力测量机构.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压力测量机构.pdf（14页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103800018 A (43)申请公布日 2014.05.21 CN 103800018 A (21)申请号 201210572747.5 (22)申请日 2012.12.20 101142301 2012.11.13 TW A61B 5/22(2006.01) (71)申请人 财团法人工业技术研究院 地址 中国台湾新竹县竹东镇中兴路四段 195 号 (72)发明人 邱俊凯 林雁容 刘昌和 陈昌毅 (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人 宋焰琴 (54) 发明名称 压力测量机构 (57) 摘要 本发明公开了一种压力测量机构， 包含一。
2、第 一基板、 一第二基板、 一第一电极层、 一第二电极 层及至少一压阻层。第二基板面向第一基板。第 一电极层设于第一基板， 且面向第二基板。 第二电 极层设于第二基板， 且面向第一电极层。 压阻层介 于第一电极层与第二电极层之间。布线层设于第 二基板， 且背向第一基板。布线层包含多条导线。 部分所述导线与第一电极层电性连接， 另一部分 所述导线与第二电极层电性连接。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 (10)申请公布号 CN 103800。
3、018 A CN 103800018 A 1/2 页 2 1. 一种压力测量机构， 其特征在于， 包含 ： 一第一基板 ； 一第二基板， 面向该第一基板 ； 一第一电极层， 设于该第一基板， 且面向该第二基板 ； 一第二电极层， 设于该第二基板， 且面向该第一电极层 ； 至少一压阻层， 介于该第一电极层与该第二电极层之间 ； 以及 一布线层， 设于该第二基板， 且背向该第一基板， 该布线层包含多条导线， 部分所述导 线与该第一电极层电性连接， 另一部分所述导线与该第二电极层电性连接。 2. 根据权利要求 1 所述的压力测量机构， 其特征在于， 该第一电极层包含多个第一感 测组， 每一该第一感测。
4、组包含多个第一感测元件， 同一该第一感测组的所述第一感测元件 彼此电性连接， 且所述第一感测元件实质上沿一第一方向排列， 该第二电极层包含多个第 二感测组， 每一该第二感测组包含多个第二感测元件， 同一该第二感测组的所述第二感测 元件彼此电性连接， 且所述第二感测元件实质上沿一第二方向排列， 该第二方向与该第一 方向相交。 3. 根据权利要求 2所述的压力测量机构， 其特征在于， 还包含多个导电件， 每一该第一 感测组具有一第一电性接点， 每一该第二感测组具有一第二电性接点， 部分所述导电件电 性连接部分所述导线与所述第一电性接点， 另一部分所述导电件电性连接另一部分所述导 线与所述第二电性接。
5、点。 4. 根据权利要求 3 所述的压力测量机构， 其特征在于， 每一该导电件为一导电针， 所述 导电件贯穿该第二基板， 且部分所述导电件电性连接部分所述导线与所述第一电性接点， 另一部分所述导电件电性连接另一部分所述导线与所述第二电性接点。 5. 根据权利要求 3 所述的压力测量机构， 其特征在于， 每一该导电件为一铜箔胶带， 且 部分所述导电件电性连接部分所述导线与所述第一电性接点， 另一部分所述导电件电性连 接另一部分所述导线与所述第二电性接点。 6. 根据权利要求 2 所述的压力测量机构， 其特征在于， 该压阻层设于该第一电极层， 该 压阻层包含多个压阻元件， 所述压阻元件以阵列的方式。
6、排列， 且所述压阻元件分别与所述 第一感测元件电性连接。 7. 根据权利要求 6 所述的压力测量机构， 其特征在于， 所述压阻元件分别与所述第一 感测元件重叠。 8. 根据权利要求 6 所述的压力测量机构， 其特征在于， 还包含一黏着层， 该黏着层黏着 该第一基板及该第二基板， 该黏着层包含多个黏着单元， 所述黏着单元以阵列的方式排列， 且所述黏着单元介于所述压阻元件之间。 9. 根据权利要求 2 所述的压力测量机构， 其特征在于， 该压阻层叠设于该第二电极层， 该压阻层包含多个压阻元件， 所述压阻元件以阵列的方式排列， 且所述压阻元件分别与所 述第二感测元件电性连接。 10. 根据权利要求 。
7、9 所述的压力测量机构， 其特征在于， 所述压阻元件分别与所述第二 感测元件重叠。 11. 根据权利要求 2 所述的压力测量机构， 其特征在于， 该至少一压阻层的数量为二， 该二压阻层分别叠设于该第一电极层及该第二电极层， 该二压阻层各包含多个压阻元件， 权 利 要 求 书 CN 103800018 A 2 2/2 页 3 该二压阻层的所述压阻元件分别以阵列的方式排列， 且该二压阻层之一的所述压阻元件分 别与所述第一感测元件电性连接， 该二压阻层中的另一压阻层的所述压阻元件分别与所述 第二感测元件电性连接。 12. 根据权利要求 11 所述的压力测量机构， 其特征在于， 该二压阻层之一的所述压。
8、阻 元件分别与所述第一感测元件重叠， 该二压阻层中的另一压阻层的所述压阻元件分别与所 述第二感测元件重叠。 权 利 要 求 书 CN 103800018 A 3 1/5 页 4 压力测量机构 技术领域 0001 本发明涉及一种压力测量机构， 特别是一种具有高密度测量阵列的压力测量机 构。 背景技术 0002 足部乃是扮演人体和地面接触时支撑身体重量、 减轻下肢和相关关节的受力、 吸 收震动、 减缓冲击及控制身体平衡的重要角色。 而此功能主要是靠足部内的骨骼、 韧带及肌 肉等各组织所协调组成。 0003 在普通大众中， 至少有百分之八十的人有足部方面的问题， 而脚踝和足部的伤害 会改变步态的力学。
9、， 进而对其它下肢的关节造成压力， 因此可能会导致这些关节产生病变。 但是这些问题通常都可以借助适当的评估、 治疗与照顾来加以矫正。 0004 现今的步态评估 (Gait Assessment) 是通过一种压力测量设备来进行的， 压力测 量设备应用于测量足部时， 会将压力测量设备设计成一鞋垫形的片状测量板， 可置于鞋底 供患者穿着而进行活动测量， 以测量患者于步态过程的反作用力。 0005 为了提升压力测量设备的测量精确度， 一般压力测量设备是采用阵列压力感测元 件。阵列压力感测元件主要是通过 X、 Y 轴电极交叠来达到扫瞄式阵列压力检测的功效。然 而阵列数目影响所需的布线面积。举例而言， 若。
10、此阵列为 1010 阵列数目， 在设计上 X 及 Y 轴均需有 10 组的电极布线， 而电极布线宽度随着工艺设备有其极限所在， 因此， 在测量空 间有限的情况下， 若布线区域与感测区域位在同一平面时， 势必会牺牲掉部分感测区域。 如 此一来， 可能降低部分足部风险评估项目的准确度， 甚至无法评估， 特别是在重心偏移分析 (Center of pressure， COP) 的评估可能会因为此空间的数据空缺而造成重心偏移分析的 误判。 0006 因此， 如何在测量空间有限的情况下， 提升压力测量设备感测的测量精准度将是 研发人员必须克服的一项重要课题。 发明内容 0007 鉴于以上的问题， 本发明。
11、提出一种压力测量机构， 以在测量空间有限的情况下， 提 升压力测量设备的测量精准度。 0008 本发明的压力测量机构， 包含一第一基板、 一第二基板、 一第一电极层、 一第二电 极层、 至少一压阻层及一布线层。第二基板面向第一基板。第一电极层设于第一基板， 且面 向第二基板。第二电极层设于第二基板， 且面向第一电极层。压阻层介于第一电极层与第 二电极层之间。布线层设于第二基板， 且背向第一基板。布线层包含多条导线。部分所述 导线与第一电极层电性连接， 另一部分所述导线与第二电极层电性连接。 0009 根据上述本发明所提出的压力测量机构， 布线层独立设于第一电极层与第二电极 层外， 故当增加第一。
12、电极层与第二电极层的感测元件时， 布线层并不会占据第一电极层与 第二电极层的感测区域， 进而能够在不降低压力测量设备的感测区域的情况下， 提升压力 说 明 书 CN 103800018 A 4 2/5 页 5 测量设备感测的测量精准度。 0010 此外， 布线层设于第二基板的一侧， 且第一电极层与第二电极层均电性连接于布 线层。由于压力测量机构仅需要一布线层， 故制作压力测量机构时， 可减少网板的使用数 量、 印料的数量及工艺时间 ( 网印次数 )。 附图说明 0011 图 1 为一实施例所公开的压力测量机构的平面示意图 ； 0012 图 2 为图 1 的分解示意图 ； 0013 图 3A 为。
13、图 1 的放大示意图 ； 0014 图 3B 为图 3A 沿第 3B-3B 剖面线的结构简化的剖面示意图 ； 0015 图 4A 为沿图 1 的 4A-4A 剖面线结构简化的剖面示意图 ； 0016 图 4B 为沿图 1 的 4B-4B 剖面线的结构简化的剖面示意图 ； 0017 图 4C 与图 4D 为又一实施例的压力测量机构的部分剖面示意图 ； 0018 图 5 为另一实施例的压力测量机构的部分剖面示意图 ； 0019 图 6 为再一实施例的压力测量机构的部分剖面示意图。 0020 【主要元件符号说明】 0021 10 压力测量机构 0022 100 第一基板 0023 200 第二基板 。
14、0024 300 第一电极层 0025 310 第一感测组 0026 311 第一感测元件 0027 312 第一电性接点 0028 400 第二电极层 0029 410 第二感测组 0030 411 第二感测元件 0031 412 第二电性接点 0032 500 压阻层 0033 510 压阻元件 0034 600 布线层 0035 610 导线 0036 700 黏着层 0037 710 黏着单元 0038 720 黏着块 0039 800 导电件 0040 800a 导电针 0041 800b 导电针 0042 800c 铜箔胶带 0043 800d 铜箔胶带 说 明 书 CN 1038。
15、00018 A 5 3/5 页 6 具体实施方式 0044 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚明白， 以下结合具体实施例， 并参照 附图， 对本发明作进一步的详细说明。 0045 请参阅图 1， 图 1 为一实施例所公开的压力测量机构的平面示意图。在本实施例 中， 压力测量机构 10 应用于测量足部的压力状况。 0046 请参阅图 2， 图 2 为图 1 的分解示意图。本实施例的压力测量机构 10， 包含一第一 基板 100、 一第二基板 200、 一第一电极层 300、 一第二电极层 400、 至少一压阻层 500 及一布 线层 600。此外， 压力测量机构 10 还包含一黏着层 7。
16、00。在本实施例中， 第一电极层 300、 压 阻层 500 及黏着层 700 实际上是通过网印的方式形成于第一基板 100 上。第二电极层 400、 布线层 600 实际上是通过网印的方式形成于第二基板 200 上。第一基板 100 的材质为绝缘 材质。 0047 第一电极层300设于第一基板100， 其中第一电极层300的材质为导电材质。 第一 电极层 300 包含多个第一感测组。举例来说， 以图 2 中的第一感测组 310 为例。每一第一 感测组 310 包含多个第一感测元件 311。第一感测组 310 的各第一感测元件 311 彼此电性 连接， 而相异第一感测组 310 的各第一感测元。
17、件 311 彼此电性绝缘。并且， 第一感测组 310 的各第一感测元件 311 实质上沿一第一方向 ( 如箭头 a 所指的方向 ) 排列。此处所指实质 上沿第一方向排列涵盖沿第一方向直线排列或曲线排列的情况。 0048 压阻层 500 位于第一电极层 300 上。压阻层 500 包含多个压阻元件 510。所述压 阻元件 510 以阵列的方式排列， 且所述压阻元件 510 分别与所述第一感测元件 311 电性连 接。 0049 第二电极层400位于压阻层500上方， 其中第二电极层400的材质为导电材质。 第 二电极层 400 包含多个第二感测组 410。举例来说， 以图 2 的第二感测组 41。
18、0 为例， 每一第 二感测组 410 包含多个第二感测元件 411。第二感测组 410 的各第二感测元件 411 彼此电 性连接。而相异第二感测组 410 的各第二感测元件 411 彼此电性绝缘。并且， 第二感测组 410 的各第二感测元件 411 实质上沿一第二方向 ( 如箭头 b 所指的方向 ) 排列。此处所指 实质上沿第二方向排列涵盖沿第二方向直线排列或曲线排列的情况。此外， 第二方向与第 一方向近似正交。 0050 第二基板 200 位于第二电极层 400 上， 其中第二基板 200 的材质为绝缘材质。 0051 黏着层 700 设于第一基板 100 或是第二基板 200( 附图中未显。
19、示 )。黏着层 700 主 要是将第一基板 100 与第二基板 200 相黏合。黏着层 700 包含多个黏着单元 710 及多个黏 着块 720。各黏着单元 710 以阵列的方式排列， 且各黏着单元 710 介于各压阻元件 510 之 间。黏着块 720 彼此间隔排列， 且沿第一电极层 300 的周缘设置。详细来说， 黏着层 700 以 点阵列的方式黏着第一基板100与第二基板200， 使得第一基板100与第二基板200间保持 气体可以流通的状态。据此， 可防止第一基板 100 与第二基板 200 间的空气无法释放而产 生迟滞现象， 进而影响压力测量机构 10 的测量精确度。 0052 布线层。
20、600设于第二基板200， 且背向第一基板100。 换言之， 布线层600与第二电 极层 400 分别位于第二基板 200 的相对两面。布线层 600 的材质为导电材质。布线层 600 包含多条导线 610。部分导线 610 与第一电极层 300 电性连接， 另一部分导线 610 与第二 说 明 书 CN 103800018 A 6 4/5 页 7 电极层 400 电性连接。由于布线层 600 分别与第一电极层 300 及第二电极层 400 位于相异 层， 故布线层 600 并不会影响到第一电极层 300 及第二电极层 400 的感测区域。此外， 由于 布线层 600 位于第二基板 200 的。
21、一侧， 且第一电极层 300 及第二电极层 400 的各感测元件 的线路集中连接于布线层600， 故压力测量机构10仅需网印一次布线层600， 进而可减少网 印的次数及降低网板的制作成本与时间。 0053 导电件 800 包含多个导电针 800a、 800b。所述导电针 800a 分别电性连接导线 610 与第一电性接点 312。所述导电针 800b 分别电性连接导线 610 与第二电性接点 412。 0054 以下将对压力测量机构进行更详细的描述。请一并参阅图 3A 与图 3B， 其中图 3A 为图 1 的放大示意图， 图 3B 为图 3A 沿第 3B-3B 剖面线的结构简化的剖面示意图。压。
22、阻层 500 设置于第一电极层 300 上。换言之， 所述压阻元件 510 分别介于所述第一感测元件 311 与所述第二感测元件 411 之间， 且与所述第一感测元件 311 重叠。压阻元件 510 的材质中 含有碳， 当压阻元件510受到挤压时会改变压阻元件510中碳的排列， 进而改变本身的电阻 值。因此， 所述第一感测元件 311 与所述第二感测元件 411 能够感应压阻元件 510 的电阻 值变化。举例来说， 当压阻元件 510 受到较大的压力时， 会产生较小的电阻值， 当压阻元件 510受到较小的压力时， 会产生较大的电阻值。 取其中一组压阻元件510、 第一感测元件311 及第二感测。
23、元件 411 作为说明， 压阻元件 510 介于第一感测元件 311 及第二感测元件 411 之间， 并与第一感测元件 311 及第二感测元件 411 构成一电性回路。当压阻元件 510 承受 压力时， 会改变此电性回路的电阻值。并由所述电阻值推算出相对应的压力值。此外， 各第 一感测元件 311 与各第二感测元件 411 分别沿相异方向排列而构成一平面坐标系统， 故压 力测量机构 10 可依据各第一感测元件 311 及各第二感测元件 411 间的各电阻值来推算多 个坐标点的压力值。 0055 请参阅图4A至图4B， 图4A为沿图1的4A-4A剖面线的结构简化的剖面示意图， 图 4B 为沿图 。
24、1 的 4B-4B 剖面线的结构简化的剖面示意图。本实施例的压力测量机构 10 还包 含多个导电件 800。导电件 800 的材质为导电材质。每一第一感测组 310 具有一第一电性 接点 312。每一第二感测组 410 具有一第二电性接点 412。部分导电件 800 电性连接部分 导线 610 与各第一电性接点 312。另一部分导电件 800 电性连接另一部分导线 610 与各第 二电性接点 412。如图 4A 与图 4B 所示， 所述导电针 800a 贯穿第二基板 200， 且电性连接一 导线 610 与第一电性接点 312( 如图 4A 所示 )， 以及导电针 800b 电性连接另一导线 。
25、610 与 第二电性接点 412( 如图 4B 所示 )。 0056 然而， 图 4A 所显示的实施例并非用于限制导电件 800 的种类。请参阅图 4C 至图 4D， 图 4C 与图 4D 为又一实施例的压力测量机构的部分剖面示意图。在 4C 图所显示的实施 例中， 导电件 800 包含多个铜箔胶带 800c、 800d， 铜箔胶带 800c 分别电性连接部分导线 610 与第一电性接点 312( 如图 4C 所示 )， 以及铜箔胶带 800d 电性连接另一部分导线 610 与第 二电性接点 412( 如图 4D 所示 )。 0057 上述图 3B 的压阻层 500 设置于第一电极层 300 。
26、上。但并不以此为限， 请参阅图 5， 图 5 为另一实施例的压力测量机构的部分剖面示意图。本实施例的压阻层 500 的压阻元件 510 叠设于第二电极层 400 的第二感测元件 411。或者， 请参阅图 6， 图 6 为再一实施例的压 力测量机构的部分剖面示意图。本实施例的压阻层 500 的数量为二个， 且二压阻层 500 的 二压阻元件 510 分别叠设于第一电极层 300 的第一感测元件 311 与第二电极层 400 的第二 说 明 书 CN 103800018 A 7 5/5 页 8 感测元件 411。 0058 根据上述本发明所提出的压力测量机构， 布线层独立设于第一电极层与第二电极 。
27、层外， 故在空间有限的情况下增加第一电极层与第二电极层的感测元件时， 布线层并不会 占据第一电极层与第二电极层的感测区域， 进而能够在不降低压力测量设备的感测区域的 情况下， 提升压力测量设备感测的测量精准度。 0059 此外， 布线层设于第二基板的一侧， 且第一电极层与第二电极层均电性连接于布 线层。由于压力测量机构仅需要一布线层， 故制作压力测量机构时， 可减少网板的使用数 量、 印料的数量及工艺时间 ( 网印次数 )。 0060 以上所述的具体实施例， 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明， 应理解的是， 以上所述仅为本发明的具体实施例而已， 并不用于限制本发明， 。
28、凡在 本发明的精神和原则之内， 所做的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护 范围之内。 说 明 书 CN 103800018 A 8 1/6 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103800018 A 9 2/6 页 10 图 2 说 明 书 附 图 CN 103800018 A 10 3/6 页 11 图 3A 说 明 书 附 图 CN 103800018 A 11 4/6 页 12 图 3B 图 4A 说 明 书 附 图 CN 103800018 A 12 5/6 页 13 图 4B 图 4C 说 明 书 附 图 CN 103800018 A 13 6/6 页 14 图 4D 图 5图 6 说 明 书 附 图 CN 103800018 A 14 。