高密度传感器模组的制作方法

文档序号:11232690阅读:215来源:国知局
高密度传感器模组的制造方法与工艺
本发明涉及一种压力传感器模组,尤其涉及一种高密度压力传感器模组。
背景技术
:压力传感器越来越多的被运用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道、医学等众多行业。而随着科学技术的快速发展,对高密度压力传感器的需求也日益增加。在现有技术中,压力传感器模组多为单层设计,其压力传感器模组的感测密度与感测解析度均不高。技术实现要素:有鉴于此,本发明提供一种具有高感测密度和高感测解析度的高密度压力传感器模组。一种高密度传感器模组,包括:一基板,该基板包括一电路板;一形成在该电路板上的第一支撑件,该第一支撑件包括至少一感测槽,该感测槽包括一第一侧壁,该第一侧壁与从该感测槽内裸露出来的该电路板之间的夹角不小于90°;至少一形成在该第一侧壁上的传感器,该传感器与该电路板电连接;及至少一收容在该感测槽内的传导杆;当该传导杆受到一正向压力时,该传导杆会沿着与该电路板垂直的方向滑动并挤压该传感器,将来自于该传导杆的压力传导给该传感器。本发明提供的高密度传感器模组,增设了一第一支撑件,传感器借助于该第一支撑件以垂直于电路板或是与电路板呈一定夹角的方式设置在第一支撑件上,使得传感器的分布密度增大,数量增多,进而增大了传感器的感测密度及感测解析度。附图说明图1是本发明第一实施例提供的高密度传感器模组的平面示意图。图2是沿图1中ii-ii所示的高密度传感器模组的剖视图。图3是图2所示的高密度传感器模组受到正向压力时的状态剖视图。图4是本发明第二实施例提供的高密度传感器模组受到正向压力时的状态剖视图。图5是本发明第三实施例提供的高密度传感器模组受到正向压力时的状态剖视图。主要元件符号说明高密度传感器模组100,200,300感测区110非感测区120基板130电路板10,40第一表面11第二表面12连接部180第二支撑件20第一支撑件30,60,90第三表面31,61第四表面32,62,92感测槽33,63,93第一侧壁331,631,931第二侧壁332,632,932开口64,94传感器140,240,340感测面141,241,341缓冲层150,250传导杆160,260,360顶面161,361第一侧面162,362第二侧面163,363斜面164,264底面364第一斜面365第二斜面366封装体170如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式下面请结合附图1-5及实施例对本发明提供的一种高密度压力传感器作进一步说明。请参阅图1-3,本发明第一实施例提供一种高密度传感器模组100,该高密度传感器模组100包括一感测区110及一围绕该感测区110的非感测区120。该高密度传感器模组100包括一基板130、多个传感器140、多个传导杆160及一封装体170。该基板130包括一电路板10、一第二支撑件20及一第一支撑件30。该电路板10包括一第一表面11及一与该第一表面11相背的第二表面12。该第二支撑件20形成在该第二表面12上,该第一支撑件30形成在该第一表面11上。该电路板10可以为柔性电路板、刚性电路板或是刚挠结合板中的一种。该第二支撑件20为一非弹性基板,其材质可以是玻璃、金属或是薄型塑胶片。该第二支撑件20用于支撑该电路板10、该第一支撑件30、该传导杆160及该封装体170。该第一支撑件30为一非弹性基板,其材质可以是玻璃、金属或是薄型塑胶片。该第一支撑件30用于支撑该传导杆160并按一定角度固定该传感器140。该第一支撑件30包括一第三表面31及一与该第三表面31相背的第四表面32。该第三表面31与该第一表面11相贴且与该第一表面11平行。自该第四表面32向该第三表面31凹陷形成有多个感测槽33,部分该电路板10从该感测槽33内裸露出来。每个感测槽33的纵截面大体呈直角梯形状。每个该感测槽33包括一第一侧壁331及一与该第一侧壁331相对的第二侧壁332。该第一侧壁331垂直于该第三表面31,该第二侧壁332相对于该电路板10倾斜。定义该第二侧壁332与从该感测槽33内裸露出来的该电路板10之间的角度为β,则β>90°。该传感器140形成在该第一侧壁331上且与该电路板10电性连接。每个该第一侧壁331上形成有一个该传感器140。优选的,该传感器140的垂直于该电路板10方向的高度与该第一支撑件30的垂直于该电路板10方向的高度一致。每个该传感器140包括一感测面141,该感测面141远离该第一侧壁331且平行于该第一侧壁331。每个该感测面141上还形成有一缓冲层150,该缓冲层150主要用于保护该传感器140并将来自于该传导杆160的压力传导至该传感器140。该缓冲层150的材质为热塑性聚氨酯(thermoplasticpolyurethane,tpu)、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,pdms)、硅胶、橡胶等。每个该传导杆160大体呈楔形,每个该传导杆160还包括一顶面161、一与该顶面161垂直连接的第一侧面162、一与该第一侧面162相背的第二侧面163及一连接该第一侧面162和该第二侧面163的斜面164。该顶面161平行于该第四表面32。该第二侧面163与该斜面164之间的夹角为锐角,该斜面164与该第二侧壁332相对,在受到外力时,该斜面164能够沿该第二侧壁332向垂直于该电路板的方向滑动。该封装体170形成在该电路板10的该第一表面11上且包覆该第一支撑件30及多个该传导杆160。在本实施例中,通过注塑成型的方式形成该封装体170。该封装体170的材质为柔性或是具有弹性的材料。在本实施例中,该封装体170的材质为胶体。该封装体170主要用于防止该传感器140受到外界的干扰或损坏,进而延长该传感器140的生命周期。在本实施方式中,该传感器140、该缓冲层150、该传导杆160及与之对应的部分基板130及封装体170形成感测区110。环绕该感测区110的部分基板130、封装体170形成非感测区120。该高密度传感器模组100还包括至少一位于非感测区120内的连接部180。该连接部180与电路板10电性连接,并包括有暴露于该高密度传感器模组100之外的接口(图未示),该连接部180用于将该传感器140感测到的信号输出。当该高密度传感器模组100受到外界正向压力时,该传导杆160在该第二侧壁332的推挤下会沿该第二侧壁332滑动,进而使得该传导杆160的该第一侧面162与该缓冲层150相接触,进而使该传感器140接收到来自于该传导杆160的压力。该传感器140将所感测到的压力按一定的规律转换成电信号或其他形式的信号并将该电信号或其他形式的信号通过该高密度传感器模组100的连接部180输出到该高密度传感器模组100的外部。由于该传感器140感测到的压力大小与外界施加的正向压力之间存在确定的对应关系,故可通过该传感器140感测到的压力大小计算出所受到的外界正向压力的大小。请参阅图4,本发明第二实施例提供了一种高密度传感器模组200,该高密度传感器模组200与上述第一实施例提供的该高密度传感器模组100的结构大致相同,其不同点在于该高密度传感器模组200的第一支撑件60与该高密度传感器模组100的第一支撑件30不同。该第一支撑件60的具体结构如下:该高密度传感器模组200的第一支撑件60包括一第三表面61及一与该第三表面61相背的第四表面62。自该第四表面62向该第三表面61依次形成有多个开口64及多个感测槽63。该感测槽63与该开口64相连通。每个该感测槽63对应两个该开口64。部分该高密度传感器模组200的电路板40从该感测槽63内裸露出来。每个该感测槽63的纵截面的形状大体为非直角梯形。每个该感测槽63包括一第一侧壁631及一与该第一侧壁631相对的第二侧壁632。该第一侧壁631及该第二侧壁632均相对于该电路板40倾斜一定角度,定义该第一侧壁631及该第二侧壁632与从该感测槽63内裸露出的部分该电路板40之间的夹角分别为β1、β2、,β1>90°,β2>90°。在本实施例中,β1=β2。该第一侧壁631和该第二侧壁632上均形成有传感器240。每个该开口64位于与其对应的感测槽63的第一侧壁631或第二侧壁632的正上方,每个该开口64内收容有一个该高密度传感器模组200的传导杆260,该开口64的平行于该第四表面62方向的尺寸等于或略大于该传导杆260的对应的尺寸,从而限制该传导杆260只能沿垂直该第四表面62的方向滑动。收容在两个相邻的该开口64内的两个该传导杆260的斜面264分别与形成在该第一侧壁631和该第二侧壁632上的该传感器240的感测面241相对。在每个该传感器240的该感测面241与该传导杆260的斜面264之间还形成有一缓冲层250。该缓冲层250固定在该感测面241上,用于保护该传感器240并将来自于该传导杆260的压力传导至该传感器240。在第二实施例中,当该高密度传感器模组200受到来自外界的正向压力时,该传导杆260会沿垂直于该第四表面62的方向滑动,并挤压该缓冲层250,进而将来自于该传导杆260的压力传导给该传感器240,该传感器240接收到该压力后,将所感测到的压力信号按一定的规律转换成电信号或其他形式的信号并将该电信号或其他形式的信号通过该高密度传感器模组200的连接部(图未示)输出到该高密度传感器模组200的外部。由于该传感器240感测到的压力大小与外界施加的正向压力之间存在确定的对应关系,故可通过该传感器240感测到的压力大小计算出所受到的外界正向压力的大小。请参考图5,本发明的第三实施例提供一种高密度传感器模组300,其结构与上述第二实施例提供的高密度传感器模组100基本相同,其区别点在于:在本实施例中,第一支撑件90(中间的直线请去掉,参图)包括至少一感测槽93及至少一开口94,一个开口94对应于一个感测槽93,每个该感测槽93的第一侧壁931和第二侧壁932的上形成有一个传感器340。每个该传导杆360包括一顶面361、一垂直于该顶面361的第一侧面362、一与该第一侧面362相对的第二侧面363、一与该顶面361相对的底面364及连接该第一侧面362与该底面364的第一斜面365及一连接该第二侧面363及该底面364的第二斜面366。该第一斜面365及该第二斜面366分别与形成在该感测槽93的第二侧壁932及第一侧壁931上的传感器340的感测面341相对。在第三实施例中,当该高密度传感器模组300受到来自外界的正向压力时,该传导杆360会沿垂直于第四表面92的方向滑动,并挤压缓冲层350,进而将来自于该传导杆360的压力传导给对应的该两个传感器340,对应的该两个传感器340接收到该压力后,将所感测到的压力信号按一定的规律转换成电信号或其他形式的信号并将该电信号或其他形式的信号通过该高密度传感器模组300的连接部(图未示)输出到该高密度传感器模组300的外部。由于对应的该两个传感器340感测到的压力大小与外界施加的正向压力之间存在确定的对应关系,故可通过对应的该两个传感器340感测到的压力大小计算出所受到的外界正向压力的大小。本发明提供的高密度传感器模组,增设了一第一支撑件,传感器借助于该第一支撑件以垂直于电路板或是与电路板呈一定夹角的方式设置在第一支撑件上,使得传感器的分布密度增大,数量增多,进而增大了传感器的感测密度及感测解析度。可以理解的是,以上实施例仅用来说明本发明,并非用作对本发明的限定。对于本领域的普通技术人员来说,根据本发明的技术构思做出的其它各种相应的改变与变形,都落在本发明权利要求的保护范围之内。当前第1页12
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