传感器连接结构及阵列式压力传感器的制作方法

本发明涉及压力传感器，尤其涉及一种传感器连接结构及阵列式压力传感器。

背景技术：

1、压力传感器(pressure transducer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。压力传感器通常以顶层、压力敏感层、底层垂直组装而成，该类型的压力传感器在受到压力时，顶层和底层会接触以此产生相应的电信号，由于压力敏感层的存在，该器件在受到不同大小的压力时，其会产生不同的电信号。

2、压力传感器需要有一定的灵敏度，以确保压力传感器使用的精准性。现有技术中，在实现高灵敏度时，可以将顶层和底层的间隙减小来实现，但该方法的缺陷在于，当顶层和底层的间距较小时，对阵列式压力传感器某一点按压后，该点周围的点由于间距太小可能也会和底层接触产生电信号，即出现单点扰动情况。针对此问题，一些压力传感器增加中间夹层镂空模板，但是，距离模板边缘近的触点相比于距离模板边缘远的触点需要更大的力才能接触到底电极，因此，该方法会降低压力传感器的灵敏度。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的至少以上技术问题，本发明提供了一种传感器连接结构及阵列式压力传感器。

2、本发明一方面提供一种传感器连接结构，包括传感器顶层和传感器中层；所述传感器顶层包括顶层基底、顶层顶面电极和顶层底面电极，所述顶层顶面电极和所述顶层底面电极分别位于所述顶层基底的顶层和底层并相对设置，所述顶层顶面电极和所述顶层底面电极连通；所述传感器中层包括中层粘接层、中层电极和压力敏感微柱，所述中层粘接层包覆所述中层电极，所述压力敏感微柱与所述中层电极连接，并位于所述中层粘接层的顶层侧；所述传感器顶层和所述传感器中层叠加设置，所述顶层基底的底层与所述中层粘接层的顶层粘接，并且所述顶层底面电极嵌套于所述压力敏感微柱上。

3、在一些实施例中，所述顶层基底包括拱形部，所述拱形部的底层所在侧形成容纳空间，所述顶层顶面电极和所述顶层底面电极分别位于所述拱形部的顶层和底层并相对设置；所述传感器顶层和所述传感器中层叠加设置时，所述压力敏感微柱位于拱形部所形成的所述容纳空间内，所述拱形部位于所述容纳空间的边缘与所述中层粘接层的顶层粘接，从而使所述压力敏感微柱和所述顶层底面电极位于独立的空间内。

4、在一些实施例中，所述中层电极包括中层电极柱，所述中层电极柱与所述中层电极连接，并且所述中层电极柱的顶端凸出所述中层粘接层的顶层，所述中层电极通过所述中层电极柱与所述压力敏感微柱连接。

5、在一些实施例中，所述中层电极的底部位于所述中层粘接层的底层所在侧，从而形成所述传感器中层的中层底面电极。

6、在一些实施例中，所述压力敏感微柱为3d柱状结构，所述顶层底面电极嵌套于所述压力敏感微柱上时，所述3d柱状结构与所述顶层底面电极接触。

7、在一些实施例中，还包括传感器底层；所述传感器底层包括基底层、底层底面电极、底层顶面电极和底层隔离层，所述底层底面电极设于所述基底层的底面，所述底层顶面电极设于所述基底层的顶面，并且所述底层底面电极和所述底层顶面电极连通；所述底层隔离层设于所述基底层顶层所在侧，所述底层隔离层围设在所述底层顶面电极的外侧，并且高于所述底层顶面电极，所述传感器中层与所述传感器底层叠加时，所述中层底面电极与所述底层顶面电极间隔设置，受到压力时，所述中层底面电极与所述底层顶面电极接触连通，并且所述底层隔离层的顶端与所述中层粘接层的底层抵接，所述中层底面电极和所述底层顶面电极位于所述中层粘接层、所述底层隔离层和所述基底层围成的空间内。

8、在一些实施例中，所述底层顶面电极的顶面垂直设置具有设定高度的底层电极柱，所述传感器中层与所述传感器底层叠加时，所述底层电极柱的顶端与中层底面电极的底面间隔设置，受到压力时，所述底层电极柱的顶端与中层底面电极抵接。

9、在一些实施例中，所述传感器底层还包括底层粘接层，所述底层粘接层设于所述基底层的顶面，所述传感器中层与所述传感器底层叠加时，所述基底层通过所述底层粘接层与所述中层粘接层连接。

10、在一些实施例中，所述中层电极柱的高度为500微米至1000微米，所述底层电极柱的高度为500微米至1000微米。

11、本发明另一方面还提供一种阵列式压力传感器，包括上述传感器连接结构。

12、本发明提供的一种传感器连接结构及阵列式压力传感器，传感器顶层和传感器中层叠加设置时，顶层底面电极嵌套在对应位置的敏感微柱上，而顶层底面电极周围的顶层基底的底层与压力敏感微柱及中层电极周围的中层粘接层的顶层粘接，此时，顶层底面电极和压力敏感微柱形成一个独立电极点位，阵列式压力传感器包括多个该独立电极点位，使用时，对于单点的按压，不会影响到其他点位，进而达到避免/降低传感器单点扰动的问题。

技术特征：

1.一种传感器连接结构，其特征在于：包括传感器顶层(10)和传感器中层(20)；

2.根据权利要求1所述的传感器连接结构，其特征在于，所述顶层基底(110)包括拱形部，所述拱形部的底层所在侧形成容纳空间，所述顶层顶面电极(120)和所述顶层底面电极(130)分别位于所述拱形部的顶层和底层并相对设置；

3.根据权利要求1所述的传感器连接结构，其特征在于，所述中层电极(20)包括中层电极柱(240)，所述中层电极柱(240)与所述中层电极(220)连接，并且所述中层电极柱(240)的顶端凸出所述中层粘接层(210)的顶层，所述中层电极(220)通过所述中层电极柱(240)与所述压力敏感微柱(230)连接。

4.根据权利要求1所述的传感器连接结构，其特征在于，所述中层电极(220)的底部位于所述中层粘接层(210)的底层所在侧，从而形成所述传感器中层(20)的中层底面电极(250)。

5.根据权利要求1所述的传感器连接结构，其特征在于，所述压力敏感微柱(230)为3d柱状结构，所述顶层底面电极(130)嵌套于所述压力敏感微柱(230)上时，所述3d柱状结构与所述顶层底面电极(130)接触。

6.根据权利要求3所述的传感器连接结构，其特征在于，还包括传感器底层(30)；

7.根据权利要求6所述的传感器连接结构，其特征在于，所述底层顶面电极(330)的顶面垂直设置具有设定高度的底层电极柱(350)，所述传感器中层(20)与所述传感器底层(30)叠加时，所述底层电极柱(350)的顶端与中层底面电极(250)的底面间隔设置，受到压力时，所述底层电极柱(350)的顶端与所述中层底面电极(250)抵接。

8.根据权利要求6所述的传感器连接结构，其特征在于，所述传感器底层(30)还包括底层粘接层(360)，所述底层粘接层(360)设于所述基底层(310)的顶面，所述传感器中层(20)与所述传感器底层(30)叠加时，所述基底层(310)通过所述底层粘接层(360)与所述中层粘接层(210)连接。

9.根据权利要求6所述的传感器连接结构，其特征在于，所述中层电极柱(240)的高度为500微米至1000微米，所述底层电极柱(350)的高度为500微米至1000微米。

10.一种阵列式压力传感器，其特征在于，包括如权利要求6至9中任一项所述的传感器连接结构。

技术总结
本发明涉及压力传感器技术领域，尤其涉及一种传感器连接结构及阵列式压力传感器，该结构包括传感器顶层和传感器中层；传感器顶层包括顶层基底、顶层顶面电极和顶层底面电极，顶层顶面电极和顶层底面电极分别位于顶层基底的顶层和底层并相对设置，顶层顶面电极和顶层底面电极连通；传感器中层包括中层粘接层、中层电极和压力敏感微柱，中层粘接层包覆中层电极，压力敏感微柱与中层电极连接，并位于中层粘接层的顶层侧；传感器顶层和传感器中层叠加设置，顶层基底的底层与中层粘接层的顶层粘接，并且顶层底面电极嵌套于压力敏感微柱上。本发明对于单点的按压，不会影响到其他点位，进而达到避免/降低传感器单点扰动的问题。

技术研发人员：王家林,潘炳弋戈
受保护的技术使用者：上海幂方电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24