本發(fā)明涉及一種壓力傳感器模組，尤其涉及一種高密度傳感器模組。

背景技術(shù)：

傳感器越來(lái)越多的被運(yùn)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道、醫(yī)學(xué)等眾多行業(yè)。而隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)高密度傳感器模組的需求也日益增加。

在現(xiàn)有技術(shù)中，傳感器模組多為單層設(shè)計(jì)，其傳感器模組的感測(cè)密度與感測(cè)解析度均不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種具有高感測(cè)密度和高感測(cè)解析度的高密度傳感器模組。

一種高密度傳感器模組，包括：一第一基板；多個(gè)設(shè)置在該第一基板上的第一傳感器；多個(gè)設(shè)置在該第一傳感器上的第一傳導(dǎo)桿，多個(gè)該第一傳導(dǎo)桿與多個(gè)該第一傳感器一一對(duì)應(yīng)；一包覆多個(gè)該第一傳感器及多個(gè)該第一傳導(dǎo)桿一端的第一封裝體；一形成在該第一封裝體上的第二基板，多個(gè)該第一傳導(dǎo)桿穿過(guò)該第一封裝體及該第二基板；多個(gè)形成在該第二基板上的第二感測(cè)器，多個(gè)該第二感測(cè)器與多個(gè)該第一傳導(dǎo)桿呈周期排列，該第二傳感器的感測(cè)面于該第一基板上的投影與該第一傳感器的感測(cè)面于該第一基板上的投影部分重疊；及一包覆多個(gè)該第一傳導(dǎo)桿的另一端及多個(gè)該第二感測(cè)器的第二封裝體。

本發(fā)明提供的高密度傳感器模組，采用雙層結(jié)構(gòu)增加傳感器的數(shù)量，進(jìn)而提高了該高密度傳感器模組的感測(cè)密度及感測(cè)解析度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的高密度傳感器模組的平面示意圖。

圖2是沿圖1中ii-ii所示的高密度傳感器模組的剖視圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明

如下具體實(shí)施方式將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

具體實(shí)施方式

下面請(qǐng)結(jié)合附圖1-2及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種高密度傳感器模組100作進(jìn)一步說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1-2，本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種高密度傳感器模組100，該高密度傳感器模組100包括一感測(cè)區(qū)110及一圍繞該感測(cè)區(qū)110的非感測(cè)區(qū)120。

該高密度傳感器模組100包括一第一基板10、多個(gè)第一傳感器20、多個(gè)第一傳導(dǎo)桿30、一第一封裝體40、一形成在該第一封裝體40上的第二基板50、多個(gè)第二傳感器60、多個(gè)第二傳導(dǎo)桿70及一形成在該第二基板50上的第二封裝體80。

該第一基板10包括一支撐基板11、一形成在該支撐基板11上的第一緩沖層12及一形成在該第一緩沖層12的遠(yuǎn)離該支撐基板11的表面上的第一柔性電路板13。

該支撐基板11包括一第一表面111，該支撐基板11為一非彈性基板，其材質(zhì)可以是玻璃、金屬或是薄型塑膠片。

該第一緩沖層12形成在該第一表面111上。第一緩沖層12主要用于固定電路板及作為緩沖外界壓力。該第一緩沖層12的材質(zhì)為熱塑性聚氨酯（thermoplasticpolyurethane，tpu）、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，pdms）、硅膠、橡膠等。

該第一柔性電路板13包括一安裝面131，該安裝面131遠(yuǎn)離該第一表面111且與該第一表面111平行。

多個(gè)該第一傳感器20呈陣列分布在該第一安裝面131上且與該柔性電路板13電性連接。該第一傳感器20包括一感測(cè)面21，該感測(cè)面21遠(yuǎn)離該安裝面131且與該安裝面131平行。在本實(shí)施例中，該第一傳感器20為壓力傳感器。

多個(gè)該第一傳導(dǎo)桿30形成在多個(gè)該第一傳感器20的感測(cè)面21上。多個(gè)該第一傳導(dǎo)桿30與多個(gè)該第一傳感器20一一對(duì)應(yīng)。每個(gè)該第一傳導(dǎo)桿30呈“工”字型且包括位于該第一傳導(dǎo)桿30一端的一第一橫部31、一位于該第一傳導(dǎo)桿30另一端的第二橫部32及一垂直連接該第一橫部31和該第二橫部32的縱部33。該第一橫部31包括一第二表面311，該第二表面311為一平面且平行于該感測(cè)面21。該第二表面311遠(yuǎn)離該縱部33。該第二橫部32包括一第三表面321，該第三表面321平行于該第二表面311。該第三表面321遠(yuǎn)離該縱部33。該第一橫部31、該第二橫部32及該縱部33可以是一體成型的，也可以不是一體成型的。在本實(shí)施例中，該第一橫部31、該第二橫部32及該縱部33是一體成型的。在本實(shí)施例中，該第一傳感器20的感測(cè)面21及該第一傳導(dǎo)桿30的第一橫部31的第二表面311均呈圓形。在其他實(shí)施例中，該第一傳感器20的感測(cè)面21及該第一傳導(dǎo)桿30的第一橫部31的第二表面311也可以呈方形、橢圓形等其他形狀。

定義每個(gè)該第一傳導(dǎo)桿30的第一橫部31的寬度為d1，每個(gè)該第一傳導(dǎo)桿30的第二橫部32的寬度為d2，相鄰的兩個(gè)該第一傳導(dǎo)桿30的縱部33之間的距離為d3。其中，d3≧d2＞d1。優(yōu)選地，d3略大于d2。

該第三表面321還形成有多個(gè)微結(jié)構(gòu)322。在本實(shí)施例中，該多個(gè)微結(jié)構(gòu)322為球狀凸起。多個(gè)微結(jié)構(gòu)322用于增大與傳感面21的接觸面積，使該第二傳感器20受力集中，進(jìn)而增大該第一傳感器20的感測(cè)精確度。

該第一封裝體40形成在該第一柔性電路板13的安裝面131上且完全包覆該第一柔性電路板13的安裝面131、多個(gè)該第一傳感器20、多個(gè)該第二橫部32及部分縱部33。

在本實(shí)施例中，通過(guò)注塑成型的方式形成該第一封裝體40。該第一封裝體40的材質(zhì)為柔性或是具有彈性的材料。在本實(shí)施例中，該第一封裝體40的材質(zhì)為膠體。該第一封裝體40主要用于防止該第一傳感器20受到外界的干擾和損壞，進(jìn)而延長(zhǎng)該第一傳感器60的生命周期。

該第二基板50包括一第二緩沖層51及一形成在該第二緩沖層51的一表面上的第二柔性電路板52。

該第二緩沖層51形成在該第一封裝體40的遠(yuǎn)離該第一柔性電路板13的表面上。該第二緩沖層51包括多個(gè)第一開(kāi)口511。

該第二柔性電路板52包括多個(gè)第二開(kāi)口521，多個(gè)該第二開(kāi)口521與多個(gè)該第一開(kāi)口511位置相對(duì)且一一對(duì)應(yīng)。多個(gè)該第一傳導(dǎo)桿30的縱部33分別收容在多個(gè)該第一開(kāi)口511及多個(gè)該第二開(kāi)口521內(nèi)。該第二柔性電路板52還包括一安裝面522，該第二柔性電路板52的安裝面522遠(yuǎn)離該第一封裝體40。

多個(gè)該第二傳感器60形成在該第二柔性電路板52的安裝面522上且與該第二柔性電路板52電性連接。每個(gè)該第二傳感器60位于兩個(gè)相鄰的第二開(kāi)口521之間。每個(gè)該第二傳感器60包括一感測(cè)面61，該感測(cè)面61遠(yuǎn)離該第二柔性電路板52。在本實(shí)施例中，該第二傳感器60為壓力傳感器。該第二傳感器60的感測(cè)面61于該第一表面111上的投影與該第一傳感器20的感測(cè)面21于該第一表面111上的投影部分重疊。

多個(gè)該第二傳導(dǎo)桿70分別形成在多個(gè)該第二傳感器60的感測(cè)面61上，每個(gè)該第二傳導(dǎo)桿70的結(jié)構(gòu)與每個(gè)該該第一傳導(dǎo)桿30的結(jié)構(gòu)大體相同，均包括一第一橫部71、第二橫部72及縱部73。每個(gè)該第二傳導(dǎo)桿70的結(jié)構(gòu)與每個(gè)該該第一傳導(dǎo)桿30的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)僅在于：每個(gè)該第二傳導(dǎo)桿70的縱部73的長(zhǎng)度小于每個(gè)該該第一傳導(dǎo)桿30的縱部33的長(zhǎng)度。定義每個(gè)該第二傳導(dǎo)桿70的縱部73的長(zhǎng)度為l2，每個(gè)該該第一傳導(dǎo)桿30的縱部33的長(zhǎng)度為l1，l1＞l2。該第二傳導(dǎo)桿70的第一橫部71與該第一傳導(dǎo)桿30的第一橫部31間隔分布。每個(gè)該第二傳導(dǎo)桿70的第一橫部71的第二表面711與每個(gè)該第一傳導(dǎo)桿30的第一橫部31的第二表面311平齊。

該第二封裝體80位于該第二柔性電路板52的安裝面522上且完全包覆該第二柔性電路板52的安裝面522、多個(gè)該第一傳導(dǎo)桿30的第一橫部31和部分縱部33、多個(gè)第二傳感器60及多個(gè)第二傳導(dǎo)桿70。

在本實(shí)施例中，通過(guò)注塑成型的方式形成該第二封裝體80。該第二封裝體80的材質(zhì)為柔性或是具有彈性的材料。在本實(shí)施例中，該第二封裝體80的材質(zhì)為膠體。該第二封裝體80主要用于防止該第二傳感器60受到外界的干擾和損壞，進(jìn)而延長(zhǎng)該第二傳感器60的生命周期。

在本實(shí)施方式中，上述的第一傳感器20、第一傳導(dǎo)桿30、第二傳感器60、第二傳導(dǎo)桿70及與之對(duì)應(yīng)的部分第一基板10、第一封裝體40、第二基板50及第二封裝體80形成感測(cè)區(qū)110。環(huán)繞上述感測(cè)區(qū)110的部分第一基板10、第一封裝體40、第二基板50及第二封裝體80形成非感測(cè)區(qū)120。

該高密度傳感器模組100還包括至少一位于非感測(cè)區(qū)120內(nèi)的連接部90。該連接部90分別與第一柔性電路板13、第二柔性電路板52電連接，并包括有暴露于該高密度傳感器模組100之外的接口，該連接部90用于將該第一傳感器20及該第二傳感器60感測(cè)到的信號(hào)輸出。

在本發(fā)明提供的第二實(shí)施例中，該高密度傳感器模組100還可以不包括多個(gè)該第二傳導(dǎo)桿70，此時(shí)，該第一傳導(dǎo)桿30的該第一橫部31的第二表面311與該第二傳感器60的感測(cè)面平齊。

在本發(fā)明提供的第三實(shí)施例中，該第一傳導(dǎo)桿30的第三表面321及該第二傳導(dǎo)桿70的第三表面721也可以是平面。

當(dāng)該高密度傳感器模組100受到來(lái)自外界的正向壓力時(shí)，壓力信號(hào)過(guò)該第一傳導(dǎo)桿30及該第二傳導(dǎo)桿70傳導(dǎo)至與之對(duì)應(yīng)的該一傳感器20及該第二傳感器60，該一傳感器20及該第二傳感器60將所感測(cè)到的壓力信號(hào)按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或其他形式的信號(hào)并將該電信號(hào)或其他形式的信號(hào)通過(guò)該連接部90輸出。

本發(fā)明提供的高密度傳感器模組100，采用雙層結(jié)構(gòu)增加傳感器的數(shù)量，進(jìn)而提高了該高密度傳感器模組100的感測(cè)密度及感測(cè)解析度；2）多個(gè)第二傳感器與多個(gè)該第一傳導(dǎo)桿呈周期排列且彼此間隔，使得多個(gè)第一傳感器與多個(gè)第二傳感器在傳感器的分布密度增大（例如：第一傳感器和第二傳感器有部分堆疊）的情況下也互不影響，保證了傳感器的獨(dú)立性。

可以理解的是，以上實(shí)施例僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，并非用作對(duì)本發(fā)明的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出的其它各種相應(yīng)的改變與變形，都落在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。