壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，包含一第一基板、一第二基板、一第一電極層、一第二電極層及至少一壓阻層。第二基板面向第一基板。第一電極層設(shè)于第一基板，且面向第二基板。第二電極層設(shè)于第二基板，且面向第一電極層。壓阻層介于第一電極層與第二電極層之間。布線層設(shè)于第二基板，且背向第一基板。布線層包含多條導(dǎo)線。部分所述導(dǎo)線與第一電極層電性連接，另一部分所述導(dǎo)線與第二電極層電性連接。
【專利說(shuō)明】壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，特別是一種具有高密度測(cè)量陣列的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]足部乃是扮演人體和地面接觸時(shí)支撐身體重量、減輕下肢和相關(guān)關(guān)節(jié)的受力、吸收震動(dòng)、減緩沖擊及控制身體平衡的重要角色。而此功能主要是靠足部?jī)?nèi)的骨骼、韌帶及肌肉等各組織所協(xié)調(diào)組成。
[0003]在普通大眾中，至少有百分之八十的人有足部方面的問(wèn)題，而腳踝和足部的傷害會(huì)改變步態(tài)的力學(xué)，進(jìn)而對(duì)其它下肢的關(guān)節(jié)造成壓力，因此可能會(huì)導(dǎo)致這些關(guān)節(jié)產(chǎn)生病變。但是這些問(wèn)題通常都可以借助適當(dāng)?shù)脑u(píng)估、治療與照顧來(lái)加以矯正。
[0004]現(xiàn)今的步態(tài)評(píng)估(Gait Assessment)是通過(guò)一種壓力測(cè)量設(shè)備來(lái)進(jìn)行的,壓力測(cè)量設(shè)備應(yīng)用于測(cè)量足部時(shí)，會(huì)將壓力測(cè)量設(shè)備設(shè)計(jì)成一鞋墊形的片狀測(cè)量板，可置于鞋底供患者穿著而進(jìn)行活動(dòng)測(cè)量，以測(cè)量患者于步態(tài)過(guò)程的反作用力。
[0005]為了提升壓力測(cè)量設(shè)備的測(cè)量精確度，一般壓力測(cè)量設(shè)備是采用陣列壓力感測(cè)元件。陣列壓力感測(cè)元件主要是通過(guò)χ、Y軸電極交疊來(lái)達(dá)到掃瞄式陣列壓力檢測(cè)的功效。然而陣列數(shù)目影響所需的布線面積。舉例而言，若此陣列為10X10陣列數(shù)目，在設(shè)計(jì)上X及Y軸均需有10組的電極布線，而電極布線寬度隨著工藝設(shè)備有其極限所在，因此，在測(cè)量空間有限的情況下，若布線區(qū)域與感測(cè)區(qū)域位在同一平面時(shí)，勢(shì)必會(huì)犧牲掉部分感測(cè)區(qū)域。如此一來(lái)，可能降低部分足部風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目的準(zhǔn)確度，甚至無(wú)法評(píng)估，特別是在重心偏移分析(Center of pressure, COP)的評(píng)估可能會(huì)因?yàn)榇丝臻g的數(shù)據(jù)空缺而造成重心偏移分析的誤判。
[0006]因此，如何在測(cè)量空間有限的情況下，提升壓力測(cè)量設(shè)備感測(cè)的測(cè)量精準(zhǔn)度將是研發(fā)人員必須克服的一項(xiàng)重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于以上的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，以在測(cè)量空間有限的情況下，提升壓力測(cè)量設(shè)備的測(cè)量精準(zhǔn)度。
[0008]本發(fā)明的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，包含一第一基板、一第二基板、一第一電極層、一第二電極層、至少一壓阻層及一布線層。第二基板面向第一基板。第一電極層設(shè)于第一基板，且面向第二基板。第二電極層設(shè)于第二基板，且面向第一電極層。壓阻層介于第一電極層與第二電極層之間。布線層設(shè)于第二基板，且背向第一基板。布線層包含多條導(dǎo)線。部分所述導(dǎo)線與第一電極層電性連接，另一部分所述導(dǎo)線與第二電極層電性連接。
[0009]根據(jù)上述本發(fā)明所提出的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，布線層獨(dú)立設(shè)于第一電極層與第二電極層外，故當(dāng)增加第一電極層與第二電極層的感測(cè)元件時(shí)，布線層并不會(huì)占據(jù)第一電極層與第二電極層的感測(cè)區(qū)域，進(jìn)而能夠在不降低壓力測(cè)量設(shè)備的感測(cè)區(qū)域的情況下，提升壓力測(cè)量設(shè)備感測(cè)的測(cè)量精準(zhǔn)度。
[0010]此外,布線層設(shè)于第二基板的一側(cè),且第一電極層與第二電極層均電性連接于布線層。由于壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)僅需要一布線層，故制作壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)時(shí)，可減少網(wǎng)板的使用數(shù)量、印料的數(shù)量及工藝時(shí)間(網(wǎng)印次數(shù))。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為一實(shí)施例所公開的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)的平面示意圖；
[0012]圖2為圖1的分解示意圖；
[0013]圖3A為圖1的放大示意圖；
[0014]圖3B為圖3A沿第3B-3B剖面線的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的剖面示意圖；
[0015]圖4A為沿圖1的4A-4A剖面線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的剖面示意圖；
[0016]圖4B為沿圖1的4B-4B剖面線的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的剖面示意圖；
[0017]圖4C與圖4D為又一實(shí)施例的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)的部分剖面示意圖；
[0018]圖5為另一實(shí)施例的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)的部分剖面示意圖；
[0019]圖6為再一實(shí)施例的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)的部分剖面示意圖。
[0020]【主要元件符號(hào)說(shuō)明】
[0021]10壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)
[0022]100 第一基板
[0023]200 第二基板
[0024]300第一電極層
[0025]310第一感測(cè)組
[0026]311第一感測(cè)元件
[0027]312第一電性接點(diǎn)
[0028]400第二電極層
[0029]410第二感測(cè)組
[0030]411第二感測(cè)元件
[0031]412第二電性接點(diǎn)
[0032]500壓阻層
[0033]510壓阻元件
[0034]600布線層
[0035]610 導(dǎo)線
[0036]700黏著層
[0037]710黏著單元
[0038]720黏著塊
[0039]800導(dǎo)電件
[0040]800a 導(dǎo)電針
[0041]800b 導(dǎo)電針
[0042]800c銅箔膠帶
[0043]800d銅箔膠帶【具體實(shí)施方式】
[0044]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0045]請(qǐng)參閱圖1，圖1為一實(shí)施例所公開的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)的平面示意圖。在本實(shí)施例中，壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)10應(yīng)用于測(cè)量足部的壓力狀況。
[0046]請(qǐng)參閱圖2，圖2為圖1的分解示意圖。本實(shí)施例的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)10，包含一第一基板100、一第二基板200、一第一電極層300、一第二電極層400、至少一壓阻層500及一布線層600。此外，壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)10還包含一黏著層700。在本實(shí)施例中，第一電極層300、壓阻層500及黏著層700實(shí)際上是通過(guò)網(wǎng)印的方式形成于第一基板100上。第二電極層400、布線層600實(shí)際上是通過(guò)網(wǎng)印的方式形成于第二基板200上。第一基板100的材質(zhì)為絕緣材質(zhì)。
[0047]第一電極層300設(shè)于第一基板100,其中第一電極層300的材質(zhì)為導(dǎo)電材質(zhì)。第一電極層300包含多個(gè)第一感測(cè)組。舉例來(lái)說(shuō)，以圖2中的第一感測(cè)組310為例。每一第一感測(cè)組310包含多個(gè)第一感測(cè)元件311。第一感測(cè)組310的各第一感測(cè)元件311彼此電性連接，而相異第一感測(cè)組310的各第一感測(cè)元件311彼此電性絕緣。并且，第一感測(cè)組310的各第一感測(cè)元件311實(shí)質(zhì)上沿一第一方向(如箭頭a所指的方向)排列。此處所指實(shí)質(zhì)上沿第一方向排列涵蓋沿第一方向直線排列或曲線排列的情況。
[0048]壓阻層500位于第一電極層300上。壓阻層500包含多個(gè)壓阻元件510。所述壓阻元件510以陣列的方式排列，且所述壓阻元件510分別與所述第一感測(cè)元件311電性連接。
[0049]第二電極層400位于壓阻層500上方，其中第二電極層400的材質(zhì)為導(dǎo)電材質(zhì)。第二電極層400包含多個(gè)第二感測(cè)組410。舉例來(lái)說(shuō)，以圖2的第二感測(cè)組410為例，每一第二感測(cè)組410包含多個(gè)第二感測(cè)元件411。第二感測(cè)組410的各第二感測(cè)元件411彼此電性連接。而相異第二感測(cè)組410的各第二感測(cè)元件411彼此電性絕緣。并且，第二感測(cè)組410的各第二感測(cè)元件411實(shí)質(zhì)上沿一第二方向(如箭頭b所指的方向)排列。此處所指實(shí)質(zhì)上沿第二方向排列涵蓋沿第二方向直線排列或曲線排列的情況。此外，第二方向與第一方向近似正交。 [0050]第二基板200位于第二電極層400上，其中第二基板200的材質(zhì)為絕緣材質(zhì)。
[0051]黏著層700設(shè)于第一基板100或是第二基板200 (附圖中未顯示)。黏著層700主要是將第一基板100與第二基板200相黏合。黏著層700包含多個(gè)黏著單元710及多個(gè)黏著塊720。各黏著單元710以陣列的方式排列，且各黏著單元710介于各壓阻元件510之間。黏著塊720彼此間隔排列，且沿第一電極層300的周緣設(shè)置。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，黏著層700以點(diǎn)陣列的方式黏著第一基板100與第二基板200，使得第一基板100與第二基板200間保持氣體可以流通的狀態(tài)。據(jù)此，可防止第一基板100與第二基板200間的空氣無(wú)法釋放而產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象，進(jìn)而影響壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)10的測(cè)量精確度。
[0052]布線層600設(shè)于第二基板200，且背向第一基板100。換言之，布線層600與第二電極層400分別位于第二基板200的相對(duì)兩面。布線層600的材質(zhì)為導(dǎo)電材質(zhì)。布線層600包含多條導(dǎo)線610。部分導(dǎo)線610與第一電極層300電性連接，另一部分導(dǎo)線610與第二電極層400電性連接。由于布線層600分別與第一電極層300及第二電極層400位于相異層，故布線層600并不會(huì)影響到第一電極層300及第二電極層400的感測(cè)區(qū)域。此外，由于布線層600位于第二基板200的一側(cè)，且第一電極層300及第二電極層400的各感測(cè)元件的線路集中連接于布線層600，故壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)10僅需網(wǎng)印一次布線層600，進(jìn)而可減少網(wǎng)印的次數(shù)及降低網(wǎng)板的制作成本與時(shí)間。
[0053]導(dǎo)電件800包含多個(gè)導(dǎo)電針800a、800b。所述導(dǎo)電針800a分別電性連接導(dǎo)線610與第一電性接點(diǎn)312。所述導(dǎo)電針800b分別電性連接導(dǎo)線610與第二電性接點(diǎn)412。
[0054]以下將對(duì)壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行更詳細(xì)的描述。請(qǐng)一并參閱圖3A與圖3B，其中圖3A為圖1的放大示意圖，圖3B為圖3A沿第3B-3B剖面線的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的剖面示意圖。壓阻層500設(shè)置于第一電極層300上。換言之，所述壓阻元件510分別介于所述第一感測(cè)元件311與所述第二感測(cè)元件411之間，且與所述第一感測(cè)元件311重疊。壓阻元件510的材質(zhì)中含有碳，當(dāng)壓阻元件510受到擠壓時(shí)會(huì)改變壓阻元件510中碳的排列，進(jìn)而改變本身的電阻值。因此，所述第一感測(cè)元件311與所述第二感測(cè)元件411能夠感應(yīng)壓阻元件510的電阻值變化。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)壓阻元件510受到較大的壓力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較小的電阻值，當(dāng)壓阻元件510受到較小的壓力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的電阻值。取其中一組壓阻元件510、第一感測(cè)元件311及第二感測(cè)元件411作為說(shuō)明，壓阻元件510介于第一感測(cè)元件311及第二感測(cè)元件411之間，并與第一感測(cè)元件311及第二感測(cè)元件411構(gòu)成一電性回路。當(dāng)壓阻元件510承受壓力時(shí)，會(huì)改變此電性回路的電阻值。并由所述電阻值推算出相對(duì)應(yīng)的壓力值。此外，各第一感測(cè)元件311與各第二感測(cè)元件411分別沿相異方向排列而構(gòu)成一平面坐標(biāo)系統(tǒng)，故壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)10可依據(jù)各第一感測(cè)元件311及各第二感測(cè)元件411間的各電阻值來(lái)推算多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的壓力值。
[0055]請(qǐng)參閱圖4A至圖4B，圖4A為沿圖1的4A-4A剖面線的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的剖面示意圖，圖4B為沿圖1的4B-4B剖面線的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的剖面示意圖。本實(shí)施例的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)10還包含多個(gè)導(dǎo)電件800。導(dǎo)電件800的材質(zhì)為導(dǎo)電材質(zhì)。每一第一感測(cè)組310具有一第一電性接點(diǎn)312。每一第二感測(cè)組410具`有一第二電性接點(diǎn)412。部分導(dǎo)電件800電性連接部分導(dǎo)線610與各第一電性接點(diǎn)312。另一部分導(dǎo)電件800電性連接另一部分導(dǎo)線610與各第二電性接點(diǎn)412。如圖4A與圖4B所示，所述導(dǎo)電針800a貫穿第二基板200，且電性連接一導(dǎo)線610與第一電性接點(diǎn)312 (如圖4A所示)，以及導(dǎo)電針800b電性連接另一導(dǎo)線610與第二電性接點(diǎn)412 (如圖4B所示)。
[0056]然而，圖4A所顯示的實(shí)施例并非用于限制導(dǎo)電件800的種類。請(qǐng)參閱圖4C至圖4D，圖4C與圖4D為又一實(shí)施例的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)的部分剖面示意圖。在4C圖所顯示的實(shí)施例中，導(dǎo)電件800包含多個(gè)銅箔膠帶800c、800d，銅箔膠帶800c分別電性連接部分導(dǎo)線610與第一電性接點(diǎn)312 (如圖4C所示)，以及銅箔膠帶800d電性連接另一部分導(dǎo)線610與第二電性接點(diǎn)412 (如圖4D所示)。
[0057]上述圖3B的壓阻層500設(shè)置于第一電極層300上。但并不以此為限，請(qǐng)參閱圖5，圖5為另一實(shí)施例的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)的部分剖面示意圖。本實(shí)施例的壓阻層500的壓阻元件510疊設(shè)于第二電極層400的第二感測(cè)元件411。或者，請(qǐng)參閱圖6，圖6為再一實(shí)施例的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)的部分剖面示意圖。本實(shí)施例的壓阻層500的數(shù)量為二個(gè)，且二壓阻層500的二壓阻元件510分別疊設(shè)于第一電極層300的第一感測(cè)元件311與第二電極層400的第二感測(cè)元件411。
[0058]根據(jù)上述本發(fā)明所提出的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，布線層獨(dú)立設(shè)于第一電極層與第二電極層外，故在空間有限的情況下增加第一電極層與第二電極層的感測(cè)元件時(shí)，布線層并不會(huì)占據(jù)第一電極層與第二電極層的感測(cè)區(qū)域，進(jìn)而能夠在不降低壓力測(cè)量設(shè)備的感測(cè)區(qū)域的情況下，提升壓力測(cè)量設(shè)備感測(cè)的測(cè)量精準(zhǔn)度。
[0059]此外，布線層設(shè)于第二基板的一側(cè)，且第一電極層與第二電極層均電性連接于布線層。由于壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)僅需要一布線層，故制作壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)時(shí)，可減少網(wǎng)板的使用數(shù)量、印料的數(shù)量及工藝時(shí)間(網(wǎng)印次數(shù))。
[0060]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于，包含: 一第一基板； 一第二基板，面向該第一基板； 一第一電極層，設(shè)于該第一基板，且面向該第二基板； 一第二電極層，設(shè)于該第二基板，且面向該第一電極層； 至少一壓阻層，介于該第一電極層與該第二電極層之間；以及 一布線層，設(shè)于該第二基板，且背向該第一基板，該布線層包含多條導(dǎo)線，部分所述導(dǎo)線與該第一電極層電性連接，另一部分所述導(dǎo)線與該第二電極層電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于，該第一電極層包含多個(gè)第一感測(cè)組，每一該第一感測(cè)組包含多個(gè)第一感測(cè)元件，同一該第一感測(cè)組的所述第一感測(cè)元件彼此電性連接，且所述第一感測(cè)元件實(shí)質(zhì)上沿一第一方向排列，該第二電極層包含多個(gè)第二感測(cè)組，每一該第二感測(cè)組包含多個(gè)第二感測(cè)元件，同一該第二感測(cè)組的所述第二感測(cè)元件彼此電性連接，且所述第二感測(cè)元件實(shí)質(zhì)上沿一第二方向排列，該第二方向與該第一方向相交。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包含多個(gè)導(dǎo)電件，每一該第一感測(cè)組具有一第一電性接點(diǎn)，每一該第二感測(cè)組具有一第二電性接點(diǎn)，部分所述導(dǎo)電件電性連接部分所述導(dǎo)線與所述第一電性接點(diǎn)，另一部分所述導(dǎo)電件電性連接另一部分所述導(dǎo)線與所述第二電性接點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于，每一該導(dǎo)電件為一導(dǎo)電針，所述導(dǎo)電件貫穿該第二基板，且 部分所述導(dǎo)電件電性連接部分所述導(dǎo)線與所述第一電性接點(diǎn)，另一部分所述導(dǎo)電件電性連接另一部分所述導(dǎo)線與所述第二電性接點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于，每一該導(dǎo)電件為一銅箔膠帶，且部分所述導(dǎo)電件電性連接部分所述導(dǎo)線與所述第一電性接點(diǎn)，另一部分所述導(dǎo)電件電性連接另一部分所述導(dǎo)線與所述第二電性接點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于，該壓阻層設(shè)于該第一電極層，該壓阻層包含多個(gè)壓阻元件，所述壓阻元件以陣列的方式排列，且所述壓阻元件分別與所述第一感測(cè)元件電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述壓阻元件分別與所述第一感測(cè)元件重疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包含一黏著層，該黏著層黏著該第一基板及該第二基板，該黏著層包含多個(gè)黏著單元，所述黏著單元以陣列的方式排列，且所述黏著單元介于所述壓阻元件之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于，該壓阻層疊設(shè)于該第二電極層，該壓阻層包含多個(gè)壓阻元件，所述壓阻元件以陣列的方式排列，且所述壓阻元件分別與所述第二感測(cè)元件電性連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述壓阻元件分別與所述第二感測(cè)元件重疊。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于，該至少一壓阻層的數(shù)量為二，該二壓阻層分別疊設(shè)于該第一電極層及該第二電極層，該二壓阻層各包含多個(gè)壓阻元件，該二壓阻層的所述壓阻元件分別以陣列的方式排列，且該二壓阻層之一的所述壓阻元件分別與所述第一感測(cè)元件電性連接，該二壓阻層中的另一壓阻層的所述壓阻元件分別與所述第二感測(cè)元件電性連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于，該二壓阻層之一的所述壓阻元件分別與所述第一感測(cè)元件重疊，該二壓阻層中的另一壓阻層的所述壓阻元件分別與所述第二感測(cè)元件 重疊。
【文檔編號(hào)】A61B5/22GK103800018SQ201210572747
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13日
【發(fā)明者】邱俊凱, 林雁容, 劉昌和, 陳昌毅 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院