本發(fā)明涉及應(yīng)變式力學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種減少走線的應(yīng)變式力學(xué)感應(yīng)裝置。

背景技術(shù)：

設(shè)置在剛性基板(如玻璃基板)上下表面的應(yīng)變電阻R1~R4(可采用導(dǎo)電膜層，如ITO膜層，圖形化為迂回圖案形成)構(gòu)成一應(yīng)變電阻組，其當(dāng)手指按壓在剛性基板上時(shí)，設(shè)在第一面(靠近手指的一面)的電阻會(huì)由于基板表面的壓縮應(yīng)變而變小，而設(shè)在第二面(遠(yuǎn)離手指的一面)的電阻，會(huì)由于基板的拉伸應(yīng)變而變大。由此，通過(guò)對(duì)比兩個(gè)面的電阻變化，即可探測(cè)到手指在基板上的按壓力，由此而制作成一種應(yīng)變式的力學(xué)感應(yīng)裝置。

一般來(lái)說(shuō)，還可在基板上設(shè)置多個(gè)上述應(yīng)變電阻組，以探測(cè)多個(gè)位置的手指按壓力，由此構(gòu)成一多點(diǎn)力學(xué)感應(yīng)板，在電子裝置(如手機(jī)、平板電腦、工業(yè)儀表)中，這種感應(yīng)板可以結(jié)合顯示屏或觸摸屏而設(shè)置，以增強(qiáng)人機(jī)之間的交互。然而，由于每組電阻組都有8個(gè)引線，當(dāng)將多個(gè)應(yīng)變電阻組設(shè)置在一起時(shí)，其會(huì)導(dǎo)致外接的線路非常多，引線總數(shù)N是電阻組個(gè)數(shù)M的8倍(N=8M)，使得其安裝起來(lái)非常麻煩，如需要采用非常寬的FPC。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種減少走線的應(yīng)變式力學(xué)感應(yīng)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)引線數(shù)量多，安裝麻煩的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，采用如下的技術(shù)方案。一種減少走線的應(yīng)變式力學(xué)感應(yīng)裝置，包括基板、FPC和多個(gè)應(yīng)變電阻組，所述應(yīng)變電阻組設(shè)置在基板上并與所述FPC連接，每個(gè)應(yīng)變電阻組包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，所述第一電阻與所述第二電阻設(shè)置在基板的第一面，所述第三電阻與所述第四電阻設(shè)置在基板的第二面，所述第一電阻兩端為a端和b端，所述第二電阻兩端為c端和d端，所述第三電阻兩端為e端和f端，所述第四電阻兩端為g端和h端，同一列的各應(yīng)變電阻組的a端相連形成第一a并線，同一列的各應(yīng)變電阻組的d端相連形成第一d并線，同一列的各應(yīng)變電阻組的f端相連形成第一f并線，同一列的各應(yīng)變電阻組的g端相連形成第一g并線，所述第一a并線、第一d并線、第一f并線、第一g并線以及每個(gè)應(yīng)變電阻組的b端、c端、e端、h端均與所述FPC連接。通過(guò)并線將同一列的各應(yīng)變電阻組的相同端相連并連接到FPC，不需要每個(gè)應(yīng)變電阻組的每個(gè)端均各自連接到FPC，減少了連線的數(shù)量，減少走線。

不同列的應(yīng)變電阻組的第一a并線通過(guò)a跳線相連形成第二a并線，不同列的應(yīng)變電阻組的第一d并線通過(guò)d跳線相連形成第二d并線，不同列的應(yīng)變電阻組的第一f并線通過(guò)f跳線相連形成第二f并線，不同列的應(yīng)變電阻組的第一g并線通過(guò)g跳線相連形成第二g并線。通過(guò)跳線將不同列的并線相連并連接到FPC，不需要每一列的每條并線均各自連接到FPC，減少了連線的數(shù)量，減少走線。

在所述FPC上，所述第二a并線與第二g并線相連形成A并線，第二d并線與第二f并線相連形成B并線。再次通過(guò)并線減少了連線的數(shù)量，減少走線。

所述FPC包括相連的上FPC和下FPC，所述第二a并線、第二d并線分別與所述上FPC連接，所述第二g并線、第二f并線分別與所述下FPC連接。將基板第一面的第二a并線、第二d并線和第二面的第二g并線、第二f并線通過(guò)相連的上FPC和下FPC進(jìn)行并線，減少了連線的數(shù)量，減少走線。

在所述FPC上，每個(gè)應(yīng)變電阻組內(nèi)的b端與e端相連形成C并線，每個(gè)應(yīng)變電阻組內(nèi)的c端與h端相連形成D并線。再次通過(guò)并線減少了連線的數(shù)量，減少走線。由此，F(xiàn)PC最終連接到外部電路的，只有A線、B線和各個(gè)應(yīng)變電阻組的C線和D線，應(yīng)變電阻組個(gè)數(shù)為M的情況下，連線的數(shù)量N為N=2M+2。

所述FPC包括相連的上FPC和下FPC，所述各應(yīng)變電阻組的b端、c端分別與所述上FPC連接，所述各應(yīng)變電阻組的e端、h端分別與所述下FPC連接。將基板第一面的b端、c端和第二面的e端、h端通過(guò)相連的上FPC和下FPC進(jìn)行并線，減少了連線的數(shù)量，減少走線。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，通過(guò)設(shè)置合適的并線和跳線，有效減少了連線的數(shù)量，減少走線，最終可達(dá)到在應(yīng)變電阻組個(gè)數(shù)為M的情況下，連線的數(shù)量N為N=2M+2，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的N=8M，減少了很多外接線。

附圖說(shuō)明

圖1為應(yīng)變探測(cè)按壓力的原理示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)的連線方式示意圖；

圖4為現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)變電阻組中的電阻排列示意圖；

圖5為現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)變電阻組連接為橋電路示意圖；

圖6為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的單個(gè)應(yīng)變電阻組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明的基板、FPC和多個(gè)應(yīng)變電阻組的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明的FPC上的跳線、連接示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

如圖1所示，設(shè)置在剛性基板(如玻璃基板)上下表面的應(yīng)變電阻R1~R4(可采用導(dǎo)電膜層，如ITO膜層，圖形化為迂回圖案形成)構(gòu)成一應(yīng)變電阻組，其當(dāng)手指按壓在剛性基板上時(shí)，設(shè)在在第一面(靠近手指的一面)的電阻會(huì)由于基板表面的壓縮應(yīng)變而變小，而設(shè)在第二面(遠(yuǎn)離手指的一面)的電阻，會(huì)由于基板的拉伸應(yīng)變而變大。由此，通過(guò)對(duì)比兩個(gè)面的電阻變化，即可探測(cè)到手指在基板上的按壓力，由此而制作成一種應(yīng)變式的力學(xué)感應(yīng)裝置。

一般來(lái)說(shuō)，還可在基板上設(shè)置多個(gè)上述應(yīng)變電阻組，以探測(cè)多個(gè)位置的手指按壓力，由此構(gòu)成一多點(diǎn)力學(xué)感應(yīng)板，在電子裝置(如手機(jī)、平板電腦、工業(yè)儀表)中，這種感應(yīng)板可以結(jié)合顯示屏或觸摸屏而設(shè)置，以增強(qiáng)人機(jī)之間的交互。

現(xiàn)有技術(shù)的整體結(jié)構(gòu)如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)的連線方式如圖3所示，現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)變電阻組中的電阻排列如圖4所示。具體來(lái)說(shuō)，為了探測(cè)出上下層的電阻差別，每一組應(yīng)變電阻組連接為橋電路，如圖5所示，圖中“↑”“↓”分別表示手指按壓之后電阻升高和降低。其中，通過(guò)AB端的輸入，以及通過(guò)測(cè)量CD端的電壓，就能夠測(cè)量得電橋的失衡，由此測(cè)得R1~R4在手指按壓之后的電阻變化(R1、R2由于壓縮應(yīng)變而變小，R3、R4由于拉伸應(yīng)變而變大)，并由此得到手指的按壓力。

然而，由于每組電阻組都有8個(gè)引線，當(dāng)將多個(gè)應(yīng)變電阻組設(shè)置在一起時(shí)，其會(huì)導(dǎo)致外接的線路非常多，引線總數(shù)N是電阻組個(gè)數(shù)M的8倍(N=8M)，使得其安裝起來(lái)非常麻煩，如需要采用非常寬的FPC，如圖2、圖3所示。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如圖6、圖7所示，包括基板、FPC和多個(gè)應(yīng)變電阻組，應(yīng)變電阻組設(shè)置在基板上并與FPC連接。單個(gè)應(yīng)變電阻組的結(jié)構(gòu)如圖8所示，每個(gè)應(yīng)變電阻組包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4。第一電阻R1與第二電阻R2設(shè)置在基板的第一面，第三電阻R3與第四電阻R4設(shè)置在基板的第二面。第一電阻R1兩端為a端和b端，第二電阻R2兩端為c端和d端，第三電阻R3兩端為e端和f端，第四電阻R4兩端為g端和h端。同一列的各應(yīng)變電阻組的a端相連形成第一a并線11，同一列的各應(yīng)變電阻組的d端相連形成第一d并線21，同一列的各應(yīng)變電阻組的f端相連形成第一f并線31，同一列的各應(yīng)變電阻組的g端相連形成第一g并線41。第一a并線11、第一d并線21、第一f并線31、第一g并線41以及每個(gè)應(yīng)變電阻組的b端、c端、e端、h端均與FPC連接。由此，將各個(gè)組的a、d、f、g端，分別構(gòu)成第一a并線11、第一d并線21、第一f并線31、第一g并線41，省去了各自的連線，減少了屏幕內(nèi)部的連線數(shù)。

不同列的應(yīng)變電阻組的第一a并線11通過(guò)a跳線13相連形成第二a并線12，不同列的應(yīng)變電阻組的第一d并線21通過(guò)d跳線23相連形成第二d并線22，不同列的應(yīng)變電阻組的第一f并線31通過(guò)f跳線33相連形成第二f并線32，不同列的應(yīng)變電阻組的第一g并線41通過(guò)g跳線43相連形成第二g并線42。

a跳線13、d跳線23、f跳線33、g跳線43可設(shè)置在基板上的第二線路層，第二線路層不同于構(gòu)成應(yīng)變電阻及其線路的第一線路層。具體來(lái)說(shuō)，至少在跳線的位置，第一、二線路層可通過(guò)一層絕緣層，如SiO2絕緣層、光敏樹(shù)脂層隔開(kāi)，第二線路層可以采用ITO或金屬線等導(dǎo)電物質(zhì)制作而成。a跳線13、d跳線23、f跳線33、g跳線43可設(shè)置在周邊區(qū)域，或中間區(qū)域，也可設(shè)置在FPC上。

在FPC上，第二a并線12與第二g并線42相連形成A并線，第二d并線22與第二f并線32相連形成B并線。如圖9所示，F(xiàn)PC可設(shè)置為包括相連的上FPC51和下FPC52，第二a并線12、第二d并線22分別與上FPC51連接，第二g并線42、第二f并線32分別與下FPC52連接。上FPC51焊接在下FPC52上，最終通過(guò)下FPC52連出。每一個(gè)應(yīng)變電阻組都剩下b端、e端、c端、h端，其中，在第一面，b端、c端分別以獨(dú)立線路連出，在第二面，e端、h端分別以獨(dú)立線路連出。

在FPC上，每個(gè)應(yīng)變電阻組內(nèi)的b端與e端相連形成C并線，每個(gè)應(yīng)變電阻組內(nèi)的c端與h端相連形成D并線。各應(yīng)變電阻組的b端、c端分別與上FPC51連接，各應(yīng)變電阻組的e端、h端分別與下FPC52連接。

至此，最終的連線如圖10所示。假設(shè)有八個(gè)應(yīng)變電阻組，圖中，mb、mc、me、mh為各應(yīng)變電阻組連出的b端、c端、e端、h端連線，mC、mD為各應(yīng)變電阻組的C并線、D并線，m為應(yīng)變電阻組的編號(hào)1-8。由此，F(xiàn)PC最終連接到外部電路的，只有一條A線、一條B線和各個(gè)應(yīng)變電阻組的C線和D線，也就是說(shuō)，應(yīng)變電阻組個(gè)數(shù)為M的情況下，連線的數(shù)量N為N=2M+2，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的N=8M，減少了很多外接線。