[发明专利]悬臂力量传感器

说明书

本发明公开了一种悬臂力量传感器，包括上堆栈、下堆栈和第一隔离单元，所述第一隔离单元设置于上堆栈和下堆栈之间，并设置于力量传感器的第一侧，使得所述力量传感器的第二侧呈现悬臂状态；当力量传感器被使用者从上方压下时，以第一隔离单元作为支点，呈现悬臂状态的上堆栈的第二侧会向下移动，接触到下堆栈，启动悬臂力量传感器。本发明基于单侧隔离单元的设置，使得上堆栈的另一侧呈现悬臂状态。由于上堆栈的悬臂侧可以相对较小的力量被按压下来接触下堆栈，而启动力量传感器，而建立出一个「启动力量」(turn on force)相对较低的力量传感器。本发明还公开了一种设置有底部开关的力量传感器。

技术领域

本发明涉及一种力量传感器，尤其是一种悬臂力量传感器(cantilever forcesensor)。

背景技术

如图1A所示，美国专利US8,371,174公开了一个常见的力量传感器，包括上基材10、以及下基材109、上电极11设置于上基材10的下方；下电极119设置于下基材109的上方；上压阻层12设置于上电极11的下方、下压阻层129设置于下电极119的上方。空间16形成于上压阻层12与下压阻层129之间。图中显示环形隔离单元15设置于上电极11与下电极119之间；上电极11以及下电极119分别电性耦合到电路系统13。

图1B为图1A的EE’剖面图。

图1B显示环形隔离单元15呈现环形状，围绕着上压阻层12与下压阻层129。当使用者从力量传感器的上方施力下压时，环形隔离单元15会抵抗从上方施加的力量，使得上压阻层12与下压阻层129比较不容易被挤压接触，或是需要施以相对较大的力量才能够让上压阻层12与下压阻层129挤压接触。

图1C显示用户从力量传感器的上方施加一个力量P，上压阻层12中央变形向下，先接触到下压阻层129，在此时刻，上压阻层12和下压阻层129的总厚度为L1。接着，继续施压时，输出电阻R1可以通过电阻定律来确定：R1＝p*L1/A。

图1D常见力量传感器的「电导/电容」对「力量」电性图。

图1D显示图1C运作时，电导/电容(Conductance/Capacity)对力量(Force)的电性图。参考图1D当力量传感器从顶部被压下时，在图1C位置时，一个启动力量(turn onforce)开始在P1点，P1点明显大于零力点，这是因为环形隔离单元15抵抗用户从上方往下施加的力量所致。

前述常见力量传感器的缺点为启动力量相对较大，这是因为环形隔离单元15抵抗了用户从上方向下施加的力量所致。长期以来，同一行业人士皆努力地想要开发一种启动力量(turn on force)较低的力量传感器，希望开发一个灵敏度较高的力量传感器。本发明的发明人首先构想得到一个启动力量(turn on force)相对较低的一个力量传感器。

发明内容

针对现有技术的上述不足，根据本发明的实施例，希望提供一种启动力量(turnon force)相对较小的悬臂力量传感器。

根据实施例，本发明提供的一种悬臂力量传感器，包括上堆栈、下堆栈和第一隔离单元，所述第一隔离单元设置于上堆栈和下堆栈之间，并设置于力量传感器的第一侧，使得所述力量传感器的第二侧呈现悬臂状态；当力量传感器被使用者从上方压下时，以第一隔离单元作为支点，呈现悬臂状态的上堆栈的第二侧会向下移动，接触到下堆栈，启动悬臂力量传感器。

根据一个实施例，本发明前述悬臂力量传感器中，上堆栈包括上基材、上电极和上压阻层，依序堆栈；下堆栈包括下压阻层、下电极和下基材，依序堆栈。

根据一个实施例，本发明前述悬臂力量传感器中，上堆栈包括上基材、上电极和上压阻层，依序堆栈，下堆栈包括下电极和下基材，依序堆栈。

根据一个实施例，本发明前述悬臂力量传感器中，上堆栈包括上基材和上电极，依序堆栈；下堆栈包括下压阻层、下电极和下基材，依序堆栈。