[發明專利]用于電容式壓力感測的多層結構

有效

• 申請號: 201680020761.0
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN107430418B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 卡里·塞韋林坎加斯;米科·海基寧;亞爾莫·薩斯基
• 申請（專利權）人: 塔科圖特科有限責任公司
• 主分類號: G06F1/16
• 分類號: G06F1/16;G06F3/041;H05K1/03;G01R27/26;B81B3/00;A43B3/00
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 魏彥

一種用于衣物(可選地為足部穿戴物)的多層結構(200，300)，包括：柔性基板膜(202)，其用于容納電子器件；若干柔性感測墊(208)，其利用印刷電子技術(可選地為絲網印刷或噴墨)設置在膜上；至少一個電子電路(204)，優選為集成電路，其進一步設置在膜上以控制經由若干感測墊的電容式測量，以獲得多層結構所經受的壓力的指示；若干導線(205)，其進一步印刷在膜上以將至少一個電子電路和若干電容式感測墊電連接；電力供應元件(216A，216B)，其為包括至少一個電子電路的電力驅動部件供電；以及至少一個塑料層(206B)，其模制在膜上，若干感測墊、導線和至少一個電子電路基本上嵌入該至少一個塑料層。提出了相關的制造方法(400)。

技術領域

一般而言，本發明涉及電子器件、電子裝置、相關聯的結構和制造方法。尤其地，然而非排除而言，本發明涉及包含感測電子器件的穿戴式技術。

背景技術

穿戴式技術諸如智能服飾融合了紡織品和電子器件，以通過為了私人和商業兩種目的來實施無所不在的不同方面的運算而讓穿戴者的生活更輕松。近來在材料技術和小型化上的進展已經帶來了使用者在約十年或二十年前僅能夢想的先進解決方案。硬殼穿戴式技術諸如各種智能手表或一般的腕戴式裝置現已被受限地使用了一段時間，從80年代的腕戴式計算器手表開始進化到運動/健身計算機、活動監測器，以及最近出現的能夠實現通信的各種設備，例如有嵌入式特征的移動電話和平板電腦。然而，到現在少量的穿戴式智能眼鏡和例如有關個人安全的產品已進入市場。

電子紡織品或“智能紡織品”是指提供與電子器件進行整合(諸如感覺整合)的織物。電子紡織品可以包含導電材料(諸如導電紗線)和絕緣材料二者，以為嵌入其中的部件提供所期望的電性質。

而且，足部穿戴物(footwear)諸如鞋、靴、襪、鞋墊等可以受益于穿戴式電子器件和智能服飾的問世。如同其他的衣物，足部穿戴物可以設置有整合的電氣部件，諸如處理器、存儲器、通信接口和感測器。

圖1示出了可能的多層結構100的一個示例，該多層結構用于構造出設置有感測功能的鞋用智能鞋墊或鞋底。

僅為了清楚起見，該結構的各個層已被顯示為彼此物理性地分開。

結構100可以包含基底部分或基底基板102，其可以設置有電子器件。舉例來說，基底102可以設置有凹陷以容納電子部件。進一步的層設置到基底上。這樣的層包括一起形成壓力感測器的絕緣層104、108和感測層106、110。保護層112可以設置在頂部上以保護下面的特征免受諸如外部沖擊、濕氣、塵土等的可能有害的環境影響。所建立的感測器檢測由于穿戴者(下文稱為使用者)的腳施加在多層結構上的壓力使例如感測層106、110之間的絕緣層108壓縮而造成的電容變化。作用為電容器板的層106、110之間的距離因此對壓力是響應的，并且影響所感測的板之間的電容。或許甚至在更大多數的類似產品中，已經部署了分開的力敏電阻式感測器，以感測使用者的移動所造成的壓力。

盡管上述鞋底結構可以公認地在例如監測在其上引起的機械壓力的能力方面提供了優于多種更傳統的無源鞋墊的各種功能性益處，但似乎仍有改善的空間。

當相當多的其中嵌入有電子部件、導體等的材料層接合在一起以具有必要的電、絕緣、容納和保護能力時，可以理解所獲得的結構可能會輕易地變得有些硬且厚，但所獲得的結構在以下方面仍是不理想的：可用于目標足部穿戴物的空間有限并且使用者因為材料選擇和相關參數(諸如硬度/剛性和甚至重量)而引起不舒服。

發明內容

本發明的目的是在包含感測電子器件以監測與使用者的運動相關聯的若干預定參數的穿戴式技術的背景下，至少緩解與現有解決方案相關聯的上述缺陷中的一個或多個。

該目的用根據本發明的多層結構和相關的制造方法的實施例來達成。

根據本發明的一個方面，用于衣物(可選地為足部穿戴物)的多層結構，包括：

柔性基板膜，其用于容納電子器件，