CN113031794A - 一种简化的笔芯模组及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种简化的笔芯模组及其制备方法，其特征为：其采用PCB板作为主体，且该PCB板还覆盖有FPC板作引脚，所述的中空的螺纹座套设于PCB板的条形部分，并电性连接固定于条状部分的根部台阶，所述的中空的金属筒、中空的锥形件，按先后顺序套设于PCB板的条状部分的相对位置，并从中空的内部与PCB板的焊盘进行电性连接与固定在相对位置，其中，螺纹座、金属筒、锥形件之间，还各套设有一耐高温的绝缘环。

Description

一种简化的笔芯模组及其制备方法
技术领域
本发明涉及电子电容笔技术领域，具体是涉及一种简化的笔芯模组其制备方法。
背景技术
电容式触控为触控面板的主流输入技术，广泛应用于行动通讯装置、平板计算机或任何使用触摸屏的设备。电容笔的可供使用者选择以手指与电容笔进行输入操作。然而目前市面上现有的专用型电容笔的笔芯结构过于复杂，导致生产效率低，造价成本高；同时由于现有技术中的笔芯结构需要多部件的搭接与配合，在工业生产中还极易产生各种不良，造成大量的人工、材料的浪费，不利于量产化。
现有技术中，一种简化的主动式电容笔模组(CN210402293U)，其笔芯组件采用了锥形笔头、螺纹件、塑料套筒、笔头套等结构包裹笔芯组件，同时笔芯组件通过接收头、笔芯筒、笔芯座、导线、弹簧组成后接电路板构成，通过以上部件组合形成笔芯结构，极大的提升了装配的难度，使得良品率大大降低；
此外，现有技术KR1020160022369A公开了一种电子笔，其中通过电路载体筒208安装在客体210中，书写垫片203连接压电发电元件204，压电发动机205、数字控制装置 217等配合连接，其笔性结构复杂；
本发明提出一种电容笔，在实现现有技术中笔芯功能的基础上，通过环形组件与PCB 板套装焊接，一体形成了电容笔笔芯，大大的简化了笔芯结构，在满足使用者在触控面板上进行细腻且多功能书写或绘画等输入操作的需求外，还降低了电容笔的故障率，降低了工业生产装配的成本。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种简化的笔芯模组，它采用了 PCB板作为笔芯主体，直接代替了大量复杂结构件，且采用了内孔焊接工艺，使得工序以及加工时间极大的减少，不良率还大幅的降低，且外观光洁完好。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种简化的笔芯模组，包括由PCB板以及套设在PCB板上的环形组件构成笔芯主体；其特征在于：所述的PCB板为三层电路，所述的三层电路分别为一级发射电路、二级发射电路和接地线路；在PCB板后端连接有引脚，引脚电连接所述PCB板上的三条线路。
优选的，所述的PCB板覆盖有FPC板作引脚，所述的三条线路均电性接通FPC板，并导通各自对应的引出脚。
优选的，所述的环形组件包括中空的锥形件、中空的金属筒和中空螺纹座；中空的锥形件、中空的金属筒和中控螺纹座依次套设在PCB板上，并且两两之间还设有套装在PCB板上的耐高温的绝缘环；所述的耐高温的绝缘环通过将中空的锥形件、中空的金属筒和中空螺纹座两两隔开，抑制了相互之间的电性影响，提升的电容笔书写的精确性，同时还用于确定各件之间的绝缘和间隔距离，还起到填补各件之间的缝隙，美化外观。
优选的，所述PCB的上设置有套接部，所述的套接部用于套接环形组件和绝缘环；套接部后端连接有台阶部，台阶部与中空螺纹座形成止抵；在台阶部后还设置有延伸部，延伸部由FPC板构成。
优选的，所述PCB板设置有多个焊盘，所述焊盘分别与锥形件、金属筒和螺纹座的中空内部进行焊接固定，并形成电连接；其中，金属筒电性连接二级发射电路，螺纹座、锥形件电性连接接地线路。
优选的，所述PCB板的套接部的远离于台阶部的端面设置有一级发射端面，一级发射端面与一级发射电路电连接；所述的中空的螺纹座套设于PCB板的条形部分，并电性连接固定于条状部分的根部台阶，该螺纹座电性连接接地线路。
一种笔芯模组的装配方法，包括由PCB板以及套设在PCB上的环形组件构成笔芯主体；所述的PCB板为三层电路，所述的三层电路分别为一级发射电路、二级发射电路和接地线路；所述的PCB板覆盖有FPC板作引脚，所述的三条线路均电性接通FPC板，并导通各自对应的引出脚；其特征在于：在PCB板上的多个焊盘上上均涂有膏状锡膏；将中空的锥形件、中空的金属筒和中空螺纹座以及安装在两两间的绝缘环按顺序套装在PCB板上；待各中空的环形组件组装时完毕后，锡膏即填充于各件的内部，随后通过加热部件对笔芯模组进行加热时，使得锡膏发生熔融，将各件的内面电性连接PCB板的焊盘，待锡膏冷却后变为固态金属锡，使得各中空环形组件与PCB板固定；完成对笔芯模组装配；通过检测部件对笔芯模组各电路进行测试，以确定装配合格。
综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)本发明的设计合理，采用了PCB板作为笔芯主体，通过优化了PCB板的结构，使得PCB板能够与中空环形组件套装，通过不同部分的中空组件分别与一级发射电路、二级发射电路以及接地电路连接，简化了结构，直接代替了大量复杂结构件；
(2)PCB板采用三层电路结构，通过多层电路的设计，提升了以PCB板作为笔芯主体的强度，此外，多层电路的设计配合焊盘的布设，进一步提升的PCB板与中空组件焊接的稳定和强度，避免了电容笔在使用过程中的由于碰撞和掉落而导致的故障；并且，在装配过程中采用了内孔焊接工艺，使得人工和材料极大的减少，在笔芯且外观光洁完好；
(3)在PCB板后端设置有FPC板作引脚，通过FPC与电容笔的主控板进行连接，一方面改善了电性连接的性能，具体的，由于FPC为柔性连接，避免在掉落等产出的冲击作用于电容笔时，不会出点电连接点的断开而产生故障，进一步提升电容笔的抗摔性能；
(4)改进的笔芯模组使得笔芯模组装配完成后，其主体的PCB板完全被环形组件包裹连接，避免的PCB板上的电路被外物刮擦、碰撞等的损害，进一步的提升了笔芯组件的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为发明实施例的结构示意图。
图2为发明实施例的线路示意图。
图3为发明实施例的线路焊盘示意图。
附图标记：1-PCB+FPC板、2-锥形件、3-绝缘环、4-金属筒、5-螺纹座、A1-二级发射焊盘、A2-二级发射引出脚、B1-一级发射端面、B2-一级发射引出脚、C1-锥形件接地焊盘、C2-螺纹件接地焊盘、C3-接地引出脚。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
参见图1～图3，一种简化的笔芯模组，由PCB板以及套设在PCB上的环形组件构成笔芯主体，PCB板由套接部和台阶部组成，环形组件套装在套接部上，环形组件包括中空的锥形件2、中空的金属筒4和中空螺纹座5；台阶部与中空螺纹座5形成止抵；套装部呈条状；中空的锥形件2、中空的金属筒4和中空螺纹座5依次套设在PCB板上，并且两两之间还设有套装在PCB板上的耐高温的绝缘环3；在台阶部后还设置有延伸部，延伸部由FPC板构成。
在PCB板(1)还覆盖有FPC板作引脚，其中，PCB板(1)分为三层电路，分别为接地线路(C)、一级发射电路(B)、二级发射电路(A)，且三条线路均通过电性接通FPC，导通各自对应的引出脚，所述的一级发射端面(B1)在PCB板(1)的条状部分的端面上；
PCB板分为正面第一层、中间层和背面第三层，正面第一层上的套接部距离一定距离处设置有锥形件接地焊盘C1；在台阶部设置有螺纹件接地焊盘C2，并且锥形件接地焊盘C1和螺纹件接地焊盘C2在同一个面；背面第三层设置二级发射焊盘A1，同时在背面第三层上还设置有螺纹件接地焊盘C2；二级发射焊盘A1位于锥形件接地焊盘C1与螺纹件接地焊盘C2的中部；
参见附图2,锥形件接地焊盘C1、螺纹件接地焊盘C2、接地引出脚C3以及联通三者的导线一并构成了接地线路(C)；一级发射端面B1、一级发射引出脚B2以及联通两者的导线一并构成了一级发射电路(B)；二级发射焊盘A1、二级发射引出脚A2以及联通两者直接的导线一并构成了二级发射电路(A)；且所述的三条电路布设不同的PCB层；位于不同层面的B1、B2、C2、C3、A2引出脚或端面位置对应叠加配合连接；
中空的螺纹座(5)套设于PCB板(1)的条形部分，并电性连接固定于条状部分的根部台阶，该螺纹座(5)电性连接接地线路(C2)；
中空的金属筒(4)、中空的锥形件(2)，按先后顺序套设于PCB板(1)的条状部分的相对位置，并从中空的内部与PCB板(1)的焊盘进行电性连接与固定在相对位置，其中，金属筒(4)电性连接二级发射电路(A1)，锥形件(2)电性连接接地线路(C1)。
螺纹座(5)、金属筒(4)、锥形件(2)之间，各套设有一耐高温的绝缘环(3)，用于确定各件之间的绝缘和间隔距离，抑制了各部件相互之间的电性影响，提升的电容笔书写的精确性，同时还用于确定各件之间的绝缘和间隔距离，还起到填补各件之间的缝隙，美化外观。
PCB板的套接部的远离于台阶部的端面设置有一级发射端面B1，一级发射端面B1与一级发射电路电连接。
参见附图2，A2/B2/C3这3个引出脚为FPC柔性电路板，引出脚电性连接到电容笔主板上；
一种笔芯模组的装配方法，包括由PCB板以及套设在PCB上的环形组件构成笔芯主体；所述的PCB板为三层电路，所述的三层电路分别为一级发射电路、二级发射电路和接地线路；所述的PCB板覆盖有FPC板作引脚，所述的三条线路均电性接通FPC板，并导通各自对应的引出脚；在PCB板上的多个焊盘上上均涂有膏状锡膏；将中空的锥形件、中空的金属筒和中空螺纹座以及安装在两两间的绝缘环按顺序套装在PCB板上；待各中空的环形组件组装时完毕后，锡膏即填充于各件的内部，随后通过加热部件对笔芯模组进行加热时，使得锡膏发生熔融，将各件的内面电性连接PCB板的焊盘，待锡膏冷却后变为固态金属锡，使得各中空环形组件与PCB板固定；完成对笔芯模组装配；通过检测部件对笔芯模组各电路进行测试，以确定装配合格；
当电容笔笔芯模组制备完成后，将笔芯模组安装在电容笔套件中，其一级发射端面B1 与电容笔笔尖组件配合电性连接；并且中空螺纹座5的外螺纹与电容笔套件中内螺纹配合连接，将笔芯模组安装在电容笔套件中，其后端与电容笔主控板连接；
实施例2：
一种简化的笔芯模组，由PCB板以及套设在PCB上的环形组件构成笔芯主体，PCB板由套接部和台阶部组成，环形组件套装在套接部上，环形组件包括中空的锥形件2、中空的金属筒4和中空螺纹座5；台阶部与中空螺纹座5形成止抵；套装部呈条状；中空的锥形件2、中空的金属筒4和中空螺纹座5依次套设在PCB板上，并且两两之间还设有套装在PCB板上的耐高温的绝缘环3；在PCB板后端连接有引脚，引脚电连接所述PCB板上的发射以及接地线路。在本实施例中，PCB板后端的连接采用硬性连接的方式；具体的在PCB 板的采用金属丝作为引脚，例如铜丝、钢丝等；采用金属丝与后接的电容笔主控板进行电性连接，以完成电容笔的装配；
相比于采用FPC板作为引脚的技术方案，在实践运用存在一定的优劣，采用金属丝电连接的技术方案，其连接的牢固性较高，但刚性较大，在书写时书写手感偏硬，且受到外力冲击时有一定的可能性会导致焊点破裂、拉断。在加工焊接过程中人工焊接点较多，操作难度略高。
采用FPC板(软性导线)作为引脚的技术方案，可以解决连接点僵硬的问题，相应的需要更多的电容笔内部空间以容纳软性导线，使得抗冲击性能更好。
综上所述，本发明设计合理，它采用了PCB板作为笔芯主体，直接代替了大量复杂结构件，且采用了内孔焊接工艺，使得人工和材料极大的减少，且外观光洁完好，不良率还极大的降低。
在保证了电性连接的可靠性和稳固性的同时，外表面还不会留下焊接痕迹，该工艺做到了不会因为外部有焊点凸起而妨碍到其他零件的组合，也做到外观的完整性，达到美观的效果。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种简化的笔芯模组，包括由所述PCB板以及套设在PCB板上的环形组件构成笔芯主体；其特征在于：所述的PCB板为三层电路，所述的三层电路分别为一级发射电路、二级发射电路和接地线路；在PCB板后端连接有引脚，引脚电连接所述PCB板上的三条线路。
2.如权利要求1所述笔芯模组，其特征在于：所述引脚由FPC板构成，在PCB板覆盖有FPC板作引脚，所述的三条线路均电性接通FPC板，并导通各自对应的引出脚。
3.如权利要求1所述笔芯模组，其特征在于：所述的环形组件包括中空的锥形件、中空的金属筒和中空螺纹座；中空的锥形件、中空的金属筒和中控螺纹座依次套设在PCB板上，并且两两之间还设有套装在PCB板上的耐高温的绝缘环。
4.如权利要求1所述笔芯模组，其特征在于：所述PCB的上设置有套接部，所述的套接部用于套接环形组件和绝缘环；套接部后端连接有台阶部，台阶部与中空螺纹座形成止抵；在台阶部后还设置有延伸部，延伸部由FPC板构成。
5.如权利要求1所述笔芯模组，其特征在于：所述PCB板设置有多个焊盘，所述焊盘分别与锥形件、金属筒和螺纹座的中空内部进行焊接固定，并形成电连接；其中，金属筒电性连接二级发射电路，螺纹座、锥形件电性连接接地线路。
6.如权利要求1所述笔芯模组，其特征在于：所述PCB板的套接部的远离于台阶部的端面设置有一级发射端面，一级发射端面与一级发射电路电连接。
7.一种如权利要求1所述笔芯模组的装配方法，其特征在于：在PCB板上的多个焊盘上上均涂有膏状锡膏；将中空的锥形件、中空的金属筒和中空螺纹座以及安装在两两间的绝缘环按顺序套装在PCB板上；待各中空的环形组件组装时完毕后，锡膏即填充于各件的内部，随后通过加热部件对笔芯模组进行加热时，使得锡膏发生熔融，将各件的内面电性连接PCB板的焊盘，待锡膏冷却后变为固态金属锡，使得各中空环形组件与PCB板固定；完成对笔芯模组装配；通过检测部件对笔芯模组各电路进行测试，以确定装配合格。
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