CN213211005U

CN213211005U - 一种压力传感器、压力感应模组以及电子设备

Info

Publication number: CN213211005U
Application number: CN202022373185.4U
Authority: CN
Inventors: 刘钰杰; 廖光睿; 白文风
Original assignee: Shenzhen Ruihu Tech Co ltd
Current assignee: Shenzhen Ruihu Tech Co ltd
Priority date: 2020-10-22
Filing date: 2020-10-22
Publication date: 2021-05-14
Anticipated expiration: 2030-10-22

Abstract

本实用新型提供一种压力传感器、压力感应模组以及电子设备。其中，压力传感器包括：传感器主体，传感器主体的中央区域设置有应力集中区域，传感器主体的边缘区域设置有多个第一焊盘，检测电路，检测电路设置在传感器主体的中央区域并与应力集中区域相对应，检测电路包括多个应变元件以及位于应变元件外侧的多个参考元件；以及，每个应变元件与每个参考元件通过第一焊盘与控制电路板电连接，以输出电信号。本实用新型的压力传感器为焊接式压力传感器，通过四周设置的焊盘实现与控制电路板的电连接，客户可根据自己的实际需要布置按键的位置，以减少客户开发压力传感器模组应用的周期，方便生产，降低成本。

Description

一种压力传感器、压力感应模组以及电子设备

技术领域

本实用新型属于压力感应技术领域，具体涉及一种压力传感器、压力感应模组以及一种电子设备。

背景技术

随着科技进步和社会发展，压感技术在消费类电子产品行业(如手机、耳机、笔记本电脑和家电等)已大量应用，通过压力传感器来实现压力开关，压力功能按键等应用。目前，压力传感器的应用方案大部分是依据产品的结构特点，去定制传感器。不同的产品结构千差万别，所以设计出的传感器也大不相同。并且，传统定制传感器的方案需要一个设计、生产的周期，且实际生产传感器需要较长的时间。而在之后的功能验证中，传感器需改动设计的情况时又需要下一个传感器生产周期，这就导致实际压力传感器应用的开发周期较长，效率较低。

因此，为解决上述需要依据产品结构来定制传感器的问题，本实用新型提出一种压力传感器及一种压力感应模组，该压力感应模组是模块化、标准化的统一封装，客户可根据自己的需要布置按键的位置，从而减少客户开发压力传感器模组应用的周期。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种压力传感器、压力感应模组以及一种电子设备。

本实用新型的一方面，提供一种压力传感器，包括：传感器主体，所述传感器主体的中央区域设置有应力集中区域，所述传感器主体的边缘区域设置有多个第一焊盘；

检测电路，所述检测电路设置在所述传感器主体的中央区域并与所述应力集中区域相对应，所述检测电路包括多个应变元件以及位于所述应变元件外侧的多个参考元件；以及，

每个所述应变元件与每个所述参考元件通过所述第一焊盘与控制电路板电连接，以传输压力信号。

可选的，所述多个应变元件沿所述传感器主体的宽度方向间隔排布；

所述多个参考元件分别设置在所述多个应变元件沿所述传感器主体长度方向的两侧。

可选的，所述参考元件与所述应变元件同轴设置；或者，

所述参考元件与所述应变元件轴线交叉设置。

可选的，所述传感器主体包括柔性电路板和补强板；其中，

所述柔性电路板的中央区域设置有所述检测电路，以及所述柔性电路板的周边区域设置有所述多个第一焊盘，所述多个第一焊盘在所述柔性电路板上的正投影落在所述柔性电路板外；

所述补强板设置有贯穿其厚度的至少一个应力集中槽。

可选的，所述传感器主体包括印刷电路板；

所述传感器主体的中央区域设置有所述检测电路，以及所述传感器主体的周边区域设置有所述多个第一焊盘，所述多个第一焊盘在所述传感器主体上的正投影落在所述传感器主体内；

所述传感器主体设置有贯穿其厚度的至少一个应力集中槽。

可选的，所述压力传感器还包括至少一个加固焊盘，所述加固焊盘设置在传感器主体板背离所述检测电路的一侧的中央区域处。

可选的，所述压力传感器包括多个加固焊盘，所述多个加固焊盘对称设置在所述应力集中槽的两侧。

可选的，所述第一焊盘呈长条状，所述第一焊盘的长度方向平行于所述传感器主体的长度方向。

本实用新型的另一方面，提供一种压力感应模组，包括控制电路板与至少一个压力传感器，所述压力传感器采用前文记载的所述压力传感器；其中，

所述控制电路板朝向所述压力传感器的一侧设置有多个第二焊盘，每个所述第二焊盘与对应的每个所述压力传感器上的多个第一焊盘电连接。

本实用新型的另一方面，提供一种电子设备，包括按压面板，所述电子设备还包括前文记载的所述压力感应模组，所述控制电路板贴合设置在所述按压面板的按压区域背面。

本实用新型提供一种压力传感器，包括：传感器主体，传感器主体的中央区域设置有应力集中区域，传感器主体的边缘区域设置有多个第一焊盘，检测电路，检测电路设置在传感器主体的中央区域并与应力集中区域相对应，检测电路包括多个应变元件以及位于应变元件外侧的多个参考元件；以及，每个应变元件与每个参考元件通过第一焊盘与控制电路板电连接，以传输压力信号。本实用新型的压力传感器为压焊式压力传感器，通过四周设置的焊盘实现与控制电路板的电连接，客户可根据自己的实际需要布置按键的位置，以减少客户开发压力感应模组应用的周期，方便生产，降低成本。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的压力传感器的主视图；

图2为本实用新型另一实施例的压力传感器的后视图；

图3为本实用新型另一实施例的压力传感器的主视图；

图4为本实用新型另一实施例的压力传感器的后视图；

图5为本实用新型另一实施例的压力传感器的主视图；

图6为本实用新型另一实施例的压力传感器的主视图；

图7为本实用新型另一实施例的压力传感器的后视图；

图8为本实用新型另一实施例的压力传感器的后视图；

图9为本实用新型另一实施例的压力传感器的后视图；

图10为本实用新型另一实施例的压力传感器的后视图；

图11为本实用新型另一实施例的压力感应模组的结构示意图；

图12为本实用新型另一实施例的压力感应模组的装配示意图；

图13为本实用新型另一实施例的压力感应模组的装配示意图；

图14为本实用新型另一实施例的压力感应模组的结构示意图；

图15为本实用新型另一实施例的压力感应模组的装配示意图；

图16为本实用新型另一实施例的压力感应模组的装配示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。

除非另外具体说明，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“包括”或者“包含”等既不限定所提及的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组，也不排除出现或加入一个或多个其他不同的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示技术特征的数量与顺序。

在实用新型的一些描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”或者“固定”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系。以及，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1至图10所示，本实用新型的一方面，提供一种压力传感器100，包括：传感器主体110，该传感器主体110的中央区域设置有应力集中区域111，该传感器主体110的边缘区域设置有多个第一焊盘112，以及检测电路113，检测电路113设置在传感器主体的中央区域并与应力集中区域相对应，并且，该检测电路113包括多个应变元件113a以及位于应变元件113a外侧的多个参考元件113b；以及，每个应变元件113a与每个参考元件113b通过第一焊盘112与控制电路板电连接，以传输压力信号。

本实施例的压力传感器为焊接式压力传感器，通过传感器主体的四周设置有焊盘，以实现与控制电路板的电连接，客户可根据自己的实际需要布置按键的位置，以减少客户开发压力感应模组应用的周期，方便生产，降低成本。

示例性的，一并结合图11至图16所示，本实施例的压力传感器100可以通过第一焊盘112与控制电路板210电连接，以实现传递应力、形变以及电信号，当然，还可以在压力传感器与控制电路板之间设置粘结层，通过粘结层实现粘附、固定和传递形变的作用，再通过第一焊盘实现电连接，传递电信号的作用，这样，压力传感器与控制电路板形成整体，即压力感应模组，客户可根据实际需要布置按键位置，减少开发传感器模组的周期。

应当理解的是，本实施例的应变元件和参考元件为印刷电阻，第一焊盘可作为输入端子、输出端子、电源或接地端子，与应变元件和参考元件形成导通电路。

需要说明的是，本实施例的检测电路可采用分压电路、分流电路、惠斯通电桥、半桥、全桥或其他电桥电路中任意一者，相应的，对于应变元件与参考元件的具***置及数量不作具体限定，例如，设置一个，即单电阻形式，还可以设置4个，形成惠斯通电桥。并且，上述应变元件设置在传感器主体的中央区域时，参考元件可以设置在应变元件的任一侧或两侧。

示例性的，如图1至图6所示，多个应变元件113a沿传感器主体110的宽度方向间隔排布，多个参考元件113b分别设置在多个应变元件113a沿传感器主体110长度方向的两侧。如图1和图5，在一些实施例中，参考元件113b与应变元件113a同轴设置，当然，在另一些实施例中，如图2和图6所示，参考元件113b还可以与应变元件113a轴线交叉设置。也就是说，参考元件可以位于应变元件的左右两端且同轴排布，也可以在应变元件的左右两端且垂直排布。

进一步需要说明的是，本实施例对于压力传感器的类型不作具体限定，例如，可以采用FPC柔性电路板压力传感器，也可以采用PCB印刷电路板传感器，对于本领域技术人员来说，可以根据实际需要进行选择。

具体的，如图1至图4所示，在一些实施例中，压力传感器为FPC柔性电路板传感器时，其传感器主体110包括有柔性电路板110a和补强板110b，其中，柔性电路板110a的中央区域设置有检测电路113，其中，检测电路包括的多个应变元件113a沿柔性电路板110a的宽度方向间隔排布，多个参考元件113b分别设置在多个应变元件113a沿柔性电路板110a长度方向的两侧(参考元件113b与应变元件113a同轴设置，或交叉设置)。以及，柔性电路板110a的周边区域设置有多个第一焊盘112，多个第一焊盘112在柔性电路板110a上的正投影落在柔性电路板110a外，相当于多个第一焊盘设置在柔性电路板的外侧)。另外，补强板110b设置有贯穿其厚度的至少一个应力集中槽114，例如，在补强板的端部对称设置有两个应力集中槽，该应力集中槽的中间区域形成应力集中区域111，便于应力集中，增加形变。

需要说明的是，本实施例对于应力集中槽数量及形状均不作具体限定，该应力集中槽可以设置呈U形，还可以为V字形、矩形或其他容易产生应力集中的开槽形式。

进一步需要说明的是，本实施例对于第一焊盘的数量及形状不作具体限定，例如，可以在柔性电路板的四个顶角处分别设置一个第一焊盘，当然，还可以设置其他数量的第一焊盘。

进一步需要说明的是，本实施例对于焊盘不作具体限定，可以为单面焊盘，也可以为双面焊盘，可以根据实际需要进行设定。

示例性的，一并结合图11至图13所示，本实施例的压力传感器100贴合在控制电路板210上时，通过压力传感器上的多个第一焊盘与控制电路板电连接，以传递应力和形变以及电信号。

具体的，如图5至图10所示，在另一些实施例中，压力传感器为PCB印刷电路板传感器时，其传感器主体110包括印刷电路板，传感器主体110的中央区域设置有检测电路113，其中，检测电路包括的多个应变元件113a沿传感器主体110的宽度方向间隔排布，多个参考元件113b分别设置在多个应变元件113a沿传感器主体110长度方向的两侧(参考元件113b与应变元件113a同轴设置，或交叉设置)。以及，传感器主体110的周边区域设置有多个第一焊盘112，该多个第一焊盘112在传感器主体110上的正投影落在传感器主体110内(相当于多个第一焊盘设置在传感器主体的四周)；传感器主体110设置有贯穿其厚度的至少一个应力集中槽114，例如，在传感器主体110的端部对称设置有两个应力集中槽114，该应力集中槽的中间区域形成应力集中区域111，便于应力集中，增加形变。也就是说，本实施例的印刷电路板相当于基板，在基板上设置检测电路以及第一焊盘。

仍需要说明的是，本实施例对于第一焊盘的形状不作具体限定，可以为正方形，长方形，圆形等。

示例性的，请参考图5至图7，在传感器主体110的四周设置的第一焊盘112呈正方形，请继续参考图8，在传感器主体110的四周设置的第一焊盘112呈长条状，且第一焊盘112的长度方向平行于传感器主体110的长度方向，以传递应力和形变，以及与控制电路板电连接。

为了进一步固定压力传感器与控制电路板，还可以在压力传感器朝向控制电路板的一侧设置加固焊盘。具体的，如图9和图10所示，压力传感器100还包括至少一个加固焊盘115，该加固焊盘115设置在传感器主体110背离检测电路113的一侧的中央区域处。也就是说，该加固焊盘仅起到一定的固定作用，和传递应力和形变的作用，相当于位于压力传感器与控制电路板中间的粘结层。

可选的，压力传感器包括多个加固焊盘，该多个加固焊盘对称设置在应力集中槽的两侧。示例性的，如图10所示，在应力集中槽114的两侧分别设置一个加固焊盘115。

不难理解的是，本实施例同样对于加固焊盘的形状不作具体限定，在一些实施例中，可以将其设置呈圆形(如图9)，或者，在另一些实施例中，将其设置呈长方形(如图10)。

示例性的，一并结合图14至图16所示，本实施例的压力传感器100贴合在控制电路板210上时，通过压力传感器上的多个第一焊盘与控制电路板电连接，以传递应力和形变以及电信号。

如图11和图14所示，本实用新型的另一方面，提供一种压力感应模组200，包括控制电路板210与至少一个压力传感器100，该压力传感器采用前文记载的压力传感器，其具体结构参考前文记载，在此不作具体限定。其中，控制电路板210朝向压力传感器的一侧设置有多个第二焊盘(图中并未示出)，每个第二焊盘与对应的每个压力传感器上的多个第一焊盘电连接。

需要说明的是，本实施例的第二焊盘可以为一个整体焊盘，也可以包括多个子第二焊盘，例如，当压力传感器的四个顶角处各设置一个第一焊盘，共四个第一焊盘，相应的，第二焊盘可以包括有四个子第二焊盘，这样，每个子第二焊盘与每个第一焊盘一一对应，且数量相同，以实现电连接。

进一步需要说明的是，本实施例的压力传感器可通过粘结层与控制电路板贴合，以传递应力和形变，该粘结层可以是双面胶粘接层、亚克力发泡胶粘接层、AB胶粘接层、环氧树脂粘接层、硅胶粘接层或者其他类似胶物粘接层，当然，还可以是压力传感器中央区域加固焊盘，这样，可以起到粘附作用和传递形变的作用，还可以固定压力传感器，起到贴合的作用，再通过压力传感器两端的第一焊盘与控制电路板焊接，以实现传递电信号。

如图12、图13以及图15和图16所示，本实用新型的另一方面，提供一种电子设备300，包括按压面板310，以及，该电子设备300还包括前文记载的压力感应模组200，控制电路板210贴合设置在按压面板310的按压区域背面。也就是说，控制电路板直接贴合于按压面板上，来传递应力和形变，直接按压按压面板310时，应力传递至控制电路板后，再传递至压力传感器。

需要说明的是，本实施例对于控制电路板与按压面板的粘结方式不作具体限定，也可以采用双面胶粘接层、亚克力发泡胶粘接层、AB胶粘接层、环氧树脂粘接层、硅胶粘接层或者其他类似胶物粘接层进行贴合。

应当理解的是，图12、图13以及图15和图16相当于给出了压力感应模组的装配示意图，对于本领域技术人员来说，可以根据实际需要来布置按键位置，无需再定制压力传感器。

进一步需要说明的是，本实施例对于电子设备不作具体限定，例如，可以是笔记本电脑、手机、洗衣机等。本实用新型提供一种压力传感器、压力感应模组以及电子设备。本实用新型的压力传感器为压焊式压力传感器，通过四周设置的焊盘实现与控制电路板的电连接，并且，客户可根据自己的实际需要布置按键的位置，以减少客户开发压力传感器模组应用的周期，方便生产，降低成本。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种压力传感器，其特征在于，包括：

传感器主体，所述传感器主体的中央区域设置有应力集中区域，所述传感器主体的边缘区域设置有多个第一焊盘；

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述多个应变元件沿所述传感器主体的宽度方向间隔排布；

3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述参考元件与所述应变元件同轴设置；或者，

所述参考元件与所述应变元件轴线交叉设置。

4.根据权利要求1至3任一项所述的压力传感器，其特征在于，所述传感器主体包括柔性电路板和补强板；其中，

所述补强板设置有贯穿其厚度的至少一个应力集中槽。

5.根据权利要求1至3任一项所述的压力传感器，其特征在于，所述传感器主体包括印刷电路板；

所述传感器主体设置有贯穿其厚度的至少一个应力集中槽。

6.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器还包括至少一个加固焊盘，所述加固焊盘设置在传感器主体背离所述检测电路的一侧的中央区域处。

7.根据权利要求6所述的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器包括多个加固焊盘，所述多个加固焊盘对称设置在所述应力集中槽的两侧。

8.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，所述第一焊盘呈长条状，所述第一焊盘的长度方向平行于所述传感器主体的长度方向。

9.一种压力感应模组，其特征在于，包括控制电路板与至少一个压力传感器，所述压力传感器采用权利要求1至8任一项所述的压力传感器；其中，

10.一种电子设备，包括按压面板，其特征在于，所述电子设备还包括权利要求9所述的压力感应模组，所述控制电路板贴合设置在所述按压面板的按压区域背面。