一種壓電薄膜按鍵的製作方法

2024-02-17 17:21:15

專利名稱：一種壓電薄膜按鍵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種壓電薄膜按鍵，尤其涉及一種PVDF壓電薄膜按鍵，屬於電子 按鍵技術領域。
背景技術：
目前已知的壓電材料有幾十種。早期發現的壓電材料主要是石英和電氣石等一些 單晶材料，後來研究人員發現羅息鹽等類鐵電體以及一些生物體也具有壓電效應，不過這 些早期的壓電材料由於壓電工藝性能較差，很難滿足工業應用的要求，限制了壓電技術的 發展。同時，由於以往壓電材料的機電轉換效率低，而電子器件所需功耗較大，壓電材料發 電功率不能滿足使用要求。隨著人們對壓電材料的深入研究，壓電材料的發電能力得到了 很大提高；另一方面，人們不斷推出具有超低功耗的電子元件、集成晶片，也掌握了超低功 耗電路系統的設計方法。兩者的結合使得壓電裝置得到廣泛的應用。PVDF樹脂兼具氟樹脂 和通用樹脂的特性，除具有良好的耐化學腐蝕性、耐高溫性、耐氧化性、耐射線輻射性能外， 還具有壓電性、介電性、熱電性等特殊性能。近年來研製開發的PVDF薄膜，由於具有柔性 好、強度大、耐力學衝擊、耐腐蝕和可以任意分割等優點而受到廣泛應用。尤其是它的壓電 電壓常數高，與基體結合後對結構的性能影響很小，對於機械應力和應變的變化具有極快 速的響應，頻響範圍寬(0. IHz到幾個GHz)，因此很適合用作壓電薄膜按鍵中的壓電材料。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種壓電薄膜按鍵，採用PVDF薄膜作為壓電薄膜按 鍵中的壓電材料，充分利用PVDF壓電薄膜可以防水、防溼、防腐、強抗幹擾性的優點。本實用新型的目的通過以下技術方案予以實現一種壓電薄膜按鍵，包括頂部保護膜1、PVDF膜2、FPC柔性電路板3和底部保護膜 4。其中頂部保護膜1、底部保護膜4由絕緣材料製成，所述頂部保護膜1、PVDF膜2、FPC柔 性電路板3、底部保護膜4依次排列，所述PVDF膜2的正極接頂部保護膜1的下表面，PVDF 膜2的負極接FPC柔性電路板3的上表面，FPC柔性電路板3的下表面接底部保護膜4的 上表面。本實用新型的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現前述一種壓電薄膜按鍵，還包括一個外部的主電路5，主電路5由電阻網絡6、微處 理器7和濾波電路8依次串聯組成，所述FPC柔性電路板3的輸出端接電阻網絡6的輸入端。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是PVDF壓電薄膜按鍵具有防水、防溼、 防腐、靈敏度高、抗幹擾性強的優點。並且PVDF壓電薄膜按鍵外形可以進行彎曲、摺疊等變 化，使得按鍵的外觀設計更有創新空間，另外PVDF壓電薄膜按鍵無需機械結構，操作靈活 性強，使用壽命長。

圖1是本實用新型的結構圖。圖2是主電路的電路結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實用新型包括頂部保護膜1、PVDF膜2、FPC柔性電路板3和底部保 護膜4。其中頂部保護膜1、底部保護膜4由絕緣材料製成，所述頂部保護膜1、PVDF膜2、 FPC柔性電路板3、底部保護膜4依次排列，所述PVDF膜2的正極接頂部保護膜1的下表面， PVDF膜2的負極接FPC柔性電路板3的上表面，FPC柔性電路板3的下表面接底部保護膜 4的上表面。如圖2所示，本實用新型還有一個位於PVDF壓電薄膜按鍵外部的主電路5，由 電阻網絡6、微處理器7和濾波電路8依次串聯組成，所述FPC柔性電路板3的輸出端接電 阻網絡6的輸入端。當用力按下按鍵時，PVDF膜2受力產生的模擬電量輸入主電路5，經微 處理器7處理後的信號再傳給用戶端，作出相應的動作。本實用新型的設計方法採用交叉式的方式，這樣可以減少按鍵之間的相互影響。 因為覆蓋層較薄，所以需要按鍵之間有良好的隔離。PVDF薄膜的尺寸和拇指大小相對應， 以達到最好的靈敏度，實現良好的傳感。在PCB板布線上，接地面和按鍵位於印製板的同 一側，採用0. 5mm間隙尺寸，可以很好地使電場穿透覆蓋層。在走線的布置上，PCB上連接 PAD焊盤跟IC引腳的銅線越短越好。走線的寬度會增加系統中銅覆蓋的面積，從而提高電 容值，同時也會增加與其他元件的耦合機會。本項目採用的走線寬度為0. 2mm。在走線的位 置上儘可能減少與其他元器件的互感。避免接近或並行於高頻通信線路，以達到減少幹擾 的目的。本實用新型顛覆了傳統按鍵的設計方法，大大延長了按鍵的使用壽命。PVDF壓 電薄膜按鍵具有防水、防溼、防腐、靈敏度高、抗幹擾性強的優點。PVDF壓電薄膜按鍵外形 可以進行彎曲、摺疊等變化，使得按鍵的外觀設計更有創新空間，能改變傳統設計木訥、繁 瑣的外觀，給人以新穎獨特、簡單大方的體驗。該種按鍵可廣泛用於消費類電子產品，例如 IXDTV/Monitor、DPF,小家電、家庭音響、教育類、玩具類、PC周邊類、手持通訊類等產品。除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式，凡採用等同替換或等效變 換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護範圍內。
權利要求一種壓電薄膜按鍵，其特徵在於，包括頂部保護膜(1)、PVDF膜(2)、FPC柔性電路板(3)和底部保護膜(4)，所述頂部保護膜(1)、底部保護膜(4)由絕緣材料製成，所述頂部保護膜(1)、PVDF膜(2)、FPC柔性電路板(3)、底部保護膜(4)依次排列，所述PVDF膜(2)的正極接頂部保護膜(1)的下表面，PVDF膜(2)的負極接FPC柔性電路板(3)的上表面，FPC柔性電路板(3)的下表面接底部保護膜(4)的上表面。
2.如權利要求1所述的一種壓電薄膜按鍵，其特徵在於，還包括一個外部的主電路 (5)，主電路(5)由電阻網絡(6)、微處理器(7)和濾波電路⑶依次串聯組成，所述FPC柔 性電路板⑶的輸出端接電阻網絡(6)的輸入端。
專利摘要本實用新型公開了一種壓電薄膜按鍵，包括頂部保護膜、PVDF膜、FPC柔性電路板和底部保護膜。其中頂部保護膜、底部保護膜由絕緣材料製成，所述頂部保護膜、PVDF膜、FPC柔性電路板、底部保護膜依次排列，所述PVDF膜的正極接頂部保護膜的下表面，PVDF膜的負極接FPC柔性電路板的上表面，FPC柔性電路板的下表面接底部保護膜的上表面。本實用新型具有防水、防溼、防腐、靈敏度高、抗幹擾性強的優點。並且PVDF壓電薄膜按鍵外形可以進行彎曲、摺疊等變化，使得按鍵的外觀設計更有創新空間，另外PVDF壓電薄膜按鍵無需機械結構，操作靈活性強，使用壽命長。
文檔編號H03K17/96GK201754575SQ201020248569
公開日2011年3月2日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者姚理覺, 肖彥果, 陶冬冬, 龍濤 申請人:江蘇惠通集團有限責任公司