专利名称：应力感应器及其组装方法
技术领域：
本发明涉及一种感应器及其组装方法，特别是涉及一种用于结合于一电子装置的 应力感应器及其组装方法。
背景技术：
目前应力感应器已逐渐被应用于各式的电子装置中，以作为指向装置。这些电子 装置例如是笔记型电脑、鼠标、键盘、手持设备或摇杆等等。进一步举例来说，市面上常见的 笔记型电脑键盘的按键之间，即可见到应力感应器的设置。使用者可利用手指触拨应力感 应器，使其感应使用者的拨动力道大小与拨动方向，从而控制荧幕上的游标，产生相对应的 位移。请参阅图IA与图IB所示，图IA是现有习知应力感应器的立体示意图。图IB是 现有习知应力感应器的分解示意图。现有习知的应力感应器10包含金属背板11、电路基 板12、指向作动部13、具有孔洞151供指向作动部13穿过的固持件15、多个锁固孔161、对 应于锁固孔161的螺丝162、设置于背板11与电路基板12之间的绝缘片17、设置于电路基 板12与固持件15之间的绝缘片18以及包含一应力形变区与多个应力感应电阻的应力感 应结构(未绘示于图IA与图1B)。请同时参阅图1A、图IB以及图2所示，图2是现有习知应力感应器电路基板底面 的平面示意图。指向作动部13设置于电路基板12的顶面121，多个应力感应电阻14设置 于电路基板12的底面122。这些应力感应电阻14包括布置于X方向的应力感应电阻141 与142以及布置于Y方向的应力感应电阻143与144。当使用者以手指触拨指向作动部13 时，连接于指向作动部13下方且会产生X及/或Y方向形变的部分电路基板(即应力形变 区123)会使得位于应力形变区123中的应力感应电阻14产生对应的电阻值变化。如此， 应力感应器10所连接的微处理器或控制器可侦测出上述电阻值变化而控制荧幕的游标产 生位移。由现有习知应力感应器10的结构可知，当具有多层元件的应力感应器10藉由穿 设于固持件15的另一锁固孔163的螺丝而锁固至一电子装置的结构体(例如键盘板体) 时，整体厚度及重量将会显得过厚及过重而不符合电子装置追求轻量及薄型化的潮流。此 外，现有习知应力感应器10包含过多的元件，导致组装效率变差，且生产成本也无法有效 降低。由此可见，上述现有的应力感应器及其组装方法在产品结构、方法与使用上，显然 仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费 尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法 又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如 何能创设一种新的应力感应器及其组装方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业 界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的应力感应器存在的缺陷，而提供一种新的应力感 应器，所要解决的技术问题是使其具有尺寸小(compact size)且成本低的优点，非常适于 实用。本发明的另一目的在于，克服现有的应力感应器的组装方法存在的缺陷，而提供 一种新的应力感应器的组装方法，，所要解决的技术问题是使其可以提高应力感应器的组 装效率，从而更加适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种应力感应器，其包含一电路基板，具有一应力感应结构，其中该应力感应结构包含 一应力形变区与设置于该应力形变区的多个应力感应电阻；一指向作动部，设置于该电路 基板的一顶面且连设于该应力感应结构；以及一金属背板，具有至少一接合材料涂布区域， 该电路基板的多个固接边固接于该至少一接合材料涂布区域。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的应力感应器，其中所述的电路基板的外观为正八边形。前述的应力感应器，其中所述的电路基板的每一该些固接边具有一内缩部分，以 增加接合该些固接边与该至少一接合材料涂布区域的一接合材料的附着面积，该内缩部分 设有一金手指，并且该金手指的材料包括铜箔。前述的应力感应器，其中涂布于该至少一接合材料涂布区域的该接合材料包括锡 铜合金。前述的应力感应器，其中所述的金属背板在该至少一接合材料涂布区域具有至少 一接合材料防溢孔。前述的应力感应器，其中所述的金属背板具有多个锁固孔，每一该些锁固孔的孔 壁外凸于该金属背板。前述的应力感应器，其中所述的电路基板的该顶面更包含多个接合点，以供连接 一信号传输线的多个相对应接合点。前述的应力感应器，其中所述的金属背板具有一凹陷处，对应于该电路基板的该 应力形变区。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的 一种应力感应器的组装方法，适用于一应力感测器，该应力感应器包含一电路基板、一指向 作动部以及一金属背板，其中该金属背板具有至少一接合材料涂布区域，该至少一接合材 料涂布区域对应接合于该电路基板的多个固接边，而该应力感应器的组装方法包括以下步 骤将该指向作动部结合于该电路基板的顶面；以及将该电路基板的该些固接边固接于该 金属背板的该至少一接合材料涂布区域。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的应力感应器的组装方法，更包含以一结合手段结合该应力感应器至一电 子装置的一结构体，其中该结合手段包括螺丝锁固；以及结合一信号传输线的多个相对应 接合点至该电路基板的该顶面的多个接合点。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发 明的主要技术内容如下
为达到上述目的，本发明提供了一种应力感应器，其包含具有应力感应结构的一 电路基板、一指向作动部以及一金属背板。应力感应结构包含一应力形变区与设置于应力 形变区的多个应力感应电阻。指向作动部设置于电路基板的顶面且连设于应力感应结构， 而金属背板具有至少一接合材料涂布区域，电路基板的多个固接边固接于上述至少一接合 材料涂布区域。在本发明的较佳实施例中，上述电路基板的每一固接边具有内缩部分，并且内缩 部分设有金手指(connecting finger)。金手指的材料例如包括铜箔。此外，涂布于该接合 材料涂布区域的接合材料例如包括锡铜合金。另外，金属背板具有至少一接合材料防溢孔， 其位于上述至少一接合材料涂布区域，以防止焊锡等接合材料往各方向溢流。更进一步来 看，金属背板可具有多个锁固孔，每一锁固孔的孔壁例如是外凸于金属背板，以提高例如螺 丝的锁固件与锁固孔的结合面积。在本发明的较佳实施例中，上述的金属背板具有一凹陷处，其对应于电路基板的 应力形变区。另外，为达到上述目的，本发明还提供了一种应力感应器的组装方法，其适用于一 应力感测器，其中此应力感应器至少包含一电路基板、一指向作动部以及一金属背板，而金 属背板具有至少一接合材料涂布区域。此至少一接合材料涂布区域对应于电路基板的多个 固接边。此应力感应器的组装方法包含将指向作动部结合于电路基板的顶面，以及将电路 基板的固接边固接于金属背板的至少一接合材料涂布区域。在本发明的较佳实施例中，上述的应力感应器的组装方法，更包含以一结合手段 结合应力感应器至一电子装置结构体，以及结合一信号传输线的多个相对应接合点至电路 基板顶面的多个接合点。借由上述技术方案，本发明应力感应器及其组装方法至少具有下列优点及有益效 果由于本发明所使用的金属背板形成有至少一接合材料涂布区域，所以在通过接合材料 (如锡膏、银膏或其他热固型材料)将电路基板组装于金属背板时，涂布于接合材料涂布区 域内的接合材料可提高接合效果，以使电路基板与金属背板牢固地结合。相比较于现有习 知技术，本发明的应力感应器的元件较少，所以具有尺寸小且成本低的优点。此外，相比较 于现有习知技术，本发明的应力感应器的组装方法是将电路基板直接固接于金属背板上， 所以能简化组装步骤，以提升组装效率。综上所述，本发明是有关于一种应力感应器及其组装方法。该应力感应器，包括具 有应力感应结构的电路基板、指向作动部与金属背板。应力感应结构具有一应力形变区与 设置于应力形变区的多个应力感应电阻。指向作动部设置于电路基板的顶面，并且连设于 应力感应结构。金属背板具有至少一接合材料涂布区域，并且电路基板的多个固接边固接 于上述接合材料涂布区域。本发明另外提出一种用于上述应力感应器的组装方法。本发明 在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图IA是现有习知应力感应器的立体示意图。图IB是现有习知应力感应器的分解示意图。图2是现有习知应力感应器电路基板底面的平面示意图。图3A是本发明一较佳实施例的应力感应器的电路基板与指向作动部结合后的平 面示意图。
图3B是本发明一较佳实施例的应力感应器的金属背板的平面示意图。 图4A是本发明一较佳实施例的组装后应力感应器的透视示意图。 图4B是图4A的应力感应器侧视剖面图。 图4C是图4A的应力感应器组装于电子装置结构体的示意图。 图5A是本发明一较佳实施例的应力感应器主要元件的立体示意图。 图5B是本发明一较佳实施例的部分组装的应力感应器的立体示意图。
10,41 应力感应器
12、30电路基板
122、32 电路基板的底面
13、34:指向作动部 142、143、33 应力感应电阻 151 孔洞
401,402,403 锁固孔 17、18 绝缘片
351、352 电路基板的固接边 36 金手指
391,392 接合材料涂布区域 3921,3922 接合材料防溢孔 3931,3932 接合材料防溢孔 43 剖线
51 电子装置的结构体
11、37 金属背板 121 电路基板的顶面 123 应力形变区
14,141 应力感应电阻 15:固持件
161、163 锁固孔 162 螺丝 31、521 接合点 353、354 电路基板的固接边 38 凹陷处 393、3911、3912 接合材料防溢孔 3923,3924 接合材料防溢孔 42 接合材料 45 胶材 52 信号传输线
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的应力感应器及其组装方法其具体实施方式
、结构、 方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实 施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定目 的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与 说明之用，并非用来对本发明加以限制。本发明的应力感应器可作为电子装置的指向装置，其包含电路基板、指向作动部 与金属背板，以下将先介绍应力感应器的电路基板与指向作动部。请先参阅图3A所示，是 本发明一较佳实施例的应力感应器的电路基板与指向作动部结合后的平面示意图。外观例如为正八边形的电路基板30具有顶面(未示于图中)与底面32，并且具有应力感应结构。 其中，电路基板30的顶面具有多个接合点31以连接信号传输线各相对应接合点521 (接合 点521将于下文图4C中说明)，应力感应结构包含应力形变区(未示于图中)与多个应力 感应电阻33。在此一提的是，电路基板30外观制作为正八边形，相比较于圆形与正方形，正 八边形与接合材料具有较大接触面积。然而在此仅为举例说明，电路基板30并不限于此种 外观。此外，所述电子装置例如一笔记型电脑、一鼠标、一键盘、一手持设备或一摇杆等可配 置应力感应器。承上所述，指向作动部34设置于电路基板30的顶面且连设于应力感应结构，特别 是连设于应力感应电阻33。应力形变区约位于设置指向作动部34的区域。本实施例的电路 基板30具有固接边351-354，并且每个固接边351-354各具有内缩部分。在此一提的是，内 缩部分可为在制造过程中裁切由电路基板30形成的圆型导通孔而形成的弧状结构，弧长可 依电路基板30尺寸而决定，因此弧状结构外观例如是两个具有间隔且相邻的半圆形，也可以 是具有间隔且相邻的小于二分之一圆弧长度的弧，以因应更小电路基板30尺寸的需求。此外，内缩部分设有金手指36。相比较于平整的固接边，具有内缩部分的固接边 351-354可接触较多接合材料，所以可用来增加接合材料(如锡膏、银膏或其他热固型材 料)的附着面积。换言之，金手指36可增加固接边351-354与接合材料之间的结合效果。 上述金手指36的材料例如包括铜箔，但不以此为限。请接着参阅图3B所示，是本发明一较佳实施例的应力感应器的金属背板的平面 示意图。金属背板37在对应于应力形变区的地方例如为凹陷处38，以增加应力感应电阻33 的形变空间。此外，金属背板37具有至少一接合材料涂布区域，而在图3B中是以多个接合 材料涂布区域391-393为例，并且凹陷处38在其他实施例可依工艺而不被涂布与接合材料 涂布区392相同的接合材料。涂布于接合材料涂布区391-393内的材料例如包括锡铜合金 或其他具有焊锡性材料。一般而言，电路基板30与金属背板37可以藉由热固性接合材料焊 接或藉由胶材加以胶合而固接于彼此。由于金属背板37通常采用铁或不锈钢等金属材料， 因此与接合材料的焊接结合效果较差，而接合材料涂布区域391-393即可用以提高金属背 板37与接合材料以及电路基板30的结合效果。承上所述，接合材料涂布区域391-393对应于电路基板30的固接边351-354，因 此电路基板30固接边351-354可通过接合材料而牢固地固接在金属背板37的接合材料涂 布区域391-393。此外，为了防止接合材料向应力形变区或非期望的位置溢流，金属背板37 可设有一到多个接合材料防溢孔3911、3912、3921-3924、3931以及3932，这些接合材料防 溢孔3911、3912、3921-3924、3931以及3932例如是位于接合材料涂布区域391-393上对应 于电路基板30的固接边351-354的位置附近。实施上，接合材料涂布区域391-393的垂直宽度例如是小于接合材料防溢孔 3911、3912、3921-3924、3931以及3932，如此可更有效防止接合材料溢流。另外，接合材料 防溢孔3922与3924的水平宽度可大于3921与3923且涵盖部分的凹陷处38，以更加确保 接合材料不会溢流到凹陷处38。此外，金属背板37可以设置多个锁固孔401-403，这些锁固孔401_403内部例如设 有螺纹，以提供螺丝结合，如此可藉由螺丝将应力感应器组装到电子装置的结构体(例如 键盘板体)。每一锁固孔401-403的孔壁例如是外凸于金属背板37，以增加螺丝与锁固孔401-403的结合面积，进而提高固定效果。锁固孔401-403可用冲孔的方式形成。图4A是本发明一较佳实施例的组装后应力感应器的透视示意图。请参阅图4A所 示，应力感应器41的电路基板30与金属背板37叠合，并以接合材料42结合电路基板30 与金属背板37。接合材料42附着于电路基板30各固接边及其内缩部分，并且由对应的接 合材料防溢孔限制其附着范围或位置。在本实施例的应力感应器41中，由于金属背板37形成有接合材料涂布区域 391-393，所以在通过接合材料42 (如锡膏等)将电路基板30组装于金属背板37时，涂布 于接合材料涂布区域391-393内的接合材料42可提高接合效果，以使电路基板30与金属 背板37牢固地结合。相比较于现有习知技术，本实施例的应力感应器41元件较少，所以具 有小尺寸且低成本的优点。请同时参阅图4A与4B所示，其中图4B是图4A的应力感应器的侧视剖面图。其 中，指向作动部34通过胶材45固接于电路基板30的顶面，并且电路基板30再藉由涂布于 接合材料涂布区域391-393的接合材料42结合于金属背板37，因此电路基板30的底面的 应力感应电阻33在凹陷处38具有足够的形变空间。图4C是图4A的应力感应器组装于电子装置结构体的示意图，请同时参阅图4A与 图4B所示。应力感应器41的电路基板30与金属背板37叠合并以接合材料42结合，并且 藉由穿设于锁固孔401-403的螺丝将应力感测器41锁固至一电子装置的结构体51。另外， 信号传输线52的各接合点521电性连接至电路基板30顶面的各相对应接合点31。信号传 输线52未焊接的一端可以弯折到结构体51预设的孔洞，再连到微处理器或控制器等控制 单元(logic board)。在此一提的是，结构体51预设孔洞的位置在此仅为示意，而信号传输 线52未焊接的一端弯折的方向随之调整。请参阅图3A、图3B与图4A所示，本发明一较佳实施例的应力感应器的组装方法适 用于上述应力感应器41。此应力感应器的组装方法包含将指向作动部34结合于电路基板 30的顶面，并且将电路基板30的固接边351-354固接于金属背板37的接合材料涂布区域 391-393，因此金属背板37藉由固接边351-354部分结合于电路基板30的底面32。上述将电路基板30的固接边351-354固接于金属背板37的接合材料涂布区域 391-393的步骤，例如是通过如锡膏等接合材料42将电路基板30的固接边351-354固接于 金属背板37的接合材料涂布区域391-393。此外，请参阅图4C所示，上述的应力感应器的组装方法可更包含以一例如螺丝锁 固的结合手段结合应力感应器41至电子装置结构体51的步骤，以及结合信号传输线52的 多个接合点521至电路基板30的顶面的相对应的接合点31的步骤。图5A是本发明一较佳实施例的应力感应器主要元件的立体示意图。图5B是本发 明一较佳实施例的部分组装的应力感应器的立体示意图。请参阅图5A所示，指向作动部34 以胶材45结合于电路基板30后，接合点31留待组装时与信号传输线52各相对应接合点 521 (如图4C所示)连接，固接边351-354则待与金属背板37的接合材料涂布区域391-393 对应叠合。因此，叠合后的电路基板30与金属背板37的相对位置如图5B所示。在藉由接 合材料42固接电路基板30与金属背板37时，例如锡膏的接合材料42将有部分是暴露于 例如固接边354与接合材料防溢孔3923之间的区域。并且，其他固接边与相邻近接合材料 防溢孔之间的区域的接合材料42分布情形也可自前述说明加以类推，故在此不再赘述。
相比较于现有习知技术，本实施例的应力感应器的组装方法将电路基板30直接 固定于金属背板37上，所以能简化组装步骤，以提升组装效率。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更 动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案 的范围内。
权利要求
一种应力感应器，其特征在于其包含一电路基板，具有一应力感应结构，其中该应力感应结构包含一应力形变区与设置于该应力形变区的多个应力感应电阻；一指向作动部，设置于该电路基板的一顶面且连设于该应力感应结构；以及一金属背板，具有至少一接合材料涂布区域，该电路基板的多个固接边固接于该至少一接合材料涂布区域。
2.根据权利要求1所述的应力感应器，其特征在于其中所述的电路基板的外观为正八 边形。
3.根据权利要求1所述的应力感应器，其特征在于其中所述的电路基板的每一该些固 接边具有一内缩部分，以增加接合该些固接边与该至少一接合材料涂布区域的一接合材料 的附着面积，该内缩部分设有一金手指，并且该金手指的材料包括铜箔。
4.根据权利要求2所述的应力感应器，其特征在于其中涂布于该至少一接合材料涂布 区域的该接合材料包括锡铜合金。
5.根据权利要求1所述的应力感应器，其特征在于其中所述的金属背板在该至少一接 合材料涂布区域具有至少一接合材料防溢孔。
6.根据权利要求1所述的应力感应器，其特征在于其中所述的金属背板具有多个锁固 孔，每一该些锁固孔的孔壁外凸于该金属背板。
7.根据权利要求1所述的应力感应器，其特征在于其中所述的电路基板的该顶面更包 含多个接合点，以供连接一信号传输线的多个相对应接合点。
8.根据权利要求1所述的应力感应器，其特征在于其中所述的金属背板具有一凹陷 处，对应于该电路基板的该应力形变区。
9.一种应力感应器的组装方法，其特征在于其适用于一应力感测器，该应力感应器包 含一电路基板、一指向作动部以及一金属背板，其中该金属背板具有至少一接合材料涂布 区域，该至少一接合材料涂布区域对应接合于该电路基板的多个固接边，而该应力感应器 的组装方法包括以下步骤将该指向作动部结合于该电路基板的顶面；以及将该电路基板的该些固接边固接于该金属背板的该至少一接合材料涂布区域。
10.根据权利要求9所述的应力感应器的组装方法，其特征在于更包含以一结合手段结合该应力感应器至一电子装置的一结构体，其中该结合手段包括螺丝 锁固；以及结合一信号传输线的多个相对应接合点至该电路基板的该顶面的多个接合点。
全文摘要
本发明是有关于一种应力感应器及其组装方法。该应力感应器包含一电路基板，具有应力感应结构，其中应力感应结构包含一应力形变区与多个应力感应电阻；一指向作动部，设置于电路基板的顶面且连设于应力感应结构；以及一金属背板，具有至少一接合材料涂布区域，电路基板的多个固接边固接于接合材料涂布区域。该应力感应器的组装方法适用于上述的应力感测器，包括以下步骤将指向作动部结合于电路基板的顶面；以及将电路基板的该些固接边固接于金属背板的至少一接合材料涂布区域。本发明的应力感应器元件较少，具有尺寸小成本低的优点，本发明的应力感应器的组装方法将电路基板直接固接于金属背板上，简化了组装步骤，提升了组装效率。
文档编号G01L1/22GK101943618SQ20091015895
公开日2011年1月12日 申请日期2009年7月9日 优先权日2009年7月9日
发明者唐泽文明, 林俊华, 黄俊杰, 黄诗郎 申请人:义隆电子股份有限公司