兼具气压检测和触控检测的模组的制作方法

文档序号:14885608发布日期:2018-07-07 12:00阅读:138来源:国知局

本发明涉及压力检测技术领域,更为具体地,涉及一种兼具气压检测和触控检测的模组。



背景技术:

现有技术中,触控检测用按键有电容式触摸按键和压阻式触摸按键。因为压阻式触摸按键的成本远高于电容式触摸按键,所以常规电子设备(诸如智能手机等设备)主要采用电容式触摸按键。但是,由于原理限制,在特殊应用场合(例如使用者佩戴绝缘手套、棉手套),电容式触摸按键不能检测到触摸动作并形成触发信号。

另外,为实现高度信号测量(保证位置定位的准确性),诸如智能手机等常规设备多已经安装采用MEMS技术制造的气压传感器。而气压传感器本身就是一个压力传感器,如果在其完成气压测量的前提下,还能够检测用户的触摸按压操作,则可以取消电子设备中专门用于触摸检测的按键。



技术实现要素:

本实用新型提供一种兼具气压检测和触控检测的模组,采用一个压阻传感器实现压力检测的同时,利用同一个压阻传感器检测用户的触摸按压操作。

本实用新型提供一种兼具气压检测和触控检测的模组,包括基板和气压传感器;

所述气压传感器的气压检测芯片贴合所述基板设置;

还包括贴合所述气压传感器,并且背离所述基板设置的支撑件;

所述支撑件的刚度大于所述基板和所述气压传感器的刚度。

可选的,所述气压检测芯片为压阻式检测芯片。

可选的,所述压阻式检测芯片为粘贴型或者扩散型的压阻式检测芯片。

可选的,所述气压检测芯片为电容式检测芯片。

可选的,所述气压传感器还包括封装壳;

所述封装壳贴合所述基板和所述支撑件设置;

所述气压检测芯片设置在所述封装壳的内腔中;

在所述封装壳上开设有使所述内腔与大气连通的通气孔。

可选的,所述通气孔设置在封装壳贴合所述支撑件的表面上。

因为基板和气压传感器的刚度远小于支撑件的刚度,所以当有外力作用在基板上时(例如用户触摸按压基板时),外力通过基板、气压传感器的封装壳传递至气压检测芯片,使得气压检测芯片输出信号在大气压信号的基础上变化。后续处理电路根据气压检测芯片输出信号的变化可确定有按压力作用基板上,继而可以生成按压触发信号。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容,并且随着对本发明的更全面理解,本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:

图1为本实用新型实施例提供的兼具气压检测和触控检测的模组的截面示意图;

其中:11-基板,12-气压传感器,121-气压检测芯片,122-封装壳,123-支撑环,124-膜片,125-通气孔,126-特殊应用集成电路,14-支撑件,141-过孔。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1为本实用新型实施例提供的兼具气压检测和触控检测的模组截面示意图。如图1所示,本实施例中兼具气压检测和触控检测的模组(以下也简称为模组)包括基板11、气压传感器12和支撑件14三大部分。其中,气压传感器12贴合安装在基板11上,支撑件14贴合在气压传感器12上并且位于背离基板11的一侧。

基板11可以是电子设备中的印刷电路板,也可是用于承受用户触摸按压操作的外设装饰板,本实施例对其并不做特别限定。

气压传感器12包括气压检测芯片121和封装壳122。封装壳122由两部分组成(为便于识别封装壳122,附图中将封装壳122的两部分采用同一剖面线)。封装壳122形成一内腔;气压检测芯片121设置在内腔中,并且贴合封装壳122的底面。为了使内腔与大气连通,使得大气压可以作用在气压检测芯片121上,在封装壳122上设置有通气孔。

支撑件14为刚度大于基板11的刚度和气压传感器12的刚度的部件。前述远大于可以理解为:从基板11侧的外力作用在模组上时,即使基板11和气压传感器12包括气压传感器12内的各个组件发生较大的形变,支撑件14仍然没有发生形变。

请进一步地参见图1,本实施例中的气压检测芯片121为压阻式传感芯片,其包括支撑环123和设置在支撑环123顶端的膜片124,在膜片124上设置有采用集成电路工艺制造的扩散电阻。多个扩散电阻形成了电阻桥。另外,气压传感器12还包括设置在封装壳122的内腔中,与电阻桥连接的应用特殊应用集成电路126。

根据前述结构分析可知,在将模组放置在特定位置时(处在气压相对稳定的位置时),大气压力作用在气压检测芯片121的膜片124上,使得膜片124发生变形;膜片124中的扩散电阻电阻率发生变化,多个扩散电阻形成的电阻桥向特殊应用集成电路126输出相对稳定的信号,特殊应用集成电路126根据信号即可以生成表示气压大小的信号。

因为基板11和气压传感器12具有刚度相对较小,同时又有支撑件14的限位支撑,所以当有外力作用在基板11上时(例如用户触摸按压基板11时),外力通过基板11、气压传感器12的封装壳122传递至气压检测芯片121的膜片124上,使得膜片124在前述变形的基础上进一步地形变。因为膜片124进一步地形变,所以各个扩散电阻的阻值也就相对地变化,使得电阻桥的输出信号发生改变。特殊应用集成电路126根据电阻桥输出信号的变化就可以判定有外力作用在基板11上,也就是可以判定用户按压基板11;此时,特殊应用集成电路126可以生成触发信号。

采用本实施例提供的兼具气压检测和触控检测的模组,可以在大气压强变化速率较小的情况下同时实现用户按压操作,采用一个气压检测芯片121就实现了两种检测功能。将本实施例提供的兼具气压检测和触控检测的模组应用在电子设备中,可以取消专门用于触摸检测的按键。而前述的支撑板的价格远小于触摸按键(电容式触摸按键和压阻式触摸按键)的价格,所以电子设备的硬件成本可相应的减小。

本实施例提供的兼具气压检测和触控检测的模组中,气压传感器12中的气压检测芯片121采用的是压阻式检测芯片(也就是电阻桥的电阻采用扩散工艺制作在膜片124上);在其他实施例中,气压检测芯片121也可以为粘贴型的芯片;另外,在其他实施例中,气压检测芯片121也可以为电容式检测芯片。前述各种芯片的结构可以参见本领域已有的专利文献,在此不再赘述。

本实施例中,为提高气压传感器12的集成化程度和模块化程度,气压传感器12设置保护气压检测芯片121的封装壳122。当然,从原理角度考虑,其他实施例中的气压传感器12也可以不设置封装壳122,而是使气压传感器12直接贴合基板11和支撑件14。

另外,如图1所示,本实施例中,通气孔125设置在封装壳122贴合支撑件14的表面上。而本实施例中的支撑件14事与封装壳122贴合的支撑板,因此在支撑件14上设置对应通气孔125的过孔141。

应当注意,前述的兼具气压检测和触控检测的模组还可以应用在水下,用于水压测量和水下使用时检测按压信号。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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