具有压电陶瓷按键的电子设备的制作方法

[0001]
本实用新型涉及压电陶瓷设备技术领域，尤其涉及一种具有压电陶瓷按键的电子设备。


背景技术：

[0002]
目前具有按键功能的电子设备通常采用物理按键与外部交互，物理按键在长时间使用后会因为机械损伤、弹性部件老化等原因导致物理按键响应滞后或失效，需要整体拆卸进行维修和更换，影响用户体验，且物理按键与设备壳体之间存在缝隙，导致灰尘等杂质容易进入间隙，影响物理按键或电子设备的性能。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的在于提供一种具有压电陶瓷按键的电子设备，以解决现有技术中物理按键长时间使用导致响应滞后或失效的问题。
[0004]
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种具有压电陶瓷按键的电子设备，该电子设备包括：
[0005]
壳体，其内装设有电路板；
[0006]
压电陶瓷按键，其包括压电陶瓷片、金属电极和基座，基座装设于电路板上，金属电极装设于基座上，压电陶瓷片装设于金属电极上，压电陶瓷片与壳体的内表面无缝连接。
[0007]
作为本实用新型的进一步改进，所述壳体的外表面对应压电陶瓷片的部位上设有预设图案。
[0008]
作为本实用新型的进一步改进，所述电子设备还包括控制器和功能件，控制器装设于壳体内，控制器分别与金属电极、功能件电性连接，控制器接收来自金属电极的压电信号，并根据压电信号控制功能件开启或关闭。
[0009]
作为本实用新型的进一步改进，所述电子设备还包括滤波器，滤波器分别与金属电极、控制器电性连接，滤波器接收压电信号并判断压电信号是否位于预设强度范围内，若是，则传输压电信号至控制器。
[0010]
作为本实用新型的进一步改进，所述滤波器包括数字滤波器、无源滤波器中的一种。
[0011]
作为本实用新型的进一步改进，所述压电陶瓷按键还包括发光板，发光板装设于基座上并与控制器电性连接，所述发光板发出预设强度的光至壳体以显示预设图案。
[0012]
作为本实用新型的进一步改进，所述压电陶瓷按键还包括绝缘层和输出电路，绝缘层包裹于压电陶瓷片外表面，输出电路贯穿绝缘层分别连接压电陶瓷片和金属电极。
[0013]
作为本实用新型的进一步改进，所述压电陶瓷片的厚度为0.1毫米至2.0毫米，绝缘层的厚度为5微米至10微米。
[0014]
作为本实用新型的进一步改进，所述压电陶瓷片与壳体的无缝连接方式包括胶接、卡接、烧结连接中的一种。
[0015]
作为本实用新型的进一步改进，所述卡接的连接方式还包括密封件，密封件装设于压电陶瓷片与壳体之间的连接处。
[0016]
本实用新型通过在电子设备的壳体内装设压电陶瓷按键，相比传统物理按键，压电陶瓷按键不会产生相对运动，不会造成响应滞后或机械损伤，同时压电陶瓷片与壳体无缝连接，防止水、灰尘等杂质进入压电陶瓷片与壳体之间导致压电陶瓷按键性能下降，保证了压电陶瓷按键的使用寿命。
附图说明
[0017]
图1为本实用新型具有压电陶瓷按键的电子设备一个实施例的结构示意图；
[0018]
图2为本实用新型具有压电陶瓷按键的电子设备一个实施例的结构示意图；
[0019]
图3为本实用新型具有压电陶瓷按键的电子设备一个实施例的结构示意图；
[0020]
图4为本实用新型具有压电陶瓷按键的电子设备一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0021]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用来限定本实用新型。
[0022]
图1展示了本实用新型具有压电陶瓷按键的电子设备的一个实施例，参见图1，在本实施例中，该电子设备包括壳体1和压电陶瓷按键2。
[0023]
其中，参见图2，壳体1内装设有电路板11；压电陶瓷按键2包括压电陶瓷片21、金属电极22和基座23，基座23装设于电路板11上，金属电极22装设于基座23上，压电陶瓷片21装设于金属电极22上，压电陶瓷片21与壳体1的内表面无缝连接。
[0024]
具体地，基座23用于保证压电陶瓷片21的贴装稳定性，同时方便压电陶瓷片21定位。
[0025]
优选地，基座23可设置为封装结构，以将压电陶瓷片21、金属电极22进行封装，方便整体进行安装。
[0026]
优选地，基座23可设置为用于压电陶瓷片21定位于壳体1上的定位件，以保证电路板11与与壳体1之间的距离不会过远，具体地，压电陶瓷片21与壳体1直接接触，保证压电陶瓷片21的高灵敏度。
[0027]
优选地，金属电极22为金属浆料丝印于压电陶瓷片21上，所述金属电极22的厚度为2.0微米至6.0微米。
[0028]
具体地，所述电子设备还包括控制器3和功能件4，控制器3装设于壳体1内，控制器3分别与金属电极22、功能件4电性连接，控制器3接收来自金属电极22的压电信号，并根据压电信号控制功能件4开启或关闭。
[0029]
具体地，所述电子设备还包括滤波器5，滤波器5分别与金属电极22、控制器3电性连接，滤波器5接收压电信号并判断压电信号是否位于预设强度范围内，若是，则传输压电信号至控制器3。
[0030]
具体地，所述滤波器5包括数字滤波器5、无源滤波器5中的一种。
[0031]
进一步地，基座23上设有导电件，导电件的输入端与金属电极22连接，导电件的输
出端与电子设备的控制器3连接，当压电陶瓷片21受到来自外部的按压时，产生与按压力度相匹配的压电信号，按压力度越大压电信号的电压越高，反之按压力度越小压电信号的电压越低，产生的压电信号依次经过金属电极22、导电件传输至控制器3，控制器3接收该压电信号并根据该压电信号开启或关闭功能件4。
[0032]
优选地，滤波器5用于过滤掉电压值较小的压电信号和电压值较大的压电信号。
[0033]
举例说明，假设用户单个手指的平均轻触压力产生的压电信号的电压值为a，当外部轻触压力未超过平均轻触压力时，当前压电信号的电压值小于a，则滤波器5过滤掉电压值小于a的压电信号，以防止用户误触导致功能件4意外开启或关闭。
[0034]
举例说明，假设用户单个手指的平均按压压力产生的压电信号的电压值为b,当外部按压压力超过平均按压压力时，当前压电信号的电压值大于b，则滤波器5过滤掉电压值大于b的压电信号，以防止用户误触导致功能件4意外开启或关闭。
[0035]
进一步地，控制器3还用于检测压电信号的持续时长，当持续时长达到预设时长时，控制功能件4进行进阶操作。
[0036]
例如，压电陶瓷按键2包括开关机键，功能件4包括开关机模块，当开关机键的外部压力大于a且小于b时，控制器3进入计时，当计时时长达到预设时长(例如三秒)时，控制器3控制开关机模块进行开机或关机操作。
[0037]
例如，压电陶瓷按键2包括音量增大键和音量减小键，功能件4包括音量增大模块和音量减小模块，当用户点触音量增大键且点触压力大于a小于b时，控制器3控制音量增大模块增大音量，当用户点触音量减小键且点触压力大于a小于b时，控制器3控制音量减小模块键减小音量。
[0038]
优选地，电子设备包括手表、手机、电脑、手环等。
[0039]
本实用新型通过在电子设备的壳体1内装设压电陶瓷按键2，相比传统物理按键，压电陶瓷按键2不会产生相对运动，不会造成响应滞后或机械损伤，同时压电陶瓷片21与壳体1无缝连接，防止水、灰尘等杂质进入压电陶瓷片21与壳体之间导致压电陶瓷按键性能下降，保证了压电陶瓷按键的使用寿命。
[0040]
为了方便用户在光线不足的环境下进行按键操作，在上述实施例的基础上，参见图3，在本实施例中，所述壳体1对应压电陶瓷片21的部位上设有预设图案12。
[0041]
具体地，所述压电陶瓷按键2还包括发光板24，发光板24装设于基座23上并与控制器3电性连接，发光板24发出预设强度的光至壳体1上以显示预设图案12。
[0042]
优选地，发光板24的功率和发光强度可设置为较低值，无需产生照明效果，只需自身能被看到即可。
[0043]
优选地，预设图案12可设置为用于指示按压范围的模拟图案，例如与压电陶瓷片大小相同的边框，边框内可设置用于指示功能件(例如音量增大键的“+”号)的图案。
[0044]
优选地，预设图案12可设置为荧光图案，荧光图案通过丝印的方式印刷于壳体的外表面对应压电陶瓷片21的位置上。若选用荧光图案，则可取消设置发光板24，通过荧光图案中的荧光粉存储能量，以用于夜光。
[0045]
本实施例通过在壳体1对应压电陶瓷片21的部位上装设发光图案，使得用户在光线不足的环境中能够准确操作按键，防止误触降低用户体验。
[0046]
为了防止压电陶瓷按键2漏电，在上述实施例的基础上，参见图4，在本实施例中，
所述压电陶瓷按键2还包括绝缘层25和输出电路26，绝缘层25包裹于压电陶瓷片21外表面，输出电路26贯穿绝缘层25分别连接压电陶瓷片21和金属电极22。
[0047]
具体地，所述压电陶瓷片21的厚度为0.1毫米至2.0毫米，绝缘层25的厚度为5微米至10微米。
[0048]
优选地，绝缘层25的材质可设置为绝缘橡胶。
[0049]
本实施例通过在压电陶瓷片21外表面包裹一层绝缘层25，防止压电陶瓷片21在输出电路26以外的部分放电导致电子设备产生异常，进一步提升了用户体验。
[0050]
为了保证压电陶瓷片21与壳体1的内表面无缝连接，在上述实施例的基础上，在本实施例中，所述压电陶瓷片21与的无缝连接方式包括胶接、卡接、烧结连接中的一种。
[0051]
具体地，胶接的连接方式为在压电陶瓷片21与壳体1之间填充弹性密封胶，以将压电陶瓷片21与壳体1之间的缝隙填满。
[0052]
进一步地，卡接的连接方式为在压电陶瓷片21上装设第一卡扣，在壳体1上装设第二卡扣，第一卡扣与第二卡扣配合，以将压电陶瓷片21固定于壳体1上，同时压电陶瓷片21与壳体1之间还设有密封件(例如垫片等)。
[0053]
进一步地，烧结的连接方式为在压电陶瓷片21与壳体1之间烧结金属浆料，以将压电陶瓷片21与壳体1之间的缝隙填满。
[0054]
本实施例通过胶接、卡接、烧结的连接方式将压电陶瓷片21固定于壳体1的内表面上，保证了压电陶瓷片21与壳体1之间无缝连接，且杂质不会进入至压电陶瓷片21上，保证了压电陶瓷片21等元器件的使用寿命。
[0055]
以上对实用新型的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该实用新型进行的等同修改或替代也都在本实用新型的范畴之中，因此，在不脱离本实用新型的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本实用新型的范围内。