CN110658956B - 超声波触控装置及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超声波触控装置及其制作方法，超声波触控装置包括基板、发射板、接地板、接收板、第一压电片及第二压电片；基板包括第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，所述基板开设有贯穿所述第一表面及所述第二表面的安装孔；发射板设置于所述基板的第一表面；接地板设置于所述基板的第一表面；接收板设置于所述基板的第二表面；第一压电片设置于所述基板的第一表面并分别与所述发射板及所述接地板电连接；第二压电片设置于所述安装孔，所述第二压电片一侧与所述第一压电片连接，另一侧与所述接收板电连接。上述的超声波触控装置厚度较小，从而能够减小超声波触控装置的体积。

Description

超声波触控装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及触控装置领域，特别涉及一种超声波触控装置及其制作方法。
背景技术
超声波触控装置有着广泛的应用，在市场中存在较大的需求量。现有的超声波触控装置通常将粘接在一起的发射压电片和接收压电片再与外壳粘接，用金属引脚将发射端、接收端和接地端引出壳体外，以与驱动芯片连接，但按此方法制作的超声波触控装置的体积较大，占用产品的空间，不利于产品的小型化。
发明内容
基于此，有必要针对现有的超声波触控装置的体积较大，占用产品的空间的问题，提供一种超声波触控装置及其制作方法。
一种超声波触控装置，包括：
基板，包括第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，所述基板开设有贯穿所述第一表面及所述第二表面的安装孔；
发射板，设置于所述基板的第一表面；
接地板，设置于所述基板的第一表面；
接收板，设置于所述基板的第二表面；
第一压电片，设置于所述基板的第一表面并分别与所述发射板及所述接地板电连接；
第二压电片，设置于所述安装孔，所述第二压电片一侧与所述第一压电片连接，另一侧与所述接收板电连接。
在其中一个实施例中，所述第一压电片上设置有第一导电层，所述发射板及所述接收板均与所述第一导电层连接。
在其中一个实施例中，所述基板上开设有贯穿所述第一表面及所述第二表面的第一通孔及第二通孔，所述发射板设置于所述第一通孔上，所述接地板设置于所述第二通孔上。
在其中一个实施例中，所述基板边缘开设有贯穿所述第一表面及所述第二表面的发射连接孔及接地连接孔，所述发射板与所述发射连接孔电连接，所述接地板与所述接地连接孔电连接。
在其中一个实施例中，所述基板边缘还开设有贯穿所述第一表面及所述第二表面的接收连接孔，所述接收板与所述接收连接孔电连接。
在其中一个实施例中，还包括：
金属层，所述金属层设置于所述第一压电片远离所述基板的表面上。
在其中一个实施例中，所述第二压电片远离所述第一压电片一侧设置有第二导电层，所述接收板通过导线与所述第二导电层连接。
在其中一个实施例中，还包括：
第一粘接层，设置于所述第一压电片与所述金属层之间，用于粘接所述第一压电片与所述金属层；及
第二粘接层，设置于所述第一压电片与第二压电片之间，用于粘接所述第一压电片与所述第二压电片。
一种超声波触控装置的制作方法，包括：
提供基板，所述基板包括第一表面及与所述第一表面相对的第二表面；
在所述基板上开设贯穿所述第一表面及所述第二表面的安装孔；
在所述基板的第一表面设置发射板及接地板；
在所述基板的第二表面设置接收板；
在所述基板的第一表面设置分别与所述发射板及所述接地板电连接的第一压电片；
在所述安装孔中设置一侧与所述第一压电片连接，另一侧与所述接收板电连接的第二压电片。
在其中一个实施例中，执行步骤“在所述基板的第一表面设置分别与所述发射板及所述接地板电连接的第一压电片”的制程温度小于或等于150摄氏度。
上述的超声波触控装置及其制作方法，通过在基板上开设安装孔，将发射板及接地板设置于基板的第一表面，接收板设置于基板的第二表面，第一压电片设置于基板的第一表面并分别与发射板及接地板电连接，第二压电片设置于安装孔，第二压电片一侧与第一压电片连接，另一侧与接收板电连接，进而能够减小基板、第一压电片与第二压电片之间组装后的厚度，从而能够减小超声波触控装置的体积。
附图说明
图1为一实施例中的超声波触控装置的分解示意图；
图2为一实施例中的超声波触控装置的俯视示意图；
图3为一实施例中的超声波触控装置的仰视示意图；
图4为另一实施例中的超声波触控装置的分解示意图；
图5为另一实施例中的超声波触控装置的俯视示意图；
图6为另一实施例中的超声波触控装置的仰视示意图；
图7为另一实施例中的超声波触控装置的分解示意图；
图8为一实施例中的超声波触控装置的制作方法的流程图；
图9为另一实施例中的超声波触控装置的制作方法的流程图；
图10为一实施例中的超声波触控装置的制作方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
请参阅图1，图1为一实施例中的超声波触控装置的分解示意图。超声波触控装置包括基板10、发射板20、接地板30、接收板40、第一压电片50及第二压电片60。基板10包括第一表面11及与第一表面11相对的第二表面12，基板10开设有贯穿第一表面11及第二表面12的安装孔13。发射板20设置于基板10的第一表面11。接地板30设置于基板10的第一表面11。接收板40设置于基板10的第二表面12。第一压电片50设置于基板10的第一表面11并分别与发射板20及接地板30电连接。第二压电片60设置于安装孔13，第二压电片60一侧与第一压电片50连接，另一侧与接收板40电连接。
基板10可以是印刷电路板。优选的，安装孔13开设于基板10的中间位置。发射板20与驱动芯片的发射引脚连接，用于接收驱动芯片的发射信号。接地板30与驱动芯片的接地引脚连接，用于与大地连接。接收板40与驱动芯片的接收引脚连接，用于将接收信号传输至驱动芯片的接收引脚。
在一实施例中，发射板20及接地板30分别设置于安装孔13边缘的第一表面11上，第一压电片50设置于安装孔13、发射板20及接地板30上。第一压电片50上设置有第一导电层51，发射板20及接地板30均与第一导电层51连接。进一步的，第一导电层51设置于第一压电片50的两端，第一压电片50通过两端的第一导电层51分别与发射板20及接地板30电连接，第一导电层51的中间部分覆盖于安装孔13上，因此，第一压电片50可以通过SMT(Surface Mounted Technology，表面贴装技术)与基板10上的发射板20及接地板30连接，焊点缺陷率低，易于实现自动化。在其他实施例中，发射板20及接地板30还可以设置在基板10的第一表面11的其他位置，发射板20及接地板30还可以通过导线62与第一压电片50的导电层连接。发射板20及接地板30通过第一导电层51实现与第一压电片50的电连接。
请参阅图2至图4，在一实施例中，基板10上开设有贯穿第一表面11及第二表面12的第一通孔14及第二通孔15，发射板20设置于第一通孔14上，接地板30设置于第二通孔15上，即第一通孔14开设于基板10设置发射板20的位置，第二通孔15开设于基板10设置接地板30的位置。基板10上开设第一通孔14及第二通孔15，使得驱动芯片或其他器件可以通过通孔焊接的方式与发射板20及接地板30电连接，也可以通过SMT的方式与发射板20及接地板30电连接。通孔焊接为通过在通孔内注入溶解的金属锡，通过锡实现通过质检的电连接。
需要说明的是，当基板10上没有开设贯穿第一表面11及第二表面12的第一通孔14及第二通孔15时，第一压电片50的第一导电层51通过SMT的方式与基板10上的发射板20及接地板30连接，当基板10上开设有贯穿第一表面11及第二表面12的第一通孔14及第二通孔15时，第一压电片50的第一导电层51可以通过SMT的方式与基板10上的发射板20及接地板30连接，也可以通过通孔焊接的方式与基板10上的发射板20及接地板30连接。第一压电片50的第一导电层51与基板10上的发射板20及接地板30采用SMT或通孔焊接的方式连接时，贴装或焊接的制程温度需小于或等于150摄氏度，以防止第一压电片50及第二压电片60去极化。
请参阅图5及图6，基板10边缘开设有贯穿第一表面11及第二表面12的发射连接孔16及接地连接孔17，发射板20与发射连接孔16电连接，接地板30与接地连接孔17电连接。发射板20可以通过基板10内部的导电线与发射连接孔16电连接，接地板30也可以通过基板10内部的导电线与连接孔电连接。发射连接孔16及接地连接孔17的截面可以是半圆形或者圆形。驱动芯片或其他器件可以通过发射连接孔16与发射板20电连接，通过接地连接孔17与接地板30电连接，焊接方便，焊接方式可以是SMT或通孔焊接，焊接可靠。
基板10边缘还开设有贯穿第一表面11及第二表面12的接收连接孔18，接收板40与接收连接孔18电连接。接收板40可以通过基板10内部的导电线与接收连接孔18电连接。驱动芯片或其他器件可以通过接收连接孔18与接收板40电连接，焊接方便，焊接方式可以是SMT或通孔焊接，焊接可靠。
请参阅图1及图4，在一实施例中，超声波触控装置还包括金属层70，金属层70设置于第一压电片50远离基板10的表面上。具体的，金属层70还设置在基板10没有被第一压电片50覆盖的第一表面11上。金属层70用于接收用户的触控操作。金属层70设置于基板10及第一压电片50上，可以对基板10上设置的元件进行保护，还可以可靠接收用户的触控操作。金属层70可以是铜层。
在一实施例中，第二压电片60上远离第一压电片50一侧设置有第二导电层61，接收板40通过导线62与第二导电层61连接。由于第二压电片60设置于安装孔13中，接收板40设置于基板10的第二表面12，第二压电片60无法通过SMT的方式与接收板40连接，因此需要导线62将第二导电层61与接收板40连接，以实现第二压电片60与接收板40的电连接。
在一实施例中，超声波触控装置还包括第一粘接层80及第二粘接层90。第一粘接层80设置于第一压电片50与金属层70之间，用于粘接第一压电片50与金属层70；第二粘接层90设置于第一压电片50与第二压电片60之间，用于粘接第一压电片50与第二压电片60。通过第一粘接层80粘接第一压电片50与金属层70，第二粘接层90粘接第一压电片50与第二压电片60，可以使得第一压电片50与金属层70之间及第一压电片50与第二压电片60之间的贴合可靠，利于减小超声波触控装置的厚度。
请参阅图7，在一实施例中，超声波触控装置的基板10与控制板100连接，具体的，基板10的发射连接孔16和接收连接孔18分别通过通孔焊接的方式与控制板100的焊接孔101连接，驱动芯片设置于控制板100上。
上述的超声波触控装置的厚度小于2.5mm。
请参阅图8，本申请实施例还提供一种超声波触控装置的制作方法，包括以下步骤：
S01，提供基板，基板包括第一表面及与第一表面相对的第二表面。
S02，在基板上开设贯穿第一表面及第二表面的安装孔。
优选的，安装孔开设于基板的中间位置。
S03，在基板的第一表面设置发射板及接地板。
S04，在基板的第二表面设置接收板。
S05，在基板的第一表面设置分别与发射板及接地板电连接的第一压电片。
S06，在安装孔中设置一侧与第一压电片连接，另一侧与接收板电连接的第二压电片。
执行步骤S05的制程温度小于或等于150摄氏度，即在将第一压电片分别与发射板及接地板连接的制程中，制程温度需小于或等于150摄氏度，以防止第一压电片及第二压电片去极化。
在一实施例中，步骤S03可以具体包括：在基板上开设贯穿第一表面及第二表面的第一通孔及第二通孔；在第一表面的第一通孔上设置发射板，在第一表面的第二通孔上设置接地板。
步骤S05具体包括：在第一压电片上设置第一导电层，将第一压电片的第一导电层分别与基板第一表面的发射板及接地板连接。第一压电片通过第一导电层分别与发射板及接地板电连接。
步骤S06具体包括：在第二压电片一侧设置第二导电层，将第二压电片设置于安装孔中，第二压电片远离第二导电层的一侧与第一压电片连接，第二导电层与接收板电连接。
请参阅图9，上述超声波触控装置的制作方法在步骤S02与步骤S03之间还可以包括：
步骤S101，在基板边缘开设贯穿第一表面及第二表面的发射连接孔及接地连接孔。发射板通过基板内的导电线与发射连接孔电连接，接地板通过基板内的导电线与接地连接孔电连接。
步骤S102，在基板边缘开设贯穿第一表面及第二表面的接收连接孔。接收板通过基板内的导电线与接收连接孔电连接。
请参阅图10，在步骤S06之后包括：
步骤S201，在第一压电片远离基板的一侧设置第一粘接层。
步骤S202，在第一粘接层上设置金属层。
金属层通过第一粘接层与第一压电片粘接。
步骤S06还可以包括：在第二压电片远离第二导电层的一侧设置第二粘接层，第二压电片通过第二粘接层与第一压电片连接。
本申请的超声波触控装置及其制作方法，通过在基板上开设安装孔，将发射板及接地板设置于基板的第一表面，接收板设置于基板的第二表面，第一压电片设置于基板的第一表面并分别与发射板及接地板电连接，第二压电片设置于安装孔，第二压电片一侧与第一压电片连接，另一侧与接收板电连接，进而能够减小基板、第一压电片与第二压电片之间组装后的厚度，从而能够减小超声波触控装置的体积。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种超声波触控装置，其特征在于，包括：
基板，包括第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，所述基板开设有贯穿所述第一表面及所述第二表面的安装孔；
发射板，设置于所述基板的第一表面；
接地板，设置于所述基板的第一表面；
接收板，设置于所述基板的第二表面；
第一压电片，设置于所述基板的第一表面并分别与所述发射板及所述接地板电连接；及
第二压电片，设置于所述安装孔，所述第二压电片一侧与所述第一压电片连接，另一侧与所述接收板电连接。
2.根据权利要求1所述的超声波触控装置，其特征在于，所述第一压电片上设置有第一导电层，所述发射板及所述接收板均与所述第一导电层连接。
3.根据权利要求2所述的超声波触控装置，其特征在于，所述基板上开设有贯穿所述第一表面及所述第二表面的第一通孔及第二通孔，所述发射板设置于所述第一通孔上，所述接地板设置于所述第二通孔上。
4.根据权利要求1所述的超声波触控装置，其特征在于，所述基板边缘开设有贯穿所述第一表面及所述第二表面的发射连接孔及接地连接孔，所述发射板与所述发射连接孔电连接，所述接地板与所述接地连接孔电连接。
5.根据权利要求1所述的超声波触控装置，其特征在于，所述基板边缘还开设有贯穿所述第一表面及所述第二表面的接收连接孔，所述接收板与所述接收连接孔电连接。
6.根据权利要求1所述的超声波触控装置，其特征在于，还包括：
金属层，所述金属层设置于所述第一压电片远离所述基板的表面上。
7.根据权利要求2所述的超声波触控装置，其特征在于，所述第二压电片远离所述第一压电片一侧设置有第二导电层，所述接收板通过导线与所述第二导电层连接。
8.根据权利要求6所述的超声波触控装置，其特征在于，还包括：
第一粘接层，设置于所述第一压电片与所述金属层之间，用于粘接所述第一压电片与所述金属层；及
第二粘接层，设置于所述第一压电片与第二压电片之间，用于粘接所述第一压电片与所述第二压电片。
9.一种超声波触控装置的制作方法，其特征在于，包括：
提供基板，所述基板包括第一表面及与所述第一表面相对的第二表面；
在所述基板上开设贯穿所述第一表面及所述第二表面的安装孔；
在所述基板的第一表面设置发射板及接地板；
在所述基板的第二表面设置接收板；
在所述基板的第一表面设置分别与所述发射板及所述接地板电连接的第一压电片；
在所述安装孔中设置一侧与所述第一压电片连接，另一侧与所述接收板电连接的第二压电片。
10.根据权利要求9所述的超声波触控装置的制作方法，其特征在于，执行步骤“在所述基板的第一表面设置分别与所述发射板及所述接地板电连接的第一压电片”的制程温度小于或等于150摄氏度。
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