CN113660769B - 电路板及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电路板及电子设备,属于电子产品技术领域。电路板包括电路板本体,包括基材层,基材层中设置有测温电路,测温电路包括第一线路和第二线路,第一线路与第二线路相连接形成环形线路;第一线路与第二线路相连接处为第一连接端,以及第一线路与所述第二线路相连接处为第二连接端;电动势测量部件,与环形线路电连接,用于检测第一连接端和第二连接端之间的电动势;其中,第一线路的导电材料和第二线路的导电材料不同。本申请的方案在满足测量电子设备的电池温度的同时,还能够降低电路板的局部高度,且不需镂空电子设备中框,整机结构性更好,还能够避免热敏电阻会与电子设备的显示屏幕存在结构干涉的问题。
Description
技术领域
本申请属于电子产品技术领域,具体涉及一种电路板及电子设备。
背景技术
热敏电阻(Negative Temperature Coefficient,NTC)电阻是一类电阻值随温度变化而变化的一种传感器电阻,广泛用于工业测温、控温等方面。智能手机设备中NTC电阻设计能实现智能设备中的精确测温功能,使其设备更加智能化和安全化。近年来高速发展的智能设备,随着功能功耗越来越高、NTC电阻器件越来越小型化、可靠性越来越稳定,其实用性越来越强,运用NTC电阻精确测温智能手机设备越来越多,目前NTC电阻在智能设备位置摆放设计不一,目前设计实现方式主要有两种:
第一种:主板或副板印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)端方案。通过传统表面组装技术(SurfaceMountTechnology,SMT)焊接工艺将NTC电阻焊接至主板或副板端,利用热传导(热空气、结构件等方式)测量智能手机设备中温度;
第二种:柔性线路板(Flexible Printed Circuit,FPC)方案。通过传统SMT焊接工艺将NTC电阻焊接至FPC端,柔性线路板FPC通过蚀刻线路,盖膜压合等工艺制作成不同规格宽度的铜线路,FPC中NTC电阻通过传统SMT焊接加器件四周点胶方案。如图1所示出的双层线路板的截面图,NTC电阻通过锡膏4与其中一个铜层3连接,基材层A包括两个铜层3,两个铜层3之间为基材a,铜层3中的相邻铜线路之间设置有盖膜胶2,基材层A的上下两个外侧面分别设置有第一聚酰亚胺(Polyimide,简称PI)覆盖膜11和第二聚酰亚胺覆盖面21,第一聚酰亚胺覆盖膜11与基材层A之间通过第一盖膜胶12连接,第二聚酰亚胺覆盖面21与基材层A之间通过第二盖膜胶22连接。测温时,利用FPC放置于智能手机设备的电池仓的底部位置,由于与电池仓直接接触,能精确测量智能手机设备电池温度。
在实现本申请过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:
第一种的主板或副板端焊接NTC电阻的方案,工艺简单,技术成熟,但测量温度与电池仓实际温度存在一定量偏差;
第二种的FPC焊接NTC电阻的方案,如图1所示,NTC电阻高于FPC盖膜表面,增加FPC局部高度,镂空智能手机设备中框,导致结构降低,且随智能手机设备轻薄方向发展,其FPCNTC电阻会与智能手机设备显示屏幕存在结构干涉,导致FPC NTC电阻受力后产生裂纹或智能手机设备显示屏幕显示异常。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种电路板及电子设备,能够解决现有技术中存在的测温不准确或存在结构干涉,NTC易损坏的问题。
为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供了一种电路板,包括:
电路板本体,包括基材层,所述基材层中设置有测温电路,所述测温电路包括第一线路和第二线路,所述第一线路与所述第二线路相连接形成环形线路;
所述第一线路与所述第二线路相连接处为第一连接端,以及所述第一线路与所述第二线路相连接处为第二连接端;
电动势测量部件,与所述环形线路电连接,用于检测所述第一连接端和所述第二连接端之间的电动势;其中,所述第一线路的导电材料和第二线路的导电材料不同。
第一方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括如第一方面中任一项所述的电路板。
可选的,上述电子设备还包括:控制器;
其中,所述第一连接端与恒温元件连接;所述第二连接端置于所述电子设备的待检测位置处;所述电动势测量部件的输出端与所述控制器连接。
可选的,所述控制器接收所述电动势测量部件的输出电压;并根据所述输出电压,获取所述待检测位置的温度。
可选的,所述待检测位置包括:所述电子设备的电池仓的上方位置和/或下方位置。
在本申请实施例中,电路板包括:电路板本体,包括基材层,基材层中设置有测温电路,测温电路包括第一线路和第二线路,第一线路与第二线路相连接处为环形线路;第一线路与第二线路相连接处为第一连接端,以及第一线路与第二线路相连接形成第二连接端;电动势测量部件,与环形线路电连接,用于检测第一连接端和所述第二连接端之间的电动势。本申请的方案在满足测量电子设备的电池温度的同时,还能够降低电路板的局部高度,不需镂空电子设备中框,整机结构性更好,还避免了热敏电阻会与电子设备的显示屏幕存在结构干涉的问题。
附图说明
图1表示现有柔性电路板的截面示意图;
图2表示本发明实施例的测温电路示意图;
图3表示本发明实施例的电路板的截面示意图之一;
图4表示本发明实施例的电路板的截面示意图之二。
附图标记说明:
11-第一聚酰亚胺覆盖膜;12-第一盖膜胶;21-第二聚酰亚胺覆盖膜;22-第二盖膜胶;A-基材层;a-基材;L1-第一线路;L2-第二线路;3铜层;4-锡膏;5-第三盖膜胶。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的控制方法进行详细地说明。
请参照图2至图4,本发明实施例提供了一种电路板,包括:
电路板本体,包括基材层A,所述基材层A中设置有测温电路,所述测温电路包括第一线路L1和制成的第二线路L2,所述第一线路L1与所述第二线路L2相连接形成环形线路;所述第一线路L1与所述第二线路L2相连接处为第一连接端,以及所述第一线路L1与所述第二线路L2相连接处为第二连接端;电动势测量部件U,与所述环形线路电连接,用于检测所述第一连接端和所述第二连接端之间的电动势;其中,所述第一线路的导电材料和第二线路的导电材料不同。
示例性的,第一线路L1的导电材料为导体,第二线路的导电材料为半导体,或者第二线路L1的导电材料为导体,第一线路的导电材料为半导体;或者第一线路L1和第二线路分别为两种不同的导体材料,或者第一线路L1和第二线路分别为两种不同的半导体材料。
该实施例中,第一线路和第二线路的导电材料不同,根据塞贝克效应,通过在FPC中内置两种不同成分的材质的电导体或半导体组成闭合回路(例如第一线路为铜,第二线路为铁,不以此为限),制成测温电路。当两种不同成分的材质的电导体或半导体的两个接触端存在温度差时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在热电动势,故其热电动势是两端温度差的函数,若将冷端温度保持在一个恒定温度上,则热电动势是热端温度的单值函数,那么根据其热电动势就可以计算出其热端的温度。
示例性的,如图2中,在两种不同电导体或半导体的第一线路L1和第二线路L2组成串联的闭合回路中,当两处材料的第一连接端E和第二连接端F维持在不同温度T1、T2下时,则在第二导电材料的开路位置x和y之间会产生电势差Uxy,其电势差可以近似成如下该公式:
Uxy=(SB-SA)×(T2-T1) (1);
其中,SA和SB分别是第一线路对应的导电材料和第二线路对应的导电材料的塞贝克系数;T1和T2分别是第一连接端E和第二连接端F处的实际温度。
这样,固定第一连接端E的温度,将第二连接端F置于待检测位置,通过电动势测量部件U将测得x、y处的电动势Uxy,并将Uxy传输至控制器C,控制器C通过以上公式(1)即可得出第二连接端F所在的待检测位置的温度。
示例性的,作为一种具体实施例,在检测智能手机电池温度时,将第一连接端E放置于智能手机电池仓的上方或者下方FPC端,其第二连接端F放置或者植入稳定温度材料或器件(其理解为温度恒定在某个数值)。当智能手机电池仓温度升高或降低时,其第一连接端E温度也会随之升高或降低,由于第二连接端F放置或者植入稳定温度材料或器件,其接第二连接端F的温度不变。故测量电动势变化Uxy,根据Uxy=(SB-SA)×(T2-T1),可以得到第一连接端E处的准确温度,再通过线路反馈至手机控制系统。
应该指出,第一线路L1和第二线路L2可通过焊接、烧制、涂布、真空溅镀等方法完成接触,同步实现电路导通。
在一实施例中,所述第一连接端E和所述第二连接端F分别通过所述基材层A上设置的通孔露出(图未示出)。
该实施例中,第一连接端E和第二连接端F分别通过基材层A上设置的通孔露出,这样可便于将第一连接端E和所述第二连接端F分别暴露在恒温环境中和待检测环境中;还可以通过基材层A上设置的通孔将第一连接端E和所述第二连接端F通过导热材料分别与恒温元件和待检测位置连接。应当指出的是,第一连接端置于待检测位置,第二连接端F与恒温元件连接同样适用。
在另一实施例中,所述基材层A中设置有恒温材料元件,所述第一连接端E置于所述恒温材料元件中;所述第二连接端F通过所述基材层A上设置的通孔露出(图未示出)。
该实施例中,将恒温材料元件置于基材层A中,第一连接端E与恒温材料元件连接,固定了第一连接端E处的温度,第二连接端F通过所述基材层A上设置的通孔露出,这样,可将第二连接端F暴露于待检测位置,或者通过导热材料将第二连接端F通过通孔与待检测位置连接,即可实现对待检测位置的温度检测。
在一实施例中,如图2所示,所述电动势测量部件U设置于所述第一线路了或者所述第二线路L2的开路位置x、y处。以测量x和y两端的电压。
在一实施例中,所述电板板本体还包括:设置在所述基材层A的第一面上的第一聚酰亚胺(Polyimide,简称PI)覆盖膜11,以及设置在所述基材层A的第二面上的第二聚酰亚胺覆盖膜21,且所述第一聚酰亚胺覆盖膜11与所述基材层A之间设置第一盖膜胶12,所述第二聚酰亚胺覆盖膜21与所述基材A之间设置第二盖膜胶22;
其中,所述测温电路设置于所述基材层A的铜层3所在层中。
示例性的,如图3所示,其示出的是双层电路板的截面示意图,此截面为非第一连接端E和第二连接端F处的截面图。其中一个铜层中设置测温电路,测温电路中的第一线路L1和第二电路L2与相邻的铜线路之间设置有第三盖膜胶5。
示例性的,如图4所示,其示出的是双层电路板的截面示意图,此截面为第一连接端E或第二连接端F处的截面图。其中一个铜层中设置测温电路,测温电路中的第一线路L1和第二电路L2与相邻的铜线路之间设置有第三盖膜胶5。
上述实施例中,将FPC中的NTC电阻取消,在FPC内置两种不同成分的材质的电导体或半导体制成的第一线路L1和第二线路L2,通过压合等工艺,FPC中盖膜胶和聚酰亚胺覆盖膜同步对两种不同成分的材质导体或半导体进行线路保护,使FPC整体结构高度降低0.25mm-0.35mm,FPC整体相对于原有图1中的设计更加平整。而且,上述实施例不需镂空智能手机设备中框,整机结构性更好。也能够避免FPC中NTC电阻位置会与智能手机设备显示屏幕存在结构干涉,不会导致FPC中的NTC电阻受力后产生裂纹或智能手机设备显示屏幕显示异常出现。
具体的,第一聚酰亚胺覆盖膜11、第二聚酰亚胺覆盖膜21可以包括聚酰亚胺等其它材料。
本发明实施例提供了一种电子设备,包括如上所述的电路板。
进一步的,电子设备还包括:控制器C;
其中,所述第一连接端E与恒温元件连接;所述第二连接端F置于所述电子设备的待检测位置处;所述电动势测量部件U的输出端与所述控制器C连接。
其中,所述待检测位置包括:所述电子设备的电池仓;如,包括电池仓的上方位置和/或下方位置。
示例性的,在检测电子设备的电池温度时,将第一连接端E放置于电子设备的电池仓的上方或者下方FPC端,其第二连接端F放置或者植入稳定温度材料或器件(其理解为温度恒定在某个数值)。当电子设备的电池仓的温度升高或降低时,其第一连接端E温度也会随之升高或降低,由于第二连接端F放置或者植入稳定温度材料或器件,其接第二连接端F的温度不变。故测量电动势变化U,再通过线路反馈至电子设备的控制器C中。
在一实施例中,所述控制器C接收所述电动势测量部件的输出电压;并根据所述输出电压,获取所述待检测位置的温度。
具体的,控制器C接收电动势测量部件U输出的电压Uxy,并根据Uxy=(SB-SA)×(T2-T1),即可得到第一连接端E处的准确温度。
上述方案,能够降低FPC局部高度,不需镂空电子设备中框,整机结构性更好,也避免了FPC中NTC电阻位置会与电子设备显示屏幕存在结构干涉,不会导致FPC中的NTC电阻受力后产生裂纹或电子设备显示屏幕显示异常出现。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种电路板,其特征在于,包括:
电路板本体,包括基材层,所述基材层中设置有测温电路,所述测温电路包括第一线路和第二线路,所述第一线路与所述第二线路相连接形成环形线路;
所述第一线路与所述第二线路相连接处为第一连接端,以及所述第一线路与所述第二线路相连接处为第二连接端;
电动势测量部件,与所述环形线路电连接,用于检测所述第一连接端和所述第二连接端之间的电动势;
其中,所述第一线路的导电材料和第二线路的导电材料不同。
2.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述第一连接端和所述第二连接端分别通过所述基材层上设置的通孔露出。
3.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述基材层中设置有恒温材料元件,所述第一连接端置于所述恒温材料元件中;所述第二连接端通过所述基材层上设置的通孔露出。
4.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述电动势测量部件设置于所述第一线路或者所述第二线路的开路位置。
5.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述电路板本体还包括:设置在所述基材层的第一面上的第一聚酰亚胺覆盖膜,以及设置在所述基材层的第二面上的第二聚酰亚胺覆盖膜,且所述第一聚酰亚胺覆盖膜与所述基材层之间设置第一盖膜胶,所述第二聚酰亚胺覆盖膜与所述基材层之间设置第二盖膜胶;
其中,所述测温电路设置于所述基材层的铜层所在层中。
6.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述第一线路的导电材料为导体,所述第二线路的导电材料为半导体。
7.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至6中任一项所述的电路板。
8.根据权利要求7所述的电子设备,其特征在于,还包括:控制器;
其中,所述第一连接端与恒温元件连接;所述第二连接端置于所述电子设备的待检测位置处;所述电动势测量部件的输出端与所述控制器连接。
9.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,所述控制器接收所述电动势测量部件的输出电压;并根据所述输出电压,获取所述待检测位置的温度。
10.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,所述待检测位置包括:所述电子设备的电池仓。
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