CN211698908U - 压电模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种压电模组以及电子设备。其中，压电模组包括：电极层以及吸热组件，电极层包括第一表面。吸热组件配置成可产生珀尔贴效应，且所述吸热组件包括制热端以及与所述制热端相对的制冷端，所述制冷端与所述第一表面连接。其中，所述吸热组件产生珀尔贴效应时，热量由所述制冷端导向所述制热端。因此，本申请技术方案中的吸热组件直接与电极层接触，以使得吸热组件对电极层产生的热量进行散热，从而降低压电模组工作时产生的热量，并改善压电模组的工作环境。

Description

压电模组及电子设备

技术领域

本申请涉及生物识别技术领域，尤其涉及一种压电模组及电子设备。

背景技术

压电传感器是利用受力后可产生压电效应的某些电介质制成的传感器。所谓压电效应是指某些电介质在受到某一方向弯曲或伸缩的外力作用而发生形变时，由于内部的极化现象而在材料表面产生感应电荷的现象。

目前，压电传感器包括压电层以及位于压电层两侧的检测电极层，检测电极层的材质通常可以是银。但是，压电传感器在使用过程中，检测电极层会产生大量的热量，从而导致检测电极层的工作温度过高，影响压电传感器的正常使用。同时，压电传感器的使用过程中会受水汽的影响，以使得检测电极层离子化，且检测电极层的离子化随温度的升高而变快，进而影响压电模组的使用寿命。

实用新型内容

本申请提供一种压电模组及电子设备，能够有效解决检测电极层工作温度过高及离子化的问题。

根据本申请的第一个方面，提供了一种压电模组，包括：

电极层，包括第一表面；

吸热组件，配置成可产生珀尔贴效应，且吸热组件包括制热端以及与制热端相对的制冷端，制冷端与第一表面连接；

其中，吸热组件产生珀尔贴效应时，热量由制冷端导向制热端。

上述实施例中的效果为：本实施例中的吸热组件利用珀尔贴效应可以降低电极层的工作温度，并还可有效降低电极层的离子化速率，从而提升压电模组的使用寿命。

可选地，制冷端包括冷端导体层，冷端导体层设于第一表面，冷端导体层包括背离电极层的第二表面；

制热端包括第一导体以及第二导体；

吸热组件还包括N型半导体以及P型半导体，N型半导体以及P型半导体均位于第二表面；

其中，第一导体与N型半导体的背离冷端导体层的端部连接，第二导体与 P型半导体的背离冷端导体层的端部连接。

上述实施例中的效果为：本实施例中冷端导体层与电极层连接，以使得提升吸热组件对电极层有效的降温。

可选地，制热端包括第一导体以及第二导体；

吸热组件还包括N型半导体以及P型半导体，N型半导体以及P型半导体均位于第一表面，且N型半导体靠近第一表面的端部以及P型半导体靠近第一表面的端部作为制冷端；

其中，第一导体位于N型半导体的背离电极层的端部，第二导体位于P型半导体的背离电极层的端部。

上述实施例中的效果为：本实施例中，N型半导体以及P型半导体直接与电极层接触，以使得吸热组件可靠的对电极层进行降温。

可选地，N型半导体以及P型半导体的数量均为多个，且N型半导体以及 P型半导体的数量相同，每个N型半导体的背离电极层的端部均分别设有一个第一导体，每个P型半导体的背离电极层的端部均分别设有一个第二导体。

上述实施例中的效果为：多个数量的N型半导体以及P型半导体制成的吸热组件，可显著提升吸热组件的降温效果。

可选地，吸热组件还包括第一导电件以第二导电件，第一导电件分别连接各第一导体，以用于向各第一导体导入电流，第二导电件分别连接各第二导体，以用于向各第二导体导入电流；或

吸热组件还包括多个第一导电件以及多个第二导电件，各第一导电件一一对应连接各第一导体，以用于对应向各第一导体导入电流，各第二导电件一一对应连接各第二导体，以用于对应向各第二导体导入电流。

上述实施例中的效果为：利用一个第一导电件将各第一导体串联连接，以及一个第二导电件将各第二导体串联连接用以形成吸热组件，该吸热组件只需外接一个供电电源就可实现对电极层的降温。或利用多个数量的第一导电件与各第一导体一一对应连接，以及多个数量的第二导电件与各第二导体一一对应连接，可以形成多个数量的吸热组件。且各吸热组件均可以单独外接供电电源，以用于有选择的决定是否接通电源，从而对电极层不同区域进行制冷。

可选地，电极层呈长条状，各N型半导体以及各P型半导体沿电极层的长度方向交替排列。

可选地，

一个N型半导体与多个P型半导体相邻，各P型半导体均共用一个N型半导体形成多个数量的吸热组件，且吸热组件的数量与P型半导体的数量相同；

一个P型半导体与多个N型半导体相邻，各N型半导体均共用一个P型半导体形成多个数量的吸热组件，且吸热组件的数量与N型半导体的数量相同。

可选地，各N型半导体与各P型半导体呈矩形阵列布置于第一表面。

上述实施例中的效果为：本实施例中，呈矩形阵列布置的N型半导体与各P型半导体布置于第一表面，可增大吸热组件与电极层的接触面积，从而提升降温效果。

可选地，压电模组还包括绝缘件，绝缘件与第一表面连接，且绝缘件位于 N型半导体以及P型半导体之间。

上述实施例中的效果为：本实施例中，绝缘件位于N型半导体以及P型半导体之间，以保证吸热组件正常可靠的工作。

可选地，压电模组还包括绝缘散热件，绝缘散热件分别连接第一导体以及第二导体，以用于发散第一导体以及第二导体产生的热量。

上述实施例中的效果为：本实施例中，绝缘散热件可有效将电极层的热量导向外界，从而降低电极层的工作温度。

根据本申请的第二个方面，提供了一种电子设备，其特征在于，包括；

上述任一项的压电模组。

上述实施例中的效果为：包括上述任一项压电模组的电子设备，可显著提升该电子设备的使用寿命及用户体验。

本申请提供的一种压电模组，包括电极层以及吸热组件，电极层包括第一表面。吸热组件配置成可产生珀尔贴效应，且吸热组件包括制热端以及与制热端相对的制冷端，制冷端与第一表面连接。其中，吸热组件产生珀尔贴效应时，热量由制冷端导向制热端。因此，本申请技术方案中的吸热组件直接与电极层接触，以使得吸热组件对电极层产生的热量进行散热，从而降低压电模组工作时产生的热量，并改善压电模组的工作环境。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术中的一种压电传感器的正视图，其中，示意出电功能层、上检测电极层以及下检测电极层的相对位置关系；

图2为根据本申请第一实施例中的一种压电模组的正视图；

图3为图2中压电模组正视图的爆炸示意图；

图4为根据本申请第二实施例中的一种压电模组的正视图；

图5为根据本申请第三实施例中的一种压电模组的正视图，其中，示意出绝缘件以及绝缘散热件之间的相对位置关系。

附图标识说明：

100、压电模组，110、电极层，111、第一表面，120、吸热组件，121、冷端导体层，122、第一导体，123、第二导体，124、N型半导体，125、P型半导体，126、第一导电件，127、第二导电件，130、绝缘件，140、绝缘散热件，1211、第二表面。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

如图1所示，相关技术中压电传感器10包括上检测电极层11、压电功能层12以及下检测电极层13，上检测电极层11以及下检测电极层13位于压电功能层12相对的表面。其中，压电传感器10工作时，上检测电极层11以及下检测电极层13根据受力后产生压电效应来完成按压检测，例如检测是否受到触摸或者检测按压的压力大小等。但是，压电传感器10在使用过程中，上检测电极层11以及下检测电极层13均会产生大量的热量，从而导致上检测电极层11 以及下检测电极层13的工作温度过高，影响压电传感器10的正常使用。同时，压电传感器10的使用过程中会受水汽的影响，以使得上检测电极层11以及下检测电极层13离子化。且上检测电极层11以及下检测电极层13的离子化随温度的升高而变快，进而影响压电传感器10的使用寿命。

针对上述技术问题，如图2-3所示，本申请第一实施例提供了一种压电模组100，该压电模组100包括电极层110以及吸热组件120，电极层110包括第一表面111，其中，该电极层110可以理解为压电模组100的上检测电极或下检测电极。吸热组件120配置成可产生珀尔贴效应，且吸热组件120包括制热端以及与制热端相对的制冷端；其中，制冷端为吸收热量的一端，制热端为释放热量的一端，需要注意的是，吸热组件120的与电极层110连接的端部可以理解为吸热组件120的制冷端，与制冷端相对的一端为制热端。而吸热组件120 的制冷端与制热端均与流过吸热组件120的电流方向有关，即可根据电流方向的不同而相互转换。制冷端与第一表面111连接，其中，吸热组件120产生珀尔贴效应时，热量由制冷端导向制热端。

上述实施例中，电极层110的材质可以为银，吸热组件120的制冷端直接与电极层110的第一表面111连接，以使得吸热组件120有电流导通时，利用吸热组件120的制冷端对电极层110产生的热量进行散热，从而降低压电模组 100工作时产生的热量，并改善压电模组100的工作环境。吸热组件120的制热端进行制热，以用于烘干电极层110附近的水汽，并降低电极层110的离子化速率。且本实施例中，还可对流过吸热组件120的电流进行控制，以用于控制吸热组件120制冷端的制冷效果，以用于维持压电模组100稳定的工作环境，从而延长压电模组100的使用寿命。

吸热组件120的制冷端可以包括冷端导体层121，冷端导体层121设于第一表面111，冷端导体层121包括背离电极层110的第二表面1211，吸热组件 120的制热端包括第一导体122以及第二导体123。吸热组件120还包括N型半导体124以及P型半导体125，N型半导体124以及P型半导体125均位于第二表面1211，且N型半导体124以及P型半导体125均可以与第二表面1211 焊接连接。需要注意的是，N型半导体124以及P型半导体125还可以通过其他方式与冷端导体层121的第二表面1211连接，例如，N型半导体124以及P 型半导体125还可以与第二表面1211粘接，本实施例列举N型半导体124以及P型半导体125均与第二表面1211焊接仅仅用于示意性说明。

其中，第一导体122与N型半导体124的背离冷端导体层121的端部连接，第二导体123与P型半导体125的背离冷端导体层121的端部连接。且为了保证吸热组件120对电极层110的降温效果，冷端导体层121的面积尺寸可以至少等于电极层110的面积尺寸，从而保证冷端导体层121可完全覆盖电极层110 的第一表面111。

本实施例中，冷端导体层121直接与电极层110直接接触，且冷端导体层 121作为吸热组件120的制冷端，以使得有电流流通过吸热组件120时冷端导体层121可以产生制冷作用，用以直接对电极层110进行降温。因此，本申请的技术方案可保证吸热组件120对电极层110的降温效果，从而提升压电模组 100的工作可靠性。

压电模组100小型化对使用的便捷性至关重要，如图4所示，本申请提供的第二实施例中，吸热组件120的制热端包括第一导体122以及第二导体123。吸热组件120还包括N型半导体124以及P型半导体125，N型半导体124以及P型半导体125均位于第一表面111，且N型半导体124靠近第一表面111 的端部以及P型半导体125靠近第一表面111的端部作为制冷端。其中，第一导体122位于N型半导体124的背离电极层110的端部，第二导体123位于P 型半导体125的背离电极层110的端部。

上述实施例中，N型半导体124以及P型半导体125均直接与电极层110 的第一表面111连接，以使得电极层110作为吸热组件120的一部分并作为吸热组件120的制冷端。本实施例中，当有电流流通过吸热组件120时，作为吸热组件120制冷端的电极层110直接产生制冷效果，从而降低电极层110自身温度。因此，本技术方案中，压电模组100的结构厚度尺寸小，可以满足电子设备对薄型化和轻量化的追求，且还可以节省大量的生产成本，也提高设备的使用便捷性和用户体验。

为了提升压电模组100对电极层110的制冷效果，本实施例中，N型半导体124以及P型半导体125的数量均可以为多个，且N型半导体124以及P型半导体125的数量相同，每个N型半导体124的背离电极层110的端部均分别设有一个第一导体122，每个P型半导体125的背离电极层110的端部均分别设有一个第二导体123。

多个数量的N型半导体124以及P型半导体125布置于电极层110的第一表面111，可提高吸热组件120的电极层110的制冷效果，从而保证压电模组 100的工作可靠性。

本实施例中，吸热组件120还包括第一导电件126以及第二导电件127，第一导电件126分别连接各第一导体122，以用于向各第一导体122导入电流，第二导电件127分别连接各第二导体123，以用于将各第二导体123的电流导出。

其中，利用一个第一导电件126将各第一导体122串联连接，以及一个第二导电件127将各第二导体123串联连接用以形成吸热组件120，该吸热组件 120只需外接一个供电电源就可实现对电极层110的降温，因此该压电模组100 具有结构简单，使用方便的特点。

或吸热组件120还包括多个第一导电件126以及多个第二导电件127，各第一导电件126一一对应连接各第一导体122，以用于对应向各第一导体122 导入电流，各第二导电件127一一对应连接各第二导体123，以用于对应向各第二导体123导入电流。

其中，利用多个数量的第一导电件126与各第一导体122一一对应连接，以及多个数量的第二导电件127与各第二导体123一一对应连接，可以形成多个数量的吸热组件120。本实施例中，各吸热组件120均可以单独外接供电电源。本实施例中的各吸热组件120均可以有选择的决定是否接通电源，以用于对电极层110不同区域进行制冷，因此，本实施例的各吸热组件120可以实现对电极层110进行精确降温的功能，从而提升压电模组100的使用寿命。

电极层110可以为任意形状，例如，电极层110可以呈长条状。需要注意的是，本实施例不对电极层110的形状做限定，列举呈长条状的电极层110仅仅用于示意性的说明。各N型半导体124以及各P型半导体125沿电极层110 的长度方向交替排列，且各N型半导体124以及各P型半导体125可以沿电极层110的长度方向相间隔预定的距离而等间距排列布置。

等间距排列布置的各N型半导体124以及各P型半导体125可以组成多个数量的吸热组件120，且各吸热组件120沿电极层110的长度方向等间距排列布置，以用于对电极层110的各个区域进行冷却散热，从而提升吸热组件120 对电极层110的散热效率。

其中，一个N型半导体124与多个P型半导体125相邻，各P型半导体 125均共用一个N型半导体124形成多个数量的吸热组件120，且吸热组件120 的数量与P型半导体125的数量相同。一个P型半导体125与多个N型半导体 124相邻，各N型半导体124均共用一个P型半导体125形成多个数量的吸热组件120，且吸热组件120的数量与N型半导体124的数量相同。

本实施例中，一个N型半导体124配置成可以与其相邻的各P型半导体125 形成多个数量的吸热组件120，一个P型半导体125配置成可以与其相邻的各 N型半导体124形成多个数量的吸热组件120，从而可显著提升压电模组100 的散热效果。

为了提高吸热组件120对电极层110的散热效果，本实施例中，各N型半导体124与各P型半导体125可以共同限定出矩形阵列布置于第一表面111。但不限于此，各N型半导体124与各P型半导体125可以共同限定出任意阵列布置于第一表面111，本实施例列举出各N型半导体124与各P型半导体125 可以共同限定出矩形阵列仅仅用于示意性说明。

如图5所示，本申请第三实施例中，压电模组100还可以包括绝缘件130。绝缘件130与第一表面111连接，且绝缘件130位于N型半导体124以及P型半导体125之间，以用于将N型半导体124以及P型半导体125间隔，从而保证吸热组件120工作的可靠性。其中，绝缘件130可以与N型半导体124以及 P型半导体125胶接胶接，以用于将N型半导体124与P型半导体125可靠的固定连接。

上述实施例中，压电模组100还可以包括绝缘散热件140，绝缘散热件140 分别连接第一导体122以及第二导体123，以用于发散第一导体122以及第二导体123产生的热量。因此，本实施例的绝缘散热件140可带走第一导体122 以及第二导体123产生的热量，以保证吸热组件120的制热端不过热，从而间接降低电极层110的温度。

本实施例还提供了一种电子设备，包括上述的压电模组100。本实施例提供的电子设备可以是任何电子产品，包括但不限于以下类别：电视机、笔记本电脑、桌上型显示器、平板电脑、数码相机、手机、智能眼镜、车载显示器、医疗设备、工控设备等，本实施例对此不作具体限定。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种压电模组，其特征在于，包括：

压电层，

与所述压电层层叠设置的电极层，所述电极层包括远离所述压电层的第一表面；

吸热组件，所述吸热组件设置于所述电极层远离压电层的一侧，所述吸热组件配置成可产生珀尔贴效应，且所述吸热组件包括制热端以及与所述制热端相对的制冷端，所述制冷端与所述第一表面连接；

其中，所述吸热组件产生珀尔贴效应时，热量由所述制冷端导向所述制热端。

2.如权利要求1所述的压电模组，其特征在于，

所述制冷端包括冷端导体层，所述冷端导体层设于所述第一表面，所述冷端导体层包括背离所述电极层的第二表面；

所述制热端包括第一导体以及第二导体；

所述吸热组件还包括N型半导体以及P型半导体，所述N型半导体以及所述P型半导体均位于所述第二表面；

其中，所述第一导体与所述N型半导体的背离所述冷端导体层的端部连接，所述第二导体与所述P型半导体的背离所述冷端导体层的端部连接。

3.如权利要求1所述的压电模组，其特征在于，

所述制热端包括第一导体以及第二导体；

所述吸热组件还包括N型半导体以及P型半导体，所述N型半导体以及所述P型半导体均位于所述第一表面，且所述N型半导体靠近所述第一表面的端部以及所述P型半导体靠近所述第一表面的端部作为所述制冷端；

其中，所述第一导体位于所述N型半导体的背离所述电极层的端部，所述第二导体位于所述P型半导体的背离所述电极层的端部。

4.如权利要求3所述的压电模组，其特征在于，

所述N型半导体以及所述P型半导体的数量均为多个，且所述N型半导体以及所述P型半导体的数量相同，每个所述N型半导体的背离所述电极层的端部均分别设有一个所述第一导体，每个所述P型半导体的背离所述电极层的端部均分别设有一个所述第二导体。

5.如权利要求4所述的压电模组，其特征在于，

所述吸热组件还包括第一导电件以第二导电件，所述第一导电件分别连接各所述第一导体，以用于向各所述第一导体导入电流，所述第二导电件分别连接各所述第二导体，以用于向各所述第二导体导入电流；或

所述吸热组件还包括多个第一导电件以及多个第二导电件，各所述第一导电件一一对应连接各所述第一导体，以用于对应向各所述第一导体导入电流，各所述第二导电件一一对应连接各所述第二导体，以用于对应向各所述第二导体导入电流。

6.如权利要求4所述的压电模组，其特征在于，

所述电极层呈长条状，各所述N型半导体以及各所述P型半导体沿所述电极层的长度方向交替排列。

7.如权利要求6所述的压电模组，其特征在于，

一个所述N型半导体与多个所述P型半导体相邻，各所述P型半导体均共用一个所述N型半导体形成多个数量的所述吸热组件，且所述吸热组件的数量与所述P型半导体的数量相同；

一个所述P型半导体与多个所述N型半导体相邻，各所述N型半导体均共用一个所述P型半导体形成多个数量的所述吸热组件，且所述吸热组件的数量与所述N型半导体的数量相同。

8.如权利要求4所述的压电模组，其特征在于，

各所述N型半导体与各所述P型半导体呈矩形阵列布置于所述第一表面。

9.如权利要求4所述的压电模组，其特征在于，

所述压电模组还包括绝缘件，所述绝缘件与所述第一表面连接，且所述绝缘件位于所述N型半导体以及所述P型半导体之间。

10.如权利要求4所述的压电模组，其特征在于，

所述压电模组还包括绝缘散热件，所述绝缘散热件分别连接所述第一导体以及所述第二导体，以用于发散所述第一导体以及所述第二导体产生的热量。

11.一种电子设备，其特征在于，包括；

权利要求1-9任一项所述的压电模组。

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