CN216645663U - 一种压力检测模组以及用于压力检测的电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及压力检测技术领域，尤其涉及一种压力检测模组以及用于压力检测的电子设备。本申请实施例提供的压力检测模组包括：第一电极、第二电极、第一子电路板、第二子电路板以及压缩回弹层；第一子电路板的第一表面固定于电子设备的外壳的力输入区域的内表面；第一电极的第一表面设置于第一子电路板的第二表面，第一电极的第二表面与第二电极的第一表面之间粘贴设置压缩回弹层，且第一电极与第二电极之间形成电容，第二电极的第二表面设置于第二子电路板的第一表面。本申请实施例通过紧凑的叠层设计实现了压力检测模组的小型化，并且简化了制程工艺。

Description

一种压力检测模组以及用于压力检测的电子设备

技术领域

本申请实施例涉及压力检测技术领域，尤其涉及一种压力检测模组以及用于压力检测的电子设备。

背景技术

耳机等电子设备可以通过内部安装的压力检测模组来检测其是否被按压，从而执行与按压操作对应的功能控制。例如，通过安装在耳机内部的压力检测模组来判断耳机是否被按压，从而控制耳机开始或暂停音乐播放。

由于压力检测模组通常设置在电子设备的狭小空间中，尤其对于较薄的电子设备，因此如何减少压力检测模组所占用的电子设备的内部空间，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请实施例提供了一种压力检测模组以及用于压力检测的电子设备。

本申请实施例的第一方面提供了一种压力检测模组，应用于电子设备，其特征在于，所述压力检测模组包括：第一电极、第二电极、第一子电路板、第二子电路板以及压缩回弹层；所述第一子电路板的第一表面固定于所述电子设备的外壳的力输入区域的内表面；所述第一电极的第一表面设置于所述第一子电路板的第二表面，所述第一电极的第二表面与所述第二电极的第一表面之间粘贴设置所述压缩回弹层，且所述第一电极与所述第二电极之间形成电容；所述第二电极的第二表面设置于所述第二子电路板的第一表面；当所述力输入区域接受到外界压力时，所述力输入区域将所述外界压力传递至所述第一子电路板并带动所述第一子电路板上的第一电极挤压所述压缩回弹层，所述第一电极与所述第二电极之间产生电容变化，所述电容变化用于确定对所述外界压力的压力检测结果。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一子电路板和所述第二子电路板为独立的两块电路板。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一子电路板和所述第二子电路板为一块电路板弯折构成，所述电路板处于弯折状态的两个相对端中的一端为第一子电路板，另一端为第二子电路板。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述压缩回弹层的厚度一致，且所述厚度为大于或者等于0.05mm，小于或者等于0.5mm。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述压缩回弹层的两个表面分别覆盖所述第一电极的第二表面与所述第二电极的第一表面。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述压缩回弹层为泡棉胶。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一子电路板的第一表面通过粘附层固定于所述电子设备的外壳的力输入区域的内表面。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述粘附层的厚度为大于或者等于0.1mm。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述粘附层覆盖所述第一子电路板的第一表面。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述粘附层为双面胶。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一子电路板的第一表面与所述粘附层之间具有至少一触控传感器。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述触控传感器为三个，分别位于所述第一子电路板的两端与中间位置。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一电极、所述第二电极的中心点与所述力输入区的中心点重合。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一子电路板和所述第二子电路板为柔性印刷电路板。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一电极布局在所述第一子电路板的第二表面，所述第二电极布局在所述第二子电路板的第一表面。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，当施加于所述力输入区域的所述外界压力解除后，所述压缩回弹层用于提供使所述第一电极和所述第二电极恢复至未接受所述外界压力时的位置。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第二子电路板的第二表面悬空。

本申请实施例的第二方面提供了一种用于压力检测的电子设备，所述电子设备包括外壳，以及如前述第一方面或其任一可选方式所述的压力检测模组，所述压力检测模组固定于所述外壳的力输入区域的内表面。

与现有技术相比，本申请实施例的有益效果在于：本申请实施例提供了一种压力检测模组以及用于压力检测的电子设备，通过将第一子电路板的第一表面固定于电子设备的外壳的力输入区域的内表面，力输入区域将接受到的外界压力传递至第一子电路板并带动第一子电路板上的第一电极挤压压缩回弹层，令第一电极和第二电极之间的电容发生变化，从而可以实现通过电容变化对外界压力进行检测。本申请实施例压力提供的检测模组仅固定在电子设备的外壳的力输入区域的内表面即可，无需固定在支架上。上述结构令本申请实施例提供的压力检测模组的厚度较小，宽度较窄，减少了其占用的电子设备的内部空间，便于电子设备内部其他元件的安装。

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部分实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中压力检测模组的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一压力检测模组的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的按压电子设备的力输入区域时的示意图；

图4为本申请实施例提供的再一压力检测模组的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的再一压力检测模组的结构示意图；

图6至图11为本申请实施例提供的再一压力检测模组的第一子电路板和第二子电路板的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的部分实施例采用举例的方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在各例子中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

如图1所示，为现有技术中压力检测模组的结构示意图，该压力检测模组设置在电子设备的外壳20的内表面与支架30之间，第一电极101通过双面胶111粘贴在弹片110上，弹片110粘贴在外壳20的内表面、第二电极102通过双面胶111粘贴在支架30上，支架30为固定件，第一电极101和第二电极102相对设置。当电子设备的外壳20接受到外界压力，则将外界压力传递至弹片110并带动第一电极101向第二电极102的方向移动，从而使得第一电极101与第二电极102之间的电容发生变化，根据电容的变化量即可确定对外界压力的压力检测结果。

上述压力检测模组的第二电极需要固定在支架上，而支架的设置不仅不利于实现模组的小型化设计，而且无法适配具有弧形面外壳的电子设备。

现有的压力检测模组的厚度通常在1.5mm，占用电子设备内部的空间较大，影响电子设备内部其他元件的摆放位置。

例如，当电子设备为耳机时，由于耳机拉杆的内部空间很小，尤其是耳机主板设置在拉杆内的时候，该压力检测模组对主板摆件空间的影响较大。

进一步地，当电子设备为蓝牙耳机时，由于蓝牙耳机的天线也设置在耳机的拉杆内部，如果压力检测模组占用耳机拉杆的内部空间较大，会影响天线的净空面积，进而导致天线效率降低。

为解决上述问题，本申请实施例提供一种压力检测模组。

如图2以及图3所示，为本申请实施例提供的一种压力检测模组的结构示意图。压力检测模组10设置于电子设备的外壳20的内表面上，压力检测模组10包括：第一电极101、第二电极103、第一子电路板102、第二子电路板104、压缩回弹层105。第一子电路板102的第一表面固定于电子设备的外壳的力输入区域201的内表面。第一电极101的第一表面设置于第一子电路板102的第二表面，第一电极101的第二表面与第二电极103的第一表面之间粘贴设置压缩回弹层105，且第一电极101与第二电极103之间形成电容。第二电极103的第二表面设置于第二子电路板104的第一表面。当力输入区域201接受到外界压力时，力输入区域201将外界压力传递至第一子电路板102并带动第一子电路板102上的第一电极101挤压压缩回弹层105，第一电极101与第二电极103之间产生电容变化，该电容变化用于确定对外界压力的压力检测结果。

本申请实施例中，第二子电路板104的第二表面悬空，可以同时保证模组结构和信号量的稳定性。当力输入区域201接受到外界压力时，第一电极101和第二电极103均会发生形变，且第一电极101的形变量会大于第二电极103的形变量，从而使第一电极101与第二电极103之间的电容值发生变化。

本实施例中，压缩回弹层105将第一电极与第二电极间隔开来，在压力检测模组未受压时，第一电极101与第二电极103之间的间距可以等于压缩回弹层105的厚度。

本实施例中，如图3所示，外壳的力输入区域201可以为任意形状的区域，力输入区域201可以采用任何标识以指示用户可在此区域施加压力。这使得当外壳的力输入区域201接受到外界压力而发生形变时，随着外壳的形变向第一子电路板102传递压力，使得第一子电路板102带动第一电极101挤压压缩回弹层105，压缩回弹层105的弹性令其厚度减小。第一电极101向靠近第二电极103的方向移动，使得第一电极101与第二电极103之间的距离减小，从而令第一电极101与第二电极103之间的电容发生变化，根据该电容的变化可以确定对外界压力的压力检测结果。

本实施例中，当施加于外壳的力输入区域201的外界压力解除后，压缩回弹层105能够提供使第一电极101远离第二电极103所需的回弹力，从而令第一电极101和第二电极103恢复原状，即更好地恢复到未接受外界压力时的位置，进而使压力检测模组更加准确地进行压力检测。

具体地，可以采用电容检测芯片或者电子设备的控制器来实现对第一电极101与第二电极103之间的电容变化的检测。

在未对外壳的力输入区域201施加外界压力时，第一电极101与第二电极103之间的电容值为C_base。当对外壳的力输入区域201施加压力时，外壳的力输入区域201发生形变，使得第一电极101与第二电极103形成的电容的电容值增大，例如增大ΔC，此时第一电极101与第二电极103形成的电容的电容值为C_base+ΔC。通过电容检测芯片或者电子设备的控制器来检测第一电极101与第二电极103之间的电容变化量，并将该电容变化量与指示按压的预设电容变化阈值进行比较，即可准确地识别是否存在施加于外壳的力输入区域201的按压操作。

本申请实施例中的压力检测模组仅固定在电子设备的外壳的力输入区域201的内表面即可，无需固定在电子设备内部的支架上，有利于实现模组的小型化设计，同时简化制程工艺。

本申请实施例中的压力检测模组的厚度较薄，可以实现约0.5mm的厚度，且占用电子设备的内部空间小，对电子设备中其他元件的设置影响小。

当电子设备为耳机时，采用本实施例中的压力检测模组，由于其厚度较薄，宽度较窄，为耳机拉杆内部的主板释放了更多的空间。

进一步地，对于蓝牙耳机，采用本实施例中的压力检测模组，由于其厚度较薄，宽度较窄，不会对蓝牙天线的净空面积造成影响，有利于保证天线效率。

如图2所示，在本申请一具体实现中，第一子电路板102和第二子电路板104为独立的两块电路板。

具体地，压缩回弹层105受力后被挤压使其厚度缩小，令第一电极101与第二电极103之间的距离缩小，进而使得第一电极101与第二电极103形成的电容的电容值增大。为保证第一电极101与第二电极103所形成的电容的电容值变化，能够满足电容检测芯片或者电子设备的控制器的信号量感测需求，优选地，压缩回弹层105的厚度为大于或者等于0.05mm，小于或者等于0.5mm。

优选地，压缩回弹层105的厚度一致。压缩回弹层105各处的厚度一致可以保证第一电极101与第二电极103平行设置，从而能够准确地感测因第一电极101与第二电极103之间的距离变化而造成的电容值的变化。

为了更加准确地感测第一电极101与第二电极103之间的距离变化，压缩回弹层105的两个表面分别覆盖于第一电极101的第二表面和第二电极103的第一表面。第一电极101的第二表面的整个表面和第二电极103的第一表面的整个表面分别完全贴附于压缩回弹层105，有利于提高结构稳定性，提升压力检测结果的准确度。

具体地，采用泡棉胶作为压缩回弹层105，能够实现更佳的回弹效果，同时压缩回弹层105与第一电极101和第二电极103之间能够具有更佳的粘附效果。

如图2所示，在本申请一具体实现中，第一子电路板102的第一表面通过粘附层106固定于电子设备20的外壳的力输入区域201的内表面。

本实施例通过粘附层106将压力检测模组固定至电子设备的外壳20的力输入区域201的内表面，无需在电子设备内部设置支架以将压力检测模组固定，安装位置更加灵活，也更加便于安装，并且有利于实现模组的小型化设计。

为了提供更佳的粘附力，粘附层106的厚度为大于或者等于0.1mm。

具体地，粘附层106覆盖所述第一子电路板102的第一表面。第一子电路板102的第一表面的整个表面完全贴附于粘附层106，有利于实现压力检测模组与电子设备的外壳20之间的紧密贴合，以提高压力检测模组对电子设备的外壳20所施加压力的感测准确性。

为了进一步简化制程工艺，同时降低成本，粘附层106可以为双面胶。

如图2所示，第一子电路板102的第一表面与粘附层106之间具有至少一触控传感器107。

本实施例通过在第一子电路板102的第一表面设置至少一触控传感器107，在第一子电路板102的第二表面设置第一电极101，通过至少一触控传感器107感测用户对电子设备的外壳20的力输入区域201的触碰操作，也可以通过第一电极101和第二电极103之间距离的变化感测用户施加于电子设备的外壳20的力输入区域201的压力。因此本实施例可以实现在电子设备的同一侧感测用户对电子设备外壳的触碰和压力，即可以实现触控检测和压力检测的同步检测，同时降低对电子设备内部空间的占用率。

具体地，为了更加准确地感测用户对电子设备的外壳20的力输入区域201的触控操作，触控传感器107可以为三个，且分别位于第一子电路板102的两端与中间位置。

在本实施例一具体实现中，为了更加准确地感测用户施加于电子设备的外壳20的力输入区域201的压力，第一电极101、第二电极103的中心点与力输入区201的中心点重合。

由于电子设备的外壳通常具有多样化的设计，很多电子设备的外壳具有弧形面，参见图4，本申请实施例中的第一子电路板102和第二子电路板104可以均为柔性印刷电路板(FPC，Flexible Printed Circuit)，从而使压力检测模组与电子设备的弧形面外壳相适配。

如图5所示，本申请实施例无需补强钢板，仅采用柔性印刷电路板作为第一子电路板102和第二子电路板104，从而使压力检测模组与电子设备的弧形面外壳更加贴合，并提高压力检测模组感测压力的准确性。

具体地，为了进一步降低压力检测模组的厚度，并提高制程简便性，第一电极101布局在第一子电路板102的第二表面。

具体地，为了进一步降低压力检测模组的厚度，并提高制程简便性，第二电极103布局在第二子电路板104的第一表面。

在本申请另一实施例中，与上述实施例的差别仅在于，第一子电路板102和第二子电路板104为一块电路板弯折构成，该电路板处于弯折状态的两个相对端中的一端为第一子电路板102，另一端为第二子电路板104。

具体地，该电路板处于展开状态时，如图6所示为该电路板的第一表面，第一电极101和第二电极102分别设置于该电路板的第一表面的两个部分上。

该电路板处于展开状态时，该电路板的侧面如图7所示。

该电路板处于展开状态时，如图8所示为该电路板的第二表面；该电路板的第二表面为该第一表面的背面。触控传感器107位于该电路板的第二表面上与第一电极101位置对应的部分，即第一子电路板102的第一表面。

该电路板处于弯折状态时，如图9所示。通过将处于展开状态的电路板的第二子电路板104向上弯折，并使第二子电路板104与第一子电路板102相对，即可得到图9所示的弯折状态。

该电路板处于弯折状态时，该电路板的侧面如图10所示，第一电极101和第二电极102处于相对状态，第一电极101的第二表面与第二电极103的第一表面之间粘贴设置压缩回弹层105，触控传感器107位于第一子电路板102的第一表面。

该电路板处于弯折状态时，如图11所示为该电路板的第二表面，触控传感器107位于该电路板的第二表面上与第一电极101位置对应的部分，即第一子电路板102的第一表面。

本申请实施例通过将一块电路板弯折构成第一子电路板102和第二子电路板104，能够令压力检测模组的制作更加简便。本申请实施例提供的压力检测模组可以通过该一块电路板与电子设备的主板连接，且仅需要一个连接器或者进行一次焊接，使压力检测模组与主板之间的连接更加简便。本实施例中的第一子电路板102和第二子电路板104的结构适用于上述实施例中的压力检测模组。该模组的具体实施方式和有益效果参见前述实施例，此处不再赘述。

基于上述实施例公开的内容，本申请实施例提供了一种用于压力检测的电子设备，包括外壳以及压力检测模组，压力检测模组固定于外壳的力输入区域的内表面。该压力检测模组的具体实施方式和有益效果参见前述实施例，此处不再赘述。

应理解，在本申请实施例中，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种压力检测模组，应用于电子设备，其特征在于，所述压力检测模组包括：第一电极、第二电极、第一子电路板、第二子电路板以及压缩回弹层；

所述第一子电路板的第一表面固定于所述电子设备的外壳的力输入区域的内表面；

所述第一电极的第一表面设置于所述第一子电路板的第二表面，所述第一电极的第二表面与所述第二电极的第一表面之间粘贴设置所述压缩回弹层，且所述第一电极与所述第二电极之间形成电容；

所述第二电极的第二表面设置于所述第二子电路板的第一表面；

当所述力输入区域接受到外界压力时，所述力输入区域将所述外界压力传递至所述第一子电路板并带动所述第一子电路板上的第一电极挤压所述压缩回弹层，所述第一电极与所述第二电极之间产生电容变化，所述电容变化用于确定对所述外界压力的压力检测结果。

2.根据权利要求1所述的压力检测模组，其特征在于，所述第一子电路板和所述第二子电路板为独立的两块电路板。

3.根据权利要求1所述的压力检测模组，其特征在于，所述第一子电路板和所述第二子电路板为一块电路板弯折构成，所述电路板处于弯折状态的两个相对端中的一端为第一子电路板，另一端为第二子电路板。

4.根据权利要求1所述的压力检测模组，其特征在于，所述压缩回弹层的厚度一致，且所述厚度为大于或者等于0.05mm，小于或者等于0.5mm。

5.根据权利要求1所述的压力检测模组，其特征在于，所述压缩回弹层的两个表面分别覆盖所述第一电极的第二表面与所述第二电极的第一表面。

6.根据权利要求1所述的压力检测模组，其特征在于，所述压缩回弹层为泡棉胶。

7.根据权利要求1所述的压力检测模组，其特征在于，所述第一子电路板的第一表面通过粘附层固定于所述电子设备的外壳的力输入区域的内表面。

8.根据权利要求7所述的压力检测模组，其特征在于，所述粘附层的厚度为大于或者等于0.1mm。

9.根据权利要求7所述的压力检测模组，其特征在于，所述粘附层覆盖所述第一子电路板的第一表面。

10.根据权利要求7所述的压力检测模组，其特征在于，所述粘附层为双面胶。

11.根据权利要求7所述的压力检测模组，其特征在于，所述第一子电路板的第一表面与所述粘附层之间具有至少一触控传感器。

12.根据权利要求11所述的压力检测模组，其特征在于，所述触控传感器为三个，分别位于所述第一子电路板的两端与中间位置。

13.根据权利要求1所述的压力检测模组，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极的中心点与所述力输入区的中心点重合。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的压力检测模组，其特征在于，所述第一子电路板和所述第二子电路板为柔性印刷电路板。

15.根据权利要求14所述的压力检测模组，其特征在于，所述第一电极布局在所述第一子电路板的第二表面，所述第二电极布局在所述第二子电路板的第一表面。

16.根据权利要求1至13中任一项所述的压力检测模组，其特征在于，当施加于所述力输入区域的所述外界压力解除后，所述压缩回弹层用于提供使所述第一电极和所述第二电极恢复至未接受所述外界压力时的位置。

17.根据权利要求1至13中任一项所述的压力检测模组，其特征在于，所述第二子电路板的第二表面悬空。

18.一种用于压力检测的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括外壳，以及如权利要求1-17中任一项所述的压力检测模组，所述压力检测模组固定于所述外壳的力输入区域的内表面。

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