CN219122682U - 电路板及具有该电路板的电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电路板及具有该电路板的电子设备，所述电路板包括：一个电路板本体，电路板本体上设置有：至少一触摸检测芯片，其包括至少一输入引脚；至少一感应片，其设置于电路板本体的一个面上，每一感应片与触摸检测芯片的一个输入引脚连接；以及至少一干扰屏蔽部，其设置于电路板本体的另一个面上，且与感应片的位置相对应，干扰屏蔽部由电路板本体上的金属层蚀刻处理后形成，干扰屏蔽部呈镂空网格状。本实用新型所提供的电路板及具有该电路板的电子设备能够解决触发或触发不灵等问题，使电容触摸更抗扰、反应也更灵敏。

Description

电路板及具有该电路板的电子设备

技术领域

本实用新型涉及电容触摸技术领域，特别是一种电路板及具有该电路板的电子设备。

背景技术

智能场景面板、遥控器等电子设备通常会采用电容触控按键，电容触控按键相较于机械式按键和电阻式触控按键，有耐用、成本低、结构简单易安装等优点。但是电容触控按键检测电量的微小变化，对电源干扰非常敏感，很容易出现误判断，误动作，给用户带来很大困扰和不好的体验。

因此，如何提供一种电路板及具有该电路板的电子设备，以解决现有技术对电源干扰非常敏感、容易出现误判断、误动作等缺陷，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种电路板及具有该电路板的电子设备，其能够解决触发或触发不灵等问题，使电容触摸更抗扰、反应也更灵敏。

本实用新型一方面提供了一种电路板，包括一个电路板本体，所述电路板本体上设置有：至少一触摸检测芯片，其包括至少一输入引脚；至少一感应片，其设置于所述电路板本体的一个面上，每一所述感应片与所述触摸检测芯片的一个所述输入引脚连接；以及至少一干扰屏蔽部，其设置于所述电路板本体的另一个面上，且与所述感应片的位置相对应，所述干扰屏蔽部由所述电路板本体上的金属层蚀刻处理后形成，所述干扰屏蔽部呈镂空网格状。

在本实用新型电路板的另一个示意性的实施方式中，每一所述感应片上还罩设有一个外壳；所述外壳内设置有一个感应增强块，所述感应增强块抵靠所述感应片，且采用导电材料。

在本实用新型电路板的再一个示意性的实施方式中，所述感应片中间设置有一个第一通孔，所述电路板本体上对应所述第一通孔的区域用于设置一信号显示器。

在本实用新型电路板的又一个示意性的实施方式中，所述感应增强块中间设置有一个第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔对应设置。

在本实用新型电路板的又一个示意性的实施方式中，所述干扰屏蔽部的镂空区域包括三边形、四边形、五边形、六边形中的一种或多种组合。

在本实用新型电路板的又一个示意性的实施方式中，所述干扰屏蔽部包括：

多个第一金属走线；以及多个第二金属走线，其垂直于所述第一金属走线；所述第一金属走线和所述第二金属走线共同构成所述镂空网格状。

在本实用新型电路板的又一个示意性的实施方式中，所述干扰屏蔽部包括：第一避让区，其位于所述干扰屏蔽部的中间位置，所述第一避让区上能够设置一元器件；以及第二避让区，其连接所述第一避让区和所述干扰屏蔽部的外部，所述第二避让区上设置有一走线，所述走线用于连接所述元器件和所述干扰屏蔽部外部的电路。

在本实用新型电路板的又一个示意性的实施方式中，所述走线平行于所述第一金属走线或所述第二金属走线。

本实用新型另一方面提供了一种电子设备，其包括一壳体基座和壳体上盖，还包括电路板，所述电路板上的所述感应片朝向所述壳体上盖设置。

在本实用新型电路板的另一个示意性的实施方式中，所述触摸检测芯片集成有数字处理单片机。

在本实用新型电子设备的再一个示意性的实施方式中，所述触摸检测芯片还包括至少一输出引脚；所述电子设备还包括一处理器，所述处理器通过通用输入输出接口连接至所述触摸检测芯片的输出引脚；所述处理器设置有通信模块。

在本实用新型电子设备的又一个示意性的实施方式中，所述感应片上设置有第一通孔，所述电路板本体上对应所述第一通孔的区域设置有一信号显示器；所述信号显示器与所述处理器的通用输入输出端口连接。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为本实用新型的电路板于一实施例中的原理结构示意图。

图2为本实用新型的电路板的感应片于一实施例中的俯视结构示意图。

图3为本实用新型的电路板于一实施例中的立体结构示意图。

图4为本实用新型的电路板的干扰屏蔽部于一实施例中的俯视结构示意图。

图5为本实用新型的电子设备于一实施例中的原理结构示意图。

其中，附图标记如下：

1 电子设备

11 电路板

12 处理器

13 信号显示器

110 电路板本体

111 触摸检测芯片

112 感应片

113 外壳

121 通信模块

1111 输入引脚

1112 输出引脚

114 干扰屏蔽部

114A 第一避让区

114B 第二避让区

1141 第一金属走线

1142 第二金属走线

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。

实施例一

本实施例提供一种电路板，包括一个电路板本体110：

至少一触摸检测芯片111，其包括至少一输入引脚1111；

至少一感应片112，其设置于所述电路板本体110的一个面上，每一所述感应片112与所述触摸检测芯片111的一个所述输入引脚1111连接；以及

至少一干扰屏蔽部114，其设置于所述电路板本体110的另一个面上，且与所述感应片112的位置相对应，所述干扰屏蔽部114通过对所述电路板本体110上的金属层蚀刻处理后形成，所述干扰屏蔽部114呈镂空网格状。

以下将结合图示对本实施例所提供的电路板进行详细描述。本实用新型所述电路板11包括电路板本体110、固定在电路板本体110上的触摸检测芯片111、至少一个感应片112及至少一个干扰屏蔽部114。其中，至少一个感应片112连接至触摸检测芯片111，每一个干扰屏蔽部114的设置位置与一感应片112的位置相对应。在实际应用中，感应片112和干扰屏蔽部114的个数可根据实际需求设置。

请参阅图1，显示为电路板于一实施例中的原理结构示意图。如图1所示，电路板11包括电路板本体110(图1中未予图示)、触摸检测芯片111、连接至触摸检测芯片111的6个感应片112及6个干扰屏蔽部(图1中未予图示)。触摸检测芯片111及6个感应片112及6个干扰屏蔽部均设置于电路板本体上。其中，触摸检测芯片111包括6个输入引脚1111和6个输出引脚1112，6个感应片112一一对应连接至触摸检测芯片111的6个输入引脚1111。

在实际应用中，触摸检测芯片可以采用电容式触摸芯片，该电容式触摸芯片的工作原理为：任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。当有人体手指靠近触控按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。电容式触控按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后，将输出某个按键被按下的确定信号。在本实施例中，为了实现环境变化自适应功能，屏蔽各种复杂环境的干扰，触摸检测芯片111还可以集成有数字处理单片机。

在本实施例中，图2所示感应片112用于感应人体手指的对电子设备触摸按键位置的触摸操作。图4所示干扰屏蔽部114用于屏蔽电源干扰。

请参阅图2，显示为感应片的俯视结构示意图。如图2所示，感应片112设置于电路板本体110的一面上也就是如图2所示电路板110的顶层。感应片112可以为实心金属片，也可以为在中间区域设置有第一通孔的金属片(设置有第一通孔的金属片如图2所示，第一通孔用于设置一信号显示器，例如LED灯)。在本实施例中，感应片112的材质采用金属材质，例如，采用金属铜。

请参阅图3，电路板本体110上每一感应片112上还罩设有外壳113。为了增加接触电子设备触控区域时的感应电流，外壳113内可设置有一感应增强块，感应增强块抵靠感应片112。感应增强块的材质为导电材料，例如，泡棉。在本实施例中，感应增强块中间设置有一个第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔对应设置。

请参阅图4，显示为干扰屏蔽部的俯视结构示意图。如图4所示，干扰屏蔽部114设置于电路板本体110的另一个面上也就是如图4所示电路板本体110的底层，且每一个干扰屏蔽部114所设置的位置与一个感应片112的位置相对应。

在本实施例中，干扰屏蔽部114由电路板本体110上的金属层蚀刻处理后形成。干扰屏蔽部114呈镂空网格状，其镂空区域呈多边形，例如，可采用三边形、四边形、五边形、六边形中的一种或多种组合。

请参阅图4，干扰屏蔽部114包括：多个第一金属走线1141和多个第二金属走线1142，第二金属走线1142垂直于第一金属走线1141。第一金属走线1141和第二金属走线1142共同构成所述镂空网格状。

在本实施例中，通过将干扰屏蔽部114设置成镂空网格状来对电容电极实现干扰屏蔽，并减小了PCB的基准电容，相对的增大了电容变化率，使电容触摸更抗扰、反应也更灵敏。在本实施例中，所述干扰屏蔽部114部的材质采用金属材质，例如，采用金属铜。

继续参阅图4，干扰屏蔽部114包括：第一避让区114A和第二避让区114B。其中，第一避让区114A位于干扰屏蔽部114的中间位置，用于设置一元器件。第二避让区114B连接第一避让区114A和干扰屏蔽部114的外部。在本实施例中，第二避让区114A上设置有一走线，该走线用于连接元器件和干扰屏蔽部114外部的电路。在本实施例中，走线平行于第一金属走线1141或第二金属走线1142。

以下是本实施例所述电路板11的工作过程：

当人体手指触摸感应片112所对应的触控区域时，感应片112作为电容的一个电极，人体手指作为另一电极，再加上中间感应增强块就形成了感应电容，感应电容的电容量会增大，电容量的变化会轻微改变触摸检测芯片111内部感应振荡器的频率，通过测量频率的变化可以感知触控动作。参考时钟通过内部可编程分频器能够产生一个固定的时间周期。在这个时间周期内，通过在此固定时间周期内对感应振荡器产生的时钟周期计数，以确定触控按键的动作发生。

本实施例所述电路板通过对电容电极进行干扰屏蔽设计，相对的增大了电容变化率，使电容触摸更抗扰、反应也更灵敏。通过采用集成有数字处理单片机的电容触摸检测芯片还可以实现电容触摸按键类产品对环境的自适应，使其可以应用于各种电源干扰大、环境复杂的场合。

实施例二

本实施例提供一种电子设备，包括一壳体基座、壳体上盖及实施例一所述电路板11，电路板11上的感应片112朝向所述壳体上盖设置。

请参阅图5，显示为电子设备于一实施例中的原理结构示意图。如图5所示，电子设备1包括电路板、与电路板中触摸检测芯片111连接的处理器12及与处理器12连接的信号显示器13。于实际应用中，电子设备1可以为场景面板、遥控器等使用电容触摸按键的电子设备。

请参阅图1，图2，图3及图4，本实施例所提供的电路板11包括电路板本体110、固定在电路板本体110上的触摸检测芯片111、设置于电路板本体110一个面上至少一个感应片112及设置于电路板本体另一个面上至少一个干扰屏蔽部114。其中，每一感应片112与触摸检测芯片111的一个输入引脚1111连接。干扰屏蔽部114设置于电路板本体的另一个面上，且每一个干扰屏蔽部与一个感应片112的位置相对应。干扰屏蔽部114由电路板本体上的金属层蚀刻处理后形成，呈镂空网格状。

在本实施例中，为了实现环境变化自适应功能，屏蔽各种复杂环境的干扰，触摸检测芯片111还可以集成有数字处理单片机。

于实际应用中，用于感应人体手指的按压的感应片112设置于电路板本体的一个面上，用于屏蔽电源干扰的干扰屏蔽部114设置于电路板本体110的另一个面上。在本实施例中，通过将干扰屏蔽部114设置成镂空网格状来对电容电极实现干扰屏蔽，并减小了PCB的基准电容，相对的增大了电容变化率，使电容触摸更抗扰、反应也更灵敏。电路板11的具体结构与实施例一所描述的电路板11的具体结构一致，此处不再赘述。

在本实施例中，处理器12通过通用输入输出接口(GPIO)连接至所述触摸检测芯片111的输出引脚1112。在本实施例中，处理器12上设置有用以与其他电子设备通信连接的通信模块121，例如，RF天线(ANT)、Zigbee天线、蓝牙天线等。

在本实施例中，为了提醒用户触控操作已成功，可在感应片112的中央位置设置第一通孔，并在电路板本体上对应于该第一通孔的区域设置信号显示器13，用以显示提醒用户触控操作已成功的信号。信号显示器13与处理器12的通用输入输出端口(GPIO)连接。在实际应用中，信号显示器13可采用LED灯等。

以下是本实施例所述电子设备1的工作过程：

当人体手指触摸感应片112所对应的触控区域时，触摸检测芯片111确定触控动作，然后通过通用输入输出接口传输低电平触控信号到处理器12；处理器12接收到该低电平触控信号后，首先通过天线向该触摸按键所绑定的受控设备发射一控制信号，以控制该受控设备(例如灯具开关、窗帘电机、空调、地暖等)，接着通过通用输入输出接口点亮信号显示器13，用以提醒客户该触控操作已成功。

本实用新型所述电路板及具有该电路板的电子设备具有以下有益效果：

本实用新型通过对电容电极做了干扰屏蔽设计解决了产品误触发或触发不灵等问题；且相对的增大了电容变化率，使电容触摸更抗扰、反应也更灵敏。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电路板，包括一个电路板本体(110)，其特征在于，所述电路板本体(110)上设置有：

至少一触摸检测芯片(111)，其包括至少一输入引脚(1111)；

至少一感应片(112)，其设置于所述电路板本体(110)的一个面上，每一所述感应片(112)与所述触摸检测芯片(111)的一个所述输入引脚(1111)连接；以及

至少一干扰屏蔽部(114)，其设置于所述电路板本体(110)的另一个面上，且与所述感应片(112)的位置相对应，所述干扰屏蔽部(114)由所述电路板本体(110)上的金属层蚀刻处理后形成，所述干扰屏蔽部(114)呈镂空网格状。

2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于：

每一所述感应片(112)上还罩设有一个外壳(113)；

所述外壳(113)内设置有一个感应增强块，所述感应增强块抵靠所述感应片(112)，且采用导电材料。

3.根据权利要求2所述的电路板，其特征在于：

所述感应片(112)中间设置有一个第一通孔，所述电路板本体(110)上对应所述第一通孔的区域用于设置一信号显示器(13)。

4.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于：

所述感应增强块中间设置有一个第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔对应设置。

5.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于：

所述干扰屏蔽部(114)的镂空区域包括三边形、四边形、五边形、六边形中的一种或多种组合。

6.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述干扰屏蔽部(114)包括：

多个第一金属走线(1141)；以及

多个第二金属走线(1142)，其垂直于所述第一金属走线(1141)；

所述第一金属走线(1141)和所述第二金属走线(1142)共同构成所述镂空网格状。

7.根据权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述干扰屏蔽部(114)包括：

第一避让区(114A)，其位于所述干扰屏蔽部(114)的中间位置，所述第一避让区上能够设置一元器件；以及

第二避让区(114B)，其连接所述第一避让区(114A)和所述干扰屏蔽部(114)的外部，所述第二避让区(114B)上设置有一走线，所述走线用于连接所述元器件和所述干扰屏蔽部(114)外部的电路。

8.根据权利要求7所述的电路板，其特征在于，

所述走线平行于所述第一金属走线(1141)或所述第二金属走线(1142)。

9.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，

所述触摸检测芯片(111)集成有数字处理单片机。

10.一种电子设备，其包括一壳体基座和壳体上盖，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述电路板(11)，所述电路板(11)上的所述感应片(112)朝向所述壳体上盖设置。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于：

所述触摸检测芯片(111)还包括至少一输出引脚(1112)；

所述电子设备(1)还包括一处理器(12)，所述处理器(12)通过通用输入输出接口连接至所述触摸检测芯片(111)的输出引脚(1112)；

所述处理器(12)设置有通信模块(121)。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于：

所述感应片(112)上设置有第一通孔，所述电路板本体(110)上对应所述第一通孔的区域设置有一信号显示器(13)；

所述信号显示器(13)与所述处理器(12)的通用输入输出端口连接。

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