RU185168U1 - PIEZOMODULE - Google Patents
PIEZOMODULE Download PDFInfo
- Publication number
- RU185168U1 RU185168U1 RU2018117971U RU2018117971U RU185168U1 RU 185168 U1 RU185168 U1 RU 185168U1 RU 2018117971 U RU2018117971 U RU 2018117971U RU 2018117971 U RU2018117971 U RU 2018117971U RU 185168 U1 RU185168 U1 RU 185168U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piezoelectric
- electrode
- holder
- piezoelectric module
- printed circuit
- Prior art date
Links
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 8
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 241000283070 Equus zebra Species 0.000 description 3
- -1 for example Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
- H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
- H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
- H01H13/705—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches characterised by construction, mounting or arrangement of operating parts, e.g. push-buttons or keys
- H01H13/7057—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches characterised by construction, mounting or arrangement of operating parts, e.g. push-buttons or keys characterised by the arrangement of operating parts in relation to each other, e.g. pre-assembled groups of keys
Landscapes
- Push-Button Switches (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники и предназначена для применения в системах управления общепромышленного и специального назначения, транспорта, энергетики, сельского хозяйства и др.The utility model relates to the field of electrical engineering and is intended for use in control systems for general industrial and special purposes, transport, energy, agriculture, etc.
Предложена конструкция пьезомодуля, состоящая из пьезолемента, печатной платы с электронным ключом и выводами, электродов-держателей. Электроды-держатели (один или несколько) выполняют одновременно две функции: (1) - соединения пьезоэлемента и печатной платы с расположенным на ней электронным ключом в единый конструктив, (2) - передачи электрического напряжения с пьезоэлемента на электронный ключ. Введение новой детали -электрода-держателя - позволяет исключить из конструкции пьезомодуля дорогостоящий и трудоемкий корпус, перейти к цельнометаллическим соединениям элементов.A design of a piezoelectric module is proposed, consisting of a piezoelectric element, a printed circuit board with an electronic key and leads, and holder electrodes. Holding electrodes (one or several) simultaneously perform two functions: (1) - connecting the piezoelectric element and the printed circuit board with the electronic key located on it in a single construct, (2) - transmitting electrical voltage from the piezoelectric element to the electronic key. The introduction of a new part — the holder electrode — allows us to exclude the expensive and time-consuming casing from the design of the piezoelectric module, and switch to all-metal connections of the elements.
Конструкция проста и технологична, обеспечивает более высокие показатели надежности и меньшие массогабаритные характеристики пьезомодуля. Она позволяет снизить трудоемкость, издержки производства и стоимость пьезомодуля, увеличить плотность монтажа пьезомодулей в интегрированных изделиях (клавиатурах, панелях). The design is simple and technologically advanced, provides higher reliability indicators and lower weight and size characteristics of the piezoelectric module. It allows you to reduce the complexity, production costs and the cost of the piezoelectric module, increase the density of the installation of piezoelectric modules in integrated products (keyboards, panels).
Description
Полезная модель относится к области электротехники и предназначена для применения в системах управления общепромышленного и специального назначения, транспорта, энергетики, сельского хозяйства и др.The utility model relates to the field of electrical engineering and is intended for use in control systems for general industrial and special purposes, transport, energy, agriculture, etc.
Современный уровень развития электротехники характеризуется широким и все более возрастающим использованием пьезокерамических элементов для коммутации электрических сигналов. Это обусловлено такими их достоинствами, как надежность и простота коммутации, большой ресурс и долговечность, приемлемые массогабаритные характеристики, сравнительно низкая стоимость, устойчивая работы в широком диапазоне температур в различных средах, высокая помехоустойчивость, отсутствие необходимости в дополнительных источниках питания, вандалоустойчивость. Согласно обзору http://sec4all.net/statea159.html крупнейшими мировыми производителями, охватывающими в совокупности более 80% рынка пьезокоммутационных изделий, являются компании Вагап Advanced Technologies, Израиль (http:/lib.chipdip.ru/271/DOC000271132.pdf), ALGRA, Швеция, SHURTER, Швейцария.The current level of development of electrical engineering is characterized by a wide and increasing use of piezoceramic elements for switching electrical signals. This is due to such advantages as reliability and ease of switching, a long resource and durability, acceptable weight and size characteristics, relatively low cost, stable operation in a wide temperature range in various environments, high noise immunity, the absence of the need for additional power supplies, and vandal resistance. According to a review of http://sec4all.net/statea159.html, the largest global manufacturers covering more than 80% of the piezo-switching products market are Vagap Advanced Technologies, Israel (http: /lib.chipdip.ru/271/DOC000271132.pdf) , ALGRA, Sweden, SHURTER, Switzerland.
Базовым узлом любого пьезокоммутационного изделия является пьезомодуль, типовая конструкция которого содержит следующие основные элементы: корпус, пьезоэлемент, токосъемник, печатная плата, герметик (компаунд), электрические выводы. При механическом воздействии на крышку корпуса происходит деформация пьезоэлемента, на электродах которого возникает разность потенциалов (напряжение). Через токосъемник это напряжение подают на печатную плату с расположенным на ней электронным ключом, который через электрические выводы коммутирует внешнюю электронную схему. Вся конструкция пьезомодуля выполнена в едином корпусе и залита герметиком.The base unit of any piezoelectric switching product is a piezoelectric module, the typical design of which contains the following main elements: body, piezoelectric element, current collector, printed circuit board, sealant (compound), electrical leads. During mechanical action on the housing cover, a piezoelectric element is deformed, on the electrodes of which a potential difference (voltage) occurs. Through the current collector, this voltage is supplied to the printed circuit board with an electronic key located on it, which commutes an external electronic circuit through the electrical terminals. The entire design of the piezoelectric module is made in a single housing and filled with sealant.
Известны патенты РФ на полезные модели, в которых предлагаются технические решения, направленные на повышение отдельных потребительских качеств пьезомодулей: совершенствование конструкции и материалов корпуса №№32340, 109585, 117709; надежное крепление элементов пьезомодулей в корпусе №№32340, 54278, 73120, 109585, 121647; применение различных материалов токосъемника №№32340, 109585, 117709; улучшение конструкции электрических выводов №95177; улучшение гальванической развязки пьезомодулей с управляющей электронной схемой №134696.There are known patents of the Russian Federation for utility models that offer technical solutions aimed at improving individual consumer qualities of piezoelectric modules: improving the design and materials of the building No. 32340, 109585, 117709; reliable fastening of the piezoelectric module elements in the case No. 32340, 54278, 73120, 109585, 121647; the use of various materials of the current collector No. 32340, 109585, 117709; improvement of the design of electrical terminals No. 95177; improvement of galvanic isolation of piezoelectric modules with control electronic circuit No. 134696.
Известны технические решения по патентам РФ на полезные модели №№73120, 109585, в которых элементы унифицированного пьезомодуля надежно фиксируются в едином корпусе, выполненном в виде стакана с защелками, расположенными на основании корпуса и обеспечивающими плотное прилегание компонентов модуля друг к другу. Токосъемник представляет соединитель типа «зебра», выполненный из токопроводящей резины с чередующимися проводящими и изолирующими слоями. Недостатком пьезомодулей является сложная и дорогостоящая конструкция корпуса, обусловливающая значительные массогабаритные характеристики пьезомодуля, что ограничивает плотность монтажа и шаг расположения модулей в пьезоклавиатурах.Known technical solutions for RF patents for utility models Nos. 73120, 109585, in which the elements of a unified piezoelectric module are securely fixed in a single housing, made in the form of a glass with latches located on the base of the housing and ensuring a tight fit of the module components to each other. The current collector is a zebra type connector made of conductive rubber with alternating conductive and insulating layers. The disadvantage of piezoelectric modules is the complex and expensive housing design, which determines the significant weight and size characteristics of the piezoelectric module, which limits the density of installation and the pitch of the modules in the piezo keyboards.
Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели является техническое решение по патенту РФ на полезную модель №117709, в котором по сравнению с конструкциями пьезомодуля по патентам РФ на полезные модели №№73120, 109585 исключены защелки и токосъемник «зебра», взамен которого применяют токопроводящий клей. За счет этих изменений вдвое уменьшается толщина пьезомодуля, а также незначительно уменьшается его масса.The closest analogue of the claimed utility model is the technical solution according to the RF patent for utility model No. 117709, in which, in comparison with the designs of the piezoelectric module according to RF patents for utility models No. 73120, 109585, latches and current collector “zebra” are excluded, instead of which conductive glue is used. Due to these changes, the thickness of the piezoelectric module is halved, and its mass is slightly reduced.
Конструкция пьезомодуля, изображенная на фиг. 1, содержит: 1 - пьезоэлемент, 2 - печатная плата, 3 - корпус, 4 - контактные площадки печатной платы, 5 - выводы, 6 - слой токопроводящего клея, 7 - слой обычного непроводящего клея. Корпус 3 центрирует и фиксирует расположение деталей друг относительно друга. Слои клеев 6, 7 электрически и механически соединяет пьезомодуль в единый конструктив: слой 6 токопроводящего клея соединяет контактные площадки печатной платы с положительным (+) и отрицательным (-) электродами пьезоэлемента, слой 7 обычного клея соединяет корпус и пьезоэлемент.The design of the piezoelectric module shown in FIG. 1, contains: 1 - a piezoelectric element, 2 - a printed circuit board, 3 - a case, 4 - contact pads of a printed circuit board, 5 - conclusions, 6 - a layer of conductive adhesive, 7 - a layer of ordinary non-conductive adhesive. The
Работа пьезомодуля основана на прямом пьезоэффекте. При нажатии на верхнюю часть корпуса 3 усилие передается через клеевой слой 7 на пьезоэлемент 1 и на его электродах возникает разность потенциалов (напряжение). Это напряжение через токопроводящий слой клея 6 воспринимается контактными площадками 4 печатной платы 2 и подается на электронный ключ печатной платы, в результате чего ключ открывается и через выводы 5 коммутирует внешнюю электронную схему. После снятия давления с крышки корпуса 3 пьезоэлемент 1 принимает прежнюю форму, разность потенциалов исчезает и электронный ключ запирается.The operation of the piezoelectric module is based on the direct piezoelectric effect. When clicking on the upper part of the
Пьезомодуль по полезной модели №117709 имеет ряд недостатков. Во-первых, как и в полезных моделях №№73120, 109585, плотность установки пьезомодулей и минимально возможный шаг их установки на клавиатуре ограничены наружным диаметром корпуса пьезомодуля.The piezoelectric module according to utility model No. 117709 has a number of disadvantages. Firstly, as in the utility models Nos. 73120, 109585, the installation density of the piezoelectric modules and the minimum possible step for their installation on the keyboard are limited by the outer diameter of the piezoelectric module housing.
Во-вторых, применение клеевых соединений имеет серьезные технологические и эксплуатационные ограничения. Технология склеивания токсична и пожароопасна, она предусматривает тщательное смешивание компонент, многооперационную обработку и очистку поверхностей. Отверждение клеевого соединения требует длительного времени в условиях поддержания постоянного усилия прижима склеиваемых поверхностей, особых температурных режимов и влажности. При этом температурная обработка вызывает необратимую деградацию свойств самой пьезокерамики. Указанные особенности технологии обусловливают дополнительные требования к производственным помещениям и оборудованию, что значительно усложняет технологию, повышает издержки производства и удорожает себестоимость пьезомодулей.Secondly, the use of adhesive joints has serious technological and operational limitations. Bonding technology is toxic and fire hazard, it provides for thorough mixing of components, multi-operation processing and surface cleaning. The curing of the adhesive joint requires a long time in conditions of maintaining a constant clamping force of the glued surfaces, special temperature conditions and humidity. In this case, the heat treatment causes irreversible degradation of the properties of the piezoceramics themselves. These features of the technology stipulate additional requirements for production facilities and equipment, which significantly complicates the technology, increases production costs and increases the cost of piezoelectric modules.
Клеи имеют низкую влаго- и теплостойкость, низкую стойкость к ударным нагрузкам, склонность к ползучести и охрупчиванию при низких температурах, малую прочность на разрыв. Клеевые соединения нельзя демонтировать и заменять, невозможно контролировать качество клеевого слоя и определить его ресурс в условиях реальной эксплуатации. Клеи растрескиваются, отслаиваются и деградируют от влаги, влияния агрессивных сред, вибраций и механических воздействий, перепадов температур; адгезия между склеенными поверхностями нарушается, снижается прочность и эластичность клеевой прослойки. Все это характеризует низкую надежность пьезомодулей с клеевыми соединениями.Adhesives have low moisture and heat resistance, low resistance to shock loads, tendency to creep and embrittlement at low temperatures, low tensile strength. Glue joints cannot be dismantled and replaced, it is impossible to control the quality of the adhesive layer and determine its life in real-life conditions. Glues crack, exfoliate and degrade from moisture, the influence of aggressive environments, vibrations and mechanical stresses, temperature changes; adhesion between glued surfaces is broken, the strength and elasticity of the adhesive layer decreases. All this characterizes the low reliability of piezoelectric modules with adhesive joints.
Принимая во внимание отмеченные недостатки пьезомодулей существующего уровня техники, целью предлагаемой полезной модели является разработка простой, надежной и технологичной конструкции, обеспечивающей минимальные массогабаритные характеристики и низкую стоимость изготовления пьезомодуля.Taking into account the noted shortcomings of the piezoelectric modules of the current level of technology, the purpose of the proposed utility model is to develop a simple, reliable and technologically advanced design that provides minimum weight and size characteristics and low cost of manufacturing a piezoelectric module.
Заявленная цель достигается переходом от конструкции пьезомодуля, предусматривающей компоновку элементов пьезомодуля в корпусе-стакане, к бескорпусной конструкции с введением новых элементов - электродов-держателей, обеспечивающих одновременно механическое крепление и удерживание элементов пьезомодуля, а также электрическую коммутацию электродов пьезоэлемента с электродами печатной платы.The stated goal is achieved by moving from the design of the piezoelectric module, which provides for the layout of the elements of the piezoelectric module in the glass case, to a housing without introducing new elements - holder electrodes, which simultaneously provide mechanical fastening and holding of the piezoelectric module elements, as well as electrical switching of the piezoelectric element electrodes with the printed circuit board electrodes.
Конструкцию и работу пьезомодуля поясняет фиг. 2, на которой обозначены: 1 - пьезоэлемент, 2 - печатная плата с электронным ключом и выводами (на фиг. 2 не указаны), 8 - защитное покрытие, 9 - отрицательный электрод пьезоэлемента, 10 - положительный электрод пьезоэлемента, 11 - электроды-держатели, 12 - положительная контактная площадка электронного ключа печатной платы, 13 - зазор между электродами 9, 10 пьезоэлемента.The design and operation of the piezoelectric module is illustrated in FIG. 2, on which are indicated: 1 - a piezoelectric element, 2 - a printed circuit board with an electronic key and leads (not shown in Fig. 2), 8 - a protective coating, 9 - a negative electrode of a piezoelectric element, 10 - a positive electrode of a piezoelectric element, 11 -
Принципиально новый конструктивный элемент пьезомодуля - электрод-держатель изготавливают из токопроводящих материалов, например, резин, полимеров, углепластиков, металлов, преимущественно нержавеющей стали. Для обеспечения надежной фиксации элементов пьезомодуля форма, профиль и количество (один и более) электродов могут быть различными. Например, на фиг. 2 показаны два электрода-держателя 11, имеющих Г-образный профиль.A fundamentally new structural element of the piezoelectric module - the holder electrode is made of conductive materials, for example, rubbers, polymers, carbon plastics, metals, mainly stainless steel. To ensure reliable fixation of the piezoelectric module elements, the shape, profile and number (one or more) of electrodes can be different. For example, in FIG. 2 shows two
Крепление электродов-держателей к электроду электронного ключа на печатной плате осуществляют с помощью точечной сварки, пайки, микромонтажа и др. Крепление электродов-держателей к пьезоэлементу при сборке пьезомодуля осуществляют преимущественно механически - прижимом, замковым способом, пайкой или другими способами, например, спеканием, склеиванием. На фиг. 2 показано положение двух Г-образных лепестковых электродов-держателей 11 относительно пьезоэлемента 1. Электроды-держатели устанавливают на краях печатной платы 2 перпендикулярно (или под углом) к ее поверхности, лепестки упруго прижимаются к верхней контактной площадке пьезоэлемента, соединяя с усилием пьезоэлемент и печатную плату в единый конструктив. Усилие прижима зависит от механических свойств материала (упругости, эластичности), толщины, радиуса, формы и способа гибки электродов-держателей. Такая конструкция на Г-образных проводниках не требует дополнительного крепежа для обеспечения взаимной фиксации входящих в модуль элементов, при сборке пьезомодуля пьезоэлемент вставляют между Г-образными электродами-держателями, перемещая по поверхности печатной платы.The electrodes-holders are attached to the electronic key electrode on a printed circuit board by spot welding, soldering, micromontage, etc. The electrodes-holders are attached to the piezoelectric element when assembling the piezoelectric module is carried out mainly mechanically - by pressing, locking method, soldering or other methods, for example, sintering, by gluing. In FIG. 2 shows the position of the two L-shaped flap electrodes-
Одновременно с механическим соединением электроды-держатели выполняют функцию токосъемника взамен «зебры» или токопроводящего клея. Являясь электродами печатной платы, они обеспечивают электрическую коммутацию однополярных электродов пьезоэлемента и электронного ключа печатной платы. Например, на фиг. 2, электроды-держатели соединяют отрицательный электрод пьезоэлемента с отрицательным электродом электронного ключа печатной платы.Simultaneously with the mechanical connection, the holder electrodes perform the function of a current collector instead of a “zebra” or conductive glue. Being electrodes of a printed circuit board, they provide electrical switching of unipolar electrodes of a piezoelectric element and an electronic key of a printed circuit board. For example, in FIG. 2, the holder electrodes connect the negative electrode of the piezoelectric element to the negative electrode of the electronic key of the printed circuit board.
Для электрической изоляции и защиты соединений электродов-держателей с электродом пьезоэлемента и внешней поверхности пьезокерамики от окисления, коррозии, механических повреждений, истираний и агрессивных воздействий потовых выделений из пальцев человека применяют защитное покрытие. В качестве материалов защитного покрытия преимущественно используют пленки из высококачественных полимеров, таких как термопластичные полиуретаны, полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен и др., покрытых с одной стороны клеем для сцепления с пьезоэлементом и имеющих с другой стороны олеофобный слой.For electrical insulation and protection of the connections of the electrode holders with the electrode of the piezoelectric element and the outer surface of the piezoceramics from oxidation, corrosion, mechanical damage, abrasion and aggressive effects of sweat secretions from the fingers of a person, a protective coating is used. Films made of high-quality polymers, such as thermoplastic polyurethanes, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, etc., coated on one side with adhesive for bonding with a piezoelectric element and having an oleophobic layer on the other hand, are mainly used as protective coating materials.
Работа пьезомодуля происходит следующим образом. При механическом воздействии (нажатии) на защитное покрытие 8 верхней контактной площадки пьезоэлемента 1 происходит деформация пьезокерамики. Элементы 9-12 одновременно с силой прижимаются друг к другу, обеспечивая в режиме генерации управляющего напряжения надежное электрическое соединение компонентов пьезомодуля и малое переходное сопротивление контактов. Положительный электрод 10 пьезоэлемента 1 выступает над поверхностью керамики и поэтому при соприкосновении легко входит в соединение с положительной контактной площадкой 12, расположенной на поверхности печатной платы 2.The operation of the piezoelectric module is as follows. With mechanical action (pressing) on the
При деформации пьезоэлемента 1 между его положительным 10 и отрицательным 9 электродами возникает разность потенциалов. Она передается через электроды-держатели 11 на отрицательную контактную площадку печатной платы 2 и через проводящий металлический слой 10 на положительную 12 контактную площадку печатной платы 2, открывая электронный ключ печатной платы и коммутируя через выводы печатной платы (на фиг. 2 не показаны) внешнюю электронную схему. Между электродами пьезоэлемента всегда имеется зазор 13, что полностью исключает случайное замыкание контактов пьезоэлемента и электронного ключа. После прекращения нажатия на верх пьезомодуля пьезоэлемент 1 принимает прежнюю форму, разность потенциалов исчезает и электронный ключ запирается.When the
В конструкции пьезомодуля применяют цельнометаллические соединения, обладающие высокими механическими и электротехническими характеристиками: высокой прочностью в сочетании с гибкостью и упругостью, стойкостью к различным воздействиям, а также малыми переходными сопротивлениями. Указанные преимущества таких соединений обусловливают более высокие показатели надежности пьезомодуля (ресурс, долговечность, время наработки на отказ), а также повышенную помехоустойчивость к радиоэлектронным шумам и помехам.In the construction of the piezoelectric module, all-metal compounds are used that have high mechanical and electrical characteristics: high strength combined with flexibility and elasticity, resistance to various influences, as well as low transient resistances. The indicated advantages of such compounds result in higher reliability indicators of the piezoelectric module (resource, durability, MTBF), as well as increased noise immunity to electronic noise and interference.
Предлагаемая конструкция пьезомодуля является более технологичной за счет исключения стадии нанесения и отверждения разных по составу клеев, а также исключения корпуса как наиболее дорогостоящего элемента конструкции. Это позволяет значительно упростить сборку и монтаж, снизить массогабаритные характеристики пьезомодуля, уменьшить материалоемкость и издержки производства. В итоге резко уменьшается себестоимость пьезомодуля, улучшаются условия труда, создаются предпосылки для удешевления и массового производства интегрированных пьезокерамических изделий (клавиатур, панелей и др.) с высокой плотностью расположения модулей.The proposed design of the piezoelectric module is more technologically advanced due to the elimination of the stage of application and curing of adhesives of different composition, as well as the exclusion of the casing as the most expensive structural element. This makes it possible to significantly simplify the assembly and installation, reduce the overall dimensions of the piezoelectric module, and reduce material consumption and production costs. As a result, the cost of the piezoelectric module decreases sharply, working conditions improve, and prerequisites are created for cheaper and mass production of integrated piezoceramic products (keyboards, panels, etc.) with a high density of modules.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117971U RU185168U1 (en) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | PIEZOMODULE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117971U RU185168U1 (en) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | PIEZOMODULE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU185168U1 true RU185168U1 (en) | 2018-11-23 |
Family
ID=64558199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018117971U RU185168U1 (en) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | PIEZOMODULE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU185168U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5061830A (en) * | 1990-04-16 | 1991-10-29 | Ambrose Stephen D | Extension electrical switch system and method of manufacture |
US5735390A (en) * | 1994-07-20 | 1998-04-07 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Keyswitch device |
RU117709U1 (en) * | 2011-12-29 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | PIEZOMODULE |
RU121647U1 (en) * | 2012-06-07 | 2012-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Электроавтоматика" | PIEZOELECTRIC SWITCH |
-
2018
- 2018-05-15 RU RU2018117971U patent/RU185168U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5061830A (en) * | 1990-04-16 | 1991-10-29 | Ambrose Stephen D | Extension electrical switch system and method of manufacture |
US5735390A (en) * | 1994-07-20 | 1998-04-07 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Keyswitch device |
RU117709U1 (en) * | 2011-12-29 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | PIEZOMODULE |
RU121647U1 (en) * | 2012-06-07 | 2012-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Электроавтоматика" | PIEZOELECTRIC SWITCH |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3971610A (en) | Conductive elastomeric contacts and connectors | |
WO2011118911A3 (en) | Pad for touch panel and touch panel using same | |
JP4699527B2 (en) | Protection panel with touch input function for electronic device display window | |
TWI628673B (en) | Anisotropic conductive film, connection method, and connection structure | |
DE602004003370D1 (en) | LAMINATED ELEMENT EQUIPPED WITH A HEATED LAYER | |
RU185168U1 (en) | PIEZOMODULE | |
WO2020079864A1 (en) | Corrosion sensor and corrosion detection method | |
CN214256810U (en) | Piezoelectric ceramic waterproof structure, piezoelectric ceramic device and electronic equipment | |
CN202405027U (en) | Over-current protection element and battery protection circuit device | |
Liu | On the failure mechanism of anisotropically conductive adhesive joints on copper metallisation | |
CN106299823B (en) | Connection method of three-dimensional circuit and metal piece and LDS antenna | |
JP2020123744A (en) | Thermoelectric generator | |
CN103484031A (en) | Conductive tape | |
RU188574U1 (en) | PIEZOMODUL | |
JP2013197343A (en) | Solar cell module and method for manufacturing the same | |
CN101964492A (en) | Electric overlap joint method | |
CN218730502U (en) | Waterproof combined switch device | |
JPH07287081A (en) | Connection structure for solar cell | |
JPS61127197A (en) | Plastic housing having electromagnetic wave shielding property | |
CN211957930U (en) | Metal structural member and electronic device | |
CN217886784U (en) | Flexible electrode | |
Ivanov et al. | Environmental ageing effects on the electrical resistance of silver-epoxy electrically conductive adhesive joints to a molybdenum electrode | |
TWI811301B (en) | Battery module | |
CN210692407U (en) | Novel membrane switch | |
JPS58938Y2 (en) | Adhesive interconnector |