RU185168U1 - PIEZOMODULE - Google Patents

PIEZOMODULE Download PDF

Info

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
Application number
RU2018117971U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Владимирович Загашвили
Вячеслав Владимирович Белоконь
Виталий Геннадьевич Руденко
Владимир Викторович Шалимов
Original Assignee
Юрий Владимирович Загашвили
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Владимирович Загашвили filed Critical Юрий Владимирович Загашвили
Priority to RU2018117971U priority Critical patent/RU185168U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU185168U1 publication Critical patent/RU185168U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70Switches 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
    • H01H13/702Switches 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
    • H01H13/705Switches 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
    • H01H13/7057Switches 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).

Figure 00000001
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).
Figure 00000001

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 housing 3 centers and fixes the location of the parts relative to each other. Adhesive layers 6, 7 electrically and mechanically connect the piezoelectric module into a single construct: the conductive adhesive layer 6 connects the pads of the printed circuit board with the positive (+) and negative (-) electrodes of the piezoelectric element, the ordinary adhesive layer 7 connects the body and the piezoelectric element.

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 housing 3, the force is transmitted through the adhesive layer 7 to the piezoelectric element 1 and a potential difference (voltage) arises on its electrodes. This voltage through the conductive layer of glue 6 is perceived by the pads 4 of the printed circuit board 2 and is supplied to the electronic key of the printed circuit board, as a result of which the key is opened and the external electronic circuit is switched through terminals 5. After depressurization of the housing cover 3, the piezoelectric element 1 takes its previous shape, the potential difference disappears and the electronic key is locked.

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 - holder electrodes 12 is the positive contact area of the electronic key of the printed circuit board, 13 is the gap between the electrodes 9, 10 of the piezoelectric element.

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 holder electrodes 11 having an L-shaped profile.

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-holders 11 relative to the piezoelectric element 1. The holders are mounted on the edges of the printed circuit board 2 perpendicularly (or at an angle) to its surface, the petals are elastically pressed against the upper contact area of the piezoelectric element, connecting the piezoelectric element and the printed circuit with force board in a single construct. The clamping force depends on the mechanical properties of the material (elasticity, elasticity), thickness, radius, shape and method of bending of the holder electrodes. This design on the L-shaped conductors does not require additional fasteners to ensure mutual fixation of the elements included in the module; when assembling the piezoelectric module, the piezoelectric element is inserted between the L-shaped holder electrodes, moving along the surface of the printed circuit board.

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 protective coating 8 of the upper contact area of the piezoelectric element 1, the deformation of the piezoceramics occurs. Elements 9-12 are pressed against each other simultaneously, providing a reliable electrical connection of the components of the piezoelectric module and a low contact resistance of the contacts in the control voltage generation mode. The positive electrode 10 of the piezoelectric element 1 protrudes above the surface of the ceramic and therefore, when in contact, easily enters into connection with the positive contact pad 12 located on the surface of the printed circuit board 2.

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 piezoelectric element 1 is deformed, a potential difference arises between its positive 10 and negative 9 electrodes. It is transmitted through the holder electrodes 11 to the negative contact area of the printed circuit board 2 and through the conductive metal layer 10 to the positive 12 contact area of the printed circuit board 2, opening the electronic key of the printed circuit board and commuting through the terminals of the printed circuit board (not shown in Fig. 2) an external electronic scheme. Between the electrodes of the piezoelectric element there is always a gap 13, which completely eliminates the accidental closure of the contacts of the piezoelectric element and the electronic key. After stopping pressing the top of the piezoelectric module, the piezoelectric element 1 takes the previous shape, the potential difference disappears and the electronic key is locked.

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)

1. Пьезомодуль, содержащий пьезоэлемент с электродами, электрод-держатель и печатную плату с электронным ключом и выводами, характеризующийся тем, что для фиксации элементов в едином конструктиве и передачи электрического напряжения на электронный ключ электрод пьезоэлемента и электрод электронного ключа на печатной плате, имеющие одинаковый знак полярности, соединяют электродом-держателем, изготовленным из токопроводящего материала.1. A piezoelectric module containing a piezoelectric element with electrodes, an electrode holder and a printed circuit board with an electronic key and leads, characterized in that for fixing the elements in a single construct and transfer electric voltage to the electronic key, the piezoelectric electrode and the electronic key electrode on the printed circuit board have the same sign of polarity, connect the electrode-holder made of conductive material. 2. Пьезомодуль по п. 1, отличающийся тем, что на верхнюю контактную площадку пьезоэлемента наносят защитное покрытие, преимущественно пленку.2. The piezoelectric module according to claim 1, characterized in that a protective coating is applied to the upper contact area of the piezoelectric element, mainly a film. 3. Пьезомодуль по п. 1, отличающийся тем, что для надежного соединения и удерживания элементов пьезомодуля применяют несколько электродов-держателей, преимущественно от двух до четырех.3. The piezoelectric module according to claim 1, characterized in that for reliable connection and retention of the elements of the piezoelectric module, several holder electrodes are used, mainly from two to four. 4. Пьезомодуль по п. 1, отличающийся тем, что электрод-держатель изготавливают преимущественно из нержавеющей стали.4. The piezoelectric module according to claim 1, characterized in that the electrode holder is made mainly of stainless steel. 5. Пьезомодуль по п. 1, отличающийся тем, что электрод-держатель имеет Г-образный профиль, одну сторону электрода-держателя соединяют с электродом печатной платы преимущественно точечной сваркой, вторую сторону электрода-держателя соединяют с электродом пьезоэлемента преимущественно механическим способом.5. The piezoelectric module according to claim 1, characterized in that the holder electrode has an L-shaped profile, one side of the holder electrode is connected to the printed circuit electrode mainly by spot welding, the second side of the holder electrode is connected to the piezoelectric electrode mainly by mechanical means. 6. Пьезомодуль по п. 1, отличающийся тем, что конструкцию заливают герметиком.6. The piezoelectric module according to claim 1, characterized in that the structure is filled with sealant.
RU2018117971U 2018-05-15 2018-05-15 PIEZOMODULE RU185168U1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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