[实用新型]压电薄膜式压电触摸按键

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种触摸按键，尤其涉及一种压电薄膜式压电触摸按键。

背景技术

压电陶瓷在外力的作用下可产生电荷这一现象被发现几十年了。目前已知的压电材料有几十种。早期发现的压电材料主要是石英和电气石等一些单晶材料，后来发现了罗息盐等类铁电体以及一些生物体也具有压电性，不过这些早期的压电材料由于压电及工艺性能较差，很难满足工业应用的要求，限制了压电技术的发展。在1942-1945年期间，美国、前苏联及日本的科学家发现铁酸制(BaTiO3)是铁电体，极化后具有压电性能。铁酸坝陶瓷的发现促进压电材料的发展，它不但使压电材料从一些单晶体材料发展到压电陶瓷等多晶体材料，而且在压电性能上也有了大幅度提高。后来人们发现了锆铁酸铅PbZrO3-Pb TiO3(PZT)圆溶体系统有非常强及稳定的压电性能。到目前，PZT系陶瓷儿乎己完全取代了BaTiO3系陶瓷。本项目所采用的压电发电材料即是PZT。

由于以往压电材料的机电转换效率较低、电子器件所需功耗较大，压电发电功率不能满足使用要求。随着人们对压电材料的深入研究，压电材料的发电能力得到了很大的提高，另一方面，人们不断推出具有超低功耗的电子元件、集成芯片，也掌握了超低功耗电路系统的设计方法。两者的结合让压电发电装置作为低功耗电子产品的能量来源成为可能。

现有的按键，不防水，按键表面弧度不能任意变化，成本高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷提出一种压电薄膜式压电触摸按键。

本实用新型压电薄膜式压电触摸按键，其特征在于包括压电按键组和主电路，其中压电按键组由上至下依次为顶部保护膜、压电薄膜、FPC和底部保护膜，主电路由电阻网络、微处理器和滤波电路依次串联组成；所述压电薄膜的正极接顶部保护膜的下表面，压电薄膜的负极接FPC的上表面，FPC的下表面接底部保护膜的上表面，FPC的输出端接电阻网络的输入端。

本实用新型可以防水，防湿气，防腐，更有很强的抗干扰性。这样对于一些高阻感应材料如ITO配合使用时，方案的可靠性更高。本项目的发明，可使得按键的外观设计更有创新空间，能改变传统设计外观的木纳，繁杂，使得按键外观可以有弯曲，折叠等等各种形状供设计人员参考。给人以更新颖独特，简单大方的印象；同时使用也更加具有人性化，除了控制上简单，维护更简单，清洁起来也更容易。由于压电陶瓷触摸按键不需要机械结构，相比传统的机械按键和薄膜按键有着不可比拟的优势。按键的基本性能如行程，操作力和机械寿命主要是由按键的类型和材料决定的。使用压电陶瓷触摸按键，无需机械结构，按键表面只是一层薄薄的特殊材料做成的压电陶瓷，非常耐用，操作也只需要轻轻触碰。基本使用寿命在1000W次以上。

附图说明

图1：本实用新型压电薄膜结构图；

图2：本实用新型压电按键组结构图；

图3：本实用新型软件流程图。

具体实施方式

如图1和图2所示。本实用新型压电薄膜式压电触摸按键，其特征在于包括压电按键组和主电路，其中压电按键组由上至下依次为顶部保护膜、压电薄膜、FPC和底部保护膜，主电路由电阻网络、微处理器和滤波电路依次串联组成；所述压电薄膜的正极接顶部保护膜的下表面，压电薄膜的负极接FPC的上表面，FPC的下表面接底部保护膜的上表面，FPC的输出端接电阻网络的输入端。

本实用新型的设计方法采用交叉式的方式。这样可以减少按键之间的相互影响，穿透覆盖层的能力较差。因为覆盖层较薄，所以需要按键之间有良好的隔离。压片陶瓷的尺寸，采用和拇指大小对应的尺寸。以达到最好的灵敏度，实现良好的传感。在PCB板布线上，接地面和按键在于印制板的同一侧采用0.5mm间隙尺寸，可以很好使电场穿透覆盖层。在走线的布置上，PCB上连接PAD跟IC引脚的铜线越短越好。走线的宽度会增加系统中铜覆盖的面接，从而提高传感器的电容值，同时也会增加与其他元件的耦合机会。本项目采用的走线宽度为0.2mm.在走线的位置上尽可能的减少与其他元器件的互感。没有接近或并行于高频通信线路，以达到减少干扰的目的。