一体化多功能轻触电子开关.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010219565.4 (22)申请日 2020.03.25 (71)申请人 蒋伟 地址 421000 湖南省衡阳市祁东县鸟江镇 鸟江村林角组 (72)发明人 蒋伟 (51)Int.Cl. H03K 17/96(2006.01) (54)发明名称 一体化多功能轻触电子开关 (57)摘要 本发明的一体化多功能轻触电子开关， 包括 电路板、 上绝缘层、 下绝缘层、 感应天线、 导电涂 层、 硅胶键帽和弹性硅胶壁； 电路板包括感应信 号脚、 椭圆形焊盘、 方形焊盘、 菱形焊盘、 。

2、电源脚、 接地脚、 输出脚、 掏空口、 第一金属脚、 第二金属 脚和第三金属脚。 本发明能设置输出脚输出的信 号模式， 其具有组装方便、 维护方便、 确保电阻不 会发生变化、 避免各个焊盘的底部与电路板直接 接触而造成短路或工作方式错乱、 取材方便、 生 产成本低、 能屏蔽部份干扰信号和功耗低等优 点， 其整体的结构不但解决了轻触开关使用寿命 短和故障率高的问题， 其还解决了现有的触摸感 应开关构造复杂占用空间过大和戴手套操控会 造成无法感应的问题。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 111277259 A 2020.06.12 CN 111277259 A 1.一体化多功能轻触电子。

3、开关， 其特征在于： 包括电路板， 电路板的上面设置有上绝缘 层， 电路板的下面设置有下绝缘层， 上绝缘层的上面设置有感应天线， 感应天线的上方设置 有导电涂层， 导电涂层的上面设置有硅胶键帽， 硅胶键帽与上绝缘层的上表面连接有弹性 硅胶壁； 电路板一侧设置有感应信号脚， 电路板另一侧并行排列分别设置有椭圆形焊盘、 方 形焊盘和菱形焊盘， 电路板的左上角设置有电源脚， 电路板的左下角设置有接地脚， 电路板 右侧的中部设置有输出脚。 2.根据权利要求1所述的一体化多功能轻触电子开关， 其特征在于： 所述下绝缘层的中 部设置有掏空口， 下绝缘层左上角的下面设置有第一金属脚， 下绝缘层左下角的下面设。

4、置 有第二金属脚， 下绝缘层右侧中部的下面设置有第三金属脚。 3.根据权利要求2所述的一体化多功能轻触电子开关， 其特征在于： 所述第一金属脚垂 直贯穿下绝缘层与电源脚连接， 第二金属脚垂直贯穿下绝缘层与接地脚连接， 第三金属脚 垂直贯穿下绝缘层与输出脚连接。 4.根据权利要求1所述的一体化多功能轻触电子开关， 其特征在于： 所述感应天线穿过 上绝缘层与电路板中的感应信号脚连接。 5.根据权利要求1所述的一体化多功能轻触电子开关， 其特征在于： 所述感应天线的高 度设置比上绝缘层的高度大于或等于1毫米。 6.根据权利要求1所述的一体化多功能轻触电子开关， 其特征在于： 所述输出脚用于输 出不同。

5、的驱动信号， 输出脚输出的不同驱动信号包括低电平驱动信号、 高电平驱动信号、 低 电平锁定驱动信号和高电平锁定驱动信号中的一种。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111277259 A 2 一体化多功能轻触电子开关 技术领域 0001 本发明涉及一种一体化多功能轻触电子开关。 背景技术 0002 目前， 市面上的轻触开关大部份是用靠按压锅仔片触发的， 还有部份是使用导电 橡胶或导电硅胶， 当锅仔片使用久了， 其的金属弹片因无法弹起而导致其失效。 并且早期的 触摸开关是人体通过触摸金属面板触发开关导通， 由于金属面板是外置的， 其在回南天时 容易造成面板受潮， 进而造成其失灵或是误触发， 还有。

6、在天气冷的时候， 当人带有绝缘手套 会造成无法触发电子开关的问题。 另。 当导电硅胶使用时间长了会有接触电阻过高 （当导电 硅胶使用时间久了需要加大按压力度才能触发） 以及位于其下面的金属接触面容易氧化的 问题， 因此， 不管是采用按压锅仔片来触发的轻触开关， 还是采用导电橡胶或导电硅胶制成 的轻触开关， 其均具有使用寿命短和故障率高的问题。 为了克服轻触开关使用寿命短的问 题， 后来， 市面上出现了触摸感应开关， 触摸感应开关虽然能解决轻触开关使用寿命短的问 题， 但现有的触摸感应开关由于其结构设计不科学合理而导致其的感应天线容易生锈和磨 损， 最终使触摸感应开关的电阻发生变生而影响其的电路。

7、板运行的精确性和影响电路板的 使用寿命， 此外， 现有的触摸感应开关还具有功耗大、 结构复杂、 组装复杂、 对组装人员的技 术要求高和感应天线潮湿时容易受到信号干扰等不足的问题。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题是提供一种一体化多功能轻触电子开关， 其整体的结构 设计能设置输出脚输出的信号模式， 其还具有组装方便、 维护方便、 避免电阻发生变化、 避 免各个焊盘的底部与电路板直接接触而造成短路或工作方式错乱、 取材方便、 生产成本低 和功耗低等优点， 其不但解决了轻触开关使用寿命短和故障率高的问题， 其还解决了现有 的触摸感应开关因感应天线容易生锈和磨损使电阻发生变化而影响电路板的使。

8、用寿命和 运行精度的问题。 本发明是通过以下技术方案来实现的： 一体化多功能轻触电子开关， 包括电路板， 电路板的上面设置有上绝缘层， 电路板的下 面设置有下绝缘层， 上绝缘层的上面设置有感应天线， 感应天线的上方设置有导电涂层， 导 电涂层的上面设置有硅胶键帽， 硅胶键帽与上绝缘层的上表面连接有弹性硅胶壁； 电路板 一侧设置有感应信号脚， 电路板另一侧并行排列分别设置有椭圆形焊盘、 方形焊盘和菱形 焊盘， 电路板的左上角设置有电源脚， 电路板的左下角设置有接地脚， 电路板右侧的中部设 置有输出脚。 上绝缘层是指位于电路板上方的绝缘层， 下绝缘层是指位于电路板下方的绝 缘层。 0004 作为优。

9、选， 所述下绝缘层的中部设置有掏空口， 下绝缘层左上角的下面设置有第 一金属脚， 下绝缘层左下角的下面设置有第二金属脚， 下绝缘层右侧中部的下面设置有第 三金属脚。 掏空口是指空口的意思。 0005 作为优选， 所述第一金属脚垂直贯穿下绝缘层与电源脚连接， 第二金属脚垂直贯 说明书 1/5 页 3 CN 111277259 A 3 穿下绝缘层与接地脚连接， 第三金属脚垂直贯穿下绝缘层与输出脚连接。 0006 作为优选， 所述感应天线穿过上绝缘层与电路板中的感应信号脚连接。 0007 作为优选， 所述感应天线的高度设置比上绝缘层的高度大于或等于1毫米。 0008 作为优选， 所述输出脚用于输出不。

10、同的驱动信号， 输出脚输出的不同驱动信号包 括低电平驱动信号、 高电平驱动信号、 低电平锁定驱动信号和高电平锁定驱动信号中的一 种。 0009 作为优选， 椭圆形焊盘、 方形焊盘和菱形焊盘三者的连接关系包括椭圆形焊盘与 方形焊盘连接、 菱形焊盘与方形焊盘连接及椭圆形焊盘和菱形焊盘共同与方形焊盘连接中 的一种。 0010 作为优选， 椭圆形焊盘、 方形焊盘和菱形焊盘均设置为向下凹陷进陶空口内的结 构。 0011 本发明的一体化多功能轻触电子开关的有益效果为： 1、 由该结构和该控制原理构 成的一体化多功能轻触电子开关能大大提升其的使用寿命， 当导电涂层与感应天线靠近或 是碰触时即可触发并输出感应。

11、信号， 而导电涂层与感应天线基本不会磨损， 其磨损率非常 低， 且当导电涂层与感应天线靠近时就会产生感应信号， 使感应天线的表面即使生锈也不 会影响其的使用效果， 进而避免了现有的触摸感应开关的感应天线生锈或磨损时会导致电 阻发生变生而影响其整体的功能问题。 0012 2、 其结构的大小能与常规的轻触开关完美融合， 其不但日常替换十分方便， 维护 简单， 并大大降低了组装人员的劳动强度和降低了组装人员的技术要求， 使非专业的技术 人员也能组装， 使用更加方便。 0013 3、 其通过将菱形焊盘、 方形焊盘和椭圆焊盘三者二二连接或三者连接， 使其实现 能设定输出脚输出的信号模式， 输出脚输出的信。

12、号模式包括输出低电平驱动信号、 高电平 驱动信号、 低电平锁定驱动信号和高电平锁定驱动信号， 且其将菱形焊盘、 方形焊盘和椭圆 焊盘均设置为凹陷的结构， 焊盘凹陷的设计使其能防止各个焊盘的底部与电路板直接接触 而造成短路或工作方式错乱， 进而提高电路板的使用寿命和提高电路板工作的精准性。 0014 4、 其整体的运行功耗低， 由该结构构成的一体化多功能轻触电子开关在低功耗模 式下静态工作的功耗仅在40微安左右， 使其能适用于在电池供电的场合使用。 0015 5、 当感应天线潮湿而无法正常工作时， 由该结构构成的一体化多功能轻触电子开 关只需断电便停止对电源脚 （VCC） 进行供电， 当其间隔2。

13、秒钟后再给电源脚 （VCC） 供电时即 可恢复供电， 当断电感应信号复位时能对一些小的且固定的干扰信号进行屏蔽， 以确保其 运行的精准高。 0016 6、 其将上绝缘层、 电路板和下绝缘层封闭封装在一起， 使其实现能大大增强电子 开关的可靠性。 0017 7、 其整体结构简单， 取材方便， 使其具有生产成本低的优点。 0018 8、 利用导电涂层代替了人体触摸， 当其受外力作用使得导电涂层接触到感应天线 时就类似于人体触摸到感应天线， 这样就完全解决了戴手套无法触发的问题， 同时又兼容 了触摸感应开关超长的使用寿命。 说明书 2/5 页 4 CN 111277259 A 4 附图说明 0019。

14、 为了易于说明， 本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。 0020 图1为本发明的一体化多功能轻触电子开关的分解立体图。 0021 图2为本发明的一体化多功能轻触电子开关的处于正常状态的截面图。 0022 图3为本发明的一体化多功能轻触电子开关的处于受压状态的截面图。 具体实施方式 0023 为了便于理解本发明， 下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。 附图中 给出了本发明的较佳实施方式。 但是， 本发明可以以许多不同的形式来实现， 并不限于本文 所描述的实施方式。 相反地， 提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更 加透彻全面。 0024 除非另有定义， 本文所使用的。

15、所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。 本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施方式的目的， 不是旨在于限制本发明。 0025 本实施例中， 参照图1至图3所示， 本发明的一体化多功能轻触电子开关， 包括电路 板1， 电路板1的上面设置有上绝缘层2， 电路板1的下面设置有下绝缘层3， 上绝缘层2的上面 设置有感应天线4， 感应天线4的上方设置有导电涂层5， 导电涂层5的上面设置有硅胶键帽 6， 硅胶键帽6与上绝缘层2的上表面连接有弹性硅胶壁7； 电路板1一侧设置有感应信号脚8， 电路板1另一侧并行排列分别设置有椭圆形焊盘9、 方形焊盘10。

16、和菱形焊盘11， 电路板1的左 上角设置有电源脚12， 电路板1的左下角设置有接地脚13， 电路板1右侧的中部设置有输出 脚14。 0026 在其中一实施例中， 所述下绝缘层3的中部设置有掏空口15， 下绝缘层3左上角的 下面设置有第一金属脚16， 下绝缘层3左下角的下面设置有第二金属脚17， 下绝缘层3右侧 中部的下面设置有第三金属脚18。 0027 在其中一实施例中， 所述第一金属脚16垂直贯穿下绝缘层3与电路板1中的电源脚 12连接， 第二金属脚17垂直贯穿下绝缘层3与电路板1中的接地脚13连接， 第三金属脚18垂 直贯穿下绝缘层3与电路板1中的输出脚14连接。 0028 在其中一实施例。

17、中， 所述感应天线4穿过上绝缘层2与电路板1中的感应信号脚8连 接。 0029 在其中一实施例中， 所述感应天线4的高度设置比上绝缘层2的高度大于或等于1 毫米。 0030 在其中一实施例中， 所述输出脚14用于输出不同的驱动信号， 输出脚14输出的不 同驱动信号包括低电平驱动信号、 高电平驱动信号、 低电平锁定驱动信号和高电平锁定驱 动信号中的一种。 0031 在其中一实施例中， 该一体化多功能轻触电子开关的控制原理为： 其通过在电路 板1中设置有椭圆形焊盘9、 方形焊盘10、 菱形焊盘11、 感应信号脚8、 电源脚12、 接地脚13和 输出脚14， 及在上绝缘层2的上面设置有感应天线4， 。

18、并在下绝缘层3中设置有掏空口15、 第 一金属脚16、 第二金属脚17和第三金属脚18， 使感应天线4穿过上绝缘层2能与电路板1中的 感应信号脚8连接、 第一金属脚16穿过下绝缘层3能与电路板1中的电源脚12 （VCC） 连接、 第 说明书 3/5 页 5 CN 111277259 A 5 二金属脚17穿过下绝缘层3能与电路板1中的接地脚13 （GND） 连接、 第三金属脚18穿过下绝 缘层3能与电路板1中的输出脚14 （OUT） 连接， 当按压硅胶键帽6时， 导电涂层5受硅胶键帽6 的按压力的影响能向感应天线4的方向移动并与感应天线4接触； 其又通过将焊盘设置为菱 形、 方形和椭圆形， 焊盘。

19、三种不同形状的设计能方便使用者进行区分， 使其使用更加方便、 快捷； 其通过将菱形焊盘11、 方形焊盘10和椭圆形焊盘9设置为二二任意连接或三者连接， 使其实现能设置输出脚14 （OUT） 的输出信号模式， 其中， 输出脚14 （OUT） 输出的信号包括低 电平驱动信号、 高电平驱动信号、 低电平锁定驱动信号和高电平锁定驱动信号； 当将方形焊 盘10连接到电源脚12 （VCC） 时， 输出脚14 （OUT） 输出的是高电平驱动信号； 当椭圆形焊盘9与 方形焊盘10连接而菱形焊盘11悬空 （即不连接） 时， 输出脚14 （OUT） 为点动状态， 这时， 输出 脚14 （OUT） 输出的信号默认为。

20、低电平驱动信号， 当硅胶键帽6受到外力施压而使导电涂层5 靠近或接触感应天线4时， 输出脚14 （OUT） 输出的信号是高电平驱动信号， 输出脚14 （OUT） 输 出的高电平驱动信号的时长由按压硅胶键帽6的时长决定； 当解除对硅胶键帽6施加压力 （即取消对硅胶键帽6的按压） 时， 输出脚14 （OUT） 输出的信号恢复为低电平驱动信号。 0032 当椭圆形焊盘9和菱形焊盘11分别与方形焊盘10连接时， 输出脚14 （OUT） 为点动状 态， 这时， 输出脚14 （OUT） 输出的信号默认为高电平驱动信号， 当硅胶键帽6受到外力施压而 使导电涂层5靠近或接触感应天线4时， 输出脚14 （OUT。

21、） 输出的信号是低电平驱动信号， 输出 脚14 （OUT） 输出的低电平驱动信号的时长由按压硅胶键帽6的时长决定； 当解除对硅胶键帽 6施加压力时 （即取消对硅胶键帽6的按压） 时， 输出脚14 （OUT） 输出的信号恢复为高电平驱 动信号。 0033 当椭圆形焊盘9悬空而菱形焊盘11与方形焊盘10相连接时， 输出脚14 （OUT） 为自锁 状态， 这时， 输出脚14 （OUT） 输出的信号默认为高电平锁定驱动信号， 当硅胶键帽6受到外力 施压而使导电涂层5靠近或接触感应天线4时， 输出脚14 （OUT） 输出的信号为低电平锁定驱 动信号； 当解除对硅胶键帽6施加压力 （即取消对硅胶键帽6的按。

22、压） 时， 输出脚14 （OUT） 输出 的信号保持为低电平锁定驱动信号； 只有再次对硅胶键帽6施加外力而使导电涂层5靠近或 接触感应天线4时， 输出脚14 （OUT） 输出的信号才会变成高电平锁定驱动信号， 并保持为高 电平锁定驱动信号， 如此循环。 0034 当椭圆形焊盘9和菱形焊盘11均悬空 （即不连接） 时， 输出脚14 （OUT） 为自锁状态， 这时， 输出脚14 （OUT） 输出的信号默认为低电平锁定驱动信号； 当硅胶键帽6受到外力施压 而使导电涂层5靠近或接触感应天线4时， 输出脚14 （OUT） 输出的信号为高电平锁定驱动信 号； 当解除对硅胶键帽6施加压力 （即取消对硅胶键帽。

23、6的按压） 时， 输出脚14 （OUT） 输出的信 号保持为高电平锁定驱动信号； 只有再次对硅胶键帽6施加外力而使导电涂层5靠近或接触 感应天线4时， 输出脚14 （OUT） 输出的信号才变为低电平锁定驱动信号， 并保持低电平锁定 驱动信号， 如此循环。 其整体的结构设计使之成为一种能对相应设备进行控制的一体化多 功能轻触电子开关， 由该结构和该控制原理构成的一体化多功能轻触电子开关能大大提升 其的使用寿命， 当导电涂层5与感应天线4靠近或是碰触时即可触发并输出感应信号， 使导 电涂层5与感应天线4基本不会出现磨损的现象， 其磨损率非常低， 由于当导电涂层5与感应 天线4靠近时就会产生感应信号。

24、， 使感应天线4的表面即使生锈也不会影响其的使用效果， 进而能有效地避免了现有的触摸感应开关的感应天线4生锈或磨损时会导致电阻发生变生 而影响电路板1运行的精确性和影响电路板1的使用寿命的问题。 说明书 4/5 页 6 CN 111277259 A 6 0035 本发明的一体化多功能轻触电子开关， 包括电路板、 上绝缘层、 下绝缘层、 感应天 线、 导电涂层、 硅胶键帽和弹性硅胶壁； 电路板包括感应信号脚、 椭圆形焊盘、 方形焊盘、 菱 形焊盘、 电源脚、 接地脚、 输出脚、 掏空口、 第一金属脚、 第二金属脚和第三金属脚。 本发明通 过简化触摸感应开关的布局结构， 并将改良后的触摸感应开关与。

25、普通的轻触开关的结构相 结合， 使其不但大大方便了组装人员的组装和方便了日常替换， 并提高了组装效率和降低 了组装人员的组装强度， 其维护十分简单； 其又通过将上绝缘层、 电路板和下绝缘层封闭封 装一起， 并在上绝缘层的上面设置有弹性硅胶壁与硅胶键帽连接及在硅胶键帽的底面设置 有导电涂层， 使导电涂层与感应天线靠近或是碰触时即可触发并输出感应信号， 使感应天 线的表面即使生锈也不会影响其的使用效果， 进而避免了现有的触摸感应开关的感应天线 生锈或磨损时会导致电阻发生变生而影响其整体的功能问题； 其还对菱形焊盘、 方形焊盘 和椭圆形焊盘三者之间进行不同方式的连接， 使其实现能设置输出脚 （OUT。

26、） 输出的信号模 式， 进而使输出脚 （OUT） 能输出低电平驱动信号、 高电平驱动信号、 低电平锁定驱动信号和 高电平锁定驱动信号， 同时， 其还将菱形焊盘、 方形焊盘和椭圆形焊盘均设置为凹陷的结 构， 使其可以防止各个焊盘的底部与电路板直接接触而造成短路或工作方式错乱， 其大大 提高了电路板的使用寿命和提高了电路板运作的精准性； 此外， 由该结构和控制原理组成 的轻触电子开关， 其具有结构简单、 取材方便、 生产成本低、 屏蔽干扰信号和功耗低等优点， 其不但有效地解决了轻触开关使用寿命短和故障率高的问题， 其还解决了现有的触摸感应 开关构造复杂、 占用空间过大和使用人员戴手套操控时会造成无法感应的问题； 其利用导 电涂层代替了人体直接触摸， 当其受外力作用时能使导电涂层接触到感应天线时就类似于 人体触摸到感应天线， 这样就完全解决了戴手套无法触发电子开关的问题， 同时又兼容了 触摸感应开关超长的使用寿命。 0036 上述实施例， 只是本发明的一个实例， 并不是用来限制本发明的实施与权利范围， 凡与本发明权利要求所述内容相同或等同的技术方案， 均应包括在本发明保护范围内。 说明书 5/5 页 7 CN 111277259 A 7 图1 说明书附图 1/2 页 8 CN 111277259 A 8 图2 图3 说明书附图 2/2 页 9 CN 111277259 A 9 。