测温组件和无线耳机的制作方法

1.本实用新型涉及耳机领域，尤其是涉及一种测温组件和无线耳机。


背景技术：

2.已有技术的带有测温功能的tws(真无线耳机)技术的实现是基于芯片技术的发展衍生出来的，其从技术上来说是指手机通过连接主音箱，再由主音箱通过蓝牙无线方式连接从音箱，实现真正的蓝牙左右声道无线分离使用；在不连接从音箱时，主音箱回到单声道音质。简单来说在连接到手机时，手机连接一个耳机的接收端即可实现另一个接收端工作形成立体环绕声。但是存在以下问题：
3.1)由于耳机内部空间限制，其内部器件布置已接近极限，测温元件的布置不合理。
4.2)测温功能受外界环境影响较大，冷端隔热效果较差，影响测温的结果。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种测温组件和无线耳机。
6.根据本实用新型第一方面实施例的测温组件包括：电路板、转接板，所述电路板上设置有第一导体和第二导体；其中，所述第一导体和所述第二导体均沿第一方向延伸，且所述第一导体和所述第二导体沿垂直于第一方向的第二方向交替分布。所述转接板设置于所述第一导体和所述第二导体远离所述电路板的一侧，所述转接板上对应所述第一导体和所述第二导体的两端设置有通孔；所述通孔使所述第一导体和所述第二导体的两端通过所述通孔内的填充材料引出到所述转接板远离所述电路板的一侧。所述第一导体和所述第二导体形成首尾串联的热电偶；且所述热电偶通过所述通孔在所述转接板远离所述电路板的一侧分别形成热端和冷端。
7.由此，转接板的通孔中设置填充材料，以将使转接板背离电路板的一侧形成冷端和热端，由此将冷端、热端引出到与电路板保持一段间距的位置，一方面使冷端、热端之间相互远离设置，使测量结果更准确，避免相互产生影响；另一方面测温回路的多个电子元件都能够通过转接板与电路板电连接，也使整个测温组件的结构更加紧凑，提高空间的利用率。
8.在一些实施例中，所述填充材料为导电材料，所述第一导体和所述第二导体在所述电路板上间隔设置，且通过所述通孔内的填充材料、在所述转接板背离所述电路板的一侧实现首尾串联。
9.由此，第一导体和第二导体在电路板上没有连接，而是通过设置在通孔内的填充材料，在转接板的背离电路板的一侧实现热电偶的串联，可以便于在某个导体出现问题后的维修更换，降低连接的距离，减小部件的尺寸。
10.在一些实施例中，所述的测温组件还包括对应所述热端设置的热端连接件、对应所述冷端设置的冷端连接件，在所述转接板远离所述电路板的一侧，所述热端连接件用于
将相邻的第一导体和第二导体同一端对应通孔内的填充材料电连接。在所述转接板远离所述电路板的一侧，所述冷端连接件用于将相邻的第一导体和第二导体同一端对应通孔内的填充材料电连接。
11.由此，第一导体和第二导体的一端通过第一通孔中的填充材料以及连接填充材料的热端连接件，在转接板背离电路板的一侧连接，第一导体和第二导体的另一端通过第二通孔中的填充材料以及连接填充材料的冷端连接件实现连接，于是设置的通孔便于填充材料的安装，以能够便于第一导体和第二导体在转接板背离电路板的一侧连接，冷端连接件和热端连接件既使第一导体和第二导体能够连接形成闭合回路的同时，也简化了制造工艺。
12.在一些实施例中，所述第一导体和所述第二导体在所述电路板上直接首尾串联，所述填充材料为导热材料或导电材料。
13.由此，第一导体和第二导体直接连接，通过填充材料将热端引出，以使能够更容易接触到热源，使测温组件测量的结果更加精确、准确。并且由于导体直接与电路板电连接，以使测温组件的测温速度更快，反馈更迅速可以提高用户的使用体验。
14.在一些实施例中，所述转接板为硅板，所述填充材料通过硅通孔工艺设于所述转接板的通孔内。
15.由此，使用硅通孔技术将填充材料设于通孔内，可以使设置硅通孔靠近电路板和背离电路板的两侧通过填充材料实现连通，以使导体能够与热端连接件、冷端连接件连接，实现对温度的测量。
16.在一些实施例中，还包括封装罩，所述封装罩用于封装冷端、热端以及其他通过转接板连接到所述电路板的电子元件，所述封装罩固定于所述转接板的背离所述电路板的一侧。
17.由此，封装罩将电子元件、冷端、热端等封装，一方面是对整个电路板安全的保护，提高其安全性；另一方面具有良好的隔热作用，可以使热电偶的冷端长期保持恒温状态，避免冷端受外部温度的影响，提高测温组件测量温度的准确性。
18.在一些实施例中，所述电子元件至少包括：设置于所述冷端的热敏电阻，与所述热电偶和热敏电阻形成测温回路的电源、放大器。
19.由此，通过设立电子元件形成闭合回路，热敏电阻设置于冷端附近，能够有效检测冷端温度是否异常，以使温度测温组件能过实现对温度的测量，提高测量温度的准确度。
20.在一些实施例中，所述封装罩具有用于容纳热端的安装通孔，所述热端经所述安装通孔至少部分暴露，所述冷端被所述封装罩完全罩盖。
21.由此，热端部分暴露在封装罩的外部，可以有利于对温度的测量，以使测量的结果更加准确；冷端被完全遮盖主要是由于冷端作为参考端应该避免其受到周边环境的影响，完全遮盖则提高了冷端的精确度，保证测量结果的准确。
22.在一些实施例中，所述封装罩的背离所述转接板的一侧具有凹陷区，所述凹陷区与所述安装通孔相对。
23.由此，通过设凹陷区，使热端直接靠近安装通孔，避免封装罩产生隔热，影响热端感知的温度，可以使温度检测部件测量的结果更精确。
24.根据本实用新型第二方面实施例的无线耳机包括：所述的测温组件以及机壳，所
述机壳具有测温孔，所述测温组件设于所述机壳内，所述热端朝向所述测温孔设置。
25.由此，将测温组件设于测温孔内，测温孔贴近被测部位，可以避免测量不能直接接触，导致测量结果的准确度降低，热端朝向测温孔设置，使测量的结果更加精确，结果的可信度更高、误差更小。
26.综上，利用热电偶和tsv封装的无线耳机，具有以下优点：1)尺寸更小，重量更轻；2)更高的带宽；3)组装后结实不易松动；4)构造简单，测量温度范围广；5)功耗更低；6)测温精度高。
27.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
28.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
29.图1是根据本实用新型实施例的无线耳机的测温组件的热电偶的示意图。
30.图2是根据本实用新型实施例的无线耳机的测温组的热电偶与电路板连接的示意图。
31.图3是根据本实用新型实施例的无线耳机的内部封装结构的剖面示意图。
32.图4是根据本实用新型实施例的无线耳机的示意图。
33.图5是根据本实用新型一个实施例的无线耳机的局部的示意图。
34.图6是根据本实用新型实施例的无线耳机的工作原理示意图。
35.附图标记：
36.无线耳机100；
37.机壳10；测温孔11；
38.测温组件20；电路板21；第一导体211；第二导体212；转接板22；通孔221；第一通孔221a；第二通孔221b；热端a；冷端b；填充材料c；导电膜23；
39.热端连接件30；冷端连接件40；
40.封装罩50；安装通孔51；凹陷区52；底壁521；
41.电子元件60；热敏电阻61；
42.焊球70；
43.第一方向a；第二方向b。
具体实施方式
44.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
45.下面参考图1
‑
图6描述根据本实用新型实施例的测温组件20和无线耳机100。
46.根据本实用新型第一方面实施例的测温组件20包括：电路板21、转接板22，电路板21上设置有第一导体211和第二导体212。
47.其中，如图1和图3所示，第一导体211和第二导体212均沿第一方向a延伸，且第一导体211和第二导体212沿垂直于第一方向a的第二方向b交替分布。转接板22设置于第一导
体211和第二导体212远离电路板21的一侧，转接板22上对应第一导体211和第二导体212的两端设置有通孔221，通孔221使第一导体211和第二导体212的两端通过通孔221内的填充材料c引出到转接板22远离电路板21的一侧。第一导体211和第二导体212形成首尾串联的热电偶，且热电偶通过通孔221在转接板22远离电路板21的一侧分别形成热端a和冷端b。
48.这里冷端b作为参考端，热端a作为测量端，当热端a与冷端b之间存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间存在热电动势，通过测量热端a与冷端b之间的热电动势，即可实现温度测量。
49.由此，转接板22的通孔221中设置填充材料c，以将使转接板22背离电路板21的一侧形成冷端b和热端a，由此将冷端b、热端a引出到与电路板21保持一段间距的位置，一方面使冷端b、热端a之间相互远离设置，使测量结果更准确，避免相互产生影响；另一方面测温回路的多个电子元件60都能够通过转接板22与电路板21电连接，也使整个测温组件20的结构更加紧凑，提高空间的利用率。
50.可选地，转接板22为硅板，填充材料c通过硅通孔工艺设于转接板22的通孔221内。
51.需要理解的是，硅通孔工艺指的是在三维集成电路中堆叠芯片实现互连的一种新的技术解决方案。由于硅通孔技术能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大、芯片之间的互连线最短、外形尺寸最小，可以有效地实现这种3d芯片层叠，制造出结构更复杂、性能更强大、更具成本效率的芯片。
52.此外，使用硅通孔技术可以使整个测温组件20更薄，减少了对空间的占用，也提高信号传递的速度，降低内部电路的功耗。
53.由此，使用硅通孔技术将填充材料c设于通孔221内，可以使设置硅通孔靠近电路板21和背离电路板21的两侧通过填充材料c实现连通，以使导体能够与热端连接件30、冷端连接件40连接，实现对温度的测量。
54.可选地，测温组件20还包括封装罩50，封装罩50用于封装冷端b、热端a以及其他通过转接板22连接到电路板21的电子元件60，封装罩50固定于转接板22的背离电路板21的一侧。
55.如图3所示，热端a和冷端b分别位于转接板22背离电路板21的一侧，且热端a、冷端b以及电子元件60等均位于封装罩50内。
56.由此，封装罩50将电子元件60、冷端b、热端a等封装，一方面是对整个电路板21安全的保护，提高其安全性；另一方面具有良好的隔热作用，可以使热电偶的冷端b长期保持恒温状态，避免冷端b受外部温度的影响，提高测温组件20测量温度的准确性。
57.进一步地，电子元件60至少包括：设置于冷端b的热敏电阻61，与热电偶和热敏电阻61形成测温回路的电源、放大器。
58.由此，通过设立电子元件60形成闭合回路，热敏电阻61设置于冷端b附近，能够有效检测冷端b温度是否异常，以使温度测温组件20能过实现对温度的测量，提高测量温度的准确度。
59.可选地，封装罩50具有用于容纳热端a的安装通孔51，热端a经安装通孔51至少部分暴露，冷端b被封装罩50完全罩盖。
60.如图3所示，在封装罩50的一侧靠近热端a的部分设有安装通孔51，热端a可以部分通过安装通孔51伸出或者暴露在封装罩50的外部，冷端b则是完全被封装罩50遮盖。
61.由此，热端a部分暴露在封装罩50的外部，可以有利于对温度的测量，以使测量的结果更加准确；冷端b被完全遮盖主要是由于冷端b作为参考端应该避免其受到周边环境的影响，完全遮盖则提高了冷端b的精确度，保证测量结果的准确。
62.可选地，封装罩50的背离转接板22的一侧具有凹陷区52，凹陷区52与安装通孔51相对。如图3所示，在靠近热端a一侧的封装罩50形成有一凹陷区52，使热端a能够直接对着安装通孔51，热端a靠近转接板22的一端通过硅通孔连接在电路板21上，背离转接板22的一端与凹陷区52的底壁521齐平。
63.由此，通过设凹陷区52，使热端a直接靠近安装通孔51，避免封装罩50产生隔热，影响热端a感知的温度，可以使温度检测部件测量的结果更精确。
64.再如图1、图4和图5所示，根据本实用新型第二方面实施例的无线耳机100包括：测温组件20以及机壳10，机壳10具有测温孔11，测温组件20设于机壳10内，热端a朝向测温孔11设置。
65.由此，将测温组件20设于测温孔11内，测温孔11贴近被测部位，可以避免测量不能直接接触，导致测量结果的准确度降低，热端a朝向测温孔11设置，使测量的结果更加精确，结果的可信度更高、误差更小。
66.进一步地，如图6所示，热电偶经电路连接到无线耳机100的其他电子器件，如电源、放大器、显示器等，在这些器件中再由模拟数字转换器或者微型计算机将模拟形式的连续信号转换为数字形式的离散信号后，在与无线耳机100连接的显示器上显示出实测温度。
67.第一实施例
68.在第一实施例中，第一导体211和第二导体212在电路板21上间隔设置，且通过通孔221内的填充材料c、在转接板22背离电路板21的一侧实现首尾串联。此时，填充材料c为至少能够导电的材料。
69.如图2所示，电路板21上的第一导体211和第二导体212之间相互不直接连接，而是同一端分别与通孔221相对并分别连着填充材料c，在转接板22背离导体的一端，再将第一导体211与第二导体212电连接。
70.由此，第一导体211和第二导体212在电路板21上没有连接，而是通过设置在通孔221内的填充材料c，在转接板22的背离电路板21的一侧实现热电偶的串联，可以便于在某个导体出现问题后的维修更换，降低连接的距离，减小部件的尺寸。
71.详细地，如图3所示，测温组件20还包括对应热端a设置的热端连接件30、对应冷端b设置的冷端连接件40，在转接板22远离电路板的一侧，热端连接件30用于将相邻的第一导体211和第二导体212同一端对应通孔221内的填充材料c电连接；在转接板22远离电路板21的一侧，冷端连接件40用于将相邻的第一导体211和第二导体212同一端对应通孔221内的填充材料c电连接。
72.也就是说，第一导体211和相邻的第二导体212在沿着第一方向a的同一端，可以通过热端连接件30和与导体对应的第一通孔221a内的填充材料c电连接，第一导体211和第二导体212在沿着第一方向a的另一端可以通过冷端连接件40和与导体对应的第二通孔221b内的填充材料c电连接，且热端连接件30和冷端连接件40均位于转接板22背离电路板21的一侧。其中，第一导体211、第二导体212的个数与第一通孔221a和第二通孔221b的个数相同，热端连接件30和冷端连接件40的数量也可以有多个，且在转接板22背离电路板21的一
侧间隔设置。这里将通孔221分为连通热端a的第一通孔221a和连通冷端b的第二通孔221b。
73.由此，第一导体211和第二导体212的一端通过第一通孔221a中的填充材料c以及连接填充材料c的热端连接件30，在转接板22背离电路板21的一侧连接，第一导体211和第二导体212的另一端通过第二通孔221b中的填充材料c以及连接填充材料c的冷端连接件40实现连接，于是设置的通孔221便于填充材料c的安装，以能够便于第一导体211和第二导体212在转接板22背离电路板21的一侧连接，冷端连接件40和热端连接件30既使第一导体211和第二导体212能够连接形成闭合回路的同时，也简化了制造工艺。
74.第二实施例
75.如图1所示，第一导体211和第二导体212在电路板21上直接首尾串联，填充材料c为导热材料或导电材料。
76.这里，第一导体211和第二导体212直接首尾连接在电路板21上，通过通孔221内填充的导热材料或者导电材料将热端a引出。具体地，第一导体211和第二导体212在导电膜23上实现电连接，然后层叠设置在电路板21上，或者多个第一导体211和第二导体212不通过导电膜23直接电连接或者其他方式实现。
77.由此，第一导体211和第二导体212直接连接，通过填充材料c将热端a引出，以使能够更容易接触到热源，使测温组件20测量的结果更加精确、准确。并且由于导体直接与电路板21电连接，以使测温组件20的测温速度更快，反馈更迅速可以提高用户的使用体验。
78.综上，利用热电偶和tsv封装的无线耳机100，具有以下优点：1)尺寸更小，重量更轻；2)更高的带宽；3)组装后结实不易松动；4)构造简单，测量温度范围广；5)功耗更低；6)测温精度高。
79.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
80.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
81.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
82.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。