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1、按鍵設計與評估技術,2022/11/22,2,課程目的,瞭解常用按键的基本形式认识各种不同形式按键的特点初步了解按键的设计方法,2022/11/22,3,課程內容,塑膠產品常用按鍵的類型塑膠按鍵的常用設計P+R的設計及知識觸摸按鍵矽膠按鍵的設計及知識,2022/11/22,4,塑膠產品常用按鍵的類型,塑膠按鍵矽膠按鍵P+R按鍵觸摸按鍵,當下塑膠產品中主要應用如下四種類型的按鍵,2022/11/22,5,塑膠按鍵的常用設計,1.1.1 間隙：按键设计时要注意按键与面壳键孔的间隙，预留按动时偏摆的间隙。如按键表面需要处理则要考虑各种表面处理对间隙的影响。电镀镀层厚度一般为0.1mm，喷涂和真空镀一
2、般为 0.05mm。,1.1按键设计,1.1.2 键顶圆弧：如虑按键表面需进行丝印等处理时，按键表面圆弧不宜过大，弓形高度小于0.5mm。,1.1.3圆角：按键顶部周边需倒圆角，避免卡住按键。,1.1.4按键手感：塑膠按鍵多配合轻触式switch，按动力量大小一般要求在100g200g，按动灵活，手感良好,2022/11/22,6,塑膠按鍵的常用設計,1.2塑膠按鍵的常用形式,1.2.1悬臂式按键,此种按键通过固定悬臂达到固定按键的目的。固定方法多采用热熔。此种按键结构简单，并且容易控制按键间隙。故最常用。,2022/11/22,7,塑膠按鍵的常用設計,1.2.2跷跷板式按键,此种按键常为一对
3、，在按键上有2个凸起小柱子，在cover上有相对应的2个“卡位”。通过塑胶弹性变形，将按键卡在“卡位”里。按键工作原理与“跷跷板”类似，以按键中间的凸起柱子为轴，旋转实现按键触发,2022/11/22,8,塑膠按鍵的常用設計,1.2.3镶嵌式按键,按键被上盖和一个装饰件夹在中间。,2022/11/22,9,P+R 的設計及知識,“P+R”即为PLACTIC+RUBBER,是一种手机上常用的按键工艺。多为许多按键布在一起。这种情况，多采用“P+R”工艺。“P+R”就是把塑胶按键，通过一种专用胶水，粘到RUBBER上。然后固定RUBBER,以此来固定按键,2.1P+R按鍵的概述,2022/11/2
4、2,10,P+R 的設計及知識,2.2P+R按鍵典型应用超薄P+R,2.2.1超薄P+R的特点,2022/11/22,11,P+R 的設計及知識,2.2.2超薄P+R的结构,2022/11/22,12,P+R 的設計及知識,2.2.3超薄P+R的装配,2022/11/22,13,P+R 的設計及知識,2022/11/22,14,觸摸按鍵設計及知識,3.1触摸按鍵的概述,触摸按鍵及所谓触摸感应（touch sensor）是运用电容感应原理实现，按键感应电极与人体手指之间无论隔着何种电介质(可以是 玻璃、塑料、石材、陶瓷或者木材)都可以反映出独立的感测区域信号，是目前数码产品的一大流行元素。,20
5、22/11/22,15,觸摸按鍵設計及知識,3.2触摸按鍵的按键形式,单点按键条状按键（包括环形按键）块状按键,2022/11/22,16,觸摸按鍵設計及知識,3.3触摸按鍵的设计,2022/11/22,17,觸摸按鍵設計及知識,4.3触摸按鍵的设计,2022/11/22,18,觸摸按鍵設計及知識,3.4触摸按鍵的装配,2022/11/22,19,觸摸按鍵設計及知識,3.5触摸按鍵的应用实例,2022/11/22,20,矽膠按鍵的設計及知識,4.1矽膠按鍵的概述,4.1.1Rubber Key的基本結構,2022/11/22,21,矽膠按鍵的設計及知識,4.1.2矽膠按鍵的按力-行程曲線圖,2
6、022/11/22,22,矽膠按鍵的設計及知識,4.2矽膠按鍵的結構設計,4.2.1Rubber Key 的設計功能要求,按動按鍵時能達到設定的功能,撤除外力後，按鍵能自動，完全復位,按鍵在按動和復位過程中有良好的手感，無阻，滯，澀的感覺,保證按下按鍵邊緣位置亦有作用,2022/11/22,23,矽膠按鍵的設計及知識,4.2.2Rubber Key 的結構設計要點,2022/11/22,24,矽膠按鍵的設計及知識,4.2.3Rubber Key 與塑膠殼的配合,2022/11/22,25,矽膠按鍵的設計及知識,4.2.4Rubber Key 與PCB的裝配方式,2022/11/22,26,矽膠
7、按鍵的設計及知識,4.3常見問題分析,4.3.1. Jamkey（卡鍵）a. 反彈力偏小.b. Keypad与塑膠孔位偏离,未保証足夠間隙.c. Key材料硬度不夠,及材料粘手.d. Keypad突出塑膠料表面的高度不夠.按Key時, Key陷入膠件內.e. 塑膠件孔位批鋒.f. 按Key時, Key左右擺動太大, Stopper設計不合理.,4.3.2. 手感不良.a. 行程是否太小,如小于0.7mm, 則手感會不良.b. Click值小于30%, 則手感會不良.,2022/11/22,27,矽膠按鍵的設計及知識,4.3常見問題分析,4.3.3. Keypad表面粘手.a. 材料本身粘手.原
8、料与架橋劑在第一次硫化時,由于硫化時間太短,未充分硫化,使得架橋反應不完全,這樣會造成Key粘手.b. Vendor有時赶貨或急于交Sample, 硫化時間不夠, 造成粘手.c. 与模具的粗糙度有關.模具用放電處理時,Key頂部紋路會較細.側面由于排渣等原因,紋路會較粗.較粗的Key表面較不粘手.這對于解決Key的Jamkey有幫助.d. 電鍍對模具的影響.如果Keypad的產量大 ,Keypad顏色深等原因,長時間生產后,模具變臟時很難清洗.如用噴沙清洗,會對模具造成傷害,故一般均先電鍍,利于清洗.電鍍會使表面光滑,可能有時易引起Jamkey.,2022/11/22,28,矽膠按鍵的設計及知
9、識,4.3常見問題分析,4.3.4. Key易撕裂.(耐久強度不夠)正常情況下,Key可以經受5kg垂直拉力(0.4mm斜壁).但一些Key很容易被撕裂.主要原因是一些Vendor為縮短硫化時間, 而提高硫化溫度,造成材料老化,脆化.在后期加工階段,如絲印時,絲印夾具同樣會損傷Key斜壁.解決辦法:a. 合理硫化. 指合理的硫化溫度及時間.b. 如圖(A)所示.可与斜壁處增加少許R,以減小應力集中,但會引起彈力變化.一般圖紙上不予標出.Vendor作模時該處本身就有少許R.,c. Key的本身結构.如圖(B)所示, 据Vendor的介紹,現在流行的內斜壁設計為:內斜壁的上點a与外斜壁a在同一水
10、平面,內斜壁的下點b与外斜壁的下點b在同一水平面.現在很少有Vendor采用第二种設計方法，見圖(C).即內外斜壁的上點均處于垂直位置.如果斜壁的處理不當,亦會造成Key較易被拉斷.d. Vendor注意后續加工時不能損傷斜壁,夾具不能碰到Key斜壁.,2022/11/22,30,矽膠按鍵的設計及知識,4.3常見問題分析,4.3.5. 絲印易脫落.a. 油墨.最主要的因素便是油墨的种類和調配 .一般而言,雙液型好于單液型.b. 稀釋劑.煤油的效果會較差 , 應用專用“ 稀釋劑”c. 絲印厚度.愈薄,壽命愈差.d. 字体大小.字体愈細,壽命愈差.e. Key圓弧面.Key曲面愈凸 ,效果愈差,2
11、022/11/22,31,矽膠按鍵的設計及知識,4.3常見問題分析,4.3.6.導電黑粒不良一、成型后黑粒脱落 表现为用手轻刮导电黑粒便会脱落，且硅胶按键的基板上未留下导电黑粒的痕迹，产品底部发软，并可能伴有气泡（包风），硅胶按键伴有缺料现象。原因如下：1. 模温偏低导致导电硅胶按键黑粒脱落，此种不良需提高模温解决；2. 胶料放置时间过长，胶料自混炼好以后需在72H 内用完，如存放时间过长则会导致胶料的硫化剂挥发，以及胶料的流动性差。这也是导致黑粒脱落的原因之一。只需将胶料添加适量硫化剂重新混炼即可解决；3.硫化时间不足导致黑粒脱落，此类黑粒不良只需适当延长硫化时间即可解决；4. 黑粒髒污受潮
12、导致黑粒脱落，黑粒保存不妥当导致黑粒表面油污、灰尘或受潮影响黑粒与胶料的粘接。需更换干净的黑粒或将受潮的烘烤后使用；,2022/11/22,32,矽膠按鍵的設計及知識,4.3常見問題分析,4.3.6.導電黑粒不良二、导电黑粒变形（倾斜）1. 黑粒变形（倾斜）的位置固定或基本不变，一般为硅胶按键成型排气行程太大或导电黑粒不规则、成型模具黑粒孔位偏大所致，可缩小成型排气行程、更换适用黑粒或维修成型模具黑粒孔解决；2. 黑粒变形（倾斜）的位置不固定或无规律，此情况一般为硫化剂的下停时间过长或成型排气次数太多导致，另外，下模温度过高也会导致此类不良的发生，只需根据实际情况进行调整即可；三、导电黑粒偏位1. 导电黑粒偏位位置不固定或无规律，通常为排放导电黑粒未放好，或排料时移动将黑粒带偏位或者成型模具的导电黑粒孔位篇浅，不足以固定导电黑粒；2. 导电黑粒偏位位置固定，此不良主要为硅胶按键成型模具的导柱间隙过大，或者硫化机的平板、成型模具模板变形造成,2022/11/22,33,矽膠按鍵的設計及知識,4.3常見問題分析,4.3.6.導電黑粒不良四、黑粒包胶1. 导电黑粒包胶通常表现为硅胶按键成型后，导电黑粒的边缘被一层胶料包裹，其造成原因为模具的导电黑粒孔位偏大或导电黑粒的尺寸偏小所致。,Thank you.,
