导电硅橡胶按键设计指南ppt

矽橡膠按鍵(Rubber Key)設計&確認參考一.矽橡膠按鍵概述按鍵基本結構ubber Key 1.RPlastic Cap塑膠面/Laser噴膠、Top Key (鐳射雕刻、滴鍵面Coating)、、PottingEtchingKey Insertion Optional Color 可選擇顏色按鍵Wall斜壁) Conductive Part (Contact) 接触導電部份(Air Path氣坑2矽橡膠按鍵結構設計.二1.Rubber Key設計的功能要求. 按動按鍵時能達到設定的功能;. 撤除外力后, 按鍵能自動、完全复位;. 按鍵在按動和复位過程中有良好的手感, 無阻、滯、澀的感覺;証按下按鍵邊緣位置時亦有作用。

. 保 ubber Key結構設計要點2.R 示. 圖. 技術要求 (in drawing sheet供,任選) 參考±35 grams a. Actuation force: 130 b.Tactile feedback required.5 minimum× 10c. Expected life cycle: 1d.Silicone rubber hardness: 50 ~ 60°.e.Contact resistance less than 200 ohmsf.Stroke = 1.0 (or1.5) mm.g.Thickness of carbon pill = 1.0mm.h. Contact bounce less than 12m seconds.i.Pad color:optional.j.Graphic printing: optional. 3ubber Key與塑膠殼配合3.R . 一般設計規則間隙值推荐選擇表外, 按鍵外形、尺寸、行程大小是影響按鍵設計間隙值大小的主要因素, 一般情況下與塑膠殼配合間隙Rubber Key配合間隙取值就小形簡單, 尺寸、行程小, , 反之則大。

七.按键设计1,导航键分成4个60度的按键灵敏区域，4个30度的盲区，用手写笔点按键60度灵敏区域与盲区的交界处，检查按键是否出错，具体见附图2,keypad rubber平均壁厚0.25~0.3,键与键间距离小于2时,rubber必须局部去胶到0.15厚度，以保证弹性壁的弹性3,keypad rubber导电基高度0.3 ，直径φ2.0(φ5dome),直径φ1.7(φ4dome)，加胶拔模3度4,keypad rubber导电基中心与keypad外形中心距离必须小于keypad对应外形宽度的1/6，尽量在其几何中心5,keypad rubber除定位孔外不允许有通孔,以防ESD6,keypad rubber与壳体压PCB的凸筋平面间隙0.3，深度间隙0.17,keypad rubber柱与DOME之间间隙为08,keypad dome接地设计：(1).DOME两侧或顶部凸出两个接地角，用导电布粘在PCB接地焊盘上(2).DOME两侧凸起两个接地角，翻到PCB背面，用导电布粘在是shielding或者接地焊盘上（不允许采用接地角折180压接方式,银浆容易断）9,直板机key 位置的rubber比较厚，要求key plastic部分加筋伸入rubber,凸筋距离dome 0.5，凸筋与rubber周圈间隙0.0510,翻盖机键盘间隙(拔模后最小距离)：键与键之间间隙0.2，导航键与壳体间隙0.15，独立键与壳体间隙0.12，导航键中心的圆键与导航键间隙0.111,直板机键盘间隙(拔模后最小距离)：键与键之间间隙0.2，导航键与壳体间隙0.2，独立键与壳体间隙0.15，导航键中心的圆键与导航键间隙0.112, 键盘唇边宽与厚度为0.4X0.413,数字键唇边外形与壳体避开0.2，导航键唇边外形与壳体避开0.314,keypad键帽裙边到rubber防水边≥0.515,键盘上表面距离LENS的距离为≥0.4mm16,数字键唇边深度方向与壳体间隙0.05，导航键深度方向与壳体间隙0.117,按键与按键之间的壳体如果有筋相连，那么这条筋的宽度尽量做到2.5mm以上，以增强按键的手感，并且导航键周围要有筋，以方便导航键做裙边18,钢琴键，键与键之间的间隙是0.20MM，键与壳体之间的间隙是0.15MM，钢板的厚度是0.20毫米。

导电橡胶式键盘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握导电橡胶式键盘的基本原理和组成部分；2. 学生能了解导电橡胶式键盘在电子制作领域的应用及其优势；3. 学生能掌握相关电子元件的连接方法和电路搭建过程。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成导电橡胶式键盘的制作；2. 学生能够运用问题解决策略，对导电橡胶式键盘的制作过程中遇到的问题进行诊断和排除；3. 学生能够通过团队协作，共同完成一个具有实际功能的导电橡胶式键盘项目。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子制作的兴趣，激发创新精神和实践能力；2. 学生在学习过程中，形成认真观察、耐心操作的良好习惯；3. 学生通过团队协作，培养沟通与协作能力，增强团队意识。

课程性质：本课程为实践性较强的电子制作课程，结合学生特点，注重培养学生的动手能力和团队协作能力。

学生特点：学生具备一定的物理知识和电子制作基础，对新鲜事物充满好奇心，善于动手实践。

教学要求：教师需引导学生通过实践探索，发现问题、解决问题，并在过程中给予适当的指导与帮助，确保学生能够达成课程目标。

同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成良好的学习习惯和团队合作精神。

通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供明确依据。

二、教学内容1. 导电橡胶式键盘基本原理：讲解导电橡胶的导电特性，介绍键盘电路的构成及其工作原理，使学生理解导电橡胶式键盘的基本原理。

2. 电子元件识别与连接：学习并掌握常用电子元件的识别方法，如电阻、电容、二极管等，以及这些元件在电路中的连接方法。

3. 导电橡胶式键盘制作：详细讲解导电橡胶式键盘的制作步骤，包括电路设计、元件布局、焊接等，引导学生动手实践。

4. 故障诊断与排除：教授学生在制作过程中如何发现、诊断并解决常见问题，提高学生的问题解决能力。

5. 团队协作与沟通：通过小组合作完成项目，培养学生团队协作、沟通与表达能力。

AUTOMATIC MANUFACTURING LTD.UNIT A.10 & 11/F.,WING TAICENTRE, 12 HING YIP STREET. TEL: 852-******** KWUN TONG, KOWLOON, HONG KONG FAX: 852-********矽橡膠按鍵(Rubber Key)設計&確認參考Total: 9一. 矽橡膠按鍵概述1. Rubber Key 按鍵基本結構塑膠面Plastic Cap鍵面Key Top (鐳射雕刻、滴膠、噴/LaserEtching 、Potting 、Coating)可選擇顏色按鍵 Optional Color Insertion Key 斜壁Wall導電部份(接触) Conductive Part (Contact) 氣坑Air Path2. 矽橡膠按鍵按力----行程曲線圖3. 不同結構矽橡按鍵特征性能及用途Rubber Key 類型圖示行程、壓力曲線Rubber Key 特性二. 矽橡膠按鍵結構設計1. Rubber Key設計的功能要求. 按動按鍵時能達到設定的功能;. 撤除外力后, 按鍵能自動、完全复位;. 按鍵在按動和复位過程中有良好的手感, 無阻、滯、澀的感覺;. 保証按下按鍵邊緣位置時亦有作用。

2. Rubber Key結構設計要點. 圖示. 技術要求(in drawing sheet供參考,任選)a. Actuation force: 130±35 gramsb. Tactile feedback required.c. Expected life cycle: 1 × 105 minimumd. Silicone rubber hardness: 50 ~ 60°.e. Contact resistance less than 200 ohmsf. Stroke = 1.0 (or1.5) mm.g. Thickness of carbon pill = 1.0mm.h. Contact bounce less than 12m seconds.optional.i. Padcolor:j. Graphic printing: optional.3. Rubber Key與塑膠殼配合. 一般設計規則間隙值推荐選擇表按鍵外形、尺寸、行程大小是影響按鍵設計間隙值大小的主要因素, 一般情況下, 外形簡單, 尺寸、行程小, 配合間隙取值就小, 反之則大。

硅胶按键力学性能要求
1硅胶按键的概述
1.1硅胶按键的结构
图1 硅胶按键结构图
1.2硅胶按键的力学特征
图2 作用力－位移曲线
mm/In
作用力（Actuation Force ）是操作者对按键施加的力，这个力将会导致斜壁弯曲。

接触力（Contact Force ）是导电黑粒与PCB 接触时按键上施加的力。

恢复力（Return Force ）是驱使按键回位的力。

通常恢复力比接触力小10克。

行程（Travel ）是导电黑粒与PCB 之间的距离。

硅胶按键工作状态图如下：
图3 硅胶按键工作状态图
1.3触感设计要点
按键触感好坏由三要素决定，它们是：操作力，恢复力和行程。

一般来讲，触感愈好，恢复力愈小，但会出现卡键的问题；相反增加恢复力，触感就会有所下降。

因此，通常用触感比率（Tactile Ratio ）来衡量恢复力与触感间的关系。

触感比率可以用以下的公式计算：
触感比率＝（操作力－接触力）/ 操作力
其中：接触力－恢复力≈10g 三要素的推荐值如下表所示：
表1 触感设计三要素
接触力
初始状态 按键过程中
行程终止
1.4设计公差尺寸公差：
作用力公差：。

手机按键通常由P+R组成，P即塑胶（PLASIC）；R即硅胶（RUBBER）。

有些按键也有P+R+钢片；R+超薄PC按键；TPU+RUBBER+钢片按键等等，具体介绍请看后续之详述。

目前手机按键中常用的塑胶材料有ABS、PC、PMMA、SNA、POM、PA、TPU、PVC、PET 以及ABS+PC等等。

二、RUBBER 硅胶硅胶又称混炼硅胶，品牌一般有TY881，TY661，TY261，TY341。

前两种较贵，而后两种校便宜，TY1972系抗撕裂胶。

硅胶硬度从0度-90度不等，各种硬度的都有，硬度越大或越小，其硅胶的抗撕裂强度都会降低，硬度高的流动性较差，硬度低的流动性较好。

硅胶硬度的多少系通填料多少来决定的，一般以白碳黑为主。

普通胶料价格一般在20-30元不等，特殊要求价格在30-130不等（均系高寿命胶料或氟胶料）。

混炼胶时一般有颜色要求，所以硅胶色粉用量一般在0.30-2.0%。

同塑胶料色粉用量相差不大。

A、TY641和TY845 常用一般40度硅胶；B、TY651和TY856 常用一般50度硅胶；C、TY661和TY866 常用一般60度硅胶；D、TY881 常用一般80度硅胶；E、TY1751和TSE260-5U 常用高撕裂50度硅胶。

三、STEEL 钢片钢片有两种，一种系SUS301，另一种系SUS304。

301弹性好，304性能好，但价格较贵，硬度较好。

#316系进口钢，硬度达到380维氏硬度。

钢片可进行电泳、电镀黑镍、喷涂等工艺。

Ⅱ、结构设计一、纯硅胶手机按键设计要点（如示图一）◆、按键设计与机壳相配的基本尺寸1、尺寸A—按键与壳体间隙：0.20mm2、尺寸B—按键弹性臂长：1.00mm，至少大于0.80mm3、尺寸C—导电基高度：0.30mm，但至少大于0.25mm4、尺寸D—底部边接RUBBER厚度，即硅胶基片厚度：0.30mm,便可取到0.20-0.30mm之间5、尺寸E—按键上表面与机壳下表面间隙：0.05mm6、尺寸F—按键高于壳体表面距离：0.50mm7、尺寸G—按键硅胶导电基与DOM之间的间隙：0.05mm◆、设计注意要点1、按键硅胶背部在适当的地方长出支撑筋或支撑柱，以防止按键下陷，便需考虑图示中显示之弹性臂长度是否足够。

Rubber Key 设计条件Force Range StrokeRange Cycle Life Typical Uses0~350 grams 0.5~3.0 mm 0.5~2 (× 106 )Telephones, Remote Controls, Automotive, Radios, Toys, Calculators,　etc.Force Range Stroke Range Cycle Life Typical Uses30~250 grams 0.7~1.5 mm 0.5~2 (× 106 )Telephones, Remote Controls, Toys, Games, Calculators....etc.ForceRange Stroke Range Cycle Life Typical Uses30~150 grams 0.5~3.0 mm 1~3 (× 106 )Telephones, Remote Controls, Toys, Measuring Instruments, Office Machines....etc.Force Range Stroke Range Cycle Life Typical Uses30~80 grams 2.0~4.0 mm 5~20 (× 106 )Computers, Typewriters....etc.ForceRangeStrokeRangeCycle LifeTypicalUses30~200 grams1.0~2.5 mm0.5~3 (× 106 )Telephones, Typewriters, TestInstruments....etc.ForceRangeStrokeRangeCycle LifeTypicalUses20~80 grams0.2~1.0 mm0.5~10 (× 106 )Remote Controls,Calculators,Typewriters, Computers ....etc.按键结构说明图(1) Key 天面弧(2) 母模荷重壁长 / 宽(3) Key 长 / 宽(4) KEY 转角 R(5) 离(拔)模角0.5°~3°(6) 档墙 0.8mm / min(7) 荷重壁 0.2~0.3 mm/min(8) A:斜壁角 40° ~ 55°(9) 行程(10) 0.20min (11) Key 高(12) 档墙高(13) 0.3气沟(14) LED 孔(15) 有效荷重壁高(16) 气沟宽度(17)导电粒大小(18) 公模模芯长 / 宽(19) 直部(20) 肉厚如何设计一个好的触感按键如何设计一个好的触感又不卡键的按键是相当重要的，决定一个按键触感的好坏有三种要素：操作力、反弹力及行程。

硅胶按键的导电基是一种重要的材料，它可以使按键具有导电性能，从而在按键被按下时能够实现电信号的传递。

导电基的导电方式主要有以下三种：
1. 导电碳粒实现硅胶按键遥控器的导电。

这种导电方式的优点在于导电层较厚，通常在0.4～0.6mm左右，且导电电阻低，在100Ω以下。

但要求导电基的形状要规则，通常为0.5倍数的正圆形。

2. 丝印导电碳油实现硅胶按键遥控器的导电。

此种方式优点在于对导电基形状无具体要求，可以为任意形状。

但导电层的厚度相对导电碳粒要薄，一般在0.2～0.3mm左右，且导电电阻也相对导电碳粒较高。

3. 导电基粘贴金属粒实现硅胶按键遥控器的导电。

此种导电方式优点在于导电电阻可以到达近乎0Ω，且金属粒表面有镀金，可有效抗氧化。

同导电碳粒一样，金属粒要求导电基的形状通常为0.5倍数的正圆形，厚度在0.2-0.5左右，但生产成本要远远高于碳粒导电。

总的来说，硅胶按键的导电基是一种具有特殊性能的材料，可以根据实际需求选择不同的导电方式来实现按键的导电功能。

按键的结构设计按键一般来说分两种，橡胶类和塑料类。

橡胶类用的最多的是硅胶，塑料类指的是我们常用的塑料料，比如ABS，PC等。

我们在设计按键时，首先要考虑是，当按键设计未理想时，可能发生什么问题（我总结了以下几点)：（一）按键按下时，卡在上盖部份，弹不回来，造成ＴＡＣＴＳＷ失效．（二）按键用力按下时，整个按键下陷脱落于机台内部．（三）按键组立完成后，ＴＡＣＴＳＷ就直接顶住按键，致使按键毫无压缩行程，造成ＴＡＣＴＳＷ失效．（四）按键按下时，接触不到ＴＡＣＴＳＷ，致使无法操作．（五）无法在按键面每一处按下，均获得ＴＡＣＴＳＷ动作（尤其是大型按键较易发生）．（六）外观设计未考虑周详，致使机构设计出之按键，使用时极易造成误动作．（七）按键上下或者是左右方向装反，亦或是位置装错（未考虑防呆）．（八）按键不易于装入上盖．（九）按键脱落出于机台外部．（十）按键未置于按键孔中心，即按键周围间隙不平均，此项对于浮动式按键是无可避免的，对于半或全固定式按键还需相当精度才可达到只有尽可能的考虑周全，设计出来的产品才可能好，这也就是我们常说的设计要做DFMEA。

现在先说橡胶类的按键设计（主要是硅胶按键的设计）：按键整个都是用硅胶（ｓｉｌｉｃｏｎＲｕｂｂｅｒ）押出，内底部附着一颗导电粒一起成型，其优点为：Ａ．按键顶为软性，操作触摸时，手感较舒服．Ｂ．可将数个按键一起同时成型，且每个按键可有不同之颜色，供货商制作时较快，且产量也较多，机台组立时也较快，节省工时．Ｃ．表面不会缩水．其缺点为：Ａ．按键操作按下时，无有用ＴＡＣＴＳＷ之清脆响声，较无法用声音判别是否有动作．Ｂ．按键用力按下时，较易卡在上盖部份，弹不回来．Ｃ．按键周围间隙较不易控制，此种是属于全固定式按键中之软性按键，间隙不易控制到一样．其作用原理为利用按键内底部附着之导电粒压下，使ＰＣＢ上两条原本不相导通之镀金铜箔，藉由导电粒连结线路导电使其相通（如图所示）补充几点﹔1.Tack switch 焊锡浮高，将按键顶死2.小按键力臂过短或塑料料无韧性，导致按键荷重过高。