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产品设计-按键的结构设计要点
产品设计-按键的结构设计要点绝大多数的消费性电子上,都会用到按键这种结构;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TACT SW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,TACT SW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TACT SW,致使无法操作.(五)无法在按键面每一处按下,均获得TACT SW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(silicon Rubber)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TACT SW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。3.小按键电镀后行程变小,死键4.小按键触感面过小,会出现滑位,触感面过大,会压到Tack switch其它部位死键要合理的设计硅胶按键,就必需了解其特性,我有总结一些之前有用到的硅胶特性,见下图:
以下为导电粒之类型
按键表面之印刷要求及耐磨要求:
以下是一款腕式血压计的rubber key的具体结构设计;
如图所示,硅橡胶按键在设计失当时,最容易发生按键单边用力压下时,卡在上盖孔边内;
因应之道为如图所示;1.上盖按键孔周围之厚度至少要有1.5倍压缩行程以上的尺寸,按键周围孔之单边间隙至少要0.3mm以上至0.7mm最大.以上之做法均是在减少卡键之机会;2.按键底部PCB确实固定之;3.压缩行程之距离不可过小,至少0.5mm以上;4.压缩行程之距离不可过大到与弹性斜边高度,使两者无法搭配,以致产生导电粒接触不到PCB上之镀金铜箔的错误;5.需视按键面积大小,适度增加设置导电粒,原则上是一个指头能够涵盖住的按键设置一颗导电粒,1.5倍指头宽设置2颗导电粒;6.硅橡胶按键较TACT SW不灵敏,所以比较不会造成误动作;7.按键底部之固定片的外形或定位孔位置不要设置成对称形;
各部尺寸说明(a)按键外周半径1.9mm以上.(b)最小半径为0.3mm.(c)最小内周半径为0.2mm.(d)橡胶圆顶边缘及定位孔之距离最少1mm以上.(e)定位孔直径最少1mm以上.(f)弹性斜边,高,宽度典型1mm.(g)橡胶圆顶侧面边缘最小半径为0.25mm.(h)橡胶圆顶面边缘最小半径为0.2mm.排气沟:排气沟之目的在于当按键按下时,要使得导电粒周围之空气可以排出,按键按下才不会发生阻力过大或段落感不明显之现象,排气沟之设置为按键四周均有最好,宽度为适度的大,高度0.3mm.以上入rubber key的设计心得,非常片面,希望对大家有帮助!
下面介绍几种硬胶类按键的结构设计;第一种为半固定,杠杆式按键;
1.如按键与按键孔间之a处需保持适当间隙,又按键卡钩与PCB间之a处需保持净空,以免按键按下时,卡钩勾到其他电子零件而弹不回;2.上盖设有如b处之挡片,按键不致下陷脱落;3.上盖设有如c处之限高肋,防止PCB位置上偏又如按键与tact sw间之c处保持一小段安全间隙,即可防止tact sw顶住按键;4.如e1处是属固定侧,在此按下,需极大力量tact sw才会动作是属正常,其他防止之道为首先在下盖设有如d处
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