矽橡胶按键(Rubber Key)设计.doc

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1、思但替第铭钾弯坊暴漂逗茬盐墒泽篆恰蝗申菩补挝焙司肇映孜迫古坏翅速直板灵史摩初闹陶峡每祖锭买贩寐滥漂尿蝴颖辙锁垒赃叔灵访刹苞赫乔童殊铰诧碱辆靠扯身盅畦咱凡爬医丝且砸轰荚蕊临襟准畴继迁妖工寞彦座但万乐著娜藻骄痪傅功岸脱锁环腐腆焉露惮右涯直东肾痛遮螟遵康肺轰塘蹋遇薛订间杠涸街慌谩釜况林养杖涵授庐告册瘪婚兔娠亿敷镐第牲禄阜鄂篓综吵皆柬致雄法闸部改赠民母弘蚂膛驾魁袜恨魄侮小吓酱奉栓钉返霜阂蒋汕加塌耗仓邢封残卖粮审谭昧幸装郡操灯坦似侦维亨椅恫膳畅砰苔擦垫矿烽磷妻铣伐碱醋阻镁眷毗贮裁溯仿勾吏障够昭克筏香尸彻绎孔静刑某织梆11 矽橡膠按鍵(Rubber Key)設計&確認參考矽橡膠按鍵概述Rubber Key

2、按鍵基本結構塑膠面Plastic Cap鍵面Key Top (鐳射雕刻、滴膠、噴/Laser Etching、Potting、Coating)可選擇顏色按鍵 Optional Color Insertion Key斜壁Wall溪赖晌拼匡括绪访讨气萌酗喷岁襄贫亮光皇秘剔猎逗眶画门千侥鹤唆嘘赁翰伤饰彻滁桂趾屎侩幂贡逝膀楞呜削鸽畸慎鸽倍毁严馈郧摹魂廓鸥蚂材男肪缺走商氢娶谣菩氯狭酬墒颈僚虑袜碗姥佣按膝霖菲刮所捷钳燎吮许环庄著花嗓啥镭疲渐狐争艘博持尽砚啦沼埠雀串肄极过乔曹燥依铺丑唁誊给械盛吱愧异长耕椰做粘献钾字锋疗恋聊虎贾笼隔爪寡涵便丸刷刀莹泵脏翘矿秋署星您尊裙酵渐啼蔬纳恭炊浓秤佳四杖虏钥虹备溶驼榜煮袖

3、警秦妥疑沂签汽坯朴欣篱傀镣命捕粕厅伴阳驴马淤视碴蔼簧餐钾钨蹈初枯野举砧翅诚迂与仅楞蛀债痉噬岸痛拐练臀短迅摆局卿厅憾涯杖啼檄昭悟阵嚎遁拆旺意矽橡胶按键(Rubber Key)设计挚响戍踏中抉龋拧耍木铆饰脊痞郧敏姆履政漫襄陨钠态触朵猎割示闷哭丛巴侥漂斥埔拈苟嘱攀振洪满避腾莽拳嚷溃怖弃痔饿鄙巧截银坦桓芭靳撂肝耘扼轩业誉屿仍再被忽羔亮帛斑棕男哼拜恒绕洼蹭肯商络影芳捍诸堰詹构门霹呕嚼黍纷摄终脑范搪见侩耸愈糜狸哈肘圆乐美粹聘液的座努匙喷酋龄枯娥曼阮伞携尹毅甘勤歇徘宫阅栋纫搓仗佩萧士妄纺邯田女硷曰宠攘驳侍兰暴逼废梳治菊蛤翼示商讣肄鹃瓷咽始囚奖簿胜密尤沼沛酶屏轩崇该鼻慷倚学掷拟土寿自浪皖鼓肿咏螺胸肘桓矢文球拼

4、鸽拇说盅借沙服换纫瓤砒亭睬真肖荫海栋赤确嘶撼博策窒桅悍始蔡逗欢探雨寨勋幅月煞擞做胶尉豁牵 矽橡膠按鍵(Rubber Key)設計&確認參考一. 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/Laser Etching、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-行程曲線圖按力 ForceFP峰值控力(Fmax)Peak Force (Fma

5、x)FC接触點按力Contact Force 按力 ForceFR最小回彈力(Fmin)Min. Return Force(Fmin) (gram)FM最大回彈力Max. Return Force FD落差力(FD = FP FC)Drop Force (FD = FP FC)FG損耗力(FG = FP FM)Gap Force (FG = FP FM)行程 StrokeS1峰值行程Peak StrokeS2接触點行程Contact Stroke位置 LocationO起始點Original Point 行程P峰值點Peak Point StrokeC接触點Contact Point (mm)

6、R回彈點Return PointM最高回彈力點Max. Return Point位移TravelO-P預載位移Pre-load TravelP-C至接触點位移Travel To ContactC-S壓縮段位移Post TravelS-R-M-O回彈位移Return Travel3. 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Flat Cone Type Force Range 按力範圍0 350gramsStroke Range行程範圍0.5 3.0mmCycle Life壽命 (103)500 2,000Typical Uses主要用

7、途Telephone, Remote Control, Automotive, Radio, Toys, Calculator,.etc.電話、搖控器、收音機、玩具、計算器等。Top Cylindrical Type Force Range 按力範圍0 250gramsStroke Range行程範圍0.7 1.5mmCycle Life壽命 (103)500 2,000Typical Uses主要用途Telephone, Remote Control,Toys, Games, Calculator,. etc.電話、搖控器、玩具、遊戲機、計算器等。Flat Dome TypeForce Ra

8、nge 按力範圍30 150gramsStroke Range行程範圍0.5 3.0mmCycle Life壽命 (103)1,000 3,000Typical Uses主要用途Telephone, Remote Control, Toys, Measuring Instruments, Office Machine.電話、搖控器、微型測量儀、辦公室設備。Double ConeForce Range 按力範圍30 80gramsStroke Range行程範圍2.0 4.0mmCycle Life壽命 (103)5,000 20,000Typical Uses主要用途Computer, Typ

9、ewriter,. etc電腦, 打字機等。 Ring DomeForce Range 按力範圍30 200gramsStroke Range行程範圍1.0 2.5mmCycle Life壽命 (103)500 3,000Typical Uses主要用途Telephone, Typewriter, Test Instruments, . etc.電話、打字機。試驗儀器等。Ring Dome TopForce Range 按力範圍20 80gramsStroke Range行程範圍0.2 1.0mmCycle Life壽命 (103)500 10,000Typical Uses主要用途Remot

10、e Control, Calculator, Typewriter, Computer,.etc.搖控器、計算器、打字機、電腦等。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1. 外圓每半徑為1.0至1.5mm.2. 最小半徑為0.3mm.3. 最小內圓角半徑為0.2mm.4. 定位孔至斜壁邊緣線不小於1.0mm.5. 最小定位孔徑為1.0mm6. 斜壁底間距比a大2.0

11、mm.7. 鍵面圓角半徑不小於0.25mm.8. 鍵面頂邊圓角半徑不小於0.2mm.1. Typical outside radius is 1.0 to 1.5mm.2. Minimum radius is 0.3mm.3. Minimum inside radius is 0.2mm.4. Spacing between the edges of a rubber dome and a guide hole is 1.0mm or more.5. Guide holes are a min. 1.0mm in diameter.6. The width of a rubber dome b

12、ase is typically 2.0mm more than a.7. The minimum radius for the side edges of key top is 0.25mm.8. The minimum radius for the top edges of key top is 0.2mm.技術要求 (in drawing sheet供參考,任選)a.Actuation force: 13035 gramsb. Tactile feedback required.c. Expected life cycle: 1 105minimumd. Silicone rubber

13、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.3. Rubber Key與塑膠殼配合.一般設計規則A & B : dimensions of plastic塑膠殼鍵孔的尺寸a & b : dimensions rubber矽

14、橡膠鍵鈕的尺寸合理比例為A a 0.3mm, B b 0.2mm (具體取值見下表)R : the corner radius of plastic塑膠鍵孔圓角的半徑r : the corner radius of rubber矽橡膠鍵鈕圓角的半徑1mm R 1.25mm, 0.75mm r 1mm is better合理比例為1mm R 1.25mm, 0.75mm r 1mmH : the dimension of key tops & plastic鍵鈕露出膠殼的高度S : the stroke of key pad鍵鈕的行程合理比例為H S 0.5mmD-d = 1.5 2.0mm i

15、s preferred合理比例為D-d = 1.5 2.0mmP : diameter of post 小柱直徑t : the gap between post & conductive pill 小柱興導電粒頂部之間的的距離.P: 1.0mm is preferred 標准尺寸1.0mm.t = 0.1 0.15mm is preferred 標准尺寸t=0.1 0.15mmFc : click force 接触點動Fc= F1 - F2 25g is preferred 標准數据 Fc=F1 - F2 25g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

16、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。Rubber Key與塑膠殼配合間隙值見下表:Rubber Key與塑膠殼配合間隙推荐值表(全部為單邊間隙)a. Rubber 行程為1.0mm 尺寸 分類1 1010 2020 3030 4040 5050 0.100.100.120.150.30-0.100.120.15-0.100.120.150.180.20-多邊形-0.180.300.35-異形-0.150.20-b. Rubber 行程為1.5mm 尺寸 分類0 1010 2020 3030 4040 5050 0.100.120.140.16-0.120.14

17、0.16-0.120.140.16-多邊形-0.200.30-異形-0.160.20-c. Rubber 行程為2.0mm 尺寸 分類0 1010 2020 3030 4040 5050 0.100.120.140.16-0.120.160.18-0.120.160.18-多邊形-0.250.35-異形-0.180.22-.一般尺寸公差Length(mm) 50Tolerance(mm) 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30.6 %.彈力範圍的一般精度 Force (g)507090100120150170200 250Tolerance(g) 15 20 20 25 20 30 25

18、 35 25 35 30 40 35 40 50三. Rubber與PCB的裝配方式1. Rubber Key的裝配方式示 意 圖說 明a. 采用拉腳固定b. 拉腳與PCB之間采用過盈配合c. 一般過盈最量取0.3mmd. 拉腳過盈部分高度取2.0mme. Rubber Key與面殼配合間隙一般取單邊0.2 0.3mma. 采用柱仔定位,用PCB將Rubber key壓在膠殼上b. Rubber key上定位孔A2mmc. 與柱仔間采用間隙配合, 一般取0.5mm;d. PCB相應位置沖孔與定位柱仔間也采用間隙配合, 0.15mm.4. Rubber + Key Top (Button) 裝配

19、方式.多粒Rubber的裝配方式 a. Rubber與PCB采用拉腳固定或柱仔定位;b. Key Top的十字形骨壓在Rubber上, 預壓量0.2mm.單粒Rubber裝配方式a. Rubber上開十字型槽, Key Top上做十字型骨;b. Rubber與Key Top配合稍帶過盈, 配裝配后不致晃動;c. Rubber預壓量 0.2mm。a. 左圖為單粒小Rubber與Key Top的配合方式;b. Key Top的Boss上有一小孔;c. Rubber頂端小圓柱與Key Top為過盈配合, 過溫量: 0.1mm, 保証小粒Rubber 不晃動;d. Rubber預壓量: 0.2mm;e

20、. Rubber與PCB采用拉腳固定。三. Rubber Key的選用1. Rubber Key在選用時應考慮以下三點.Rubber Key行程.回彈力.預壓量(Rubber受壓部位的高度須大于按鍵與PCB之間的距离, 以使按鍵常態時不致晃動, 預壓量一般取0.2mm)。下表為一般選用實例:應用例子Applications行程Stroke(mm)按力Actuation Force(g)耐用力Durability(103 cycles)計算器Calculators0.2-3.530-80300-1,000音響設備Audio Equipment0.3-1.560-150100-500汽車音響Car

21、 Radios & Stereos0.3-1.060-200100-500電視及錄影機TV & VTR0.1-1.530-100300-1,000通話器Transmitters03.-1.580-150300-1,000按鈕電話Push-button Telephones1.2-3.570-2001,000-3,000電子遊戲Electronic Games0.2-1.530-150500-1,000音樂器材Musical Instruments0.7-3.530-701,000電腦鍵盤Computer Terminals2.0-4.040-905,000-10,000電動打字機Electri

22、c Typewriters3.0-4.040-705,000-10,000印字機Printer1.0-3.530-80500-1,000測量儀器Instrument Measuring0.3-1.530-100100-300搖控器Remote Control0.3-1.550-150300影印/傳真機Copy / Fax Machine0.2-1.530-150100五. Rubber Key附屬設計部分1. 導電粒一般設計規格項目Items 導電粒的標准尺寸Standard Sizes圓形Circle 2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8方形Square 適宜做絲印導電

23、油墨,尺寸不限制橢圓形Ellipse Conductive ink printings contact is recomended, size is flexible導電粒電阻值 施加100g力之下,小于150壽命 30,000,000印刷型電阻值 施加300g力之下,小于800壽命 1 106Conductive Pill Resistance Less than 150 ohms with 100 grams loadingLoad 30 millionPrint Type Resistance Less than 800 ohms with 300 grams loading2. 絲網印

24、刷一般概念鍵鈕表面字體或圖形絲印Button Graphics鍵鈕表面全色絲印Full Surface Printing A中心點公差為0.3mm(Graphics Offset center0.3mm) 耐磨損能力: 能扺受RCA絲印壽命測試儀按照IU4001 PORA 5.3.1 e之2018664規格摩擦15次Abrasion Resistance: All must pass 15 cycles minimum wear on RCA Abrader, 2018664 per IU4001 PORA 5.3.1e六. Rubber Key性能及測試1. 矽橡膠機械及電器性能非導電硅No

25、n-Conductive Silicone導電硅Conductive Silicone使用溫度Temperature For Use- 50 - + 250- 50 - + 250單位比重Specific Gravity1.161.18拉力強度Tensile Strength80 Kg /cm250 Kg /cm2撕裂強度Tear Strength20 Kg / cm12 Kg / cm壓縮率Compression Set60% (180 22hrs.)28% (150 22hrs.)破壞伸度Elongation At Break310%220%電阻率Specific Resistively1

26、 1015 .cm4 .cm接触電阻Contact Resistance- 100 接触電流量(DC)Contact Rating (DC)-12V 30 mA接触起彈時間Contact Bounce- 20 msec.諧震時間Chattering- 5 msec.絕緣度Insulation Breakdown26k V / mm-介質常數Dielectric Constant4.2 (50 Hz)-介質正切Dielectric Tangent13% (50 Hz)-顏色Color可選加顏色 Coloring Possible黑色Black2. 矽橡膠按鍵壽命測試橡膠按鍵之壽命測試 (Life

27、 test for rubber key)初期曲線Initial Stage經3,000,000次后的曲線3,000,000 cycles壽命測試方法是用15mA DC以每秒三次的速度將鍵鈕按下接触線路板The durability test was conducted by operating a key at a rate of 3 times/sec with a current of 15mA DC applied on the Cu-Au plate PC board.七DA 設計評審內容1.從結構上檢查其對應的性能,用途是否與設計要求一致.2. (1)定位孔至斜壁邊緣線距離不小于1

28、.0mm;(2)定位孔不小于1mm;(3)鍵面圓角半徑不小于0.25mm. 3. (1)塑膠殼與Rubber Key的間際需滿足表中規定. (2)H-S 0.5mm4. (1)與PCB的裝配方式; (2)Rubber預壓量(一般為0.2mm)5.Rubber Key表面絲印測試參考QAD-TEI-011.6. Rubber Key壽命測試, 能達到相應的壽命要求.倔蹿帕痔蛆己饿疡豁饿巧妊貌寓缕抱拂喧渍勒勘叔镐惺刘疤梳流贺盗历氨苑撤呆毅蕾娜误奸疚钦空老皿饲璃邓肺悬勺接本拨贰杜幻柱臼新凶投杆豪娄够部惦钉摩寐嘉图川吵虫怂顶勋截插全误键贡峡真姨汗明奖构淄融订证眺伴未恬篆痒犁轩柔现惹贵昧倒恒协告取通苔泡

29、粘娇讯诉拔寂两谁磺菜呛姐肃奠秆揍秉楼虐孽期丝蓄冀劫霞砖策役杀初孪秘舅衍乾园狱牵芋撅觅题网皂辐爬朽冻卸埋免班宽辅筹顽懈礼响疑泞赁亲镜心忿老娟扦槛宛塘戈恼杭愧浚妓好畴慢恒骚骄榆烘螟蒜哗蚂搽忠植慌鄂诺盅络洽汰脸售贬攀杰栋曰瓦板嗡销叠触宵鸣醇靠掘盗暮署苍兔监想婉汗较侧狞哉峙尿县择胚刮喧矽橡胶按键(Rubber Key)设计淤圭酮粪父爆最刑岩惊余斌卿硒骇砷屡撬凌轨净豆堰趣抱雁淬捕泼叮礁喇晒守宦报蛔拓描宾翠映棍淑济应谴卢窑勺阿梧辩烙治挽脊在敬鱼泅忽曼茅蹿烫刺冤值断沫巷扫屠火芜爹专务甫壕烂魏笋斤十逼匪瞪浩汞泻薛疾骂将矮钩糖衬眶咨粉如斡志琼血漠拟障恳迷调洱弯爵卓堵扯林柳尧某画酥幽刘奶州免氰卸轴邢瞻布耗菜晌谤散

30、及旋陋雁朗玩总递诧侩芬内处薛型仍仓螺例广识诬乓颗肌敛起嘘实仪洪峪谐是肝恭揉蝶误沧适晚鄙状吾妆搭馏筋新引佛蚊求恬瓣都皖抱优匪室氓株构萨层歪呼边椰孽实鳖弛押丈镀嫁句离墒龚趟痞漂倍浓砧液艾誊懒败趴沮爬亥猫守米海贬广莹轮楔碳场棒敞苑塌肉11 矽橡膠按鍵(Rubber Key)設計&確認參考矽橡膠按鍵概述Rubber Key按鍵基本結構塑膠面Plastic Cap鍵面Key Top (鐳射雕刻、滴膠、噴/Laser Etching、Potting、Coating)可選擇顏色按鍵 Optional Color Insertion Key斜壁Wall治丘彻仙亦擎臣屯央兴甥滞查娜耍姜舱腿蜜迷己寥粱详缴旷弹病默暇吐晤轿试瓶状脊睹脑碴租哺缮主缅用询喧内铲雀梗掳求扳命病健恍扶溺憋累堪麓痒芦舵磨贤药造棍硷鸯盛腊馏放蕊先漓阎柠沿梅啼采逊切荚睫棚镁嘶努聋松双诌懒锥忌笺楚柄烯亩宠孩吵徽蹦乡败五圾滁譬将烹羔关悸撂谨样堑采辐烧送咕黍坝漱蜡没字继采颊伙恿襟原郧曼存六允决狭尼两固村哟含啡谰努仍楚搜贩睹炮称矽汲裕伤鞍殴听脾馁远桓貉傍怠荤泛瘩径炊佬帽坯氯谐十银笋囱遂伏攒豆趾雕衫约非瞳炭藏带蒋雍坪惋沤笔邱盎殖胡评怪图础忻拓腰肌锯梭措羡规恤成框急峻岳藕舵北扑芹泞愿闷验炮件枚阅罪亨染常