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.T ack 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ＴＡＣＴＳＷ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ｔａｃｔｓｗ间之ｃ处保持一小段安全间隙，即可防止ｔａｃｔｓｗ顶住按键；

4.如ｅ１处是属固定侧，在此按下，需极大力量ｔａｃｔｓｗ才会动作是属正常，其他防止之道为首先在下盖设有如ｄ处之限高肋，防止ＰＣＢ位置下陷，又如附图８之ｅ２所示，距离不够时，当按键按到底时，还是接触不到ｔａｃｔｓｗ，解决之道为如小图８所示之关系图；

5.上盖如ｅ１处与ｂ之挡片间的间距需大于按键的厚度，使其易装入；

6.按键设有如ｉ处之倒钩，钩住上盖，即能防止按键往外脱落，

7.因为是采取半固定式，所以按键周围间隙都能保持固定而不飘移

设计时ｅ２需最少距离=[ｌ距离ｘ（ｃ＋ｔａｃｔｓｗ之压缩行程）]÷ｋ距离

第二种亦为半固定杠杆式按键；

图１０为按键部份组装爆炸下往上观看立体彩图．

图１１为按键部份组装爆炸上往下观看立体透视彩图

如Ａ处，无保持适当间隙，致使按键按到ｔａｃｔｓｗ时，此处按键与上盖就早已发生干涉(如E处)而卡住弹不回；

2.按键Ｈ处曾发生过断裂（使用时按键用力按下发生）及按键与上盖接合之Ｉ处是先用溶剂涂抹接合处再用卯合（此处亦也会脱落）解决之道为增厚按键Ｈ处，及加大加粗卯合处之上盖圆柱；

3.按键与ｔａｃｔｓｗ间之Ｃ处保持一小段安全间隙，即可防止ｔａｃｔｓｗ顶住按键；