硅胶件设计指南

目录

目录 (2)

第1章概述 (4)

1.1 硅胶的特性及用途 (4)

1.2 尺寸精度概述 (4)

2.1.1 推荐标注公差 (4)

2.1.2 推荐未注公差 (4)

1.3 推荐优选材质 (4)

1.4 蚀刻文字与图案 (4)

第2章硅胶按键设计 (6)

2.1 硅胶按键典型结构 (6)

2.2 按力－行程曲线图介绍 (6)

2.3 按键典型结构形式及应用 (7)

2.4 斜臂的设计 (8)

2.4.1 斜臂的形式对“按力－行程曲线”的影响 (8)

2.4.2 斜臂的厚度、角度、行程及材料对“按力－行程曲线”的影响 (9)

2.4.3 斜臂的压力设计 (10)

2.5 导电粒与导电油墨 (12)

2.5.1 导电粒 (12)

2.5.2 导电油墨 (13)

2.5.3 一般导电粒规格 (13)

2.6 基片的设计 (13)

2.6.1 密封骨 (13)

2.6.2 C形坑 (14)

2.6.3 排气槽 (14)

2.6.4 基片开孔 (14)

2.7 硅胶导光柱 (15)

2.8 键体设计 (16)

2.8.1 整体按键应遵循的最小尺寸 (16)

2.8.2 键体与机壳的间距 (16)

2.8.3 按键面的形式 (18)

2.8.4 按键拔模角 (18)

2.8.5 按键稳定柱 (18)

2.8.6 按键的透光 (19)

2.9 定位柱设计 (19)

2.10 按键的表面处理 (21)

2.10.1 丝印 (21)

2.10.2 表面喷涂 (21)

2.10.3 镭射雕刻 (22)

2.10.4 滴塑 (22)

2.11 按键的防误操作 (22)

第3章橡胶模压制品的缺陷分析 (24)

附录A ：硅胶按键图纸技术要求 (26)

附录B 图表目录 (27)

第1章概述

1.1硅胶的特性及用途

硅胶是橡胶的一个种类，是二甲基硅氧烷的聚合物。

硫化后的硅橡胶具有耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化及很好的电绝缘性能。

硅橡胶的缺点是扯断强度和扯断伸长率较小，压缩变形大。

它适用于制作在高温、低温、阳光、大气、臭氧环境中使用的零件以及电绝缘零件。1.2尺寸精度概述

硅胶材质是弹性体，相比于塑胶材质，其收缩率的直接影响因素多而复杂，精度比塑胶件更难做准，一直是该行业最复杂的问题之一。

在具体设计中应充分考虑到这一点，不应有精度高的地方。

2.1.1推荐标注公差

硅胶按键的推荐标注公差不得严于下表：

如果基本尺寸太大，无法满足设计上要求的尺寸精度，可用定位柱配基片变形的方法解决，见2.9节。

对尺寸精度有所要求的地方，设计上须留有方便修模的余地

2.1.2推荐未注公差

1.3推荐优选材质

下表材质是目前我公司按键类产品用得较成熟的材质，推荐选用：

为方便转厂，普通寿命情况下图纸上可以标明两种材料：KE-951U 或TSE6016US。

1.4蚀刻文字与图案

硅胶基片上可设计出商标图案及文字，在成型制品时同时成型出来。制品上的图案及文字有凸型和凹型两类。考虑到模具加工的方便性，一般均设计成凸型的。

为更换标记或型号方便起见，在进行模具设计时，可将标记部位设计成镶件形式，当产品型号改变时，只更换模具型腔中标记部位的镶件就能够满足标记更换的需要。作为这类制品零件的设计，应当允许在其标记部位镶拼块的轮廓线处有飞边残迹存在。

第2章硅胶按键设计

2.1硅胶按键典型结构

硅胶按键典型结构如图：

图 1 按键典型结构及各部位名称

基片厚度可取0.8～1.2mm，过厚的基底会增加收缩率，影响尺寸精度。

对于导电橡胶，行程一般取0.8～1.5mm为宜；排气槽（即气坑）是为防止按键动作过程中与PCB板间产生吸附现象而设，排气槽的结构尺寸见2.6.3节。

对于轻触开关，行程取决于开关自身的行程（及防误操作的行程），见后述。如基片不贴合PCB板，则可省去空气槽这一结构要素。

斜臂及导电粒后续介绍。

2.2按力－行程曲线图介绍

要做好按键设计，需要较好地了解按力－行程曲线图。

图 2 按力－行程曲线图

该图中，红色线为按压力与行程的关系，绿色线为回弹力与行程的关系。

按键设计有个手感问题，不同的曲线图对应不同的手感，根据经验，当（FP-FC）/FP在40%至60%时，手感较好。

2.3按键典型结构形式及应用

根据按键使用的具体场合，以及产品对按键的寿命、按压力、手感等具体要求，按键结构形式及应用如图3所示。

硅胶按键的寿命与材质及斜壁结构直接相关，根据设计需求来定。

部分产品硅胶按键寿命参考：遥控器类：50万次；电话机类：100万次；

手提电脑：400万次~500万次；电脑键盘：500~1000万监护类产品硅胶按键寿命定义为50万次以上；B超硅胶按键的普通寿命定义为100万次以上，高寿命定义为400万次以上。

图 3 按键典型结构应用参考

2.4斜臂的设计

按键形状和按键的尺寸会影响到按键的手感，其中斜臂设计是获得良好手感的关键。

斜臂是按键与基片相连接的过渡部分，斜臂壁厚与斜臂形式直接影响按压力、按压手感及按键寿命。

2.4.1斜臂的形式对“按力－行程曲线”的影响

斜臂典型形式有圆锥形、拱形、平坦型，三种形式各有特点：圆锥形斜臂，手感节奏明显，按压力大；拱形斜臂按压力小，手感差，寿命长；平坦型斜臂则自身不反弹，无按压手感。

斜臂的形式对“按力－行程曲线”的影响及适用范围如图4所示。