手機按鍵結構

1、手機鍵盤設計頁數共 13 頁版本 VERSION: 0NO.變更日期變更理由變更內容版本編制修改審核批準12007-12-24正式發(fā)布0文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 01 頁 共 21 頁1. 外圓半徑大于 0.3mm 2. 外半圓孔最小半徑取 0.3mm 3. 最小內圓角半徑為0.2mm4. 定位孔至外邊緣距離不小于 1mm5. 最小定位孔徑為1.0mm6. 懸臂梁 a 大于 0.8mm7. 導電基直徑 b 取2.0 至2.5mm8. 懸臂梁壁厚e最小取0.2mm9. 鍵面圓角半徑不小于 0.2510.鍵面頂邊圓角半徑不小于 0.2mm11. 按鍵與殼體的配合間隙設計 0.25mm（因為 ru

2、bber 鍵一般較高，要注意拔模角 度 3 度及殼體拔模分型線應在殼體厚度 1/3 處兩邊拔模，以避免外觀上鍵盤 與殼體間隙過大。設計預留0.25mm 的間隙也是為了防止鍵盤按下后回彈時卡鍵) 3.3.23.3.2 塑膠硅膠鍵盤（P+R） 這種按鍵主要由注射成型的塑膠（plastic）和油壓成型的 rubber 兩部分通過膠水粘合組成，塑料材 料多用透明PC、ABS或PMMA。PC和ABS在作為透明件時采取UV 硬化，其硬度較低，通常只能達到 500g 1H，但是抗沖擊性好，設計厚度可以最薄到 0.70mm；PMMA 硬化好，但是抗沖擊性差，設計厚度不能小 于 1mm。P+R 產品具有下列特點

3、:塑料制品表面效果處理非常豐富；可以將鍵盤做薄，利于手機薄型化；產品手感，質感好； 良好的耐環(huán)境測試；可以制造任意形狀的鍵形文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 03 頁 共 21 頁和外殼的配合間隙較小3.3.2.13.3.2.1普通的P+R鍵盤 這種 P+R 鍵盤在鍵與鍵之間有殼體隔開，優(yōu)點是殼體的強度比較好，鍵盤可以設計唇邊防止鍵盤 被拉出，詳見3.10的按鍵粘結強度測試，缺點是占用的空間比較大。(圖一)設計基本要點： Matel dome 跟 rubber 導電柱間隙 A=0-0.05mm(導電柱較長，rubber 較軟時可設計為 0;導電 柱較短時設計值 0.05. 鍵帽裙邊跟殼體間隙 B=0

4、.2-0.3mm; 厚度方向跟殼體間隙 H=0.05mm. 普通鍵帽跟殼體周邊拔模后最小間隙 C=0.10mm(已經考慮殼體噴漆厚度 0.025mm，品質檢驗要 求是單邊間隙不大于0.20mm);導航鍵與殼體周邊的間隙要做到最小0.15mm. 導電基的高度最小E0.25; 鍵帽裙邊F0.3-0.4 裙邊寬度G=0.3-0.5; 導電柱直徑跟所用metal dome直徑D有關，D=4mm =1.6-2.0mm;D=5mm =2.0-2.5mm(圖一)(圖二)文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 04 頁 共 21 頁 鍵帽與rubber之間的膠水厚度一般為0.05mm左右; keypad rubber或鍵

5、帽跟pcb上元器件要留0.6mm以上間隙，rubber空間不夠時可以破孔，但要注 意漏光問題。 導航鍵中心鍵與導航鍵之間的唇邊的設計關系參考鍵盤與殼體之間的關系。3.3.2.2 隨著市場上手機的整體尺寸越來越小，給鍵盤的區(qū)域也越來越小，就出現(xiàn)了如下圖所示的鋼琴 鍵，其優(yōu)點是鍵與鍵之間沒有殼體隔開，整個鍵盤區(qū)域可以比普通鍵盤小很多，市場上所見到的鋼琴也有幾種形式。（1） 鋼板鋼琴鍵 這種鋼琴鍵為了保證整個鍵盤的平整度，以及防止在使用或跌落測試過程中鍵盤鼓出來，采 用了在鍵帽與 rubber 之間加薄鋼片的設計。鍵盤與殼體通過鋼片上的定位孔定位，鋼盤片 可以在鍵帽與 RUBBER 之間活動，具體結

6、構如下圖所示： 鍵帽的厚度按照打鍵測試要求，PMMA 最薄應設計為 A=1.0mm，PC 最薄 0.70mm ，數字鍵 應高出面殼0.5mm，方向鍵面應高出數字鍵0.2mm 鍵帽底面到RUBBER大面的距離B0.5-0.6mm(鋼片的活動空間0.35-0.45mm) 導電基的厚度 C=0.25mm文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 05 頁 共 21 頁 鋼片的厚度D=0.15-0.2mm 點膠的厚度為0.05mm 鍵與鍵的間隙拔模后不小于0.15mm，鍵與殼之間間隙不小于0.2mm 粘膠面積G為鍵帽底面面積的50-80，最好為75左右以便通過如3.10中按鍵粘接強度 的測試。 鋼片最窄地方的尺寸H可

7、以做到0.8mm 彈性臂尺寸M要做到1.0mm以上 鋼片與RUBBER的間隙N保留0.2mm以上 鋼片下面Rubber的厚度為0.25mm（2） PC支架鋼琴鍵 鋼琴鍵的另一種結構是將 RUBBER 粘在塑膠框架上（或 insert moding rubber 在塑料框架 上），再將鍵帽粘在RUBBER上，如下圖所示： 數字鍵應高出面殼0.5mm，方向鍵面應高出數 字鍵0.2mm 懸臂梁的尺寸A0.8mm,最好做到1.0mm以上 導電基直徑當metal dome的直徑為4 時 1.6-2.0mm，當metal dome的直徑為5 時 取2.0-2.5mm 遮光片厚度 C0.05mm RUBBE

8、R 大面與鍵帽之間的間隙 D0.5mm RUBBER 厚度 E0.25mm文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 06 頁 共 21 頁 塑料支架厚度大于 0.80mm 拔模后鍵與鍵之間的間隙留 0.15，鍵與殼體之間的間隙留 0.2mm3.3.2.3 按鍵有方向性，且尺寸大小不同。但憑肉眼無法判斷時，必須制作防呆或方向性標志以辨別方向。下圖是幾種常見的防呆設計：橢圓形，圓形，方形鍵都需要考慮防呆的設計，避免鍵盤廠裝配時出錯。當然，很多鍵盤廠也采取了電腦掃描檢查的辦法，但這畢竟是檢查而不是在設計上就遵循較少出錯的機率的辦法。中間四鍵尺寸相同。避免排錯 鍵，中間四鍵增加防呆 。 3.3.2 3.3.2 金屬

9、超薄鍵盤 近年出現(xiàn)的金屬超薄鍵盤由 0.15 到 0.2mm 厚的金屬薄片加RUBBER組成，這種鍵盤的總體厚度最薄可 以做到0.75mm, 并且有很漂亮的外觀效果。金屬薄片通常選擇不銹鋼或者鈹銅通過蝕刻方式鏤空出斷開 及字體，前者價格低但是通過鹽霧測試困難，后者耐腐蝕性好但價格高。金屬薄片與 rubber 通過粘接 方式連接。具體結構如下圖所示：按壓區(qū)三邊斷開 形成彈性臂結構文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 07 頁 共 21 頁但憑肉眼無法判斷時，必須制作防呆或方向性標志 金屬片的厚度 A=0.15-0.2mm rubber 的厚度 B=0.25mm 導電基的高度 C0.25-0.3mm 在按鍵

10、花紋設計時應該保證每一個按壓區(qū)域都是三邊斷開，只有一邊與其它鍵相連，否則形成不了 彈性臂，變形困難，導致手感變差。 為保證按壓手感，每個按壓區(qū)域建議都做到6.0 以上 金屬鍵盤要保證良好的接地，否則靜電問題很難解決 現(xiàn)在也有用 0.25mm 厚的 PC 片代替鋼片的做法。價格低，不需要折彎模具，但是打鍵 15 萬次測 試通不過。但抗化學性好。 3.3.4 常用IMD按鍵 IMD 按鍵屬于模內裝飾的一種應用，可以制作超薄的按鍵，同時可以通過印刷達到各種不同的效果， 電鍍的效果亦可以通過特殊的 FILM 和油墨實現(xiàn)。同時因為印刷層在 FILM 的內表面，IMD按鍵具有良 好的耐磨性。工藝流程較P+

11、R簡單，一般的工藝流程如下： 沖FILM預縮(干燥)清潔印刷烘干成型注塑沖型檢查QA（品保）出貨 （1）下左圖為 Film+Plastic工藝，是 IMD 中最常用的一種形式，先對FILM印刷后進行沖型， 然后置 入塑料模具，注射進塑料。這種類型的按鍵工藝簡單，模具結構簡單，但是因為與 DOME 接觸點 為硬的塑料，導致按鍵按動的時候手感較硬。 (圖三)(圖三)(圖四)文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 08 頁 共 21 頁 （2）上右圖為 Film+Rubber/TPU 等軟質材料 IMD 工藝， 這類按鍵整體感覺柔軟，比純粹 RUBBER按 鍵手感稍硬。 (圖四) （3）右圖為Film+Plas

12、tickey+Rubber墊工藝，IMD部分和Rubber部分通 過熱合或者是粘膠的方式連接在一起，特殊的形式使它的按鍵手感 硬，但是按動時候的感覺柔軟。但是因為多了一層0.3mm以上的 RUBBER，所以對厚度有一定影響。(圖五) 如果采用的 FILM 比較厚，為避免按鍵連動，建議鍵與鍵之間沖出 縫隙分割。 (圖五)3.43.4 Kepad 的主要定位方式 通常是按鍵前殼上長定位柱或定位筋來定位鍵盤, 鍵盤與殼子的定位，最少應有 3 個精確定位孔(要求分布均 勻),單邊間隙 0.05mm；其余定位孔單邊間隙 0.1mm；3.53.5 Keypad rubber 導電柱偏心時設計 為保證手感，

13、keypad導電柱中心設計時盡量在key的 中心，但有時共用pcb板及ID造型原因，導電柱中心 會偏心很多，如下圖所示，這就會造成用戶按該 key 中下部位時手感不良或無手感，同時外觀上會 容易歪斜。為保證良好的手感，可以在遠離導電柱 端加支撐Rib或支撐柱，如下圖所示，是加一寬 0.6mm支撐rib,這樣按壓中下部時，整個key會同時 動作而保證手感。設計支撐筋時，盡量設計在鍵帽 的邊緣部位，高度方向與metal dome留0.05-0.1mm 間隙，否則會造成按不動現(xiàn)象。文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 09 頁 共 21 頁3.6 keypad 生產中常見不良原因及解決方案匯總 3.6.1 手

14、感不良原因及解決對策： 1）Rubber 與 PCB 上元器件干涉：保證 rubber 與 PCB 上元器件安全間隙 0.6mm 以上； 2）Rubber導電柱偏心：設計支撐筋或支撐柱； 3）Rubber硬度不合適：做不同硬度樣品確認，通常硬度范圍 4560JIS(5065ShoreA)； 4）裝配過程中點膠不均，點膠不良：膠水量太多或過少，手工點膠膠量控制差；用正確膠水（UV 膠粘rubber一般用 UV1527-B,粘 TPU 用 UV3311），使用自動點膠機控制點膠面積及區(qū)域； 5）鍵帽變形，尤其是導航鍵：控制成型工藝； 6）Rubber導電柱偏低(或高)：通過檢查廠商提供的尺寸報告試

15、驗確認后，加高(或降低)導電柱； 7） Metal dome 本身不良：調整 Metal dome 生產工藝；盡量使用帶 dimpo 最好是 3 個 dimpo 的 dome，或頂上有個小洞的 dome。 8）Keytop與殼體間隙過小，與殼體運動干涉影響手感：Keytop 與殼體安全間隙 0.15mm；導航鍵 與殼體安全間隙 0.2mm,鋼琴鍵鍵與鍵之間的間隙拔模后最小 0.15mm,與殼體間間隙0.2mm, 9）Keytop 裙邊與硅膠的支持筋干涉：keytop 裙邊與硅膠支撐筋間距 0.8mm 以上；文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 10 頁 共 21 頁 10）硅膠導電基整體與Dome中心偏

16、位：設計偏位或加工偏位，可用導電基上涂紅油或用透明硅膠 透明鍵帽來驗證； 11）帽 鍵 刮傷后重工產品：厚度與一次性裝配 ok 的產品有差異影響手感。 3.6.23.6.2 粘膠不良原因分析及解決對策： 1）Keytop 與 Rubber脫膠：選用的膠水制程不對，UV膠與瞬干膠生產工藝不同，注意區(qū)分； 2）電鍍 Key 與 Rubber 粘貼不牢：電鍍 Key 粘膠面未退鍍或退鍍不干凈； 3）Keytop表面粘膠：裝配治具保持清潔，膠量應適量； 3.6.33.6.3 裝配偏位不良原因分析及解決對策： 1）硅膠定位治具與鍵帽裝配治具定位不準：改善治具； 2）裝配操作時硅膠放偏：明確作業(yè)方法； 3

17、）硅膠定位治具本身結構缺陷：配合硅膠結構改善定位硅膠治具； 3.6.43.6.4 漏光不良原因分析及解決對策： 1）硅膠印刷 film 位偏或錯誤：改善印刷 film； 2）硅膠印刷油墨本身不良：采用質量優(yōu)異的油漆，使用前吸真空處理，使用中每兩小時更換； 3）一些正面透明背面絲印的按鍵側向散光：印刷 ilm 覆蓋LED燈，防止強光源漏光造成折射散光； 4）硅膠與絲印時墊在下方的治具不吻合：改善治具； 3.6.53.6.5 按鍵聯(lián)動不良原因分析及解決對策： 1）膠水覆蓋鍵冒面積過大：膠水不宜過多，應適量； 2）結構上設計缺陷：硅膠產品在鍵鍵之間的硅膠部位加支撐筋，根據不同的基材硬度而定； 3.6

18、.63.6.6 擋光不良：印刷 film 區(qū)域過大，不應覆蓋到正面切割字體鏤空區(qū)域文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 11 頁 共 21 頁 3.6.73.6.7 間隙不良：調整裝配治具，確認鍵帽尺寸是否超差，水口是否干涉治具，鍵帽在治具中是否松動； 3.6.83.6.8 外觀不良：鍵帽加工中來料不良，或裝配過程、運輸途中刮傷;3.73.7 與供應商開模檢討時需注意事項 水口位置檢討: 模具水口位應盡量位于裙邊位置（容易沖切，沖切后毛刺不影響外觀），盡可能的避免水 口位于鍵鍵間；裙邊高度是否適合水口進膠高度，是否易于生產； 裝配間隙檢討: 應根據每家供應商的技術能力而定，一般鍵鍵間間隙 0.20.05

19、mm； 裝配工藝檢討：如鍵帽外形類似應加防呆（防錯）結構，防止裝配裝錯； 水口沖模檢討：是否利于量產自動落料加工； 硅膠沖模檢討：定位孔 3 個以上應開硅膠沖模，手工加工效率低，上量困難； 加工工藝檢討：需 ID、客戶確認外觀及生產工藝; 雙方的信息保持同步：3d、2d、artwork文檔應一致；3.83.8 手機鍵盤常用材料以及規(guī)格 3.93.9 手機鍵盤各類工藝簡介 文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 12 頁 共 21 頁 鐳雕 鐳雕是通過激光將按鍵表面涂層或者是鍍層去處，形成圖案和文字的一種方式。適合雕 刻噴涂，印刷，真 空鍍的外表面，雕刻完畢后，再在按鍵外表罩上一層 UV 保護表層。以前鐳

20、雕并不適合用來雕刻水電鍍的 表面，但是近來有些供應商也可以加工了。鐳雕的自動化程度高，激光通過程序的控制雕刻文字，非常精確 ，迅速，適合大批量的生產，目前在按鍵表面的文字處理上應用非常廣泛。 電鍍 電鍍就是利用電解的方式使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻、致密、結合力良好的金屬層的過程 就叫電鍍。簡單的理解，是物理和化學的變化或結合。 在按鍵上的應用主要有下面的一些功能： a. 防腐蝕、抗磨損 b. 護裝飾 c. 金屬效果 紫外線固化 鍵盤生產過程中，常常使用一些具有紫外線固化特性的油漆以及粘接劑，在避自然光的情況下，材料不凝 結，固化。生產中通過專門紫外線的照射使其固化。附:1.硅膠背面

21、支撐柱高度比觸點矮0.20mm以上2.硅膠定位孔外圍寬度需0.60mm以上3.主按鍵硅膠厚度為0.3-0.5mm4.側按鍵觸點直徑0.2mm以上5.考慮積油需做R角0.3mm文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 13 頁 共 21 頁6.支撐板厚度0.8mm以上7.支撐板同硅膠凸臺間隙0.75mm8.套key間隙0.1mm9.鍵盤面應該高出面殼0.5mm，方向鍵高出鍵盤面0.2mm10.OK鍵應有防呆設計 手機側鍵設計頁數共 頁版本 VERSION: 0NO.變更日期變更理由變更內容版本編制修改審核批準12007-12-24正式發(fā)布0文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 14 頁 共 21 頁1. 1. 概述概述

22、 本文件描述了在側鍵 side key的結構設計中需要大家遵守的規(guī)范。2.2.目的目的 本文件為 Side key 設計提供相應的理論和實踐依據，保證項目開發(fā)設計過程中數據的統(tǒng)一性， 互換性，高效性, 降低低級錯誤的重復發(fā)生概率。3.3.具體內容具體內容 （1）功能描述： 在側鍵按動的過程中，推動side_key_switch到一定的行程（一般為 0.2mm）， 從而達到使 side_key_switch電路導通的目的。 （2）裝配關系（與周邊器件）：文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 15 頁 共 21 頁 SIDE_KEY 與 SIDE_KEY_RUBBER 通過膠水(通常為 UV 膠或瞬干膠)粘

23、連在一起形成一個組件， 膠 水的厚度在 0.05mm 左右。為了便于裝配，一般先將 SIDE_KEY 組件裝到手機殼(大部分會放 在 前殼上，也有裝到后殼上的)上，再組裝 PC 板。 SIDE_KEY 與周邊器件裝配尺寸設計注意事項： 側鍵連接器分兩種： SIDE_KEY_SWITCH 和 SIDE_KEY_FPC (1) SIDE_KEY _SWITCH（圖一）（圖一） a. SIDE_KEY 與 HSG 周邊的間隙尺寸（A）為0.1mm,間隙尺寸過小 ，容易卡鍵；間隙尺寸過大則配合過松，影外觀且易上下擺動； b. SIDE_KEY與HSG的裝裝配間隙（B）可保留 0.05-0.1mm 空間

24、; c. SIDE_KEY外側與HSG 距離( C )應大于 0.6mm,尺寸過小，手感 不好; d. 設計SIDE_KEY_RUBBER導電柱與SIDE_KEY_SWITCH之間（D）一般 留 0.05mm 的間隙。若間隙過大，按動時側鍵容易下陷，手感不好；如果不留間隙，如果制造過程 中將SIDE KEYRUBBER做高，會將SIDE_KEY_SWITCH頂死，造成側鍵以及甚至其它按鍵功能紊亂。e. SIDE_KEY_SWITCH（或 SIDE_KEY_METALDOME）的行程一般為 0.20mm； f. SIDE_KEY_RUBBER 與 HSG 的裝配避讓間隙（E）應保證在0.4mm以

25、上，因SIDE_KEY_SWITCH行程為 0.2mm,若避讓間隙過小，會造成側鍵按不到底，影響按鍵功能。 g. SIDE_KEY_RUBBER與HSG的間隙（F）盡量做到0.3mm以上 h. SIDE_KEY 與 HSG 配合導向面尺寸(M)保留在 1.0mmI. 為了便于裝配 SIDE_KEY_RUBBER 上倒 C0.2x0.2（T）。j. 側按鍵面須高于面殼0.5mm(2)SIDE_KEY_FPC: 側鍵采用 FPC 可以比較靈活地決定鍵的位置，而不用擔心由于Switch SMT在PCB上會與側鍵中心不 符合的問題；另外，對節(jié)省 PCB 面積也有利。但是這種方式導致成本增加（一個 ZI

26、F 連接器，一 條 FPC，還有補強板等）。下面圖 3 示例了 FPC 式側鍵在設計中的關鍵尺寸定義： 文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 16 頁 共 21 頁a. A、B、C、D、M 的取值同上頁b. SIDE_KEY_FPC與HSG 的間隙（F）為0.1mm, 尺寸過小SIDE_KEY _FPC_ STEEL會頂住HSG，造成主機上下殼裝配間隙，若尺寸過大，側鍵按動 中SIDE_KEY_FPC會上下方向晃動，造成手感不良。c. 主機上下殼定位筋間隙（G）保留在 0.20.4mm 之間，尺寸過小，會 影響裝配，尺寸過大，由于此筋是用來支撐 SIDE_KEY_FPC_STEEL 的，會減弱支撐效果，

27、造成側鍵手感不好。d. BASE_RE AR_HSG 上的支撐筋厚度（H）保留0.7mm 以上，尺寸過小， 支撐強度不夠，影響側BASE_RE AR_HSG 上的支撐筋厚度（I）約為 1/3 Kmm,(其中 K 為 Side_key_fpc 的高度)，I值過大，會造成側鍵 安裝困難，I值過小，支撐筋支撐作用不明顯，會造成側鍵手感不好。 e. 導電柱直徑()跟所用metal dome直徑D有關; D=4mm =1.6-2.0 mm； D=5mm =2.0-2.5mm。（圖二）f. 導電基高度（S）建議在 0.25-0.35mm。g. SIDE_KEY_FPC 與支撐筋間隙（N）為 0.1mm,尺

28、寸過大，起不到定位作用。h. 支撐筋高度（P）約為 3/4 Kmm,(其中 K 為 Side_key_fpc 的高度)，尺寸過小，起不到安裝定位作用， 尺寸過大，側鍵安裝困難。i. 為了便于安裝，HSG 上定位筋間隙尺寸 R必須大于 SIDE_KEY 外形尺寸 Q。側按鍵面須高于面殼0.5mm（圖三）文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 17 頁 共 21 頁（3）定位方式： 1). SIDE_KEY 與 SIDE_KEY_RUBBER 的裝配定位 a. 在 SIDE_KEY_RUBBER 上長凸起來與SIDE_KEY裝配定位，如(圖三)所示：SIDE_KEY與SIDE_KEY_RUBBER裝配周圈間隙

29、（H）保留在0.05mm以內，若尺寸過大，造成定位不準，配合間隙（I）保留在0.2mm 以上,同時 SIDEKEY 在支撐導電基的位置長筋來支撐SIDE_KEY_RUBBER,防止SIDE_KEY在按動的過程中，SIDE_KEY_RUBBER 陷入SIDE_KEY里。（圖四）SIDE_KEY 上長定位筋來與SIDE_KEY_RUBBER裝配定位，如圖(五)所示：（圖五） SIDE_KEY定位柱與SIDE_KEY_RUBBER定位槽配合間隙控制在0.05mm以內，若尺寸過大，起不了定位作用。 2). SIDE_KEY 與 HSG 的裝配定位: a. SIDE_KEY_RUBBER 與KEYPAD_RUBBER連在一起，這種情況下，HSG一般無須再長筋來固定 SIDE_KEY如(圖四)所示 b. SIDE_KEY_RUBBER與KEYPAD_RUBBER是分開的，這種情況下，為了產線裝機方便，HSG 上就需 要長筋來固定側鍵，例如： 文件名稱手機鍵盤設計頁碼第 18 頁 共 21 頁（圖六）（圖七）SIDE_KEY_RUBBER 與HSG的裝配定位間隙（a） 、（b）、（d）保留在 0.1mm，間隙尺寸太小，SIDE_KEY_RUBBER不易安裝，間隙尺寸太大，定位效果不好，