已关
一、塑胶按键分类
二、不同按键的特点
三、按键结构设计
四、旋钮结构设计
五、防呆结构设计
一、塑胶按键分类
（一）按结构分：
1、悬臂式按键
2、跷跷板式按键
3、镶嵌式按键
（二）按材料和加工工艺分：
1、“P R”按键
2、IMD R按键
3、硅树脂按键
按键分类－－按结构分
1、悬臂式按键：通过固定悬臂来固定按键
2、跷跷板式按键：
按键常为一对，在cover（盖子）上有相对应的两个卡位，按键工作原理与跷跷板相似，以按键中间的突起柱子为轴，旋转实现按键触发。
3、镶嵌式按键：按键夹在上盖和装饰件中间
按键分类－－按材料和加工工艺分
1、“P R”按键plactic rubber：P是塑料英文“Plastic”的第一个字母，R是橡胶英 文“Rubber”的第一个字母，P R结构就是键帽材料是塑料，软胶材料是橡胶，两种 不同的材料组合在一起的按键。多为按键集中，把塑胶按键通过一种专用胶水粘到 rubber上，然后固定rubber以此来固定按键。
2、IMD R按键
3、IMD按键－－模内镶件注塑：
其工艺非常显著的特点是，表面是一层硬化的透明薄膜，中间是印刷图案层，背面是塑胶层，由于油墨夹在中间，可使产品防止表面被刮花和耐磨擦，并可长期保持颜色的鲜明不易退色。
3、IMD按键－－膜内转印
此工艺是将图案印刷在薄膜上，通过送膜机将膜片与塑模型腔贴合进行注塑，注塑后有图案的油墨层与薄膜分离，油墨层留在塑件上而得到表面有装饰图案的塑件。
4、硅树脂按键
二、不同按键的特点
纯塑料：结构简单，加工方便，可以喷涂，也可以金属化，手感好，具有价格优势。手感稍差，成本低，一般用于一般的电子产品，可降低成本。
纯硅胶：电阻小，回弹强，灵敏度高，弹性稳定，寿命长，灯孔透明度高，更具价格实惠及美观的要求的产品，产品手感好，细腻，颜色鲜明。
纯IMD：热塑性薄膜背面印刷字体图案后成型的按键具有轻、薄、精密、永不磨损可进行快速印花及颜色转换等特点,表面印刷镜面油墨, 变色龙油磨墨等,使按键具有各种时尚风采。
纯塑料（P） 纯硅胶（R）：塑料按键直接覆压硅胶按键再压在线路板的金手指上。P R结构手感好，但做工复杂，往往需要二次成型或者二次加工，成本高，一般应用于高档电子产品，如手机等。
塑料（P） 普通底硅胶（R）：塑料按键与普通硅胶底板通过特殊的胶剂相结合，兼顾了塑料制品与弹性硅胶的特性，多种工艺，多种组合，丰富多彩的按键设计，拥有高品质、高档次的特点，塑料与硅胶结合可达到柔和的手感及耐磨效果。
塑料（P） 特殊底硅胶（R）：塑料按键与特殊硅胶底板通过特殊的胶剂相结合，采用特殊薄膜加硅胶的双层技术，使按键底板在很薄（0.2mm-0.25mm）的情况下仍有更强的抗拉力，且保持柔软特性，按键底板虽更薄，但较硬，不易变形。
塑料（P） 硅胶（R） 薄膜（IMD）：手感好，层次分明，有较硬的接触感，又有较软的按压感且有优越的耐磨性，软件底座可避免损坏接触面物件及具备密封功能，组合式按键设计更具花样。
塑料（P） 硅胶（R） 其它（特殊底薄膜）：具有与P R相同的特点，同时有电镀键的独到之处，其款式可随意变换，可水镀也可蒸镀，可成亮面或雾面或亮雾相结合，产品具有金属亮面效果和磨沙效果，档次高,具有时尚感。
热塑性合成橡胶：高性能热塑性合成橡胶，具备了橡胶的柔软性及低压缩永久不变形特性，中档价位拥有热塑性及热固性塑料的外观光泽。
其它类
比如薄膜按键及薄膜发光按键等等。
三、按键结构设计
1、“P R”类：
PR配合尺寸
尺寸说明：
尺寸A是键帽顶面的料厚，尺寸应不小于0.60mm，建议做到0.80mm。
尺寸B是键帽侧面的料厚，尺寸应不小于0.60mm，建议做到0.80mm。
尺寸C是键帽与Rubber的顶面间隙，为0.05mm，此间隙是点胶空间。
尺寸D是键帽与Rubber的侧面间隙，为0.05mm。
尺寸E是Rubber的厚度，为0.30mm。
尺寸F是导电基的高度，尺寸应不小于0.25mm，建议做到0.30mm。
尺寸G是侧键裙边的宽度，尺寸应不小于0.40mm。
尺寸H侧键裙边的厚度，尺寸应不小于0.40mm。
尺寸I是侧键的宽度，尺寸应不小于2.50mm，建议不小于3.00mm。
2、纯塑料键帽：
尺寸说明：
尺寸A是键帽顶面的料厚，尺寸应不小于0.60mm，建议为0.80mm。
尺寸C是侧键裙边的宽度，尺寸应不小于0.40mm。
尺寸D是侧键裙边的厚度，尺寸应不小于0.40mm。
尺寸E是侧键的宽度，尺寸应不小于2.50mm，建议不小于3.00mm。
·按键与壳体的配合尺寸
尺寸说明：
尺寸A是键帽高出壳体大面的部分，尺寸应不小于0.50mm。
尺寸B是键帽四周与壳体的间隙，尺寸应不小于0.10mm，建议为0.15mm。
尺寸C是侧健裙边四周与壳体的间隙，尺寸应不小于0.20mm。
尺寸D是侧键裙边行程方向与壳体的间隙，尺寸应不小于0.05mm，建议做到 0.10mm。
尺寸E是键帽底面与轻触开关的间隙，为0.05〜0.20mm。
3、滑动式推键：
实例：
如图3－1所示，设计值参考如下：
C (槽孔）=A (键轴套） B( switch行程） 0.4 (两侧间隙）
D (键长）=C (槽孔） B( switch行程） 1.0 (两侧遮蔽长）
E（槽长）=D(键长） B(switch行程） 0.4 (两侧间隙）
图3-1滑动式推键的设计
想要更多的同学，关注后私信“资料”即可领取
(1)外部组装方式
如图3-1所示为按键从外部组装方式，必须等壳体组装全部完成，将 switch拨至单侧，再将滑动键的轴套对准，switch的柄套人，利用侧向卡勾方式与壳体固定。卡勾设计重点如下：
■必须设计在按键长方向的两侧，如图3-1所示。
■卡勾的宽度尽量不要大于图示中“A”值，否则C、D、E的尺寸会变动。
■如按键宽度受限，为保持卡勾的弹性，则卡勾位置必须移动或轴套改为非封闭式，如图3-2所示。
■图3-1所示“F”值为防止刮漆肋的设计高度，其一般设计值为 0.15 mm~0.3 mm,按键长度越长，滑动时越容易变形，“F”值可以设计得较高。防刮漆肋建议设计位置如图3-3所示，重点为滑键动作时不可外露。
图3-2 保持卡勾的弹性
图3-3防刮漆肋设计
■图3-1所示“G”值为轴套与switch保持的间隙，以按键滑动时轴套端面不干涉switch为原则，建议设计值为G≥0.5 mm。
■为防止按键滑动部位壳体强度太脆弱，按键动作时，壳体下陷，造成按键与switch干涉，滑动阻力加大。建议壳体内部如图3-4所示，追加肋片顶住PCB板面。
图3-4壳体内部
■考虑卡勾的弹性，其高度应适度加长，建议设计值如图3-5所示。当按键组装卡勾产生变形扣入时，应力集中于卡勾根部锐角处，容易折断。因此，应于根部锐角处追加小圆角。
■为保持两侧卡勾的组装弹性，卡勾的弹性臂应与拨动switch结构保持适当间隙，如图3-6所示。
图3-5加长卡勾高度
图3-6卡勾弹性臂与Switch结构的间隙
(2)内部组装方式
如图3-7所示，先将滑键组装于switch上，再将主壳体套上。此设计方式的缺点是，不能表现滑键外观特色，且需要较大的内部空间。
图3-7内部组装方式
B (槽孔）=A(键柄） switch行程 0.4 (两侧间隙）
C (键长）=B(槽孔） switch行程 2.0 (两侧遮蔽长）
4、直压式（push )按键－－悬臂式
实例：
由按键塑件原生弹性臂热熔或螺钉锁付于壳体上，如图4-1所示。
图4－1悬臂式
按键设计原则：
(1)弹性臂的设计必须视实际运用空间而定，弹性太软或太硬都为不良设计。
①弹性太软的缺点：成型顶出易变形，按键组装后易下陷施力后易塑性变形。
②弹性臂太硬的缺点：
施力大，手感差，一般定为300 g ~ 500 g，感觉不到switch塑件的触感
③影响弹性臂弹性的因素：
弹性臂的断面积，一般以扁平状为最好，如图4-2所示。
施力点至热熔（锁付）点的距离;弹性臂为直线设计。
弹性臂的全长，弹性臂因空间限制，而作绕弯设计。
(2)两个按键以上设计为同一件，其弹性臂必须利用热熔（锁付）点加以阻隔，防止按键连动（按一个，动两个），如图4-3示。
图4-2 弹性臂的断面积
图4-3 防止按键连动
(3 )按键与壳体配合间隙，必须视两者之后的加工处理而定，经验值建议如表4-1所示。
表4-1 后加工处理的间隙经验值 单位：mm
（4）按键固定方式如果设计为热熔，其热熔柱即为定位柱，必须设计成两支以上，且距离相距越远越好，其配合间隙预留单边≤0.05 mm。
（5）热熔柱固定方式经常有应力存在，会造成按键静态状况稍微下陷的现象，因此，常利用如图4-4所示热熔柱加肋以顶高按键，保持与壳体密合状态。
图4-4热熔柱加肋
（6）按键动作以支点为中心，受力旋转下压，因此，按键的外观面(凹模）脱模角尽可能加大，防止下压动作干涉卡键。
（7）按键触动switch的导通性，为要求从不同位置施力手感一致，其末端最好设计成半球状。
（8）按键外观面如果要求雕刻功能符号字样，最好设计成凹字，适宜深度为0.15 mm〜0.2mm。
4、直压式（push )按键－－弹簧式
实例：
如图4-5所示，其优点为:
（1）按键不会有塑性变形、塌陷的顾虑。
（2）手感较悬臂式好。
（3）部件刮损，修补容易。
（4）允许较大的空行程设计。
其缺点为：
（1）垂直轴）方向需要较大的设计空间。
（2）只限于单件按键的设计。
（3）成本比悬臂式高，包括模具及零件费用。
图4-5 弹簧式
b (空行程） switch行程
(1)按键静态时要高于壳体距离f值，必须小于b值空行程，防止落下测试，按键直接撞击switch致损坏产品。
(2)壳体底座应配合压缩弹簧内径，设计一圆形凸台，防止弹簧位移，按键动作时，被引导柱夹死，其高度略大于弹簧线径。
(3)压缩弹簧的设计，其线径以0.1 mm~0.15 mm为好，绕圈数必须大于3圈，上下两端作平端弹簧设计，材料选择则以弹簧钢或不锈钢为好。
(4)按键触动引导柱，因考虑按键行程，其加强肋必须做得很低（除非空间允许引导柱做成十字形配合），引导柱会变得脆弱，因此引导柱可以考虑设计成空心柱。 (5)触动引导柱与底座孔配合，其配合间隙不宜过大，单侧0.05 mm即可，其配合深度，越长越稳固。
(6)若按键的施力面积较大，为求按键保持平稳状态，建议顶按键底面的压缩弹簧作圆锥状设计，如图4-6所示。
图4-6 圆锥状弹簧
5、回复式键－－回复式旋转键
如图5-1所示，功能动作设定：
图5-1 回复式旋转键
回复式旋转键1
动作一：按下保险键，逆时针旋转。
旋转键“Lock”在“OFF”位置，再按保险键，顺时针旋转“Lock”在“ON”位置。
动作二：旋转键顺时针旋转，旋转键抵达“MODE”位置。松开手指后，旋转键回复到“ON”位置。
细化内部结构，如图5-2、图5-3所示。
图5-2 回复式旋转键内部结构
图5-3 保险件压簧和线路接触簧
设计原理：
旋转键带动旋转盘，使接触簧片触及电路布局，其材料可为硬质PCB板，也可为薄膜（membrane)材料，设计范例如图5-4所不。
图5-4 旋转键设计
(1)薄膜可利用SMT电子零件，其加强板可利用PCB或塑料片。
(2)旋转键利用预压复位弹簧作复位动作。
(3)保险键利用“凸块”嵌入壳体配合凹位作“定位”动作。
(4)确认键施力下压，使橡皮按键凸柱挤压两片薄膜，触碰触点形成信号通路。
5、回复式键－－回复式平移推键
—、功能动作设定如下。
图5-5所示推键由O点平移至A或B点，会自动回复至0点。
图 5-5 回复式平移推键
（1）回复式滑动开关：利用前述滑动式按键设计带动滑动开关。
（2）薄膜滑动开关：机构设计弹簧作复位动作，利用接触簧片连接触点作通路。
二、内部结构分解，如图5-6所示。
三、组装程序。
(1) 弹簧销（X2)套入弹簧两端，预压弹簧置入滑动片“U”形槽内。
(2 ) 滑动片置入主壳（弹簧销对正导轨肋片）。
(3) 滑动键对准滑动片热熔孔置入主壳，热熔柱（x2)热熔固定。
(4) 置入薄膜线路板，固定在主壳上。此结构为直线运动，同样可运用在圆周运动上。
图5-6 内部结构分解图
6、导电橡皮按键
实例：
一、设计原理及应用
导电橡皮按键，利用硅树脂胶材料的特性，施力使按键失灵，导通薄膜（film)
线路板，应用范围包括手机、计算机、键盘、电子辞典、掌上电脑。
二、设计注意事项
(1)如图6-1所示为设计建议值，材料为硅橡胶，Barcol硬度= 55。
(2)导电橡皮材料为conductive capron硅橡胶，与PCB必须保持1 mm的间隔。
(3)导电橡皮的直径必须小于PCB (或film )线路铜箔的最小宽度。
(4)按键底部应有通风孔设计，缺口高度= 0.5mm。
图6-1 橡皮按键剖视图
（5）橡皮按键的顶面必须凸出壳体2.5 mm,并与壳体保持全周0.35 mm的间隙，如图6-2所示。
（6）橡皮按键与PCB之间，若衬有绝缘Mylar，其表面要采用雾面处理，因为
平滑面易造成局部真空，使得橡皮按键被吸住，造成卡键。
（7）主壳必须设计环状肋片，以压制橡皮按键的凸缘，干涉量为0.1 mm。
图6-2 橡皮按键的顶面
7、按钮、按钮与面板壳体之间的装配结构
常用按钮有窝仔片、橡胶按钮和机械按钮，可根据空间大小、行程要求、手感要求来选择。窝仔片行程短，一般为0.2〜0.5mm,金属材质，可靠性好，占用空间小，带脚的窝仔片可以配合PCB上的通孔定位安装。橡胶按钮行程长，一般为1mm，也有0. 5m的。橡胶材质可靠性不如窝仔片好，占用空间大，优点是按钮手感好，多个橡胶按钮可以连成一片，制成一体，方便安装。机械按钮，其实里面还是金属窝仔片，性能和窝仔片基本一样，但有辅助机构，按钮手感比窝仔片容易调整到最佳状态。
（一）按钮大小及相对距离要求
在操作按钮中心时，不能引起相邻按钮的联动，依据人机工学参数，相邻按钮的中心距设计原则如下：
（1）在竖排分离按钮中，两相邻按钮中心的距离a>9mm。
（2）在横排成行按钮中，两相邻按钮中心的距离6>13mm。
（3）为方便操作，常用的功能按钮的最小尺寸为：3mmX3mm。
（二）按钮与面板壳体的设计间隙
按钮与壳体之间须留一定的间隙，保证按钮与面板壳体之间的运动自如，间隙一 .般取0.2〜0.5mm，并应保证按下去时不能被卡住，可以顺利回弹。卡住这种不良情况多出现在行程较长的橡胶按钮上，对策是加高按钮深度，如行程为1mm的橡胶按钮，上面的塑胶按钮帽要高出面壳表面1mm以上，如果塑胶按键帽高出面壳表面不应超过1mm，也可以在面壳表面以下建围骨加深。按钮与面板基体的配合间隙，如图7-1所示。
图7-1 按钮与面板基体的配合间隙
（1）按钮裙边尺寸C>0. 75mm,按钮与轻触开关间隙为B = 0. 2mm。
（2）水晶按钮与基体的配合间隙单边为A = 0. 1〜0. 15mm。
（3）喷油按钮与基体的配合间隙单边为A = 0. 2〜0. 25mm。
（4）跷跷板按钮的摆动方向间隙为0.25〜0.3mm，需根据按钮的大小进行实际模拟。非摆动方向的设计配合间隙为A = 0. 2〜0.25mm。
（5）橡胶油比普通油厚0. 15mm，需在喷普通油的设计间隙上单边加0.15mm,如喷橡胶油按钮与基体的间隙为0. 3〜0.4mm。
（6）表面电镀按钮与基体的配合间隙单边为A = 0. 15〜0. 2mm。
(7)按钮凸出面板的高度如图7-2所示，普通按钮凸出面板的高度D=1.2〜4mm，一般取1.4mm；对于表面弧度比较大的按钮，按钮最低点与面板的高度D一般为0. 8〜1. 2mm。
图7-2 按钮凸出面板的高度
四、旋钮结构设计
1.旋钮大小
旋钮一般设计成带有防滑纹路的圆柱形，如图8-1所示。依据人机工学要求，其圆柱直径最小值取6mm，宽度B最小值取 8mm.
图8-1旋钮大小
2.两旋钮之间的距离
两旋钮之间的距离C>8mm,如图8-2所示。
图 8-2 两旋钮之间的距离
3.旋钮与对应装配件的间隙
旋钮与对应装配件的设计配合单边间隙A>0. 5mm,如图8-3所示。
电镀旋钮与对应装配件的设计配合单边间隙为A>0. 5 0. 02mm。
橡胶油比普通油厚0. 15mm,需在喷普通油的设计间隙上单边增加0. 15mm。
旋钮凸出面板基体或装饰件最高点的高度为9.5>B>8mm。
图 8-3 旋钮与对应装配件间隙
五、防呆结构设计
防呆是一种预防矫正的行为约束手段，运用避免产生错误的限制方法，让操作者不需要花费注意力，也不需要经验与专业知识即可直觉无误地完成正确的操作。如图9-1所示的零件和图9-2所示的手机卡的安装都采用这一结构。
图9-1安装防呆的不对称结构
图9-2手机卡的安装
若有收获，就点个赞吧
0 人点赞
