一款按键结构的失败设计及其CAE分析和改进(组图)
在现今这样一个个性化的时代里，人们对产品的要求已经不仅仅体现在功能上，更多的是体现在使用产品的过程中所得到的体验上。在五花八门的电子消费品中，吸引大家眼球的肯定是那些功能和外观都很独特的产品。大家也听说过，一个时尚和个性化的外观可以为一个产品创造很高的附加值。
所以说产品的外在美虽然不可以决定一切，但足以决胜一时。产品不仅要外在美，就像做人一样，更重要的是内在美。产品的内在美很多，只要体现在材料、结构和功能上。今天就拿按键结构来说说。
按键结构的设计在产品设计中占据很重要的地位，特别在掌上用品和计算机的周边设配上。比如有一天你买了一部很帅气的手机，200万像素摄像头，蓝牙，功能很多，不过用了一年后发现每次按按键的时候不爽，手感很差，还有某个按键总是不灵，你肯定很恼火的想把它撞墙，你肯定国骂一下----TMD，肯定对某品牌的商家说以后就BMW(不是宝马，是
别--蒙--我)，我就有这样的经历。回归正题，我今天就把我设计改进一款按键结构的完整过程分享给大家。
设计背景是这样的，这款产品的外观结构设计是客户指定由北京一家比较出名的设计公司主导设计的，我只是负责善后工作。总体上外观效果都得到大家的认同(老实说他们的工业外观设计是挺不错的)，但不少内部结构在细节上欠考虑了，这些结构存在的问题包括这个按键结构我们早就提出来了，设计公司坚持说按键结构没问题，还说他们已经设计过很多产品的按键结构，在这方面是专家云云，公司领导也出了声说既然完全由设计公司担当就相信他们。结果就是，我们的坚持改按键还是没采用，就这样到了T1试模阶段，按设计公司设计的那样把按键热焊在上壳上，装上电路板，按动按键，不出所料的那样，手感很硬没嘀嗒感，即使用力按下去按键的筋位也容易发白变形丧失弹性。如果不热焊在上壳上，按键又不稳容易两边晃动，最要命的是按键会联动，按一个键旁边的键也跟着动，一句话，这个按键结构的设计是失效的。模具制造方也说他们没办法，除非重新设计和开模，就是重新设计也没有好的方案，因为上壳模具也制作出来了，不可能去动上壳模具，否则改模量，改电路板的各方协调，成本，时间都是让人吃不消。怎么办？这时候CAE的威力就发挥出来了，下面我就是借助CAE分析工具把按键的弹性筋部重新设计并且使改模量达到最小。由于与公司有保密协议，我不能把整个产品的外观及结构公开，只把按键处的结构拿出来做一个教程，请大家多多指教。
1．原设计的整个按键结构图。
按键，筋部弹性不好，直角的地方严重应力集中容易发白
上壳
2．原设计的CAE分析结果
约束简图：模型直接用原设计的3D图，没修改过。添加0.4mm的位移约束和固定约束就可以。
结果图：按键使用不长时间后肯定在各个筋位处出现严重发白或断裂
3．结构改进和改进后的CAE分析结果
(1)改进的重点是筋部的重新设计，在设计过程中一边设计一边用CAE辅助设计来确认各处筋的合理走向和分布以达到一个优化设计的目的，改进后比较理想的结果如下:
改模量只是重做上方的弹性筋和加胶追加5个圆柱台，改模不困难。按键的圆柱台顶在电路板上可以消除按键的联动。按键现在是单边悬臂筋结构。由于上壳的按键框边到按键的距离当时设计得比较小，只有0.5mm(如果有0.8～1mm就好啦)，加上按键筋部注塑时有缩水误差的影响，所以按键改为单边按动后中间两个按键有少许干涉但不产生致命影响，这一点可以在装配时处理一下(方法保密,呵呵……)。
改进后的按键
(2)CAE分析结果：寿命结果非常理想，每个按键至少有一条筋的寿命超过50万次。
(3)注塑时的产品(3D图)
为防止注塑成品在包装和运输过程中容易产生变形，下方的筋在装配时才人工扳掉。
4.总结心得
按键的设计其实就是按键弹性筋的设计，筋的走向和分布极其重要，尽量避免设计带有直角位的筋，因为注塑时材料在直角的地方容易受到剪切而产生应力集中，注塑成品就会先天不良。还有就是筋的截面设计，可以根据实际结构空间采用渐变筋或者常量筋，我这里的设计是圆弧筋和矩形截面不变2.0Χ0.8mm(厚度)。因为这个按键还要丝印和UV覆膜处理，所以材料用ABS。也因为是使用ABS料)ABS熔融温度比较低：150～190℃)，它的流动性不是很好，所以厚度用0.8mm而不是0.5mm。
按键的结构设计 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）
按键设计经验规范 07.9.2009 in 手机结构设计by admin 按键设计 1,导航键分成4个60度的按键灵敏区域，4个30度的盲区，用手写笔点按键60度灵敏区域与盲区的交界处，检查按键是否出错，具体见附图 2,keypad rubber平均壁厚0.25~0.3,键与键间距离小于2时,rubber必须局部去胶到0.15厚度，以保证弹性壁的弹性
3,keypad rubber导电基高度0.3 ，直径φ2.0(φ5dome),直径φ1.7(φ4dome)，加胶拔模3度 4,keypad rubber导电基中心与keypad外形中心距离必须小于keypad对应外形宽度的1/6，尽量在其几何中心 5,keypad rubber除定位孔外不允许有通孔,以防ESD 6,keypad rubber与壳体压PCB的凸筋平面间隙0.3，深度间隙0.1 7,keypad rubber柱与DOME之间间隙为0 8,keypad dome接地设计： (1).DOME两侧或顶部凸出两个接地角，用导电布粘在PCB接地焊盘上 (2).DOME两侧凸起两个接地角，翻到PCB背面，用导电布粘在是shielding或者接地焊盘上（不允许采用接地角折180压接方式,银浆容易断 9,直板机key 位置的rubber比较厚，要求key plastic部分加筋伸入rubber,凸筋距离dome 0.5，凸筋与rubber周圈间隙0.05 10,翻盖机键盘间隙(拔模后最小距离)：键与键之间间隙0.2，导航键与壳体间隙0.15，独立键与壳体间隙0.12，导航键中心的圆键与导航键间隙0.1 11,直板机键盘间隙(拔模后最小距离)：键与键之间间隙0.2，导航键与壳体间隙0.2，独立键与壳体间隙0.15，导航键中心的圆键与导航键间隙0.1 12, 键盘唇边宽与厚度为0.4X0.4 13,数字键唇边外形与壳体避开0.2，导航键唇边外形与壳体避开0.3 14,keypad键帽裙边到rubber防水边≥0.5 15,键盘上表面距离LENS的距离为≥0.4mm 16,数字键唇边深度方向与壳体间隙0.05，导航键深度方向与壳体间隙0.1 17,按键与按键之间的壳体如果有筋相连，那么这条筋的宽度尽量做到2.5mm以上，以增强按键的手感，并且导航键周围要有筋，以方便导航键做裙边 18,钢琴键，键与键之间的间隙是0.20MM，键与壳体之间的间隙是0.15MM，钢板的厚度是0.20毫米。钢琴键钢板与键帽之间的距离0.40，键帽最薄0.80，钢板不需要粘贴在RUBBER上，否则导致键盘手感不好 19,结构空间允许的情况下，钢琴键也可以不用钢板，用PC支架代替钢板，PC支架的厚度是≥0.50MM]
本文就目前市面上较为常见的键盘，大部分均为薄膜键盘，依按键结构不同，可分为火山口结构，柱型结构、剪刀脚结构三种。还有部分定位于中高端机械键盘，按键采用独立的封闭/半封闭式开关制作。下面我们将就这两种不同类型 键盘的按键结构进行分析。 一、全面占领市场火山口键盘结构分析 首先我们先就市面上最为上见的火山口薄膜键盘进行分析，由于火山口键盘具有结构简单，模具加工容易，手感调校方便的优点，被各大外设厂商广泛采用，无论是价格十几元的山寨键盘到上千元的顶级游戏键盘，均有采用此结构设计的产品。称得上目前市面键盘应用最为普及的按键结构。 火山口键盘结构特写 火山口键盘结构简单，键盘与导向柱一体注塑完成。导向柱末端设计有卡扣。可以在键帽插入键帽后，起到固定键帽防止脱出的作用。键帽底座与直接与键盘上面板一体化注塑制造。键座向上方有一定延伸，起到增加接触面积，稳固键帽的作用。键帽下方有硅胶碗，通过硅胶碗的塑性变形，来完成键帽回弹。 改良版火山口键盘结构
不过由于火山口结构简单，键帽回弹完全依靠硅胶碗自身弹性，加之键帽与键座之间装配间隙较大。长时间使用后由于键帽及键座之间发生磨损变形以及硅胶碗老化等原因，很容易出现按键变硬和卡键等问题。为尽量延长火山品键盘的手感使用寿命，厂家进行了多次改改，比如将键帽导向柱设计成X形以减少同键柱的摩擦阻力，但是效果都不甚明显，频繁使用的情况，火山口键盘结构的手感优秀期基本只能保持半年至一年。 火山口键盘结构改良版“金钟柱结构” 国内外设厂商新贵最近对传统火山口键盘进行了较大改动，推出了采用“金钟柱”结构设计的猛禽3000键盘。新贵猛禽3000键盘采用多层隔离设计，可以有效防止灰尘进行键帽内部，减轻键帽导向柱与键座之间的磨损，尽量延长键盘的手感优秀期。 二、精工细做火山口升级柱型结构键盘结构分析 由于火山口键盘结构手感优秀期较短，厂商经过研究，将键帽与导向柱分离，将较易受到磨损的键帽导向柱部分设计采用高硬度材质制作。由于导向柱单独制作。所以模具加工精度也可以有较大幅度提升，将导向柱与键座之间的 装配间隙进一步减小，提高键帽稳定性。
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.Tack 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：
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﹔ 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 还有好多，想不起来了 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;
结构设计心得总结 一，强化自上而下的设计方法，从大的定位、装配、各部件的装配关系，再到细化的小地方的定位、固定，也可借助AUTOCAD的线框图来借助想象，或者边想边画。不要一味的苦想而不借助AUTOCAD或画PROE进行辅助想象。即 1，先确定大的框架-------再逐步细化设计 ①，在做大的产品ASM模型树时，要预先考虑好此机型需要的零件，以及此零件应该处 于的子组件，确定命名好每个零件以及子组件，以缺省的方式装配在组件里。 ②，先做Skeleton-----再建模画与结构相关或者可能会与结构干涉的电子零部件------装配摆 放好电子零部件------再建模画各主要的结构零部件------确定清楚各主要零部件的装配、连接、止口、定位-------细化设计每一个零件。 二，具体的设计心得。 1，为了提高零件的强度，以使零件可以反复装配，反复打螺钉，而不会导致卡口以及螺丝柱断裂或者爆裂。需注意以下的设计细节： ①，螺丝柱考虑都要加筋骨强化。独立的加十字筋骨，与侧壁靠近的，要与侧壁连在一起， 以互相提高强度。 ②，两个零件相装配的止口方式，做到5°以上的拔模斜度，两个斜面零间隙配合，使两 个零件通过锥度面自动找正，这样又易于装配。 ③，塑胶件在涉及到装配时，都考虑设计导引的斜面（45°最佳），以方便装配找正位置， 以及易于装配。 ④，为了注塑时方便走胶，在设计时能加圆角的都加上R0.5以上的外圆角。 ⑤，为了客户使用中的安全以及避免刮手，外露的棱角、棱边都必须考虑加圆角，这点很 重要，否则模具厂在棱边处做分型面，结果产品会在棱边产生飞边而刮手，这样完全就不是产品的感觉。 ⑥，为了提高零件的强度，不能设计出锐角的棱边，凡是有锐角的都要做平位改成直角 或者钝角。 ⑦，为了提高卡口的强度，每个卡口都考虑加一条小筋骨强化，并在易断裂的底部加三角 筋强化。 2，按键的设计，需要考虑避免大力按压按键时，按键无支撑或者支撑太偏斜，而导致按键内陷而损坏。 ①，按键的表面手指按压的部分为按键的受力面，按键的摆放，优先考虑将轻触开关摆放 在按键受力面的正中，以使受力均匀。用力按压时，按键受力传递到轻触开关上，而不会产生转动的力矩，使按键内陷。 ②，对于连接筋骨，要放置在按键遮光板的最外侧。若放在按键受力面以内会产生在大的 按键按边缘时，产生转动力矩，使按键倾斜，而影响按键手感。 ③，对于加双色的灯的电源按键的设计，轻触开关的位置超出了按键的受力面，在按压按 键相对的面时，按键由于没有支撑，而连接筋骨又有弹性，不能起支撑作用，需要考虑在此面底下加支撑的骨位，到PCB的支撑距离可以做到0.3mm，以使按键有弹性，并大力按压时，按键受轻触开关以及支撑的骨位的支撑不会产生转动的力矩。 ④，按键的连接筋骨，在易断裂的与骨架壁以及按键主体壁相连的地方，都加上R0.5的圆 角，以提高按键的强度。 ⑤，长条形的按键，注意考虑手按压侧边时，要使按键受力均匀，防止按键按侧边倾斜而 损坏。
我做按键结构设计的经验心得 作者: philoonchen 时间: 2011-5-14 09:42 标题: 我做按键结构设计的经验心得 我做的产品类似dvd，每款产品都有按键的设计。潜水下资料、看资料很久了，就是没怎么发帖。今天闲得蛋疼，出来做点贡献吧。下面逐一分解。 作者: philoonchen 时间: 2011-5-14 10:49 下面是一款老产品，下图是原设计：
在量产过程中，主要问题是，装配困难；按键手感僵硬，甚至硬到按不动。产线的临时办法，1>看见面盖里面的分模台阶吗，用刀削成倒角，方便按键滑入；2>每个按键的2条悬臂，剪去一条，手感稍好。3>装好pcb板后如果按键还是顶死，就松松螺钉。 量小这么做，没问题；到后来，订单越来越多，生产效率底下，不得不改模了。 我做了具体分析： 1>装配困难分析：固定按键的圆孔，与面盖上的圆柱，是过渡配合，很紧；加上面壳按键 孔里的台阶，就好事成双了。定位圆柱按下去了，总有几个按键被按键孔台阶卡住下不去。改模应对措施：面壳上的按键孔台阶，加胶成顺滑的圆角或倒角；按键的定位圆柱孔的内 径加大0.3mm；去掉不必要的一些按键外框，方便人工装配。 2>手感僵硬分析：两条悬臂过强，导致弹性不足。悬臂截面0.6*1.7，长度6-10mm之间。 产线剪去一条，弹性有所改善，勉强出货。改模措施：不作为。如果改掉一条，按键就只 有一条悬臂，在喷涂、运输的过程中，极易变形。 3>按键顶死分析：按键接触圆柱与行程开关之间的间隙不足。改模措施：升高PCBA。增 加与行程开关之间的间隙。面盖的PCBA安装柱，还有按键的安装圆柱，同时加胶0.5mm。改模后图片 这个产品还在改模中，10天后见分晓。 这是一款其它工程师设计的老产品，我分析后的收获：按键触柱与行程开关，在设计时， 要预留足够大的间隙，如0.3，后续即使间隙大了，磨短模具柱子就是了；顶死可能就只能换柱子了。按键要有足够的弹性，如0.8*1.5*15mm，最好做两条悬臂，防止变形；如果做 一条，在模具上也要分出一个水口，在后续喷涂、运输的过程中作为一个临时悬臂，防止 变形。这款产品，按键与面壳的配合面过长，那么在要有相应的方便装配的结构，如分模 台阶成倒角，面壳限位孔边缘有圆角，按键与面壳的安装柱要间隙配合。 作者: philoonchen 时间: 2011-5-16 11:52 下面我再来分析一款很失败的老产品。其它同事设计的，我现在接受管理--提高设计水平 的好机会啊。由于这些产品还在热卖中，不能上传prt档，各位XDJM请见谅。 看原设计图片：
手机 手机按键设计注意事项 为避免因设计不统一而导致不必要的问题和错误，特对按键设计做如下统一规定： 一．按键总高度低于2.5mm的按键（一般为翻盖机）设计如下： 1.按键顶面要求高于按键周围的c件平面0.10mm; 2.按键key形和c件的按键孔单边间隙为0.13mm,key形做负公差+0/-0.10mm, 按键孔做正公差+0.10 /-0mm; 3.按键键帽唇边厚设计为0.40mm,宽度设计为0.45mm; 4.按键键帽唇边正面和c件高度方向（Z轴）的间隙设计为0.10mm, 按键键帽唇边侧面和c件水平方向（XY平面）的让位间隙设计为0.20mm； 5.对于低key按键，要求键帽设计为实心键，其底面设计为平面，底硅胶要求其顶面设计为平面，利于做印白印黑的遮光工艺； 6.底硅胶的设计依照PCB板进行，要求LED灯、电容和各种元器件的顶面与底硅胶背面至少有0.30mm的活动空间，导航键处的底硅胶背面至少有0.40mm的活动空间，一般挖空底硅胶背面进行让位，硅胶小区域最薄可做到0.10mm-0.15mm; 7.底硅胶导电基长设计至少为0.30mm,直径设计为2.00mm，其端面和metaldome的顶面接触； 8.依据键帽的形状和导电基的位置设计相关平衡点，要求直径为1.00mm,高度比导电基端面沿Z轴正方向高0.10mm； 9.按键键帽和底硅胶之间留0.05mm的胶水空间。 10.要求按键中软的硅胶片和C件的各配合骨位单边配合间隙为0.10mm，硬的键帽和各配合骨位单边配合间隙至少为0.20mm;
以上设计可参照B52-D的按键结构设计。 二．按键总高度高于2.5mm的按键（一般为直板机）设计如下： 1.按键顶面要求高于按键周围的c件平面0.80mm; 2.按键key形和c件的按键孔单边间隙为0.15mm ,key形做负公差+0/-0.10mm, 按键孔做正公差+0.10 /-0mm; 3.按键键帽唇边厚设计为0.50mm,宽度设计为0.45mm; 4.按键键帽唇边正面和c件高度方向（Z轴）的间隙设计为0.10mm, 按键键帽唇边侧面和c件水平方向（XY平面）的让位间隙设计为0.20mm； 5.对于高key按键，要求键帽设计为空心键，顶面配合间隙设计为0.02mm,侧面配合间隙设计为0.05mm,中间加遮光片达到遮光效果； 6.空心键设计按压折弯处到背面的支撑位之间的横向弹性壁宽度距离至少为0.80mm，厚度为0.25mm,要求尽量保证每个按键周围都有一圈支撑位，支撑位和metaldome的薄膜面距离为0.10mm, 如果因0.80mm的避位导致支撑位不完整，可适当增加直径1.00mm的平横点，高度比导电基端面沿Z轴正方向高0.10mm，同时若采用0.10mm厚的遮光片遮光，要求按键唇边背面到硅胶正面之间有0.60mm厚的凸台，采用钢片设计或PC板设计等设计时依此类推，要求按键唇边外侧面到硅胶凸台外侧面的距离至少为0.50mm,以利于遮光; 7.硅胶的设计依照PCB板进行，要求LED灯、电容和各种元器件的顶面与底硅胶背面至少有0.30mm的活动空间，导航键处的底硅胶背面至少有0.40mm的活动空间，一般挖空底硅胶背面进行让位，硅胶小区域最薄可做到0.10mm-0.15mm; 8.硅胶导电基长设计至少为0.30mm,直径设计为2.00mm，底硅胶导电基长大于0.50mm的由底面开始做单边15度的锥度，以增强导电基的强度，其端面和metaldome的顶面接触；9.要求按键中软的硅胶片和C件的各配合骨位单边配合间隙为0.10mm，硬的键帽和各配合骨位单边配合间隙至少为0.20mm;
几种按键的结构设计要点 在这里我把我所设计过的按键结构拿出来，供大家参考，希望会对大家有帮助。 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）
幾種按鍵的結構設計要點 看到有人轉貼按鍵的各種圖片，在這裡我把我所設計過的按鍵結構拿出來，供大家參考，希望會對大家有幫助。 絕大多數的消費性電子上，都會用到按鍵這種結構; 按鍵一般來說分兩種，橡膠類和塑膠類。 橡膠類用的最多的是硅膠，塑膠類指的是我們常用的塑膠料，比如ABS，PC等。 我們在設計按鍵時，首先要考慮是，當按鍵設計未理想時，可能發生什麼問題（我總結了以下幾點)：（一）按鍵按下時，卡在上蓋部份，彈不回來，造成ＴＡＣＴＳＷ失效． （二）按鍵用力按下時，整個按鍵下陷脫落於機台內部． （三）按鍵組立完成後，ＴＡＣＴＳＷ就直接頂住按鍵，致使按鍵毫無壓縮行程，造成ＴＡＣＴＳＷ失效． （四）按鍵按下時，接觸不到ＴＡＣＴＳＷ，致使無法操作． （五）無法在按鍵面每一處按下，均獲得ＴＡＣＴＳＷ動作（尤其是大型按鍵較易發生）． （六）外觀設計未考慮周詳，致使機構設計出之按鍵，使用時極易造成誤動作． （七）按鍵上下或者是左右方向裝反，亦或是位置裝錯（未考慮防呆）． （八）按鍵不易於裝入上蓋． （九）按鍵脫落出於機台外部． （十）按鍵未置於按鍵孔中心，即按鍵周圍間隙不平均，此項對於浮動式按鍵是無可避免的，對於半或全固定式按鍵還需相當精度才可達到 隻有盡可能的考慮周全，設計出來的產品才可能好，這也就是我們常說的設計要做DFMEA。 現在先說橡膠類的按鍵設計（主要是硅膠按鍵的設計）： 按鍵整個都是用矽膠（ｓｉｌｉｃｏｎＲｕｂｂｅｒ）押出，內底部附著一顆導電粒一起成型， 其優點為： Ａ．按鍵頂為軟性，操作觸摸時，手感較舒服．Ｂ．可將數個按鍵一起同時成型，且每個按鍵可有不同之顏色，供應商製作時較快，且產量也較多，機台組立時也較快，節省工時．Ｃ．表面不會縮水． 其缺點為： Ａ．按鍵操作按下時，無有用ＴＡＣＴＳＷ之清脆響聲，較無法用聲音判別是否有動作． Ｂ．按鍵用力按下時，較易卡在上蓋部份，彈不回來． Ｃ．按鍵周圍間隙較不易控制，此種是屬於全固定式按鍵中之軟性按鍵，間隙不易控制到一樣． 其作用原理為利用按鍵內底部附著之導電粒壓下，使ＰＣＢ上兩條原本不相導通之鍍金銅箔，藉由導電粒連結線路導電使其相通（如圖所示） 图片附件: 3.gif (2007-4-10 16:55, 20.18 K)