橡膠按鍵使用金屬簧片(metal dome)的優缺點

woofer_metal_dome一般的手機設計經常使用金屬簧片(metal dome)來當作按鍵的接觸開關,這種金屬簧片的形狀就像是一個蒙古包,或像是個倒著蓋的碗盆,當蒙古包的頂端被按鍵下壓接觸到電路板的接觸點之後就會導通電路,然後軟體就會作動按鍵原先設定的功能。

一般的橡膠按鍵則使用碳粉橡膠粒(carbon pill)來當作接觸開關。

下面我們會大概探討一下使用金屬簧片的優缺點。







使用金屬簧片(metal dome)的優缺

使用金屬簧片(metal dome)來當作按鍵接觸開關有許多的好處,比如說:

keypad metal dome 按鍵金屬簧片 
carbon_pill_keypad(碳粉橡膠粒)

使用金屬簧片(metal dome)的缺點

可是使用金屬簧片也有許多的缺點,比如說:

更多閱讀:使用金屬簧片當橡膠按鍵的注意事項與按鍵不靈敏問題探討


延伸閱讀:
橡膠按鍵簡介(Rubber keypad)
RCA 橡膠按鍵印刷的耐磨測試
橡膠按鍵-雙色/多色按鍵一次成型


訪客留言內容(Comments)

請問我們在Matal dome的內側與按鍵底座PAD上發現大量殘膠,造成按鍵下壓時無作用,請問您有遇過相同情形嗎,殘膠來自何處

Metal dome的邊緣殘膠有可能來自黏貼metal dome的雙面膠,一般來說使用一段時間或長時間暴露於高溫高濕的環境中,則雙面膠就容易產生流變,另外如果長期加壓於雙面膠的力量太大也容易把原本的雙面膠擠壓出原來的地方;
其次也要留意橡膠是否去硫完全,如果是液體的污染就有可能來自silicone。

恩,感謝您,
不過感覺膠量還蠻多的,很難想像黏貼matel dome的Tape可以擠出這麼多膠來(黏貼這顆按鍵matel dome的tape只有單面有膠,按鍵是金屬的,只有底座是塑膠)
一開始我還以為是SMT製程中的Flux或清潔劑造成的,但是清不掉。
我把按鍵拿去過SMT reflow(模擬高溫),也還模擬不出殘膠情形,我再研究看看,如果研究出來了再與大家分享

基本上「膠」是屬於半液體,只要加壓就可以擠壓溢出,端看施加的壓力大小。
另外只要是「膠」就沒有所謂的單面,因為它可以黏住 metal dome,也必須黏在按鍵的下面,所以我才會稱之為雙面膠,建議你查詢你的供應商用的是那個廠牌的膠,如果是3M的膠,就可以要求3M提供相關資料。
也期待你找到主因可以跟大家分享。

根據iFixit網站的資料, iPhone4的Home鍵看起來是採用metal dome的設計.
http://www.ifixit.com/Guide/Repair/Installing-iPhone-4-Home-Button/3144/12

最近在網路論壇上看到有人說Home鍵不靈敏,就從Home鍵旁的縫滴了一滴”酒精”進去,結果似乎就改善非常多。

想請教一下前輩,酒精對於這種零件模組有沒有不良影響?

(因為我的IP4 Home鍵也怪怪的不靈敏,有時按了沒反應,常要按第二次或大力按才ok.)

謝謝~!

我是不認為使用酒精滴進去Home button有用啦,既使真的有用處,過些時候又會出現同樣的問題,如果你真的想試看看,原則上建議使用無水酒精,酒精基本上可以快速揮發,不會像水一樣會殘留在機器裡面,另一個重點是裡面沒有其他的雜質,不會引起化學反應或是電子短路的問題。在電子組裝工業上有時也會拿無水酒精來擦拭PCB的表面,所以基本上可以使用。

在與按鍵供應商拉鋸了2個月之久後,有了以下結論
其表示該現象確為流膠造成,
其造成流膠之主因應為溫度較高造成此現象
判斷應為偶發因素造成

如果客戶僅發現一台產品有這樣的問題就還好,如果不是就要小心了,因為你沒有說明是雙面膠或是橡膠的流膠,假如是雙面膠的流膠,最好做一下試驗,看看在什麼樣的情況下有可能複製問題,然後產生備案,以防日後有大問題出現,可以有立即對策;如果是橡膠的流膠,那問題就出在按鍵廠的配方與生產管控了,就是要盯著橡膠廠確實按照SOP的工法及條件,不可打馬虎眼。

經驗分享

我司之前使用3點式的DOME
壓下去都有功能沒錯,但部分需要下壓的再深一點,未能達到客戶的要求(有CLICK聲 即有FUNCTION)
測來測去,最後發現是PCB的塗層厚了一點點,造成有CLICK聲後,還需要在大力一點點才有FUNCTION

以上 和大家分享 經由此事件,我司已在PCB防焊層上有所要求(KEY PAD部分)

不羈;
不之可否再詳細說明一下為何PCB的塗層厚了會影響到按鍵功能?
如果沒有什麼特殊需求,建議使用一個dimple的dome會比三個dome來得穩定。

PCB厚度是我司跟工廠方反覆查出的,參考我司用的是三點式的DIMPLE,以及塑膠鍵下方案鍵柱的深度及行程,並實施將該防焊層刮除後,多次驗證而找出。

刮除掉按鍵都可以在有CLICK聲時,同時出現FUNCTION,無需再加壓力道

不羈;
謝謝您的回覆。
說真的像貴公司這樣的例子需要特別刮除防焊的例子應該不多,通常PCB的在設計metal dome按鍵線路時,其metal dome的位置都不會有防焊設計,也就是說metal dome平常就接觸到PCB按鍵外圈的線路,等按下去時中間的dimple才會接觸到中間的圓點,形成迴路。所以防焊機本上不會影想到metal dome接觸的高度才對。
另外,一般三個dimple的metal dome其dimple的高度及尺寸都會比只有一個dimple的來得小,除非有特殊需求,否則我會建議使用一個dimple的metal dome會比較沒有生產上的問題。

大家好:
我公司最近也遇到按鍵不靈敏的問題,試過許多還是無法有效或是徹底解決,不知是否在Metal Dome+硬板的pcb設計有特別需求嗎?
1.以酒精擦拭–> 還是存在
2.SMT治程有加氮氣是否會影響其接觸性
3.PCB的鍍金層有其差異性嗎?
以上如有知道或是建議可否告知小弟,謝謝

Daniel;
建議您可以先說明一下目前所使用的metal dome及板子的鍍層,
如果是沒有dimple的metal dome,會非常容易受到灰塵及電路版氧化的影響而引起接觸不良的問題。

目前我們使用dimple五個點,pcb化金板,目前我是以smt製程來看,我使用洗板劑清洗效果明顯變好.但是我用2.5d放大鏡,又看不出有異物或是痕跡,我會多試看看。
感謝你的回覆

Daniel;
五個dimples的metal dome基本上屬於特殊用途,有去瞭解為何貴公司要使用這種metal dome?因為dimple數越多,與PCB的接觸力量就會越小,也就是接觸時的阻抗會增加,除非使用者用力去壓按鍵,否則容易有輕壓無反應,重壓才會反應的問題,不良率通常以無dimple最高,然後再依dimple數量遞減。基本上dimple還是以一個的效果為最好,不良率也最低,但壽命會比較短,因為單一個 dimple壓久後會把PCB打出一個凹洞,如何使用則要視自己產品的特性衡量選擇。


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