橡膠按鍵設計的注意事項

橡膠按鍵雖然看起來簡單,但設計時還是有一些事項需要特別注意與遵守的。當然,下面工作熊提出來的只是一般的通則,至於詳細的部份還是得自己研究,總不能老是檢人家現成的吧!開玩笑的啦!

空氣通道 (Air channels  or air paths)

橡膠按鍵與電路板接觸的那一面必須要留有【空氣通道 (Air Channel)】,這是為了避免真空現象造成按鍵卡住,按下去彈不起來,橡膠按鍵的壓按動作其實蠻像活塞的往復式運動,如果不留空氣通道,會讓按鍵下的空氣因按鍵下壓而擠出,當按鍵要往上回彈至原來的狀態時,按鍵下的空氣會來不及補充而形成短暫的真空現象,進而拉住按鍵並減低按鍵回彈的速度,我們有時會稱這種現象為『按鍵遲鈍』。

其實『按鍵遲鈍』有時也會因不良的【按鍵壓按比(Click Ratio)】設計或是製造不良而產生。參考橡膠按鍵的【力量-行程】曲線圖一文。







每一個按鍵底下至少都需要留有一個空氣通道,而且這個空氣通道都要可以直接或是間接通到按鍵的最外面,也就是說空氣通道的通路不可以是密閉式的,否則空氣一樣無法流通。

空氣通道的出口位置設計必須小心不要放在太接近容易積累灰塵的地方,否則久而久之活塞動作會把外面的灰塵吸進按鍵底下,進而造成按鍵底下的導電粒 (Carbon pill) 磨損或是接觸不良(malfunction)。

一般我們會設計空氣通道的尺寸如下:

  • 寬度 = 1.5~2.0mm
  • 深度 = 0.3mm

橡膠按鍵的空氣通道 (Air channels  or air paths)

按鍵孔的合模線 (Parting lines)

一般人可能不太會留意塑膠按鍵孔的【合模線(parting lines)】會關係到橡膠按鍵的設計,這是因為大部分的塑膠孔合模線會設計在塑膠殼的最上緣(外觀表面),當模具生產一段時間之後,會因為種種因素,也許是模具磨損或是射出條件不佳,在合模線的地方會生成大毛邊/毛刺(Flashes),這些毛邊有可能阻礙到按鍵的回彈,甚至造成卡鍵(按鍵彈不起來)。

解決的方法有下列幾種:

  • 如果可以的話,盡量把合模線的位置設計在按鍵孔的下緣,可以有效的減小按鍵與毛邊摩擦的機會。
  • 要求塑膠射出廠嚴格控制毛邊。塑膠射出廠能做的就是控制射出的機台噸位與射出條件而已,毛邊的生成另外還要取決於模具的鋼材與壽命,但無論如何,當模具生產一段時間之後一定會有毛邊變大的問題出現。
  • 在按鍵與按鍵孔之間保留一定的間隙。建議單邊保留 0.25mm 的間隙為最好,不要小於 0.1mm,當間隙越小時,合模線的毛邊就必須控制得越小,另外 【按鍵壓按比(Click Ratio)】也必須減小以增加【反彈力】。
    按鍵孔的合模線 (Parting lines)

機殼與按鍵的高度

按鍵當然要安裝在機殼上,而且按鍵的高度必須要高過機殼的表面,否則按壓按鍵時手指頭會直接碰觸到機殼,機殼是屬於硬質的物品,直接碰觸會引起手指的不適,但只有這樣是不夠的,還必須要定義按鍵被按壓到【接觸點】時還是高出機殼的表面,而且至少要高出  0.6mm 以上,所以按鍵的高度至少要有  Travel+0.6mm,還記得上一篇提到的【力量-行程】曲線圖吧!當按鍵被按壓到【接觸點】之後還是會被繼續按壓,而且按鍵也有可能因為間隙而形成傾斜,多出來的 0.6mm 就是為了給予足夠的高度,以避免手指頭直接碰觸到機殼。

讓按鍵高出機殼也可以降低按鍵頂端被塑膠機殼毛邊卡住的風險,下圖只是示意圖。
機殼與按鍵的高度


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