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橡膠按鍵使用金屬簧片(metal dome)的優缺點
一般的手機設計經常會使用金屬簧片(metal dome)來當作按鍵的接觸開關,這種金屬簧片的形狀有點像一個蒙古包,或像個倒蓋著的碗盆,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)的優點:
使用金屬簧片(metal dome)來作為按鍵接觸開關有許多的好處,比如說:
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按壓手感比較好。使用者可以明確地感覺到按鍵的作動。你可以比較一下按下你的手機按鍵與按下家裡面電視遙控器按鍵的感覺如何,大致就可以分辨出你比較喜歡哪一種。現在的電視遙控器用的幾乎都是碳粉橡膠粒。少數機上盒邀控器會在最常用的選台按鍵用金屬簧片,其他維持碳粉。
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導通性更好。相較於一般的碳粉橡膠粒導通,金屬簧片具有教佳的導通性。
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按鍵的行程可以更短。按鍵也就可以做得比較小。
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壽命更長、信賴性更好。相較碳粉來說,金屬簧片的壽命絕對完勝碳粉。碳粉按鍵使用一段時間後經常會因為電路板上零件的助焊劑逸散黏附或異物沾汙而失效或導通不穩,金屬簧片因為被膠紙覆蓋,不太會有異物汙染問題。
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:
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金屬簧片有時會以雙面膠黏貼固定於按鍵的下面,組裝時容易因外力的推擠而移動位置,更嚴重的甚至會有掉落的問題,如果對於按鍵位置有強要求者需注意。另一種方法是使用膠紙直接覆蓋金屬簧片就比較不會有上述問題,但缺點卻是按鍵面就無法再放置上其他的電子零件,無法有效利用空間。
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使用雙面膠固定金屬簧片還有另一個問題,長時間使用一段時間後容易因為電路板(PCB)的擠壓而有殘膠溢出的缺點。
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使用金屬簧片必須注意其凸點(dimple)會反覆撞擊電路板接觸點,如果電路板的接觸點不夠強壯(不夠厚),很容易被撞擊出凹洞,造成接觸不穩的問題,所以除了單個凸點的金屬簧片外,也發展出沒有凸點、3個凸點、4個凸點或5個凸點的金屬簧片來降低單點受力所造成的損害,也提高使用壽命。
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
金屬簧片的組裝方法
關於金屬簧片的組裝方法。除了前述①使用雙面膠將金屬簧片黏貼於按鍵上以及②使用膠紙覆蓋將金屬簧片直接黏貼在電路板上兩種最普遍的方案外,也一直有人想要嘗試③直接將金屬簧片焊接於電路板的方法,但絕大部分都以失敗告終。就其失敗原因是金屬簧片為活動式零件,如果強迫焊接於電路板上將限制其活動空間,應力無法釋放就很容易疲勞斷裂。
可以參考【按鍵金屬簧片(metal-dome)可以直接焊接於電路板上嗎?優缺點又有哪些?】一文了解更多資訊。
延伸閱讀:
RCA 橡膠按鍵印刷的耐磨測試
橡膠按鍵簡介(Rubber keypad)
橡膠按鍵-雙色/多色按鍵一次成型
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訪客留言內容(Comments)
// Begin Comments & Trackbacks ?>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
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~!
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)
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
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
您好,
我目前做的案子也遇到了這問題,
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)。
目前我們使用dimple五個點,metal dome作動荷重180g.
請問降低作動荷重是否能優化這問題嗎?
謝謝回覆,
關於確認PCB上按鍵接觸面無沾汙,
我們板子在打完件就放在產線等待組metal dime sheet.
假如髒污是其中的原因的話,在貼dome sheet就必須清潔pad嗎?只是這樣好像有點大工程,因為我們是遙控器有10幾顆按鍵。
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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