硅膠按鍵設(shè)計(jì)要點(diǎn)及工藝簡述

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1、Rubber Key設(shè)計(jì)條件 Force 0~350 grams Range 0?5~3.0 mm Stroke 0.5*2 ( 106) Range Teleph on es. Remote Controls, Cycle Life Automotive, Radios, Toys, Calculators, Typical Uses etc. Force 30*250 grams Range 0.7*1.5 mm Stroke 0.5-2 ( 106) Range Teleph on es. Remote Controls, Cycle Lif

2、e Toys, Games, Calculators....etc. Typical Uses Force 30*150 grams Range 0?5~3.0 mm Stroke 1-3( 1(T) Range Teleph on es, Remote Controls, Toys. Cycle Life Measuring Instrume nts. Office Typical Uses Machi nes.??.etc ? Force 30-80 grams Range 2.0*4.0 mm Stroke 5-

3、20( 106) Range Computers, Typewriters....etc. Cycle Life Typical Uses Force 30*200 grams Range 1.0*2.5 mm Stroke 0.5-3 ( 106) Range Teleph on es, Typewriters, Test Cycle Life

4、 Instrume nts ?…etc ? Typical Uses Force 20*80 grams Range 0.2*1.0 mm Stroke 0.5-10 ( 106) Range Remote Controls, Cycle Life Calculators.Typewriters, Computers .... Typical etc. Uses 按鍵結(jié)構(gòu)說明圖 (11) Key (12) 檔墻高 (13)

5、 0.3 氣溝 (14) LED 孔 (15) 有效荷重 壁高 (16) 氣溝寬度 (仃)導(dǎo)電粒大 小 (18) 公模模芯 長/寬 (19) 直部 (20) 肉厚 ⑴Key犬面弧 (2)母模荷重壁長/ 寬 ⑶Key長/寬 (4) KEY 轉(zhuǎn)角 R (5) 離(拔)模角0.5。 ~3。 (6) 檔墻 0.8mm / min (7) 荷霰樂 0.2-0.3 mm/min (8) A:斜壁角40 ~ 55 (9) 行程 0.20min 如何設(shè)計(jì)一個(gè)好的觸感按鍵 如何設(shè)計(jì)一個(gè)好的觸感乂不卡鍵的按鍵是相肖乘要的，決定一個(gè)按鍵觸感的好壞冇三種耍

6、索：操作力、反彈力及行程。觸感愈歪，反彈力愈好.如果設(shè)計(jì)了非常好的觸感按鍵，則將而 臨致命的卡鍵問題?因反彈力太弱因素，該按鍵將很容易被卡在舉料澆內(nèi).故毎個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 工程師祁冇責(zé)任去選抒蛾好的按鍵結(jié)構(gòu).以達(dá)到垠佳的觸感比率。 Fp：操作力、作用力、荷重 Fc:接觸力 FD：(Fp-Fc)地落力 FR :反彈力、恢境力 Fc-Fr = 20 + 10^ Snap :」FP二Fc)-x]qo% =觸出 尺寸公差值 \ 公差値 公 &答 級(jí) 尺寸（mmPx 極粘準(zhǔn) M準(zhǔn) …般 0 ~ 6 0.10 0.15 0.25 6~ 10 0

7、.10 0.20 0.30 10-16 0.15 0.20 0.40 16-25 0.20 0.25 0.50 25-40 0.20 0.35 0.60 40"5 0.25 0.40 0.80 65-100 0.30 0.55 1.10 100-160 0.40 0.70 1.30 160以上 0.3% 0.5% 0.8% 作用力公差值 公差値() 荷董(g )\ 公 羞等級(jí) 一股 40 ?60 10 15 20 60 ?1 00 15 20 25 100-150 20 25 35 150

8、-200 25 30 40 200-300 30 35 50 當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)按鍵時(shí).我們必須考就作用力、接觸力 以及反彈力的*11互關(guān)系.依經(jīng)驗(yàn)法則：接觸力等丁反彈 力加25克。反彈力一定要設(shè)定在足以使按健任按下后能 何彈.同時(shí)反彈力不可太高以致丁損及觸感。 作用力與最小反彈力之關(guān)系 Fp FR(min) 100 20g 30g 150 30g 40g 175 35g 45g 200 40g 50g 30050g 70g :B如何計(jì)算曲線 EX 1.已知 Fp: 150 士 30g t Fr : 40g(min)求 Snap 匕下

9、限 Force Snap : x 100% =55% Snap : x 100% = 41.6% 120 作用力與最小反彈力之關(guān)系 120 作用力與最小反彈力之關(guān)系 Snap : 41.6% ?72% 120 EX 2. C知 Fp: 3N 土 0.4N , Fc 2N Force Snap : Snap : Snap : Snaf): 3.44,3 3.4 34-1.1 3.4 2.6-L3 2.6 2.64.1 2.6 乂 100% 100% X IX% X 1

10、00% 61.76% 67.64% 50% 57% Snap : 50% ~ 67.64% Fc-FR (min): 20 10g = 0.2 0.1N Fc : 0.3 * 1 = 1.3N Fc : 0.1 + 1 = 1.1N :-矽膠按鍵設(shè)計(jì)準(zhǔn)則物性及加工尺寸 以卜圖樂旨在提供好的橡膠按鍵設(shè)計(jì).在仃限的空何內(nèi)注總到雖小的何距半輕與角度。 r. i) "U U1」 Y7Z///7"入? 一 、0 ◎ C=^ O |1.外形外圓角半徑最小1.0mm 8?按鍵荷重毬外緣至外形最小距離1mm | |

11、2.外形內(nèi)圓角半徑瑕小0.2mm 9?外形圓角半徑放小0.2mm | 13?最小定位孔徑01.0mm 10.按鍵血|W|角半徑彊少0.2mm | 4?定位孔徑外緣至按鍍荷乖唯最小距離 1.0mm 11.按鍵邊緣惻角半徑最少0.2mm 5.孔與孔外緣最小距離1mm 12.離（拔）模角度0.5。~3。按鍵愈高角度愈 大 |6?按鍵荷幣:吐Z間最小距離1mm 13.方孔內(nèi)圓角半徑顯小0.5mm | |7.孔至外形般小距離1mm I Total: 9 AUTOMATIC MANUFACTURING LTD. UNIT A.10 & 11 /F .WING TA

12、I CENTRE, 12 HIN3 YIP STREET TEL 852-23424148 KWUN TONG, KOWLOON. HONG KONG FAX: 852-23437310 矽橡膠鰥妙昨s設(shè)考 一. 矽橡膠按鍵槪述 1. Rubber Key按鍵基本結(jié)構(gòu) 塑霽面 Plastic Cap 譴面Key Top (鐳肘龍刻、謫脾?崎/Laser Etching、Potting、Coating) 口J選擇頒色按鍵 Optional Color Insertion Key 科壁Wall 導(dǎo)電部份(接融)Conductive Part (Contact) 氣坑 Air P

13、ath 2?矽橡膠按鍵按力■…行程曲線圖 Fp 峰値控力(Fmax) Peak Force (Fmax) Fc 接牲點(diǎn)按力 Contact Force 按力Face 按力 Fjt 最J、回種力(Fmm) Min Return Force(Fmin) (gram) Force 氐 最矢回彈力 Max Return Force * a 3J Fd 落蓋力血=Fp-Fc) Drop Force(FD= Fp-Fc) ―；7n\ Fq 損耗力(Fg= Fp —Fj) Gap Force (Fg~ Fp F" 彳 WQ 1 A J 行

14、程 SI 峰値行程 Peak Stroke f 1 Stroke S2 按腔站行程 Contact Stroke // 1 1 O 起始鮎 Onginal Point / 1 1 行程 位置 Location p 峰値站 Peak Point 中 H * Stroke c 接桝占 Contact Point J (mm) R 回彈點(diǎn) Return Point M 最高回彈力站 Max Return Point O-P 禎載位移 Pi e-load Travel 位移 P-C 至接臟位移 T

15、ravel To Contact Travel c-s 壓縮段位移 Post Travel S-R.M-0 回彈位移 Return Travel 3?不同結(jié)構(gòu)矽橡按鍵特征性能及用途 Rubber Key頻型 ■示 行程、■力曲線 Rubber Key 袴性 1 Top Cyhndnca I Type Flat Dome Type Double Cone 一?矽橡膠按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1. Rubber Key設(shè)計(jì)的功能要求 Face Range按力西圍 Stioke Range廳程範(fàn)圍 Cycle Life 看命(xl(?

16、) 0 ~ 350granis 0.5 ~ 3 0mn\ Typical Uses王宴用逢 Force Range按力藥圍 Stioke Range廳桂範(fàn)圍 Cycle Life 需命(xl(?) Typical Uses王尊用連 Force Range按力蜀圍 Stioke Range 廳程竅B3 Cycle Life SRfiff (xlO1) Typical Uses王尊用途 Force Range按力範(fàn)圍 Stioke Range廳程師圖 Typical Uses王尊用連 Face Range按力西圍 Stioke Range廳程範(fàn)圍 Cycle Li

17、fe 壽命(xlO1) Typical Uses王要用逢 Force Range按力苗圍 Stioke Range廳程範(fàn)圍 Cycle Life 壽命(xIO^ Typical Uses王棗用逢 500 - 2.000 Telephone, Remote C onto ol, Autom otive. Radio, T oys. Calculator,... etc. 電話?搖控壽?收音機(jī)、 玩具?計(jì)茸器等 0 - 250^ams 0.7 ~ 1 5mm 500 - 2,000 Remote Telephone. C oiitiok Toys Games,

18、Calculator,..,, etc. 雷詁?搖控器、玩且、遊 數(shù)機(jī)? it算器等 30 ~ 150grains 0.5 ~ 3 Omni 1,000^3,000 Telephone. Remote Control, Toys. Measuiing Instruments, Office Machine 電詁、搖疸黯、做型則量 30 ~ SO^anis 2 0 ~ 4 0 mm 5,000 ~ 20.000 Computer; Typewntey .. etc 電抵打亍快尊 30 ~ 200grams 10*2 5mm 500 ~ 3.000 T el ep

19、hone, Typewntei. Test Instiimxents, ... etc. 電話訊輪簾君 20 ~ 80grams 0.2 ~ 1 Omni 500 10,000 Remote Control, Calculator. Typewriter, Coinpxiter, etc. 搖控器?計(jì)算器? TTT 機(jī)?香屜等

20、 0按動(dòng)按鍵時(shí)能達(dá)到設(shè)定的功能； ?.撤除外力后，按鍵能自動(dòng)、完全復(fù)位； 8按鍵在按動(dòng)和復(fù)位過程中有良好的手感，無阻、滯、澀的感覺; 0保証按下按鍵邊緣位置時(shí)亦有作用。 2?Rubber Key結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 0.圖示 ! : : \ 廠八 「廠， ? ， —| ■■ ? ■ | ? ■ ■ ? | | — ■ ? 4 ? B 十 1 ? J 1 \ ? 1 |\ —1] 1 ? -A— ^zz? 1.外圓每半徑爲(wèi)1.0至1.5mm 2.最、半徑勇0 3mm 3最小內(nèi)囿角半徑爲(wèi)0 2mm 4.定位孔至科壁邊緣線下小

21、於10mm. 5.最小定位孔徑爲(wèi)10mm 5.斜壁底間距比a大2 0mm 7譴面圍餌半徑不小於0 25nun 3滝面頂侵圓角半徑不小於0 2mm. 1. Typical outside radius is 10 to 1 5nim 2 Minimum radius is 0 3mm 3 Mmimuin inside radius is 0 2mm 4 Spaang between the edges of a rubber dome and a guide hole is 1 0mm or more S. Guide holes are a min l .Oinin in d

22、iameter 5 The width of a rubber dome base is typically 2 0mm more tlian a 7 The minimum radius for the side edges of key top is 0 25mm 3 The minimum radius for the top edges of key top is 0 2mm ?.技術(shù)要求(in drawing sheet供參考，任選) a. Actuation force: 130+35 grams b? Tactile feedback required. c

23、. Expected life cycle: 1 x 105 niiiunuun d. Silicone nibbcr hardness: 50 ?60 . c. Contact resistance less than 200 olrnis f. Stroke = 1.0 (orl.5) mm. g? Tliickiicss of carbon pill = l.Onun. h. Contact boiuicc less tlian 12m seconds? i? Pad color: optional. j? Giapliic piinting: optional? 3.

24、Rubber Key與塑膠殻配合 O ?般設(shè)計(jì)規(guī)則 3 5 v d ■ A & B dimensions of plastic塑膠殼健孔的尺寸 a & b dimensions rubber矽惶膨建迸的尺扌 臺(tái)理比例爲(wèi)A-a N 0 3mm, B-b > 0 2mm （具證取値見下表） R the comer radius of plastic塑膠譴孔囿角的半徑 r the comer radius of rubber的槨腦縫囿斟的半徑 1mm S R S 1.25mm, 0 75mm S r S lmnus better 合理比例爲(wèi) 1mm S R

25、S 1 25mm, 0 75mm S r S 1mm H the dimension of key tops & plastic 健妊西出勝殼的高度 S the stroke of key pad 健送的行程 臺(tái)理比例爲(wèi)H-S 2 0.5nini D-d = 1.5 ~ 20mm is preferred 臺(tái)理比例爲(wèi)D?d= 1.5 ~ 20mm P diameter of post 小性直徑 t the gap between post & conductive pill 小柱運(yùn)痺雷;粒頂謀之間的 的距離 P 1 0mm is preferred 標(biāo)準(zhǔn)尺寸 1 0mm t =

26、0 1 -015mm is preferred 標(biāo)準(zhǔn)尺寸 t=0 1 - 0 15mm Fc : click force接胄蟲站動(dòng) Fc= Fl ? F2 >25g :s preferred 轉(zhuǎn)隹數(shù)據(jù) Fc=Fl ? F2 >25g ?間隙値推薦選擇表 按鍵外形、尺寸、行程大小是影響按鍵設(shè)計(jì)間隙値大啲主要因素，一刪青況下，外 形簡單，尺寸行程小，配合間隙取値就小，反之則大。Rubber Key與塑膠殼配合間隙値 見下表： &防"Key與塑摻般配合間潦推薦値表（全部零單邊間團(tuán) a. Rubber 行程爲(wèi) l.Onun 尺寸 分類、\ 1-10 10-20 20-30 30-

27、40 40-50 50 ~ ◎ 0.10 0.10 0.12 0.15 0.30  A 0.10 0.12 0.15 込 0.10 0.12 0.15 0.18 0.20 0.18 0.30 0.35 異形 0.15 0.20 b. Rubber 行程爲(wèi) 1.5mm 尺寸 分類、 0?10 10 ?20 20 ?30 30-40 40-50 50 ~ ◎ 0.10 0.12 0.14 0.16 △ 0.12 0.14 0.16

28、 a 0.12 0.14 0.16 ■ ■ ■ ■ 1 多邊形 1 0.20 0.30 異形 0.16 0.20 c. Rubber 行程爲(wèi) 2.0mm 尺寸 分類、\ 0?10 10 ?20 20 ?30 30 ?40 40 ?50 50 ~ ◎ 0.10 0.12 0.14 0.16 A 0.12 0.16 0.18 / \ 0.12 0.16 0.18 ■ ■ ■ ? 0.25 0.35 異形 0.1

29、8 0.22 ?-?般尺寸公差 Length(mm) <10 20 30 40 50 >50 Tolerance (mm) 0 1 0 15 0 2 0.25 0 3 0 6% ?.彈力範(fàn)圍的一般精度  Force (g) 50 70 90 100 120 150 170 200-250 Tolerance (g) 15~20 20-25 20-30 25-35 25-35 30-40 35-40 50 三Rubbei與PCB的裝配方式 Rubb.i Key的裝配

30、方式 示意圖 2抵 說 明 a采用拉腳固定 b拉腳與PCB之間采用過盈配臺(tái) c 般過盈最量取0 3mm d拉腳過盈卻分高度取2 0mm e Rubber Key與面殼配合間;點(diǎn)?股取單遑0 2 *0 3mm a采用性仔定位.用PCB將Rubber key壓在膠般上 b. Rubber key 上定位孔＜DA^2mm C與性仔間采用間隙配臺(tái).△-股取O Smm. d PCB相建位置中孔與罡位性仔間也采用間激配合， △ R15mm 4? Rubber + Key Top (Button)裝配方式 0.多粒Rubber的裝配方式 a Rubber與PCD采用拉腳固定或

31、性仔定位. b. Key Top的十字形胃垂在Rubber h.淚吒量0 2mm 8單粒Rubber裝配方式 -RUBBER a Rubber上開f ?亍型槽,Key Top上做| ?字型骨. b. Rubber與Key Top配合稍帝過盈，配奘配石不致晃 動(dòng)， Rubber 壓量 O.?mm。 7 TOP a左圖爲(wèi)單壯小Rubber與Key Top的配臺(tái)方式， b. Key Top的Boss上有一小孔， c. Rubber TOM性與Key Top爲(wèi)過盈巫合，過蠱 量：0.1mm?保証小粒Rubber不晁動(dòng)， d Rubber 垂量 0 2min, e Ru

32、bber與PCB采用拉腳固定。 三.Rubber Key的選用 1. Rubber Key在選用時(shí)應(yīng)考慮以下三點(diǎn) O. Rubber Key 行程 回彈力 預(yù)壓量（Rubber受壓部位的高度須大于按鍵與PCB之間的距離，以使按鍵常態(tài)時(shí)不致 晃動(dòng)，預(yù)壓量一般取0.2nim）。 下表爲(wèi)般選用育例： 雁用例子Applications 行程 Stroke(mm) 按力 Actuation Force(g) 耐用力 Durability(xl0) cycles) 計(jì)算器 Calculators 0 2-3.5 30-80 300-1.000 音客股謫 Audio Equ

33、ipment 0 3-1.5 60-150 100-500 汽車音答 Car Radios & Stereos 0 3-10 60-200 100-500 雷視尺綠^機(jī) TV&VTR 0 1-15 30-100 300-1.000 通話器 Transmitters 03-1 5 80-150 300-1.000 按鈕電詁 Puslybutton T elephones 1.2-3.5 70-200 1.000-3,000 奄了遊載 Electronic Games 0 2-1.5 30-150 500-1,000 音架器材 Music

34、al Instruments 0.7-3.5 30-70 1,000 Computer Terminals 2 0-4.0 40-90 5,000-10,000 事動(dòng)打字機(jī) Electnc Typewnters 3 0-4 0 40-70 5,000-10,000 印字機(jī) Pnnter 1 0-3 5 30-80 500-1,000 測(cè)量儀器 Instrument Measuring 0 3-1.5 30-100 100-300 搖控雯 Remote Control 0 3-1.5 50-150 300 影EW傳真機(jī) Copy /

35、Fax Machine 0 2-1.5 30-150 100 五.Rubber Key附屬設(shè)計(jì)部分 導(dǎo)電粒一設(shè)計(jì)規(guī)格 頊目Items 導(dǎo)雷粒的標(biāo)準(zhǔn)尺寸Standard Sizes 團(tuán)形Circle 02 ?(D2.5 *(I>3 ? 03 504 ? 04 5 * G5 ? 05 5 * 0607 * 08 方形Square 形 Ellipse 適宜做絲印尊電油塁尺寸不限制 Conductive ink pnntings contact is recomended. size is flexible 寫重粒電沮値 施加lOOg力之下?小于150 Q

36、壽侖 30,000.000 印刷型電阻値 施加300g力之下，小手800 Q 壽布 1 x 106 Conductive Pill Resistance Less than 150 ohms witli 100 grains loading Load 30 nullion PnntType Resistance Less than 800 ohms witli 300 grains loading 2?絲網(wǎng)印刷一般槪念 鍵經(jīng)責(zé)面宇體或圖形絲印Button Graphics 滝超茨面全色絲印Full Surface Pnnting I -A - 1 1

37、 中心鮎公蔓爲(wèi)0.3mm(Giaphics Offset centerO 3mm) 耐磨損能力 能抵受RCA絲印壽命測(cè)試儀按照IU4001 PORA 5.3 1 e之2018664規(guī)恪摩擦15次 Abrasion Resistance All must pass 15 cycles minimum wear on RCA Abrader. 201S664 per IU4001 PORA 5.3 le 六?Rubbd Key性能及測(cè)試 1. 矽橡膠機(jī)械及電器性能 非卑重連 Non-Conductive Silicone 卑重硅 Conductive Silicone 使用

38、盤度 Temperature For Use -50rC ……+ 250C ?5(TC ……+ 250C 單位比重 Speafic Gravity 1 16 1.18 拉力強(qiáng)度 Tensile Strength 80 Kg/cm2 50 Kg /cm2 斷裂強(qiáng)度 Tear Strength 20 Kg/cm 12 Kg/cm 壓祎率 Compression Set 60% (180cC x 22hrs.) 28% (150C x 22hrs.) 破壊伸度 Elongation At Break 310% 220% 雷「且率 Speafic Re

39、sistively 1 x 1015 Q cm 4 Q cm  培牌電沮 Contact Resistance <100 Q 垢燒重流量(DC) Contact Rating (DC) 12V-30mA 接燭起彈片間 Contact Bounce < 20 msec. 諧黒時(shí)間 Chattenng < 5 msec 絕緣度 Insulation Breakdown 26k V/mm ■ ■ ■ ■ 介貢常數(shù) Dielectnc Constant 4 2 (50 Hz) ■ ■ ? ■ 介賈正切 Dielectnc Tangen

40、t 13% (50 Hz) ■ ■ ■ ■ 顔色 Color 可選加顏色 Coloring Possible 里色Black 2?矽橡膠按鍵壽命測(cè)試 悻膠按鏈之壽命測(cè)試(Life test for rubber key) eao cm BO hilial Su aspoopoo-ricrfitf 3pOOpOOcycht 9 # 壽命測(cè)試方去是用15mA DC以毎秒三次的連度將譴妊按下接卿線路板 The durability test was conducted by operating a key at a rate of

41、3 times/sec with a current of 15mA DC applied on the Cu-Au plate PC board :計(jì)評(píng)審內(nèi)容 1從結(jié)構(gòu)上檢杳其封應(yīng)的性能，用途是占與設(shè)計(jì)要求一致 2⑴定位孔至科壁邊緣線距離下小丁 1 Omm. C)定位孔不小于1mm, (3)鏈面圍角半徑不小于0.25mm. 3.⑴塑膠般與Rubber Key的間際需滿足表中規(guī)定. (2)H-S NO.5mm 4 (1)與PCB的裝配方式； (2)Rubber 預(yù)璽量(?般爲(wèi) 0 2mm) 5 Rubber Key表面絲印測(cè)試參考QAD-TEI-011. Rubber

42、Key壽命測(cè)試，能達(dá)到相應(yīng)的壽命要求. # 1 Rubber Keypad Research Report 第一章. 問題的提出 第二章. Rubber Keypad 材 料 第三章. 熱壓模具 第四章. Rubber Keypad生產(chǎn)匚藝及設(shè)備 第五章. Rubber Keypad力度曲 線 第六章. Rubber Keypad 結(jié)構(gòu) 第七章. Rubber Keypad 絲印及 Coating. 第八章. Rubber Keypad測(cè)試與設(shè)備 第九章. 常見問題分析 第十章. New Spec及設(shè)計(jì)參考圖紙 第十-?章. 附錄?：液態(tài)

43、硅橡膠注射成型系統(tǒng)簡介 附錄二：測(cè)試情簡介 第一章問題的提出 一? Out of Spec 問題. 一直以來，很多Rubber Keypad來貨Oul of Spec,包括Force, Click等導(dǎo)致一系列 的品質(zhì)問題?一方面由于模具生產(chǎn)維修造成的變化及老化；另一方面由于我公司部分 圖紙規(guī)定的Spec不恰當(dāng)，Vendor根本做干到或者很難做到.例如某Model Keypad P/N: 39-4033,圖紙規(guī)定AF值為135(20, RF為90(10,未規(guī)定Click值‘Vendor做不到. 二. 對(duì) Silicone Rubber Keypad 的認(rèn)讖? 長期以來，我們對(duì)Si

44、licone Rubber Keypad彈力曲線缺乏認(rèn)識(shí)，對(duì)Tooling的制作 和維護(hù)，對(duì)Rubber Keypad成型工藝等認(rèn)識(shí)不深，這需要我們?nèi)娴?，深層地認(rèn)讖它. 期望對(duì)一些長期以來，懸而未 的問題進(jìn)行解.如我公司RMA機(jī)Rubber Keypad 表面油污的產(chǎn)生及防止. 3 PDF 文件使用 ^pdfFactory Pro"試用版木創(chuàng)建 www. fineprint, com, cn 1 Rubber Keypad Research Report 本報(bào)告根據(jù)我們多年來積累的經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)Vendor訪問的記錄，希望能對(duì)我公司以 后設(shè)計(jì)Rubber Keypad及對(duì)其品

45、 蜜控制有所 助.同時(shí).也可能有不確切或不完善的地方. 我們希望今后能進(jìn)一步對(duì)Keypad進(jìn)行深入的分析,使本報(bào)告不斷完善. 第二章 Rubber Keypad 材料 Rubber Keypad的原材料主要為硅橡膠?另還有硫化劑，色劑和硅油等附加成分. 一?硅橡 硅橡膠即聚硅刨橡膠(Silicone Rubber),它是一種分子鏈兼具無機(jī)和有機(jī)性質(zhì)的 高分子彈性材料.柔軟且透明，具有較好的抗疲勞強(qiáng)度和抗撕裂強(qiáng)度. (一)?硅橡膠的合成? 鎮(zhèn)甲烷 合成工藝路線. 硅 CH3 ( Si?Cl ch3 I ?(??Si(O?n(練狀) I CHi 1.單體合成. 硅橡

46、膠的單體為二甲基二氯硅烷,目前制取二甲基二氯硅烷的工藝路線普 遍是以氯甲烷及硅粉在氯化亞銅催化劑作用下一步直接合成，生成甲基硅 烷混合物，經(jīng)精餾提純得產(chǎn)品二甲基二氮硅烷. Cu Si + CH3C1 > 3OO~32OC CH3 ch3 I I Cl(Si(Cl + CH3( Si(Cl ft is I I ch3 ch3 ch3 I CHj—Si—Cl I CH3 CH. I Cl—Si—Cl I CHj 2.水解?聚合 二甲基二氯硅烷經(jīng)水解后成環(huán)狀硅氧聚合物，再經(jīng)催化劑催化作用，形成 線性的硅氧聚合物?即硅橡膠. CH3 水洗 I Cat

47、 PDF 文件使用 ^pdfFactory Pro"試用版木創(chuàng)建 www. fineprint, com, cn 1 Rubber Keypad Research Report Cl( Si(Cl I CHj J Si (O?n (環(huán)狀)+ HC1 ?>Si(O?n (環(huán);伏) -HC1 I CH. -I-Si(O?n (線狀) I ch3 (二).硅橡膠的結(jié)構(gòu)和主要性能. 1 ?硅橡膠的結(jié)構(gòu)： CHj 1 硅橡膠的化學(xué)結(jié)枸式為： 1 ? Si (O?n ch3 (1) .由分子式看?硅橡膠的主鏈均由Si(O組成,鍵角為109~

48、160(,其結(jié)合距離 大,電子密度小，故鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)較易，呈現(xiàn)出良好的柔軟性?也造成透氣，透油等 特性. (2) .由于Si(O的燃燒值106Kcal/moL所以硅橡膠具有良好的耐熱性(熱光分 解穩(wěn)定性)和耐候性. (3) . Si(O的燃燒熱(結(jié)合力)大，使硅橡膠對(duì)化學(xué)藥物的不活潑性增加,但由于 8+ 8+ 5+ 三Si(O(Si三(分極)，使酸鹽較易切斷硅橡膠的分子鏈?故其耐化學(xué)藥品 性較差. (4) .由于硅橡膠為無機(jī)物主骨格構(gòu)造，使其具有較好的硬度.并且在受熱時(shí)分 解為SiO2產(chǎn)物，故有較好的難燃性和絕緣性. 2. 硅橡膠的主要特性. (1).物理機(jī)械性能: 項(xiàng)目

49、比重 (25C) 硬度 抗張強(qiáng)度 (kg/cm) 延伸率 (%) 抗拉強(qiáng)度 (kg/cm) 至縮量(％) 硅橡膠 1.11-1.18 40-805 70 >100 >10 <35 (2).電氣性能 項(xiàng)目 接觸電阻 體積電阻 擊罕電堅(jiān) 介電常數(shù) 介電損耗 硅橡膠 >100MQ (25OVDC 100MA) >2xlO,4(Q-cm) 29~25kv/mm 2?6~35Mhz 14xl0‘~ 10‘Mhz (二).硅膠類型. 硅膠按生產(chǎn)地域可分為兩大系統(tǒng)：日本系統(tǒng)和歐美系統(tǒng). 5 PDF 文件使用 ^pdfFacto

50、ry Pro"試用版木創(chuàng)建 www. fineprint, com, cn 1 Rubber Keypad Research Report 日本系統(tǒng)材料較為粘手，但成型性能較好. 歐美系統(tǒng)材料較不粘手，但成型性能稍差于日本系統(tǒng). 1. 硅膠按其分子結(jié)構(gòu)和性能不同可分為以下四大類： (1) .二甲基系(發(fā)展初期) CH, CH5 CH3 I I I ?O(Si(O(Si(O(Si(O?n i I i CH3 CHj CH3 (2) .甲基■乙烯基系：該系對(duì)硅膠強(qiáng)度及壓縮永久變形最方面進(jìn)行了改良. CH3 CH? I I ?O(Si(O(Si(O?n I I

51、 CH3 CH=CH： (3) .甲基■苯基■乙?烯基系：孩系具有良好的耐寒性，耐放射性. c6H5 ch3 ch3 I I I ?O(Si(O(Si(O(Si(O?n i i i CH3 CH3 CH=CH2 (4) .甲基■執(zhí)化烷基■乙烯基系：其特性為耐油，耐溶劑性. CHj CH3 CHj I I I ?O(Si(O(Si(O(Si(O?n i i i C2H4 CH3 ch=ch2 I CF3 (三).應(yīng)用. 由于各種品牌的硅橡膠質(zhì)量參差不齊，為保証買量，我們現(xiàn)階段指定Shinetsu (信越),Dow Coming (道康寧),Toshiba(車芝)三

52、種品牌,而我們keypad供應(yīng)商大多使用 信越原料(Shinetsu). 常見的硅膠硬度有40(, 50(, 70(, 80(.硬度越高，Keypad手感越好.但硬度太 高會(huì)影 Keypad的壽命.硬度越低,相應(yīng)成形后的keypad越軟，手感較差，且key與 塑膠孔位摩擦力會(huì)增大，易造成Jamkey.故此，我們一般要求材料硬度為60(5(. 為達(dá)到我們的要求，供應(yīng)商現(xiàn)最常使用信越品牌的KE971U(硬度70()和KE951U (硬度50()硅膠各一半混合調(diào)配成60(硅膠，而不直接采用KE961U(硬度60()硅膠. PDF 文件使用 ^pdfFactory Pro"試用版木創(chuàng)建 www.

53、 fineprint, com, cn 1 Rubber Keypad Research Report 這是因?yàn)镵E961U的成型性能較差，成型后較脆?導(dǎo)致脫模時(shí)較易撕裂. 現(xiàn)將KE971U, KE961U, KE951U特性列表如下: 色澤 塑性 比重 硬度 強(qiáng)度 U期V 強(qiáng)度 ；A^uE (%) 魅縮量 (%) 化 強(qiáng)度 KE951U 透明 250 1.14 51 9.3 380 13 72 10 C82 phr 3.1E5 KE961U 灰 290 1.22 62 9.0 310 14 65 10 C

54、g2 phr 1.8E5 KE971U 灰 350 130 71 7.3 230 15 58 11 Cg2 phr 2.1E4 二.架橋劑(硫化劑)? 硫化劑作用為在硅膠中與硅膠分子發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)?改變分子鏈結(jié)構(gòu)，而改變生膠 性能,使之在一次硫化時(shí)能夠良好成型. (一) .反應(yīng)過程. 硫化劑用量的多少會(huì)影硫化反應(yīng)速率的快慢，常用配比為100:0.5,其反應(yīng) 主要為以下幾種： 1.架橋反應(yīng).(-1) I I I I (Si(CH3 +CH3(Si( F#CH2 + CH2(Si( (C-2 以此反應(yīng)為優(yōu)先反應(yīng)). I I I I 1. 架橋反應(yīng)(?

55、2) OR I I I II I (Si(CH=CH2 + CH3(Si( (Si(CH2€M2CH(Si( (08以此反應(yīng)為優(yōu)先反應(yīng)). I I I I (二) .分類. 硫化劑有多種形態(tài)及物態(tài)，但其作用相同.我們常用的硫化劑為信越C-8和 C-2.各種類硫化劑和用途列表如下： 品名 外覷 加硫化劑成分 加量 II-Ax 用途 C-l 白色膏狀 苯械氧化物50%. l.Ophr 120?125C 一般mold(薄物)用. C-2 白色膏狀 二-2,4,二氯苯魅氧化物50% 1.5phr 120~125C 常壓熟空氣加硫用 C-3 白色油灰狀

56、 Dicumyl peroxide 20%. 3.()phr 155~16OC 水蒸汽加硫用. C-4 灰白硬膏狀 Di-t-butl peroxide 20%. 2.7phr 165-170C —般mold用. C-7 白色硬膏狀 單氯苯苯緘試化物50%. 1.5phr 常足熟空氣和水蒸汽加硫用. C8 灰色膏U 2.5-dimethyl-2.5-bis (t-butylperoxy) 80%. 2phr 165-170C 一般mold (厚)用. C8A 半透明膏狀 成份同上(80%) 0.6phr 165770%： 一般mold

57、(厚)用. C-10 福色硬膏狀 含有金鹽. 扭 八“ 150~170C 附加mold (厚)用. C-14 灰白色硬膏狀 成份同C4 4.0phr 165~170C 一般mold用.臭氣除去品. 7 PDF 文件使用"pdfFactory Pro"試用版木創(chuàng)建 www. fineprint, com, cn 1 Rubber Keypad Research Report C-15 乳白色膏狀 成份同C-1I 50% 1.5phr 165~170C 一般mold,防止黃變. C-16 淡黃色透明液體 成份同C-11 50% 0.4

58、phr 165~170C 透明成型用. 三. 色母. 加入色母，以達(dá)到我們要求的Keypad顏色.現(xiàn)主要為Toshiba及信越色母. 四. 硅油. 主要為巡基硅油，為無色或黃色透明油狀物，是一種低分子有機(jī)硅化合物?它 是一種硅橡膠結(jié)構(gòu)控制劑,可簡化硅膠加工工藝，改善加工性能,防止膠料發(fā)生結(jié)構(gòu)性 變硬.但由于硅油為一種中性物質(zhì).本身不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在Keypad成形后也會(huì)以原 狀態(tài)存在Keypad中；而Keypad使用過程中，硅油會(huì)滲透或揮發(fā)出產(chǎn)品表面，影 電子 產(chǎn) 品的導(dǎo)電性能，因此我們的產(chǎn)品對(duì)硅油含量有嚴(yán)格的規(guī)定,即成品中其含量必須低 于2.5%含量. RubberKe

59、ypad生產(chǎn)工藝流程及設(shè)備 一? RubberKeypad生產(chǎn)工藝流程圖? 9 PDF 文件使用 ^pdfFactory Pro"試用版木創(chuàng)建 www. fineprint, com, cn 1 Rubber Keypad Research Report # PDF 文件使用 ^pdfFactory Pro"試用版木創(chuàng)建 www. fineprint, com, cn 1 Rubber Keypad Research Report 12 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 二?工藝流程及設(shè)備. 1

60、?原料采購. 硅膠原料常用品牌有 SHIN ETSU. DOW CORNING, TOSHIBA, TORAY, GE, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11 PDF 文件使用 ^pdfFactory Pro"試用版木創(chuàng)建 www. fineprint, com, cn 1 R

61、ubber Keypad Research Report 1 Rubber Keypad Research RcpoiT WALKEY, BUYER 等.產(chǎn)品現(xiàn)在使用 SHIN ETSU, DOW CORNING, TOSHIBA三個(gè)廠家的Silicone Rubber,此三個(gè)廠家的原料質(zhì)量較好且較穩(wěn)定.常用 的Silicone Rubber硬度由40度到80度.(邵氏Shore A硬度).其具體細(xì)節(jié)請(qǐng)參看Rubber Keypad材料一章. 2. QC1,指來料檢代 對(duì)Silicone Rubber原料的主要檢含項(xiàng)目有： A. 顔色,硬度和密度.B.清潔度.C.收縮率. D

62、.抗拉強(qiáng)度，伸長率及撕裂強(qiáng)度等物理特性. 對(duì)黑粒原料主要檢含項(xiàng)目有： A. 直徑和厚度. B.導(dǎo)電電阻.C.清沽度，有無雜質(zhì). 3. 原料入庫. 檢含合格的原料入庫待生產(chǎn).庫內(nèi)要求干淨(jìng)整潔，物品分類分區(qū)擺放，標(biāo)識(shí)清楚. 4. 領(lǐng)料稱量. 原料領(lǐng)出去生產(chǎn)時(shí).其稱量須嚴(yán)格按配萬數(shù)據(jù).Silicone Rubber原料用電子秤稱 量，每次稱量最好大于5KG,以減小誤差.色母和硫化劑稱量須用高精度電子秤,其精度 須達(dá)到0.000lg.因色母和硫化劑稱量稍有偏差，對(duì)Keypad顏色及硫化質(zhì)量有很大影響. 5. 混煉. 將Silicone Rubber與其助劑混合均勺的過程稱為混煉.Key

63、pad生產(chǎn)中混燥的目 的是為了讓色母與硫化劑均勻分散到Silicone Rubber之中，色母的作用是將Rubber 色.硫化劑的作用是使Rubber分子鏈之間產(chǎn)生交聯(lián)，使Rubber固化從而保持形;伏和性 能.混煉常用雙覲機(jī)，煉膠時(shí)輾筒溫度應(yīng)控制在30(C之下.覲筒溫度越低，混煉效果 越好，故混煉機(jī)械通常沒有水冷裝置.以吸收混嫌過程中產(chǎn)生的熱.混煉好的物料在 熱壓成型前應(yīng)停留一段時(shí)間，稱預(yù)停留時(shí)間.預(yù)留作用是使硫化劑在Rubber中分散 更均勺.適宜時(shí)間為24-72小時(shí).時(shí)間太短，硫化劑均勻性差生產(chǎn)質(zhì)量車穩(wěn)定.但時(shí)間太 長物料流動(dòng)性變差，生產(chǎn)時(shí)須重新設(shè)定參數(shù).所以預(yù)停留時(shí)間如超過72小時(shí)，則

64、須重新 混燥后才可使用. 常用的硫化劑有兩種：A.C-8 (C-8E),用于一般制品. B. C-20,用于透明抗黃制品中. 6. QC2.混料檢何，其主要檢金項(xiàng)目有： A. 硬度.B.顔色.C.混料均勻度.D.清沽度. 硬度測(cè)量用邵A (Shore A)硬度計(jì)，常用型號(hào)為TECLOCK GS-706.顏色用目測(cè)為多， 但也可使用色差計(jì)分析. 13 PDF 文件使用 ^pdfFactory Pro"試用版木創(chuàng)建 www. fineprint, com, cn 1 Rubber Keypad Research Report 7. 切料稱量. 將片料壓成要求寬度的條料后

65、再準(zhǔn)確稱量后，待熱壓成型.稱量常用托盤天平， 其精度須達(dá)到O.lg以上. & QC3.切料檢査.檢査項(xiàng)目有： A.切料寬度和厚度.B.物料清潔度?不允許有雜賞混入.C.稱量是否準(zhǔn)確. 9. 熱壓成型.(一次硫化) 將料條按落料要求放于下模板上,再合模熱壓成半成品?落料方式有兩種，一 種將料 直接擺放在下模模腔，第二種用鐵氟龍托盤擺放?避免未冷 的模腔提前將 料 硫化.成型條件一般為：上模溫度165(C左右下模溫度160(C左右.上,下模溫差 為5(C為佳.上模高干下模溫度?是因?yàn)镵eypad是留在上模?剝片時(shí)用風(fēng)槍吹,上模散 熱較下?？?故加熱時(shí)溫度高一些?模溫的高低主要敢決于Key的

66、大小及高度：Key 越細(xì)越高，走料越難，要求走料時(shí)間長?模具溫度須低一些成型時(shí)間較長.Key越大越 低，走料越容易，需要走料時(shí)間短,模具溫度可以高一些，成型時(shí)間短，生產(chǎn)效率高. 此工序注意控制的工藝參數(shù):上下模溫?成型壓力，硫化時(shí)間，排氣時(shí)間，落料 方式. 常用的熱壓成型機(jī)見下表 制造商 100T 150T 200T 25OT 300T 葆城 機(jī)臺(tái)面櫃 400x150 150x500 500x550 550x600 600x650 模板面11 300x350 350x400 400x450 450x500 500x550 巨荃 機(jī)臺(tái)面憤 400x450 450x500 500x550 550x600 600x650 模板面積 300x350 350 入 400 400x450 450x500 50()x550 敬隆 機(jī)臺(tái)面積 4()0x4(X) 450x450 500x500 550x550