專利名稱：一種全鍵盤組件、制作方法及其全鍵盤的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種全鍵盤組件及其制作方法及其全鍵盤。
技術背景
科技日新月異的今天，人們對手機的要求也越來越高，不僅要手機功能齊全，質量 過硬，還對手機外觀和厚度等方面提出更高要求。
目前，很多手機會配備QWERTY全鍵盤，即第一行開頭6個字母是Q、W、E、R、T、Y的 全鍵盤布局，也就是現在普遍使用的電腦全鍵盤布局，其每個按鍵對應一個印有數字或者 字母的字符。
現有的按鍵的制造方法主要有兩種塑膠平板全鍵盤法和超薄P+R法(P是指 Plastic-塑膠，R是指RiAber-橡膠)，而后將按鍵組裝在覆蓋導光膜的彈片上面形成組件。
塑膠平板全鍵盤組件是由塑膠平板和硅膠兩部分組成，其工藝也包括制作硅膠和 制作平板兩部分。硅膠一般是用熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)薄膜和液態硅膠油壓成型，然 后通過沖模沖出外形，部分按鍵沖出外形后還需要再次和鋼片油壓成型。塑膠平板一般采 用聚碳酸酯(PC)片材，首先進行背面印刷數字或表面效果等，然后通過數控機床(CNC)加 工出單個鍵帽，甚至是整個全鍵盤。最后將PC片材和TPU薄膜與液態硅膠油壓成型的薄片 用快干膠貼合成整個按鍵。這樣最終按鍵的厚度為0. ImmTPU薄膜厚度+0. 2mm硅膠厚度 +0. 4mmPC片材厚度+0. 02mm快干膠厚度+0. 15鋼片厚度+0. 2導光膜厚度=1. 07mm。
由于塑膠平板按鍵表面是平的，外觀效果比較簡單，PC片材背面印刷也比較單一， 最后導致整個按鍵表面效果一般。此外，由于各個鍵帽之間都沒有斷開，TPU薄膜支撐力度 不夠，剛性不足，很容易造成連動，從而導致手感不良，尤其對于全鍵盤而言，由于其按鍵個 數遠多于普通手機全鍵盤，不良反應更甚。有些按鍵為了增加硅膠的剛性，需要在硅膠上涂 一層改質劑和鋼片油壓成型。這樣得到的按鍵剛性很好，但是硅膠層太薄，當硅膠貼上PC 鍵帽后，用戶使用時很容易將硅膠層拉破。此外，雖然加入鋼片能夠增強剛性，但是在生產 過程中鋼片容易變形，而且鋼片在成型之前需要印上一層膠水，膠水的有效期很短(只有 M小時)，增加了生產的難度。
超薄P+R全鍵盤組件是通過向導光板(Light Guide Plate)中注入硅膠后用快干 膠貼上PC鍵帽組合而成。其工藝包括PC鍵帽和導光板。導光板注入硅膠部分先由注塑 用PC啤出導光板，然后用特殊的改質劑涂在導光板需要與硅膠粘結的部分，最后放入模具 和液態硅膠成型。PC鍵帽部分先是由注塑啤出整框的PC鍵帽，一般的一框產品有多個鍵 帽，鍵帽和鍵帽之間由膠道連接在一起。然后整框鍵帽經過印刷、噴涂、鐳雕等多道表面處 理形成鍵帽的表面效果，還可以電鍍、鍍金等工藝使鍵帽表面效果更加靚麗。接著用沖模或 者激光切割將整框鍵帽沖切成或者切割成單個鍵帽。最后將光導和PC鍵帽組裝將一個個 散的PC鍵帽按照規定的位置排布到貼合治具中待用，將注了硅膠的導光板排進另一塊貼 合治具中，涂上改質劑，然后點上膠水，最后將兩塊治具緊密壓合一段時間后取出，就形成 了最終的超薄P+R全鍵盤組件。其最終鍵盤組件的厚度為0. 6mm光導厚度+0. 5mm PC鍵帽厚度+0. 2mm硅膠厚度=1. 3mm。超薄P+R全鍵盤表面處理相對豐富，外觀多變；且鍵帽之 間都分開，因此不會在按鍵時產生連動，手感較好。PC導光板也給硅膠提供了足夠的支撐。 但是這種按鍵由于工藝的局限性，難以成型較薄的全鍵盤。另外因為全鍵盤單個按鍵較多， 排布按鍵時組裝較難且容易錯位。
最近又出現一種新工藝利用紫外光硬化劑(UV膠)涂在PC平板表面，然后滾壓 將UV膠壓平，接著通過紫外光照射使UV膠硬化，再印上油墨；最后用CNC (計算機數字化控 制計算機數字化控制)切割出產品輪廓。但此方案尚處實驗階段，不穩定因素很多，UV膠 也沒有穩定量產，且生產成本高，模具表面要求高，操作難度大，很難滿足量產需求。另外該 按鍵表面裝飾太性差，且使用過程中容易脫漆。
中國專利200810147384. 4提供了一種全鍵盤的生產方法，其是將UV膠固化成 鍵帽層，然后由鋼片、第二塑膠平板和硅膠通過油壓工藝成型RiAber層，然后將鍵帽層和 Rubber粘合。其制得的全鍵盤最小厚度為0. 75毫米，但是該專利的產品結構比價復雜，實 際上難以減薄全鍵盤厚度，且UV膠固化后作為鍵帽部分手感較差。發明內容
本發明為解決現有的制作按鍵的方法制得的全鍵盤組件剛性不足，很容易造成連 動、全鍵盤厚或者不能穩定生產的缺點，提供一種剛性好、不易發生連動、全鍵盤薄而且能 夠穩定生產的全鍵盤組件及其制作方法及其全鍵盤。
本發明提供了一種全鍵盤組件，其中，該全鍵盤組件包括硅膠按鍵本體，所述按鍵 本體包括上表面的多個第一凸起，所述第一凸起為全鍵盤組件的按鍵部分，所述按鍵本體 還包括下表面的多個第二凸起；覆蓋在按鍵本體表面并包覆所述第一凸起的薄膜層；以及 套設在第一凸起底部的支架體。
本發明還提供了一種全鍵盤，該全鍵盤包括上述全鍵盤組件、線路板和殼體，線路 板包括金屬彈片，所述全鍵盤組件包括硅膠按鍵本體，所述按鍵本體包括上表面的多個第 一凸起，所述第一凸起為全鍵盤組件的按鍵部分，所述按鍵本體還包括下表面的多個第二 凸起；覆蓋在按鍵本體表面并包覆所述第一凸起的薄膜層；以及套設在第一凸起底部的支 架體。全鍵盤組件的第二凸起與所述金屬彈片接觸，所述全鍵盤組件和線路板位于殼體內。
本發明還提供了一種全鍵盤組件的制作方法，該方法包括將薄膜層和按鍵本體 一體成型，所述按鍵本體上表面具有多個第一凸起，所述第一凸起為全鍵盤組件的按鍵部 分，所述按鍵本體下表面具有多個第二凸起；在片材上設置與第一凸起對應的鏤空部位成 型為支架體；將支架體材套設在第一凸起底部并固定。
本發明提供的全鍵盤組件厚度由按鍵本體和薄膜層決定，利于減薄，全鍵盤剛性 好，而且組裝工藝簡單，本發明提供的全鍵盤組件的制作方法工藝簡單，生產效率高，可以 穩定量產。此外，由于每個鍵的相應部位都有第二凸起與金屬片接觸，這樣就保證每次觸按 的準確性，且鍵與鍵之間相連的薄膜層很薄，并具有很強的變形性能，另外由于支架體的支 撐、固定作用，該第一凸起也是不連續的，從而解決了連動的問題。
圖1為本發明全鍵盤的示意圖。
圖2為圖1中的全鍵盤組件沿A線的剖視圖。
圖3為本發明實施例支架體結構示意圖。
圖4為本發明實施例薄膜層結構示意圖。
圖5為本發明實施例按鍵本體的結構示意圖。
圖中1為按鍵本體，11為第一凸起，12為第二凸起，2為薄膜層，3為支架體，31為 支架體鏤空部分，4為粘合層，5為圖案層。
具體實施方式
為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合 附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用 以解釋本發明，并不用于限定本發明。
如圖1至5所示，本發明提供的全鍵盤組件包括硅膠按鍵本體，包括硅膠按鍵本體 1，所述按鍵本體包括上表面的多個第一凸起11，所述第一凸起為全鍵盤組件的按鍵部分， 所述按鍵本體還包括下表面的多個第二凸起12 ；覆蓋在按鍵本體表面并包覆所述第一凸 起的薄膜層2 ；以及套設在第一凸起底部的支架體3。
所述按鍵本體的厚度為0. 65-4毫米。
所述按鍵本體的第一凸起用以作為按鍵的鍵帽部分，即使用時的操作觸摸部分， 其形狀和各個相鄰的第一凸起之間的距離沒有特別的限定，根據最終產品的需要來設計。 根據一般全鍵盤的尺寸要求，所述第一凸起的厚度為0. 4-3毫米。
所述按鍵本體下表面具有多個第二凸起。所述第二凸起的形狀可以為多種，例如， 可以為圓柱形、六面體形、錐臺形中的一種或幾種，每個第二凸起的厚度尺寸可以在很大范 圍內變化，可以為0. 15-0.5毫米。優選情況下，為了更好地實現按鍵的效果和便于生產，所 述第二凸起的形狀可以為錐臺形，且該錐臺的面積較大的表面朝向所述塑料片材，面積較 小的表面朝向外部，該錐臺的面積較大的表面的直徑可以為2-5毫米，面積較小的表面的 直徑可以為1-2毫米。另外，由于所述第二凸起用于與線路板上的金屬彈片接觸，因此，優 選情況下，所述多個第二凸起的高度相同或者基本相同。優選的，一個第一凸起對應一個第 二凸起，所述第二凸起位于第一凸起的正下方。
還包括覆蓋在按鍵本體表面并包覆所述第一凸起的薄膜層，所述薄膜層優選為具 有一定拉伸強度的材料，如聚氨酯彈性體(TPU)，由于在成型過程中TPU很大的拉深變形過 程，所以TPU薄膜的厚度不宜太厚，一般TPU的厚度在0. 1-0. 25毫米之間。
該全鍵盤組件還包括套設在第一凸起底部的塑膠支架體。所述支架體為硬性材料 制得，可采用各種硬性工程塑膠，如聚碳酸酯(PC)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，也可為其他 硬性材料，如鋼片等。所述支架體形狀為具有多個鏤空部分31的片狀體，其可將片材通過 CNC切割而成，厚度不宜過厚，一般在0. 15-0. 8毫米之間。
在上述優選的厚度或高度下，可以使本發明的全鍵盤組件手感更好，抗測試性能 更佳，從而滿足各種用途的需求。
所述支架體和薄膜層之間設置粘合層4，用以固定所述支架體，使得支架體牢牢固 定在凸起上。所述粘合劑由各種粘合劑或活化處理劑形成的涂層、或者也可以為雙面膠層， 但由于成本原因，因此本發明優選所述粘合劑為由活化處理劑形成的涂層。其中，所述活化 處理劑可以為烷基酚聚氧乙烯醚，例如，可以為深圳市賜彩化工科技有限公司生產的改質 劑500A、深圳市賜彩化工科技有限公司生產的改質劑500B、子鈞化工(中山)有限公司生 產的改質劑50731和深圳欣科盈科技有限公司生產的NK431中的一種或幾種。所述粘合層 的厚度可以為0. 005-0. 02毫米，優選為0. 008-0. 015毫米。
該全鍵盤組件還包括位于所述薄膜層和所述第一凸起上表面之間的圖案層5，該 圖案層用于指示各個按鍵的位置。即按鍵字符。這樣，按鍵字符表面覆蓋有薄膜層，避免使 用過多而被磨損。
根據本發明提供的全鍵盤組件，所述按鍵本體的厚度和薄膜層的厚度即決定整個 全鍵盤組件的厚度。例如，當按鍵本體厚度為0.6毫米時(其中，第一凸起為0.4毫米，第 二凸起為0. 1毫米，按鍵本體最薄部分的厚度為0. 1毫米)對應的可設置薄膜層為0. 1毫 米，粘合層為0. 005毫米，支架體為0. 15毫米，最終的產品厚度為0. 6+0. 1毫米，為本發明 實施例提供的最薄全鍵盤組件；或者也可為按鍵本體的厚度為1. 5毫米，(其中，第一凸起 為1毫米，第二凸起為0. 2毫米，按鍵本體最薄部分的厚度為0. 3毫米)對應的可設置薄膜 層為0. 15毫米，粘合層為0. 005毫米，支架體為0. 3毫米，最終的產品厚度為1. 5+0. 15毫 米；其還可為以下組合，按鍵本體的厚度為4毫米，(其中，第一凸起為3毫米，第二凸起為 0. 3毫米，按鍵本體最薄部分的厚度為0. 7毫米)對應的可設置薄膜層為0. 15毫米，粘合層 為0. 01毫米，支架體為0. 5毫米，最終的產品厚度為4+0. 15毫米。
由于按鍵本體本身結構簡單，易做成各種比較薄的形狀，所以利于全鍵盤的厚度 減薄。
本發明提供的全鍵盤制作方法包括將薄膜層和按鍵本體一體成型，所述按鍵本 體上表面具有多個第一凸起，所述第一凸起為全鍵盤組件的按鍵部分，所述按鍵本體下表 面具有多個第二凸起，所述第二凸起位于第一凸起正下方；將塑膠片材上設置與第一凸起 對應的鏤空部位；將塑膠片材套設在第一凸起底部并固定。
所述塑膠片材即為支架體，其可將完整的塑膠片通過CNC切割而成。
所述將薄膜層和按鍵本體一體成型的方法為，將液態硅膠涂布在薄膜層上，通 過膜內壓合工藝成型具有第一凸起和第二凸起的按鍵本體，且薄膜層覆蓋在第一凸起 上。所述液態硅膠的種類和使用方法為本領域技術人員所公知。例如，所述液態硅膠可為 M1 i cone-9150_70FC_BD-A/B、M1 i cone-KE-2030-70A/B、M1 i cone-2660A/B 中的一種或幾種。
所述將薄膜層和按鍵本體一體成型的方法也可為，將薄膜層固定在模具中，然后 將硅膠注塑其上，通過模具成型具有第一凸起和第二凸起的按鍵本體，且薄膜層覆蓋在第 一凸起上。
所述將薄膜層和按鍵本體一體成型之前還包括在薄膜層內表面設置圖案層的步 驟，該圖案層用于指示各個按鍵的位置，也可根據裝飾要求，印刷其他裝飾油墨。印刷時需 要確定位置保證將薄膜層覆蓋在按鍵本體上時，所述圖案層位于第一凸起頂部。其中，在薄 膜層內表面形成圖案的方法為本領域技術人員所公知。例如，根據圖案部分的形狀涂覆一 種或幾種具有導光效果的油墨。所述將油墨涂敷在塑料片材上的方法可以是直接將導光油墨印刷到所述塑料片材的相應位置上，然后，為了更好地突出各個按鍵，可以再在同一側的 表面上全部印刷黑色油墨。所述印刷的步驟可以根據所要加工的塑料片材的厚度和所用油 墨的種類來選擇相應的設備和工藝參數，以實現將油墨附著到所述塑料片材上為準。例如， 可以使用絲網，鋼網等方法進行印刷。
印刷或涂覆之后可以進行干燥，所述干燥可以采用本領域人員公知的任何干燥方 式，例如遠紅外線烘烤，干燥時的溫度為50-150°C，優選為70-130°C，干燥時間可由本領域 人員根據需要設定。
實施例1
本實施例用于說明本發明提供的全鍵盤組件及其制作方法。
使用絲網漏印的方法在尺寸為275X 170X0. 15mm的TPU薄膜的一個表面印刷抗 拉伸白色油墨(精工，IUX系列)，形成如圖1中5所示的圖案，然后再使用絲網漏印的方法 在該TPU薄膜的同一個表面上全部印刷黑色油墨(日本帝國油墨，INQ-971)，然后對形成的 油墨層進行遠紅外烘烤，烘烤的溫度為100°C，時間為10分鐘。
將液態硅膠(中山聚合電子材料有限公司，9150A和9150B)涂覆在上述TPU片材 的表面(即印刷油墨的一面)，將涂敷硅膠的面朝上，把TPU連同硅膠一起放入凹模，定好 位置之后合上模具，通過成型機臺給模具施加120kg/cm2的壓力及100°C溫度，時間為120 秒。最終得到硅膠按鍵本體。在本實施例中，第一凸起的高度為0.5mm，第二凸起的高度為 0. 25mm。
選用厚度為0.3毫米的PC片材，將其裁切成210X^7mm片狀，按照產品外觀以及第一凸起的形狀、位置進行鏤空處理。
在相鄰的第一凸起之間的薄膜層表面設置活化處理劑(深圳市賜彩化工科技有 限公司，500A和500B)，靜置烘烤60°C，60分鐘，活化處理劑干燥后形成厚度為0. 01毫米的 粘合層。然后將鏤空的片材套在第一凸起上，并通過粘合層固定在第一凸起底部，與薄膜層纟口 口糸O
即制得用于制作手機全鍵盤的全鍵盤組件，圖2為制得的全鍵盤組件的側面示意 圖，其中支架體厚度為0. 3mm，粘合層厚度為0. 01mm, TPU薄膜層厚度為0. 1mm，硅膠層最薄 部分為0. 1mm，全鍵盤組件的厚度為0. 95mm。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種全鍵盤組件，其特征在于，該全鍵盤組件包括硅膠按鍵本體，所述按鍵本體包括 上表面的多個第一凸起，所述第一凸起為全鍵盤組件的按鍵部分，所述按鍵本體還包括下 表面的多個第二凸起；覆蓋在按鍵本體上表面并包覆所述第一凸起的薄膜層；以及套設在 第一凸起底部的支架體。
2.如權利要求1所述的全鍵盤組件，其特征在于，支架體和薄膜層之間設置粘合層，所 述粘合層的厚度為0. 005-0. 02毫米。
3.如權利要求1所述的全鍵盤組件，其特征在于薄膜層為聚氨酯彈性體，所述支架體 為聚甲基丙烯酸甲酯或鋼片。
4.如權利要求1所述的全鍵盤組件，其特征在于，所述按鍵本體整體的厚度為0.65-4 毫米，所述第一凸起的厚度為0. 4-3毫米，第二凸起的厚度為0. 15-0. 5毫米，所述薄膜層的 厚度為0. 1-0. 25毫米，支架體的厚度為0. 15-0. 8毫米。
5.如權利要求1所述的全鍵盤組件，其特征在于，所述第二凸起的形狀各自為錐臺，且 該錐臺的面積較大的表面朝向所述按鍵本體，面積較小的表面朝向外部。
6.如權利要求1所述的全鍵盤組件，其特征在于，該全鍵盤組件還包括位于所述薄膜 層和所述第一凸起頂部之間、用于指示各個按鍵位置的圖案層。
7.—種全鍵盤，該全鍵盤包括全鍵盤組件、線路板和殼體，線路板包括金屬彈片，其特 征在于，所述全鍵盤組件為權利要求1-6中任意一項所述的全鍵盤組件，全鍵盤組件的第 二凸起與所述金屬彈片接觸，所述全鍵盤組件和線路板位于殼體內。
8.權利要求1所述的全鍵盤組件的制作方法，其特征在于，該方法包括將薄膜層和按 鍵本體一體成型，所述按鍵本體上表面具有多個第一凸起，所述第一凸起為全鍵盤組件的 按鍵部分，所述按鍵本體下表面具有多個第二凸起；在片材上設置與第一凸起對應的鏤空 部位成型為支架體；將支架體材套設在第一凸起底部并固定。
9.如權利要求8所述的全鍵盤組件的制作方法，其特征在于，所述將薄膜層和按鍵本 體一體成型的方法為，將硅膠涂布在薄膜層上，通過模內成型工藝將硅膠成型具有第一凸 起和第二凸起的按鍵本體，且薄膜層覆蓋在第一凸起上。
10.如權利要求8所述的全鍵盤組件的制作方法，其特征在于，所述將薄膜層和按鍵本 體一體成型的方法為，將薄膜層固定在模具中，然后將硅膠注塑其上，通過模具成型具有第 一凸起和第二凸起的按鍵本體，且薄膜層覆蓋在第一凸起上。
11.如權利要求8所述的全鍵盤組件的制作方法，其特征在于，所述將薄膜層和按鍵本 體一體成型之前還包括在薄膜層內表面設置圖案層的步驟，該圖案層用于指示各個按鍵的 位置。
全文摘要
本發明提供了一種全鍵盤組件，該全鍵盤組件包括硅膠按鍵本體，所述按鍵本體包括上表面的多個第一凸起，所述第一凸起為全鍵盤組件的按鍵部分，所述按鍵本體還包括下表面的多個第二凸起；覆蓋在按鍵本體表面并包覆所述第一凸起的薄膜層；以及套設在第一凸起底部的支架體。本發明提供的全鍵盤組件厚度較薄，全鍵盤剛性好，而且組裝工藝簡單，本發明提供的全鍵盤組件的制作方法工藝簡單，生產效率高，可以穩定量產。此外，由于每個鍵的相應部位都有第二凸起與金屬片接觸，這樣就保證每次觸按的準確性，且鍵與鍵之間相連的薄膜層很薄，并具有很強的變形性能，另外由于支架體的支撐、固定作用，該第一凸起也是不連續的，從而解決了連動的問題。
文檔編號H01H13/88GK102034633SQ20091011073
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者俞軍, 王小軍 申請人:比亞迪股份有限公司