电铸形成用于圆顶开关的圆顶的系统和方法

电铸形成用于圆顶开关的圆顶的系统和方法
【专利摘要】提供了用于电铸形成在圆顶开关中使用的圆顶的系统和方法。提供了具有若干结合在平面表面中的圆顶形状的芯模。芯模可以用作电铸过程中的阴极以构造圆顶片材，例如通过使镍片材能够沉积在芯模上。圆顶可以从圆顶片材分割以用作圆顶开关的一部分。电铸过程可以确保圆顶具有统一的厚度，并且不具有可能影响圆顶性能的内部应力。
【专利说明】电铸形成用于圆顶开关的圆顶的系统和方法
【背景技术】
[0001]在电子设备中可以使用不同的方法来将用户对按钮或按键的物理按压转换为电信号。在一些情况下，可以在按钮或按键下方设置一个或多个圆顶开关，使得当按钮或按键被按压时，圆顶开关可以闭合电路。特别地，每个圆顶开关可以包括定位于接触垫之上的金属圆顶，使得当金属圆顶反转时，其与接触垫接触并且闭合接触垫之间的电路。典型地，圆顶开关的圆顶是通过冲压金属片材(例如钢片材)或通过模制弹性体(如硅树脂)构造的。
[0002]虽然圆顶开关可以是价格低廉且可靠的，但是其可能具有一些缺点。首先，冲压式金属圆顶的正确操作取决于多个因素，包括例如，冲压过程和工具、片材厚度、材料纹理、合金组成和热处理。因为这些因素中的一些可能难以控制，所以结果是圆顶的致动力可能有波动，并且因此需要允许大的波动的力公差需求。对于被构造为以小的圆顶力致动的圆顶，这可能是特别繁重的。另外，具有冲压式圆顶的圆顶开关可能需要定位于圆顶开关之上且在按钮或按键下方的中央凸起(nub )以集中施加到圆顶的力。该额外的凸起可能会提高圆顶开关的成本。进一步地，由圆顶开关提供的触觉弹压感可能取决于被冲压来构造开关的金属的加工硬化。然而，加工硬化难以控制和预测，因此可能需要耗时且昂贵的试错过程。作为最后的说明性缺点，由诸如硅树脂的弹性体构造的圆顶可能无法以很小的行程正确地工作。

【发明内容】

[0003]本文涉及用于电铸形成在圆顶开关中使用的弹片圆顶(snap dome)的系统和方法。
[0004]为了消除上述的一些缺点，可以使用一不同的过程来构造在圆顶开关中使用的圆顶。具体来说，可以使用电铸过程。在电铸过程中，材料经由化学浴沉积到芯模上。材料以足够的厚度沉积，以产生自支撑结构，自支撑结构随后可以从芯模上移开。因为材料均匀地沉积在芯模上，所以得到的圆顶可以具有可预测的和预期的机械性质。
[0005]芯模可以具有适合于构造在圆顶开关中使用的弹片圆顶的任何形状。在一些情况下，芯模可以包括圆顶形状从其延伸的平面表面。圆顶形状可以包括具有垂直于芯模的所述平面表面而延伸的平滑外表面的形状。例如，圆顶形状可以包括在所述平面表面之外延伸的球面的部分。在一些情况下，圆顶形状可以被构造为围绕垂直于所述平面表面的轴线旋转的样条(spline)或曲线。
[0006]芯模可以包括任何合适数目的圆顶形状。在一些情况下，芯模可以包括以均匀的方式和相对高的密度分布的圆顶形状。特别地，可能需要减少圆顶形状之间的间距，使得最少量的材料被浪费在圆顶之间。圆顶形状可以在芯模上具有任何合适的尺寸或形状。例如，芯模可以包括具有单个尺寸和形状的圆顶形状，或者可以包括具有各种尺寸和形状的圆顶形状。
[0007]—旦电铸片材使用芯模而被构造，则任何适合的方法可以被用来从所述片材分割出圆顶。例如，可以使用互补电化学蚀刻过程。另选地，所述圆顶可以使用光蚀刻过程而被分割。作为另一个例子，圆顶可以使用激光切割、水射流或机械加工而被分割。接着，每个单独的圆顶可以被安装为圆顶开关的一部分并在电子设备中使用。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]在考虑了如下结合附图的详细描述后，本发明的上述和其它的目标和优点将是明显的，其中各附图中相同的附图标记代表相同的部件:
[0009]图1A是说明性的圆顶开关的剖视图；
[0010]图1B是图1A的说明性圆顶开关当被致动时的剖视图；
[0011]图2A-C是在圆顶开关中使用的说明性圆顶的视图；
[0012]图3是根据本发明的一些实施例的说明性电铸过程的示意图；
[0013]图4是根据本发明的一些实施例的在电铸过程中使用的说明性芯模的透视图；以及
[0014]图5是根据本发明的一些实施例的说明性的电铸圆顶的片材的透视图；
[0015]图6是根据本发明的一些实施例的在芯模之上沉积以形成圆顶的材料的剖视图；
[0016]图7是对于致动冲压式圆顶所测量的致动力和回程力的曲线图；
[0017]图8是对于致动根据本发明的一些实施例的电铸圆顶所测量的致动力和回程力的曲线图；
[0018]图9是根据本发明的一些实施例的用于电铸形成圆顶开关的说明性过程的流程图；
[0019]图10是根据本发明的一些实施例的用于构造在电铸过程中使用的芯模的说明性过程的流程图；以及
[0020]图11是根据本发明的一些实施例的用于制作电铸圆顶的说明性过程的流程图。【具体实施方式】
[0021]圆顶开关一般用来检测用户的输入。圆顶开关包括放置于接触区域之上的可变形圆顶(例如弹片圆顶)。图1A是说明性圆顶开关的剖视图。图1B是图1A的说明性圆顶开关当被致动时的剖视图。开关100可以包括基板102 (例如电路板)，其上安装有所述开关。若干导电路径可以在基板102上或基板102内被构造，以在电子组件之间传导信号。所述导电路径中的一个或多个可以包括暴露在基板102的表面上的接触垫104和106。例如，接触垫104和106可以包括在基板102的表面上蚀刻的铜垫。然而，在一些情况下，开关100可以无需实际的物理接触而操作，而是可以检测电容或其它可检测的物理条件的变化。
[0022]每个接触垫104和106可以具有任何合适的形状和/或尺寸。在一些情况下，接触垫104可以包括形成圆形或闭合的环路的一个或多个分段。例如，接触垫104可以包括形成圆形的一部分的四个相区分的分段(例如四个分段的每个都限定了 60度的弧段)。作为另一个例子，接触垫104可以包括形成闭合圆形的单个分段。接触垫104可以具有任何合适的宽度(例如在基板102的平面内所测量的)。在一些情况下，所述宽度可以基于与接触垫104接触放置的圆顶(例如圆顶110，在下面将更详细地描述)的性质或尺寸而选择。接触垫104可以具有任何合适的高度或厚度(例如垂直于基板102的表面所测量的)。在一些情况下，接触垫104的厚度可以基于圆顶开关100的期望使用寿命而选择。例如，如果期望圆顶开关100持续至少I百万次循环，则可以选择接触垫104的厚度，使得在将圆顶110按压到接触垫104中I百万次之后，接触垫104的材料没有被磨损掉。
[0023]为了使用圆顶开关100来闭合电路，接触垫106可以被定位为使得当圆顶开关100没有闭合时其与接触垫104电气隔离。例如，接触垫106可以通过区域108而与接触垫104分开。因此，为了闭合电路，可能需要在接触垫104与接触垫106之间提供导电路径，旁路区域108。
[0024]为了闭合电路，圆顶开关100可以包括定位于接触垫104之上的圆顶110。特别地，圆顶100的周边112可以对准接触垫104，使得周边112接触到接触垫104。在其非致动位置(例如图1A)，圆顶110可以形成从接触垫106偏移的凹形结构。在其致动位置(例如图1B)，圆顶110可以变形并且呈现出凸形区域114，使得圆顶110的部分116接触到接触垫106。在部分116与接触垫106之间所得到的接触可以通过圆顶110在接触垫104与106之间产生导电路径。然而，这可能需要圆顶110由导电材料(例如金属)构造，或者圆顶110的内部表面涂覆有导电材料。
[0025]圆顶110可以用于诸如开关的二元环境中，或者用于模拟环境中。在模拟环境中，圆顶110可以用于传感器应用中，诸如压强传感器、力传感器或者电容传感器。
[0026]圆顶110可以具有任何合适的形状，只要其包括至少一个与接触垫104接触放置的部分，和至少一个可以被移置以接触到接触垫106的部分。图2A-C是用在圆顶开关中的说明性圆顶的视图。圆顶200A可以包括若干围绕圆形中心区域203的延伸部分202。延伸部分202可以被构造以接触到接触垫104。圆顶200A可以包括用于接触到垫106的中心凸起204。圆顶200B可以包括规则的圆形形状(例如球体表面的一部分)，使得所述圆顶的周边212可以接触到圆形接触垫104。圆顶200C可以包括大致三角形的形状，其中三角形的顶点222接触到接触垫104。凸起224在圆形区域223的中心处，当圆顶200偏斜时，凸起224可以接触到接触垫106。
[0027]可以使用不同的方法来构造圆顶，诸如在圆顶开关中所使用的圆顶。典型的方法包括冲压预先形成的金属片材以向所述片材赋予圆顶形状。然而，如上面所讨论的，该方法可能具有一些缺点。特别地，经由冲压提供很多需要一致的致动力的圆顶可能是困难的。此外，冲压式圆顶需要额外的塑料组件，其形成在圆顶的顶点之上放置的凸起以帮助定向施加到圆顶的力。另外，每个冲压式圆顶的弹压效果可能取决于为被冲压的材料片材的每个区域提供的加工硬化。不同的片材，甚至单个片材的不同区域，可能具有不同的加工硬化性质，并且因此提供不同的弹压效果。
[0028]因此，可能期望以不同的方法来尝试更好地控制影响圆顶性能的一个或多个因素。例如，可能期望使用考虑到一致或可预测的片材或圆顶厚度、材料纹理、合金组成以及加工硬化的过程来构造圆顶。一种这样的方法可以包括电铸。图3是根据本发明的一些实施例的说明性电铸过程的示意图。过程300被用来形成薄的组件，当所述组件从限定了组件的支撑结构的芯模移走时，其是自支撑的。在电铸过程中，当电流302被施加在阳极310与阴极330之间时，材料312在浴320中从阳极310朝向形成阴极330的芯模332移动。材料312可以被沉积为芯模332的表面上的薄层334。
[0029]任何合适的材料可以被用作阳极310以被沉积到芯模332上。在一些情况下，阳极310可以包括基于镍的金属或合金，使得镍为沉积在芯模332上的主要材料。另外，任何合适的材料可以被用于芯模322。特别地，可以选择材料，使得当层334的厚度足够自支撑时层334可以容易地从芯模332移开。例如，芯模332可以由钢构造。作为另一个例子，芯模332可以由具有导电涂层的非导电材料构造。作为又一个例子，芯模332可以由铝构造，其可以容易地被溶解，同时使层334留下。
[0030]在构造用于圆顶开关的圆顶方面，电铸过程可以具有若干优点或益处。例如，沉积在芯模上的材料的精确组成可以是已知的，并可以通过选择用于阳极310的材料来控制。特别地，可以确保沉积在芯模332上的高百分比的材料是纯镍。例如，层334 (即所得组件)的镍纯度可以大于95%、大于98%、大于99%、大于99.5%、大于99.8%、或大于99.9%。通过提供非常纯的电铸组件或者至少是具有已知化学组成的电铸组件，所述组件中的合金波动可以被减小，所述组件的机械响应可以基于该化学组成的机械性质而容易地被预测并计算。
[0031]另一个相关的益处可以包括知晓电铸组件的机械和材料性质。特别地，电铸组件将不包括任何加工硬化或热处理(即不同于被冲压的材料片材)，从而将具有无应力且无应变的结构。另外，材料纹理将不包括任何意外的或不期望的不连续性或奇点。作为又一个益处，电铸组件将不包括由制造过 程(例如辊轧或冲压)引起的任何应力或应变。因此，所得到的电铸组件将以可预测的并且可以使用经典力学、量子力学、有限元分析或任何其它的分析方式而容易地被计算的方式来反应。因此，该方法使得工程师能够合理设计具有特定机械性质的圆顶，并能够生产按照设计运转的圆顶。
[0032]电铸过程的又一个益处可以包括电铸组件厚度的高精度。特别地，借助于浴，来自阳极的材料均匀地沉积在芯模上。沉积的材料的特定厚度是由例如以下因素确定的:施加在阳极与阴极之间的电流量，浴的化学性质，阳极和阴极的化学性质，芯模被留在浴中的时间量，电流被施加在阳极与阴极之间的时间量，或者这些的组合。然而，这些因素可以容易地被控制并在批次之间重复，以确保所有的电铸组件具有基本相同的厚度。电铸圆顶可以具有任何合适的厚度，包括例如在15至800微米、15到500微米、15到100微米、15到50微米、15到30微米、或15到20微米范围内的厚度。
[0033]另外，由于镍或其它材料是在严格控制的化学和物理环境中逐个原子被沉积的，沉积的材料的厚度的波动可以被严格控制。例如，沉积的材料的公差可以是+/-1500纳米、+/-1000 纳米、+/-500 纳米、+/-200 纳米、+/-100 纳米、+/-50 纳米、+/-30 纳米、或 +/-10纳米。这可以确保所需的致动力是如所预测或设计的，因为力随着厚度的立方变化(即，圆顶的厚度对致动力准确度具有重大影响)。另外，这可以使得额外的材料能够在圆顶的特定区域中沉积，例如以产生凸起。例如，围绕中心区域的圆顶部分可以被掩蔽，额外的材料可以被沉积在掩蔽物之上，使得当掩蔽物被移开时，圆顶具有限定凸起的额外材料。
[0034]电铸过程进一步的益处可以是使用镍来代替钢以用于圆顶。镍可具有比一些不锈钢合金高得多的拉伸强度(例如钢为500MPa，而镍为2000MPa)，因此可以潜在地产生更可靠的部件。另外，镍圆顶可以相比厚度相当的钢圆顶具有更长的使用寿命(例如多于一百万次致动)。例如，镍圆顶相比具有相同厚度的钢圆顶更不容易失效。
[0035]通过消除对在冲压式圆顶上放置不同且分开的凸起的需要，电铸过程还可以减少成本。相反，用于限定圆顶的形状的芯模可以包括结合在圆顶中(例如基本在圆顶的顶点处或其附近)的凸起。以该方法，不需要构造分开的凸起，也不需要将该分开的凸起定位并固定到圆顶。另选地，芯模可以被构造为包括从圆顶形状的表面延伸的凸起，使得作为电铸过程的一部分，沉积在芯模之上的材料可以包括凸起。
[0036]在电铸过程中使用的芯模可以具有任何合适的使得能够构建圆顶的构造。图4是根据本发明的一些实施例的在电铸过程中使用的说明性芯模的透视图。芯模400可以包括具有顶表面412的基部结构410，电铸的材料沉积在顶表面412上。顶表面412可以包括不同的构造，这些构造对应于被电铸的组件。例如，顶表面412可以包括若干圆顶形状422，其限定了将由在圆顶形状422之上电镀的材料形成的圆顶的内表面。可以以任何合适的方式分布各个圆顶形状，包括例如以均匀或规则的分布。
[0037]圆顶形状422可以包括延伸到顶表面412的平面之外的三维形状。例如，圆顶形状422可以包括绕垂直于顶表面412的平面的轴线旋转的样条。作为另一个例子，圆顶形状422可以包括从顶表面412的平面延伸的球面的一部分(例如，使得所得到的电铸圆顶形成球体表面的一部分)。在一些情况下，圆顶形状422可以包括平滑的三维形状或表面。例如，不同于沿着所述形状的厚度的表面的至少一个表面的平面可以变化(例如，圆顶的内表面或外表面的平面可以变化)。作为另一个例子，圆顶形状422可以包括在三维上弯曲的表面。因此，圆顶形状422可以包括被设置在平面中的闭合周边(例如，圆顶在顶表面412的平面中的部分)和延伸到所述闭合周边的平面之外的平滑且连续的结构。
[0038]芯模400可以包括任何合适数目的圆顶形状422，其每个都具有任何合适的性质。例如，圆顶形状422可以都具有相同的直径、形状、尺寸、高度、或其它几何性质。在一些情况下，单个芯模400可以包括与不同类型的圆顶开关或具有不同性质的圆顶开关(例如，需要不同的致动力或者不同的行程的圆顶开关)相对应的圆顶形状422。例如，芯模400可以包括与特定数目的电子设备中的圆顶开关所需的所有圆顶(例如，构造一个、五个、五十个或一百个设备所需的所有圆顶)相对应的圆顶形状422。在一些情况下，单个芯模400可以包括与单个类型的圆顶开关相对应的圆顶形状422。作为另一个例子，芯模400可以包括可以形成诸如小键盘的单个部件的一个或多个圆顶。
[0039]可能希望向芯模400提供高密度的圆顶形状的以使圆顶的制造过程更高效(例如，在芯模400上提供与使用冲压过程`通常在钢片材中所提供的一样多或更多的圆顶)。另外，可能希望减少或限制相邻圆顶形状422之间的间隔以减少在圆顶之间沉积的材料的浪费。
[0040]图5是根据本发明的一些实施例的说明性的电铸圆顶的片材的透视图。图6是根据本发明的一些实施例的在芯模之上沉积以形成圆顶的材料的剖视图。片材500可以对应于芯模400的顶表面412 (图4),作为电铸过程的一部分,镍被沉积在其上。片材500可以包括分布在片材500上的圆顶520 (例如，根据芯模400上的圆顶形状的图案而分布)。圆顶520可以由中间材料522而彼此区分，中间材料522被沉积在芯模400的不包括圆顶形状422的部分上(图4)。凭借电铸过程，每个圆顶520可以具有基本相同的厚度，因此可以具有对所施加的力的可预测的响应。
[0041]在一些情况下，额外的材料可以被电镀或沉积在圆顶的片材上。例如，片材500可以被放置在电镀浴中以用高导电的材料(例如金)涂覆圆顶的表面(例如内表面)。在一些情况下，一旦各个单独的圆顶520被从片材500移开，所述额外的材料就可以被电镀。然而，应当理解，在一些情况下，向圆顶片材提供预定的间隔可能是有益的(例如，以提供小键盘)。在这样的情况下，分割为单个的方法反而可能不是必需的，或者可以包括将圆顶的集合彼此分开。
[0042]任何合适的方法可以被用来将圆顶520从片材500移开或分开(即分割出圆顶)。在一些情况下，可以通过使用互补电化学蚀刻过程来分割出圆顶。另选地，可以使用光蚀刻过程来分割出圆顶。作为另一个例子，可以使用激光切割或机械加工来分割出圆顶。分割出的圆顶之间或周围的过剩材料(例如中间材料522)可以被处理并作为另外的电铸过程中的阳极的一部分或者与另外的电铸过程中的阳极一起被重新使用(例如，以形成新批次的圆顶)。以这种方式，浪费可以被最小化，其转而减少了成本并限制了该过程对环境的影响。
[0043]使用电铸过程构造的圆顶的一个益处可能是圆顶的长期致动力和/或回程力可以在第1次致动时确定。相比之下，由冲压构造的圆顶呈现出“怠工(work-1n)”效应，其中对于开始的二十次左右的致动，致动力和回程力有明显波动。在“怠工”致动之后，冲压式圆顶达到其长期致动和回程力。图7是对于致动冲压式圆顶所测量的致动力和回程力的曲线图。曲线图700包括描绘圆顶的致动的横轴702，和描绘所测量的力的纵轴704。当圆顶被致动时，按压圆顶所需的力被测量并绘制在曲线图700中，当按压力被释放时，圆顶的回程力被测量并绘制在曲线图700中。
[0044]如线710所示，在所述圆顶最初被致动时，所测量的回程力在大约55 (第5次致动)与78 (第11次致动)之间变动。直到第14次致动，回程力达到大约为63的基本稳定或长期的值，如线710的平坦部分712所指示的。类似地，如线720所示，所测量的致动力在大约105 (第2次致动)与115 (第3次致动)之间变动，直到第14次致动，此时所测得的力达到111的基本稳态或长期的致动力(例如，由线720的基板平坦的部分722所指示的)。由于该怠工效应，可能无法知晓冲压式圆顶是否满足制造需求，直到圆顶已经被致动到足以克服怠工效应(例如20次致动)。这耗费时间，因而可能很昂贵。
[0045]与冲压式圆顶形成对比的是，电铸圆顶从第1次致动就提供了基本恒定或长期的致动力和回程力。图8是对于致动根据本发明的一些实施例的电铸圆顶所测量的致动力和回程力的曲线图。曲线图800包括描绘圆顶的致动的横轴802，和描绘所测量的力的纵轴804。当圆顶被致动时，按压圆顶所需的力被测量并绘制在曲线图800中，当按压力被释放时，圆顶的回程力被测量并绘制在曲线图800中。
[0046]用于电铸圆顶的致动力针对每次致动而被测量，并绘制为曲线图800中的线810。如从基本水平或平坦的线810可以看出的，对于电铸圆顶的所有致动(例如测量460次)，所测量的电铸圆顶的致动力保持基本恒定。由于该性质，电铸圆顶的首次致动的仅仅单次测量可以足以确定所述圆顶是否是以满足制造规格的方式构造的。另外，因为在电铸过程中材料沉积的一致性，测试单个圆顶可以足以测试由单个芯模构造的所有圆顶。这可以导致节省大量的时间和金钱。
[0047] 下面的流程图描述了用于电铸形成在圆顶开关中使用的圆顶的说明性过程。图9是根据本发明的一些实施例的用于电铸形成圆顶开关的说明性过程的流程图。过程900可以开始于步骤902。在步骤904，可以提供电铸浴。例如，可以提供一种用于电铸的装置，其包括要沉积的材料(例如镍)的阳极。在步骤906，芯模可以被放置在浴中。例如，具有与用在圆顶开关中的圆顶相对应的圆顶形状的芯模可以被放置在所述浴中以用作阴极。在步骤908，电流可以被施加到电铸浴以使材料在芯模上沉积。例如，镍颗粒可以在浴中从阳极输送到形成阴极的芯模。镍颗粒可以被沉积在芯模上以形成薄的自支撑片材，其与芯模的形状相匹配。在步骤910，电铸的片材可以从芯模上移开。例如，具有若干电铸圆顶的片材可以从芯模上移开。在步骤912，片材的各个单独圆顶可以被分割。例如，蚀刻过程或切割过程可以被用于切割出每个圆顶。过程900可以接着在步骤914结束。
[0048]图10是根据本发明的一些实施例的用于构造在电铸过程中使用的芯模的说明性过程的流程图。过程1000可以开始于步骤1002。在步骤1004，在圆顶开关中使用的圆顶的期望响应可以被限定。例如，设计者可以确定在电子设备中使用的圆顶开关的期望的行程、致动力、以及响应力。在步骤1006，具有所期望的响应的圆顶的形状可以被确定。例如，分析工具(例如有限元模型)可以被用于构造特定的圆顶形状。在一些情况下，圆顶的形状可以取决于用于圆顶的特定材料以及圆顶的厚度。然而，在一些情况下，圆顶的厚度可以是一个变量，该变量可以由分析工具来确定。例如，分析工具可以被用来确定由使用镍的电铸所构造的圆顶的圆顶形状和圆顶厚度。在步骤1008，具有所确定的圆顶形状的芯模可以被构造。例如，芯模可以被构造为使得至少一个圆顶形状延伸到平面表面之外以提供三维结构。在一些情况下，芯模可以被构造为包括若干从平面表面延伸的圆顶形状，使得芯模可以被用于一次电铸多于一个的圆顶。过程1000可以接着在步骤1010结束。
[0049]图11是根据本发明的一些实施例的用于制作电铸圆顶的说明性过程的流程图。过程1100可以开始于步骤1102。在步骤1104，可以提供芯模。芯模可以包括平面表面，至少一个三维圆顶形状从其延伸到所述平面表面的平面之外。在步骤1106，作为电铸过程的一部分，镍可以被沉积在芯模上。例如，镍可以被沉积以形成镍片材，其具有与所述平面表面的形状相对应的形状，并且具有至少一个三维圆顶形状。在步骤1108，具有与所述至少一个三维圆顶形状相对应的所述镍片材的一部分可以被分割出来。特别地，所述部分可以从所述镍片材分离以 形成在圆顶开关中使用的圆顶。过程1100可以结束于步骤1110。
[0050]本发明的上述实施例是出于举例说明的目的，而并非是限制性的，本发明仅由权利要求限定。
【权利要求】
1.一种用于在圆顶开关中使用的电铸圆顶，包括: 电铸的金属结构，其包括: 具有基本均匀的厚度的三维圆顶形状，并且由至少95%的镍组成。
2.如权利要求1所述的电铸圆顶，其中: 所述金属结构由至少98%的镍组成。
3.如权利要求1所述的电铸圆顶，其中: 所述厚度在15微米到500微米的范围内。
4.如权利要求1所述的电铸圆顶，其中: 所述厚度在15微米到30微米的范围内。
5.如权利要求1所述的电铸圆顶，其中: 所述金属结构的所述厚度波动正或负500纳米。
6.如权利要求1所述的电铸圆顶，其中所述金属结构进一步包括: 与所述金属结构的顶点基本相邻设置的凸起。
7.如权利要求1所述的电铸圆顶，其中所述金属结构进一步包括: 限定了单个平面的闭合周边；以及 其中所述三维圆顶形状延伸到所述单个平面之外，并且其中所述单个平面与所述三维圆顶形状之间的过渡是平滑的。
8.如权利要求7所述的电铸圆顶，其中: 所述三维形状包括围绕垂直于所述单个平面的轴线旋转的样条。
9.如权利要求7所述的电铸圆顶，其中: 所述三维形状包括球体表面的一部分。
10.如权利要求1所述的电铸圆顶，进一步包括: 施加到所述金属结构的表面的金涂层。
11.一种电铸弹片圆顶的片材，包括: 平面片材，其具有均匀的厚度并且由至少98%的镍组成； 多个三维圆顶形状，其包括分布在所述平面片材上的在三维上弯曲的表面，其中所述多个三维圆顶形状中的每个具有等于所述平面片材的厚度的均匀厚度，其中所述平面片材的厚度和所述多个三维圆顶形状的厚度的波动小于3微米。
12.如权利要求11所述的片材，其中: 所述多个三维圆顶形状均匀地分布在所述平面片材上。
13.如权利要求11所述的片材，其中: 所述多个三维圆顶形状具有相同的大小和形状。
14.如权利要求11所述的片材，其中: 所述多个三维圆顶形状包括具有第一尺寸和第一形状的第一组圆顶形状，以及具有第二尺寸和第二形状的第二组圆顶形状。
15.如权利要求14所述的片材，其中: 第一形状与第二形状不同。
16.如权利要求14所述的片材，其中: 第一尺寸与第二尺寸不同。
17.一种制作用于在圆顶开关中使用的电铸圆顶的方法，包括: 提供包括平面表面的芯模，其中至少一个三维圆顶形状从该平面表面延伸到该平面表面的平面之外； 使用电铸过程在所述芯模上沉积镍，以形成具有与所述平面表面的形状相对应的形状以及至少一个三维圆顶形状的镍片材；以及 分割出所述镍片材的具有与所述至少一个三维圆顶形状相对应的形状的部分，以将电铸圆顶从所述片材分离。
18.如权利要求17所述的方法，其中分割进一步包括: 电化学蚀刻所述镍片材的所述部分以将所述电铸圆顶从所述片材分离。
19.如权利要求17所述的方法，其中分割进一步包括: 光蚀刻所述镍片材的所述部分以将所述电铸圆顶从所述片材分离。
20.权利要求17所述的方法，其中分割进一步包括: 激光切割所述镍片材的所述部分以将所述电铸圆顶从所述片材分离。
【文档编号】C25D1/02GK103748268SQ201280041045
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年9月19日 优先权日:2011年9月21日
【发明者】J·C·迪方佐, M·希尔曼, C·莱坦伯格, G·泰斯 申请人:苹果公司