一种开关模组及其制作方法与流程

本发明涉及开关技术领域，尤其涉及一种开关模组及其制作方法。

背景技术：

现有技术中的移动终端常采用开关作为音量、开关机、指纹等按键。开关一般通过SMT技术焊接在FPC或PCB板上，再通过BTB等连接器与主板实现互联。该开关一般由金属触板、金属外环和塑胶注塑一体成型为开关底座。由于金属与塑胶结合力较差，结合界面处有微小缝隙，异物(例如，助焊剂和胶水)有从金属触板和塑胶的缝隙，金属外环和塑胶的缝隙中渗入移动终端内部的风险。焊接时，锡膏中残留的助焊剂会顺着开关顶针孔处的缝隙或焊盘处金属触板和塑胶的缝隙，金属外环和塑胶的缝隙渗入开关。另一方面，在SMT后端，为保护焊接好后开关焊点，需要在焊点四周打胶保护，由于胶水的渗透性比助焊剂更强，若金属触板和塑胶，金属外环和塑胶之间有缝隙，胶水更易渗入开关内部，阻挡在金属片和内外环金属之间，有导通不良的风险。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种开关模组及其制作方法，以解决现有技术的开关模组的开关底座的塑胶与金属触板、塑胶与金属外环之间有缝隙的问题。

第一方面，提供一种开关模组的制作方法，包括：将金属触板置于金属外环的环内；在所述金属触板的表面和所述金属外环的表面通过纳米注塑的方式注塑塑胶形成塑胶凹槽，使所述金属触板和所述金属外环位于所述塑胶凹槽内，得到所述开关底座；将开关按键单元设置在所述开关底座上，得到所述开关模组。

第二方面，提供一种采用上述的开关模组的制作方法制作的开关模组。

这样，本发明实施例中，通过纳米注塑的方式将塑胶注塑在金属触板和和金属外环的表面，使得塑胶与金属触板、塑胶与金属外环之间紧密结合，没有缝隙，当开关底座组装在开关模组内，可有效防止助焊剂或者胶液等异物进入开关模组内部。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例的开关模组的制作方法的流程图；

图2是本发明第二实施例的开关模组的制作方法的流程图；

图3是本发明第二实施例的开关模组的制作过程中金属触板和金属外环的表面的状态图，其中，(a)为碱处理前的金属触板和金属外环的表面的状态图，(b)为碱处理后的金属触板和金属外环的表面的状态图，(c)为酸处理后的金属触板和金属外环的表面的状态图，(d)为T处理后的金属触板和金属外环的表面的状态图，(e)为纳米注塑后的金属触板和金属外环的表面的状态图；

图4是本发明第二实施例的开关模组的制作方法制作的开关底座的剖视图；

图5是本发明第二实施例的开关模组的制作方法将弧形金属弹片组装在塑胶凹槽内的开关模组的剖视图；

图6是本发明第三实施例的开关模组的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例

本发明第一实施例公开了一种开关模组的制作方法。具体的，如图1所示，该方法包括如下的步骤：

步骤S101：将金属触板置于金属外环的环内。

该生产方法一般在模具中进行，则可将金属外环置于模具内，再将金属触板置于金属外环的环内。该金属触板和金属外环的材质可以为磷青铜、黄铜等等。

步骤S102：在金属触板的表面和金属外环的表面通过纳米注塑的方式注塑塑胶形成塑胶凹槽，使金属触板和金属外环位于塑胶凹槽内，得到开关底座。

具体的，可向模具内的金属触板的表面和金属外环的表面纳米注塑塑胶形成塑胶凹槽。该塑胶可以是尼龙和玻璃纤维的混合物。

优选的，纳米注塑的塑胶的熔化温度为275～280℃。该熔化温度将塑胶熔化以便纳米注塑。纳米注塑的温度为75～85℃，以保证较好的注塑质量。具体的，由于塑胶在模具内注塑，该注塑的温度可通过保证模具的温度为75～85℃来实现。纳米注塑的压力为750～1250bar，纳米注塑的速度为300～1000mm/s，以保障注塑质量以及注塑效率。

步骤S103：将开关按键单元设置在开关底座上，得到开关模组。

综上，本发明实施例的开关模组的制作方法，通过纳米注塑的方式将塑胶注塑在金属触板和金属外环的表面，使得塑胶与金属触板、塑胶与金属外环之间紧密结合，没有缝隙，当开关底座组装在开关模组内，可有效防止助焊剂或者胶液等异物进入开关模组内部。

第二实施例

本发明第二实施例公开了一种开关模组的制作方法。如图2所示，该方法包括如下的步骤：

步骤S201：将金属触板和金属外环依序通过碱处理、酸处理和T处理得到处理后的金属触板和金属外环。

如图3(a)所示，金属触板和金属外环的表面301具有油污302。

如图3(b)所示，通过碱处理可清洗金属触板和金属外环的表面301的油污302。

如图3(c)所示，通过酸处理可去除金属触板和金属外环的表面301的金属氧化层，并活化金属，在金属触板和金属外环的表面301蚀刻出结构较大的纳米孔洞303。

如图3(d)所示，通过T处理使金属触板和金属外环的表面301的纳米孔洞303里留存一些T液304。其中，T处理为纳米注塑技术的金属表面前处理技术。

步骤S202：采用纯水清洗处理后的金属触板和金属外环。

通过该步骤可清洗金属触板和金属外环的表面301多余的T液304。

步骤S203：干燥纯水清洗后的金属触板和金属外环。

通过该步骤使金属触板和金属外环的表面301的液体消失，避免影响注塑效果。

步骤S204：将金属触板置于金属外环的环内。

该生产方法一般在模具中进行，则可将金属外环置于模具内，再将金属触板置于金属外环的环内。

步骤S205：在金属触板的表面和金属外环的表面通过纳米注塑的方式注塑塑胶形成塑胶凹槽，使金属触板和金属外环位于塑胶凹槽内，得到开关底座。

该纳米注塑技术将金属与塑胶以纳米技术结合的方法，先将金属表面经过纳米化处理后，塑胶直接射出成型在金属表面，让金属与塑胶可以一体成形。

具体的，可向模具内的金属触板和金属外环的表面301纳米注塑塑胶305形成塑胶凹槽。

如图3(e)所示，通过该步骤，使得塑胶305与残留在纳米孔洞303里的T液304结合，从而使得塑胶305与金属触板和金属外环的表面301之间紧密结合，没有缝隙。

优选的，碱处理采用的处理剂为碳酸钠溶液。其中，碳酸钠溶液的质量浓度为45～55g/L。碳酸钠是碱式碳酸盐，具有弱碱性，既能起到碱液清洗的作用，又能避免太强的碱性对金属触板和金属外环的表面的破坏。碱处理的温度为40～50℃，碱处理的时间为12～18min。上述的碱处理的温度和时间使得去除油污的效果较好。

优选的，酸处理采用的处理剂为硫酸。其中，硫酸的质量浓度为80～120g/L。该硫酸浓度具有适中的活性，可有效去除金属氧化层，也可有效蚀刻纳米孔洞。酸处理的温度为70～80℃，酸处理的时间为25～35min，上述的酸处理的温度和时间有利于在金属触板和金属外环的表面蚀刻出结构较大的纳米孔洞，又可避免使金属触板和金属外环的表面产生其他损伤。

优选的，T处理采用的处理剂为T液。其中，T液的体积浓度为27～33ml/L。该体积浓度的T液残留在纳米孔洞后，可有效起到与塑胶结合的作用。T处理的温度为55～65℃，T处理的时间为14～16min，上述的T处理的温度和时间可使金属触板和金属外环的表面的纳米孔洞里留存的T液的量满足需求。

优选的，纯水为去离子水，纯水清洗的时间为9～11min，进一步提高清洗的效果和效率。

优选的，干燥的温度为65～75℃，干燥的时间为4.5～5.5min，可进一步提高干燥的效果和效率。

如图4所示，通过上述步骤得到的开关底座的结构为：该开关底座的塑胶形成塑胶凹槽401，金属触板402和金属外环403均位于塑胶凹槽401内。

步骤S206：将弧形金属弹片组装在塑胶凹槽内。

如图5所示，弧形金属弹片404的内弧面与金属触板402的第一表面相对并隔有间距。弧形金属弹片404的一端的边缘与金属外环403的第一表面接触，弧形金属弹片404的另一端的边缘与塑胶凹槽401的槽面接触。金属触板402的第一表面和金属外环403的第一表面均为朝向塑胶凹槽401的开口的表面。优选的，该弧形金属弹片404为三层。该弧形金属弹片404可在外力的作用下发生变形；当外力卸去后，又可恢复原状。该弧形金属弹片404的材料可以为不锈钢。

步骤S207：将凸出按键组装在弧形金属弹片的外弧面上，使凸出按键的第一表面与弧形金属弹片的外弧面接触。

优选的，该凸出按键可选用的材料为尼龙或聚酰亚胺。

通过该步骤获得的结构，可通过按压凸出按键而使弧形金属弹片向金属触板弯曲，从而使弧形金属弹片的内弧面与金属触板接触，弧形金属弹片将金属触板与金属外环连接，导通电路。当卸去外力后，弧形金属弹片可变回原有的形状，与金属触板不接触，从而使金属触板与金属外环断开。

步骤S208：将保护膜组装在凸出按键的第二表面上，并与塑胶凹槽的开口的表面搭接以密封塑胶凹槽的开口，得到开关模组。

其中，凸出按键的第一表面与凸出按键的第二表面相对。该保护膜的材料可为尼龙或聚酰亚胺。该保护膜可避免塑胶凹槽内部进入异物。

综上，本发明第二实施例的开关模组的制作方法，先将金属触板和金属外环的表面进行处理形成纳米孔洞并使纳米孔洞中具有T处理液，然后通过纳米注塑的方式将塑胶注塑在金属触板和金属外环的表面，使塑胶与纳米孔洞中的T处理液紧密结合，从而使得塑胶与金属触板、塑胶与金属外环之间紧密结合，没有缝隙，当开关底座组装在开关模组内，可有效防止助焊剂或者胶液等异物进入开关模组内部。

第三实施例

本发明第三实施例公开了一种采用上述开关模组的制作方法制作的开关模组。该开关模组的制作方法可参考上述的第一实施例和第二实施例，在此不再赘述。

如图6所示，通过该方法制作的开关模组的具体结构如下：塑胶形成塑胶凹槽401。金属触板402和金属外环403位于塑胶凹槽401内。弧形金属弹片404设置在塑胶凹槽401内。弧形金属弹片404的内弧面与金属触板402的第一表面相对并隔有间隔。弧形金属弹片404的一端的边缘与金属外环403的第一表面接触，弧形金属弹片404的另一端的边缘与塑胶凹槽401的槽面接触。其中，金属触板402的第一表面和金属外环403的第一表面均为朝向塑胶凹槽401的开口的表面。凸出按键405设置在弧形金属弹片404的外弧面上并且凸出按键405的第一表面与弧形金属弹片404的外弧面接触。保护膜406设置在凸出按键405的第二表面上，并与塑胶凹槽401的开口的表面搭接以密封塑胶凹槽401的开口。其中，凸出按键405的第一表面与凸出按键405的第二表面相对。

通过按压凸出按键405而使弧形金属弹片404向金属触板402弯曲，从而使弧形金属弹片404的内弧面与金属触板402接触，弧形金属弹片404将金属触板402与金属外环403连接，导通电路。

本发明第三实施例的开关模组，由于采用上述的方法制作得到，因此，该开关模组的开关底座的塑胶与金属触板402、塑胶与金属外环403之间紧密结合，没有缝隙，可有效防止助焊剂或者胶液等异物进入开关模组内部；该开关模组可应用在移动终端中，当开关模组组装在移动终端中后，可有效防止助焊剂或者胶液等异物进入移动终端内部。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。