一种片状金属与橡胶复合的电触点的制作方法

本实用新型属于电开关领域，具体涉及一种可用于橡胶按键中的片状金属与橡胶复合的电触点。

背景技术：

在用于手机、电脑键盘、计算器、遥控器、电话机、电动玩具、学习机、电动工具、汽车、医疗仪器中的各类橡胶按键中，都包含一个导电的电触点。当按下按键时，电触点就能够与下面的触点接触，达到电连通而形成回路；当松开按键时，按键下面的电触点就弹起来，不和下面的触点连通，从而断开电路。电触点是橡胶按键中的最关键的部件，它直接决定着橡胶按键的开关次数或使用寿命。

当通过按键电触点的工作电流较大时(例如，大于100ma)，或者当不允许电接通与断开有迟缓现象时，电触点的材料不能选用导电橡胶或导电塑料，而必须选用导电率较好的金属材料。

本申请人申请的申请号为201110193369.5的发明专利“麻面金属与橡胶复合导电粒”公开了一种麻面金属与橡胶复合导电粒，由金属面层与橡胶基体粘合而成，或者粘合后分切而成。金属面层为麻面，具有凹坑、凸点或者两者均有；凹坑或凸点在金属面层的外表面、内表面或者两个表面均有。该发明专利对“麻面”的定义范围较大，但又没有涉及到“麻面”较为具体的细节，也没有涉及具体的制备方法。

本申请人申请的申请号为201120365203.2的实用新型专利“异形金属片与橡胶复合导电粒”提及了在金属片材表面上形成了不平整的结构及制备这些不平整结构的各种方法，但在该专利中有意或无意地不提及由蚀刻法制备这些不平整的结构。一些有创意的结构，也没有在该专利中明确地表示出来。而申请号为201120390524.8的实用新型专利“金属面与橡胶复合导电粒”所公开的导电粒的的金属表面包含各自孤立的凸点或凹点，但所用的金属材质限定为镍，基体橡胶为硅橡胶，制备凸点或凹点结构的方法为机械法。因此，该专利金属材质和表面形状限制较严格，缺少组合变化的情形，容易为同行所恶意仿制。

因此，本专利申请将在申请号为201110193369.5的发明专利“麻面金属与橡胶复合导电粒”的基础上，并结合我们的试验结果，公开一种由蚀刻法制备的金属和橡胶复合的电触点。

技术实现要素：

实用新型目的：克服已公开的金属与橡胶复合的电触点抗尘性能不优秀、外观单调和其他性能良莠不齐的缺陷，提供一种导电性能好、抗尘性好、外观变化多样的金属片与橡胶复合电触点。

技术方案：本实用新型通过一种片状金属与橡胶复合电触点，采用片状金属与橡胶基体通过粘合的方式复合而成。这种片状金属和橡胶的复合体经机械冲切、模切、激光切割、水射流切割、等离子弧切割或手动剪切的方法，分切成外接圆直径为1.0-20.0mm的圆形、椭圆形、三角形或多边形的小片，用来作为一种片状金属与橡胶复合的电触点。

片状金属的表面的不平整的结构，是经过了蚀刻工艺(包括湿蚀刻工艺或干蚀刻工艺)而得到的；不平整的结构包括凸点、凹点、凸面、凹面、凸线条、凹线条、凸面体、凹面体、孔洞、磨砂面、波浪状结构、编织网纹状、海绵状结构，或者它们的任意组合。这些不平整的结构是在片状金属与橡胶基体复合之前或复合之后形成的。

上述的不平整的结构是有规则地或无规则地、连续地或间断地、相互连接着或相互分离着分布在片状金属的外表面上，或者分布在片状金属的外表面上和内表面上。有规则的不平整的结构指的是按照一定的次序排列，比如均匀分布排列、对称排列、矩阵排列、直行排列、斜行排列、射线状排列、同心圆状排列、交差排列、网格状排列、波浪式排列、形成文字或字母或数字等特定图案的排列，而无规则的不平整的结构指的是非有规则的杂乱排列。

由湿蚀刻工艺或干蚀刻工艺制得的所述的不平整的结构中的凸点、凹点、凸面、凹面、凸线条、凹线条、凸面体、凹面体、孔洞，其任意两个横截面或纵截面的大小和形状是固定的或可变的。湿刻蚀工艺是通过化学刻蚀液和片状金属之间的化学反应将部分金属剥离下来的刻蚀方法，而干蚀刻工艺是利用等离子体或激光和片状金属表面反应，形成挥发性物质，或直接轰击片状金属表面使之被腐蚀的工艺。

所用的橡胶基体是天然橡胶或者合成橡胶；特别地，所用的橡胶基体是无色的或带有颜色的。进一步地，所用的橡胶是丁腈橡胶、乙丙橡胶或硅橡胶。

所用的橡胶为与金属片材有良好粘合性的自粘性橡胶，特别地，所述的橡胶为自粘性硅橡胶。如果不采用自粘性橡胶，需用增粘剂、粘合剂或底涂剂处理金属片材与橡胶粘合的一面，处理的方式有浸涂、刷涂、淋涂、丝网印刷等方式。

如果用丝网印刷的方式，将增粘剂、粘合剂或底涂剂涂覆到片状金属的一面，这一面与橡胶结合而成内表面。增粘剂、粘合剂或底涂剂的作用是形成底涂层或粘接层，以促进橡胶和金属粘合。

片状金属是厚度为0.0025mm至2.5mm的铝、铜、铁、钴、镍、铬、锡、锌、钛、钼、钨、银、金、铂或铑的片材，或者是上述金属的合金片材。

片状金属的外表面有一层、两层或多层金属镀层；特别地，所述的片状金属的外表面或最外表面镀有一层金，金镀层的平均厚度是0.001μm至20.0μm。镀层可进一步提高片状金属的电导通性能、耐腐蚀性能、耐磨性能等。

片状金属含有深度为片状金属厚度的1/100至99/100、外接圆直径为0.01-2.0mm的凹坑，凹坑是均匀分布或随机分布的、有序或无序分布的，相邻凹坑间的距离为0.05-1.0mm。

片状金属含有均匀分布的、高度为片状金属厚度的1/100至99/100、外接圆直径为0.01-2.0mm的凸点，凸点是均匀分布或随机分布的、有序或无序分布的，相邻凸点间的距离为0.05-1.0mm。

上面所述的凹坑或凸点的剖面是长方形、正方形、梯形、三角形或不规则的几何形状，也就是说，凹坑或凸点可以是圆柱体、台柱体、锥体或不规则的立体结构。一般来说，用激光蚀刻出的凹坑或凸点，呈圆柱体的形状，用化学蚀刻法制出来的凹坑或凸点，成台柱体或锥体的形状。

片状金属与橡胶基材的复合，可以用加热模压成型法或压延成型法，或者用橡胶溶液或液体橡胶在片状金属上涂布的方法。优选加热模压成型法，因为这一方法使用的设备较简单，产品性能可控性好。片状金属与橡胶基材的复合后所得的复合片材，可冲切加工成直径为1mm至20mm的圆形或其它形状的粒子，这些粒子就是可以用作各类按键的导通部件的电触点。

有益效果：本实用新型所公开的片状金属与橡胶复合后所形成的片材可以冲切加工成圆形或其它形状的电触点。这样的电触点可广泛用作各类按键背衬的导电接触部件。这样的电触点的金属面层与线路板接触好，导电性能好、抗尘性好、抗油污性好、防触点抖动性好。片状金属的外表面变化多，既可满足视觉差异性的要求，也可满足个性化的设计要求，且成形方法多样，与橡胶基体的粘接复合工艺可靠。

附图说明

所附图1是本实用新型的实施例1的剖面结构示意图；

所附图2是本实用新型的实施例2的剖面结构示意图；

所附图3是本实用新型的实施例3的剖面结构示意图；

所附图4是本实用新型的实施例4的剖面结构示意图；

所附图5是本实用新型的衍生结构一的剖面结构示意图；

所附图6是本实用新型的衍生结构二的剖面结构示意图。

图中：1-橡胶基体，可为天然橡胶胶料、乙丙橡胶胶料和丁腈橡胶等胶料；2-粘合剂；3-金属片材，紫铜；4-镀层面，镍镀层；5-镀层面，金镀层；6-金属片材，镍片。

具体实施方式

实施例1

将0.1mm厚的紫铜片的一面，用激光蚀刻出均匀分布的直径为0.05mm、深度为0.04-0.05mm的小孔(凹坑)，小孔间的连线可构成类似围棋棋盘上的一个个正方形。每一个相邻两孔的孔间距为0.025mm。

将紫铜片的另一面，用丝印的方式印上一层0.5-2.0μm厚的金属与橡胶的粘合剂(此实施例选用lord公司生产的chemlok205)，或者将紫铜片浸泡在含有结合剂的溶液中(此实施例选用用丁酮稀释5倍的chemlok205)，浸泡5s后提出，在75℃下烘干。将紫铜片涂有粘合剂的没有被激光蚀刻的一面，分别与天然橡胶胶料、乙丙橡胶胶料和丁腈橡胶胶料热硫化成型，形成0.75mm厚的紫铜片和各种橡胶的复合片材。

将以上紫铜片材，分别冲切成直径为2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、5.0mm和10.0mm的小圆片，如图1所示，1-橡胶基体，可为天然橡胶胶料、乙丙橡胶胶料和丁腈橡胶等胶料；2-粘合剂；3-金属片材，紫铜。这种小圆片，作为橡胶按键中的与pcb接触的电触点，具有良好的抗尘性能和导电性能。

实施例2

实施例2的电触点是对实施例1中的电触点进行进一步的加工后得到的。这种电触点，第一层是约0.65mm厚橡胶层1，第二层是激光蚀刻出有直径为0.05mm的凹坑的0.1mm厚的紫铜层3，第三层是2.0-5.0μm厚的镍镀层4，第四层是0.5-1.0μm厚的金镀层5，如图2所示，1-橡胶基体，可为天然橡胶胶料、乙丙橡胶胶料和丁腈橡胶等胶料；2-粘合剂；3-金属片材，紫铜；4-镀层面，镍镀层；5-镀层面，金镀层。由于有金镀层，这种电触点与pcb的接触电阻更低、导电性能更好。

实施例3

所得电触点的结构分别同实施例1和实施例2，但所用的金属片材是0.1mm后的纯镍片6(镍的纯度大于99.5％)，纯镍片6上的凹坑是通过等离子体蚀刻的方法而得到的，如图3所示，1-橡胶基体，可为天然橡胶胶料、乙丙橡胶胶料和丁腈橡胶等胶料；2-粘合剂；6-金属片材，镍片。

实施例4

用湿蚀刻的方式，以含三氯化铁的蚀刻液将平均厚度为0.125mm的纯镍片6蚀刻出复数个横截面直径为0.25-0.50mm、高度约为0.3-0.5mm凸面体，凸面体的剖面类似于梯形，如图4所示，1-橡胶基体，可为天然橡胶胶料、乙丙橡胶胶料和丁腈橡胶等胶料；2-粘合剂；6-金属片材，镍片。

凸面体分布成正六边形，类似于石墨烯的结构。相邻凸面体之间的中心距为1.25mm。

运用以上蚀刻过的镍片，我们得到有一下结构的电触点：第一层是0.5-1.5mm厚的硅橡胶1，第二层是厚度小于2μm的粘合层2(粘合剂层或底涂剂层)，第三层是镍层6，没有被蚀刻的一面经粘合层与硅橡胶连接，蚀刻出的凸面体向外。镍层的总厚度约为0.125mm，其中凸面体的高度为0.3-0.5mm。

这样的电触点具有优异的抗尘性和电导通稳定性。

上述所得电触点还有一些衍生结构：镍层上还有一金镀层，金镀层的厚度约是0.1μm，如图5所示，1-橡胶基体，可为天然橡胶胶料、乙丙橡胶胶料和丁腈橡胶等胶料；2-粘合剂；5-镀层面，金镀层；6-金属片材，镍片；或者镍层上有一层约5μm的镍镀层，镍镀层上有一厚度约是0.1μm的金镀层，如图6所示，1-橡胶基体，可为天然橡胶胶料、乙丙橡胶胶料和丁腈橡胶等胶料；2-粘合剂；4-镀层面，镍镀层；5-镀层面，金镀层；6-金属片材，镍片。镀金是为了进一步增强电触点的电导通性能。

上述内容对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本实用新型的优点和特征，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚的界定。本实用新型所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。