专利名称：按键凸体结构及其制法的制作方法
技术领域：
本发明有关一种按键凸体结构及其制法，特别是有关一种薄型化的按键凸体结构及其制法。
背景技术：
电子产品例如电话、移动电话(Cell Phone)、智能型移动电话(SmartWione)、个人数字助理(Personal Digital Assistant, PDA)、移动上网装置(Mobilehternet Device, MID)、翻译机等通常会设有按键键盘。因应3C产品薄型化的市场需求，超薄按键也日趋发展。传统按键结构具有凸体(plunger)的构造，将凸体与键帽(keycap)下方的基底层结合，另在印刷电路板上设有金属弹片(metal dome)，使用弹片薄膜(dome sheet)贴住金属弹片以固定，当键顶(keytop)被按压时，力量即由键顶传至凸体，再传至下方的金属弹片，使金属弹片变形而接触印刷电路板上的按键接点，形成导电通路。但是，由于凸体与金属弹片的组装具有误差性，使得凸体与金属弹片正中央的顶部对不准，而使传递至金属弹片的力量偏掉，因此金属弹片没有正确的变形，而有与按键接点接触不到的问题。为解决上述组装误差的问题，日本专利申请案公开第2008-269864号公开一种按键结构，其中，将凸体粘着到弹片薄膜上，或是使凸体与弹片薄膜一体成型而制得。弹片薄膜的一侧可设置反射机构，以反射背光，另一侧可印制按键图案。日本专利申请案公开第 2009-117222号公开一种按键结构，其凸体经由粘着层粘着到弹片薄膜上。然而，将许多的凸体一一的粘着到弹片薄膜上，势必步骤繁琐。将凸体与弹片薄膜一起成型而制得，则可能因凸体与弹片薄膜所需的性质各不相同，材料与尺寸的搭配不易符合所需。因此，对于新颖的按键结构及按键结构的制法仍有所需，以符合薄型化的需求而仍有良好的按压手感。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种制造按键凸体结构的方法及按键凸体结构，其不仅能具有更薄的外观，也能具有均勻的按压手感。在一方面，本发明的制造按键凸体结构的方法，包括下列步骤。提供一印刷电路板。提供一共模塑成型物，其包括一高分子膜与一凸体层，凸体层具有多个凸体，高分子膜包括一第一面及一第二面，凸体层与高分子膜的第一面结合。以共模塑成型物将多个金属弹片贴附到印刷电路板，其中使这些凸体的位置分别对应于这些金属弹片。在共模塑成型物上方设置一键帽部结构。在另一方面，本发明的按键凸体结构包括一印刷电路板、多个金属弹片、一共模塑成型物、一热塑性聚胺酯(thermoplastic polyurethane, TPU)层及多个键顶部。印刷电路板上设有多个按键接点。金属弹片是对应设置在按键接点上方，在按压时，受按压的金属弹片与其下方的按键接点对应导通。共模塑成型物包括一聚对苯二甲酸乙二酯(poly (ethylene ter印hthalate)，PET)膜与一具有多个凸体的凸体层。使共模塑成型物覆盖在金属弹片上，并借由一粘着层粘着金属弹片，并粘着到印刷电路板上，以将金属弹片固着到印刷电路板上。使这些凸体分别位于这些金属弹片上方。TPU层是设置在共模塑成型物上。多个键顶部是分别对应于凸体的位置而粘着到TPU层上。在再一方面，本发明的按键凸体结构包括一印刷电路板、多个金属弹片、一共模塑成型物、一载体层及一键顶层。印刷电路板上设有多个按键接点。多个金属弹片是分别对应设置在按键接点上方，在按压时，受按压的金属弹片与其下方的按键接点对应导通。共模塑成型物包括一 PET膜与一具有多个凸体的凸体层。共模塑成型物覆盖金属弹片，并借由一粘着层粘着金属弹片，并粘着到印刷电路板上，以将金属弹片固着到印刷电路板上。凸体分别位于金属弹片上方。载体层是设置在共模塑成型物上。键顶层是设置在载体层上，键顶层包括多个键顶部，键顶部分别对应于凸体的位置。在本发明中，使用一共模塑成型物以进行弹性薄膜及凸体的功能，共模塑成型物包括一高分子膜与一凸体层，凸体层上具有多个凸体。二者可为极薄的厚度，因此不仅能具有更薄的外观，也能具有均勻的按压手感。甚至，在组装位偏后，凸体在按键范围内的按压手感仍均勻，按键按压施力与金属弹片作动行程比(click ratio)可维持在30% 40%。 可进一步在高分子膜的另一面使用粘着层与离型纸，如此在共模塑后，撕下离型纸即可与金属弹片与印刷电路板进行贴合，制程便利。
12粘着层
14离型纸
16凸体材料层
16a凸体层
16b凸体
18模具
19下模
20上模
22凹槽
30印刷电路板
32按键接点
34聚对苯二甲酸乙二酯
36粘着层
38凸体层
40凸体
42共模塑成型物
44金属弹片
46载体层
48紫外线可固化树脂层
48a键顶部
50键帽部结构
52印刷图案层
52a表示层
52b背景层
54保护层
56导光膜
57微结构
58粘着层
60光源
62壳体层
64键顶部
66热塑性聚胺酯层
68硅橡胶层
70键帽部结构
72壳体层
101、103、104、105、106、10具体实施例方式依据本发明的制造按键凸体结构的方法的一具体实施例请参阅图1的流程图。进行步骤101，提供一印刷电路板。进行步骤103，提供一共模塑成型物，其包括一高分子膜与多个凸体，高分子膜包括一第一面及一第二面，这些凸体是以共模塑制程与高分子膜的第一面结合。进行步骤105，以共模塑成型物将多个金属弹片贴附到印刷电路板。使这些凸体的位置分别对应于这些金属弹片。进行步骤107，提供一键帽部。进行步骤109的组装，在共模塑成型物上方设置此键帽部结构。可依需要进行步骤111，提供一导光膜。可将导光膜设置在共模塑成型物上方，然后将键帽部结构设置在导光膜上方。并在导光膜的侧边设置一光源。步骤101、103、107、及视需要而进行的步骤111之间的进行，或步骤105、107、及视需要而进行的步骤111之间的进行，并无先后次序之分。详述上述共模塑成型物的制造的一具体实施例。首先，在一高分子膜的一面上覆盖一尚未固化的凸体材料层。然后，将高分子膜与凸体材料层一起在模具中进行模塑。模具的第一模平坦，使其向着高分子膜的一面，第二模具有多个凸体形状的凹槽，使其向着凸体材料层的一面。因此将第一模与第二模合模时，第二模便将凸体材料层压制出多个凸体形状。经由固化制程，例如加热固化，使凸体材料固化，形成具有多个凸体的凸体层，其与高分子膜以共模塑方式直接结合，而获得一共模塑成型物。以共模塑成型物将多个金属弹片贴附到印刷电路板。此可利用粘着层以将共模塑成型物与金属弹片粘合，并粘附到印刷电路板上。因此，可在获得共模塑成型物之后，再在共模塑成型物的一面涂敷粘着剂或是使用双面胶带以进行金属弹片的贴附。或者，当高分子膜很薄而需要载体支持时，可先在一高分子膜的一面贴合一粘着层及一离型纸，然后在另一面涂覆凸体材料层，再进行共模塑制程；或者，在具有离型纸的一粘着层上直接涂布一高分子层，以形成高分子膜，然后在高分子的另一面涂覆凸体材料层，再进行共模塑制程。 也就是，如此制得的共模塑成型物的一面为凸体层，另一面为离型纸。撕下离型纸后即可用以将金属弹片贴附到印刷电路板，步骤方便，而且在这样的方式下，高分子膜可以很薄。图2 及图3的剖面示意图显示一实施例，即，先在一高分子膜10的一面贴合一粘着层12及一离型纸14，然后在另一面涂覆凸体材料层16，在模具18 (包括下模19与上模20)中进行共模塑制程。上模20具有多个凸体形状的凹槽22。如图3所示，当模具18合模时，将凸体材料层16模塑出凸体形状，获得一凸体层16a。凸体层16a与高分子膜10接触的一面，除了凸体16b的结构之外，优选仍留有一层厚度，如此可增加凸体与高分子膜共模塑的结合面积， 也可使得在共模塑时使凸体材料的量能轻易充满凹槽22，如此，模塑制程可较可靠。高分子膜厚度依所需而定，其材料可包括例如软性、挠性或弹性高分子膜，例如 PET膜。凸体的尺寸也是可依所需而定，形状可为例如圆柱状或半球形，但并无特别限制。 凸体层可包括例如弹性体(elastomer)材料，弹性体材料可为例如天然橡胶或人造橡胶， 人造橡胶可包括例如硅橡胶(siliconerubber)。在一超薄按键的应用中，例如总高度为约 0. 3mm，可使PET膜厚为例如约0. 03mm,及使凸体层的膜厚为例如约0. 02至约0. 03mm,凸体则可为例如直径约为Φ 1. 5mm 2. 5mm,在本发明的实施例中，则优选为2. Omm,高度为 0. 2 0. 4mm，在本发明的实施例中，则优选为0. 3mm，形状得为圆柱体或半球体。上述的方法中，键帽部结构可随意搭配键帽材质，例如紫外光可固化树脂 (Ultraviolet curable resin)键帽、射出成型键帽、塑料包覆薄膜型(Film inPlastic, FIP)键帽、插入-模塑装饰(insert-molding decoration, MD)、铝、铁、玻璃等等。依据本发明的制造按键凸体结构的方法的另一具体实施例请参阅图4的流程图， 及图5的按键凸体结构的剖面示意图。同上述，共模塑成型物的制造及其与印刷电路板的贴附、键帽部结构的制造、及视需要而进行的导光膜的提供等步骤之间的进行，并无先后次序之分。详述如下。进行步骤101，提供一印刷电路板30，其上设有多个按键接点32。进行步骤104，制造一共模塑成型物。详细地说，在一聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜34的一面涂敷一粘着层36并粘着一离型纸(未示出)，在PET膜34的另一面涂敷一硅橡胶层，并进行一共模塑制程，如上述，以将硅橡胶层于PET膜34上共模塑，及固化后，形成一凸体层 38，其具有多个凸体40，而与PET膜34 —起为一共模塑成型物42。进行步骤106，将共模塑成型物42的离型纸移除，以借由粘着层36将多个金属弹片44贴附到印刷电路板30，并使这些凸体40的位置分别对应于这些金属弹片44。进行步骤113，在一载体层上形成键顶。 详细地说，在一载体层46上形成一紫外线可固化树脂层48，并进行一模塑制程，以使紫外线可固化树脂层形成多个键顶部48a形状，及对此紫外线可固化树脂层照射一紫外线以固化，获得一键帽部结构50。载体层46可包括例如PET或聚碳酸酯(polycarbonate，PC)。可视需要进行步骤115，以形成按键图案，例如在载体层46上印刷图案层52，其包括表示层5 及背景层52b。可视需要进行步骤117，以形成按键图案的保护层Μ。但按键图案亦可在其他位置或以其他方式形成，例如印刷或雕刻到键顶表面或其他传统方式。进行步骤109的组装，将键帽部结构50设置在共模塑成型物42上方，并使这些键顶部48a的位置分别对应于这些凸体40。可依需要进行步骤111，提供一导光膜56。使导光膜56与保护层讨借由粘着层58互相结合。导光膜56可具有细微的布点，即，微结构57，例如印刷布点。印刷布点放置在图案区(artwork region)，当光源通过布点区域时，该光学布点的微结构57将改变光源的光线路径而折射至图案区。导光膜可为例如硅胶(silicone)膜、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)膜、热塑性聚胺酯弹性体(elastomer)膜或PET膜。在导光膜 56的一侧设置光源60，例如发光二极管(Light Emitting Diode, LED)或是紫外光发光二极管(Ultraviolet-Light Emitting Diode，UV-LED)。若是使用紫外光发光二极管，则须在适当位置添加荧光粉。另可在键帽部结构50的各键顶部48a之间覆盖一壳体层62。壳体层兼具外观与遮光效果。依据本发明的制造按键凸体结构的方法的又另一具体实施例请参阅图6的流程图，及图7的按键凸体结构的剖面示意图。同上述，共模塑成型物的制造及其与印刷电路板的贴附、键帽部结构的制造、及视需要而进行的导光膜的提供等步骤之间的进行，并无先后次序之分。详述如下。进行步骤101，提供一印刷电路板30，其上设有多个按键接点32。进行步骤104及106，与上述相同，制得一包括PET膜34与具有多个凸体40的凸体层38的共模塑成型物42，并以共模塑成型物42借由粘着层36将多个金属弹片44贴附到印刷电路板 30，使凸体40的位置对应于金属弹片44，此等步骤不再详述。进行步骤121，将一树脂进行一射出成形制程，并进行一冲切制程，以获得多个散键型态的键顶部64。进行步骤123，提供一热塑性聚胺酯(TPU)层66。或者，视需要进行步骤125，将TPU层与一柔软层结合，可进一步将二者共模塑出多个键形，以将键顶部分别粘着到此等键形上。例如将TPU层66与一硅橡胶层68共模塑。再进行步骤127，组装成键帽部结构，也就是说，将这些键顶部64粘着到TPU层66上，形成一键帽部结构70。可视需要在键帽部结构70形成按键图案。进行步骤109的组装，将键帽部结构70设置在共模塑成型物42上方，并使这些键顶部64的位置分别对应于这些凸体40。可依需要进行如上述的步骤111，提供一导光膜56。另可在键帽部结构70的各键顶部64之间覆盖一壳体层72。图8显示如图7的按键凸体结构实施例的分解透视示意图，可更清楚说明各层的结构。其中印刷电路板30、粘着层36及硅橡胶层68未示出。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明所做的均等变化与修饰，均应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种制造按键凸体结构的方法，包括提供一印刷电路板，在该印刷电路板上设有多个按键接点；提供一共模塑成型物，其包括一高分子膜与一凸体层，该凸体层包括多个凸体，该高分子膜包括一第一面及一第二面，该凸体层与该高分子膜的第一面结合；以该共模塑成型物将多个金属弹片贴附到该印刷电路板，其中使该等凸体的位置分别对应于该等金属弹片；及在该共模塑成型物上方设置一键帽部结构。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在该共模塑成型物与该键帽部结构之间设置一导光膜，及在该导光膜的侧边设置一光源。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，该共模塑成型物借由使用一粘着层以将该等金属弹片贴附到该印刷电路板。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，使该共模塑成型物的高分子膜面经由一粘着层与该等金属弹片与该印刷电路板互相粘着。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，使该共模塑成型物的凸体层面经由一粘着层与该等金属弹片与该印刷电路板互相粘着。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，进行下列步骤以提供该共模塑成型物在一聚对苯二甲酸乙二酯膜的一第一面涂敷一粘着层并粘着一离型纸，在该聚对苯二甲酸乙二酯膜的一第二面涂敷一硅橡胶层，并进行一共模塑制程，以将该硅橡胶层模塑形成多个凸体，及进行一固化制程，以获得该共模塑成型物；及将该共模塑成型物的离型纸移除。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括下列制造该键帽部结构的步骤在一载体层上形成一紫外线可固化树脂层，并进行一模塑制程，以使该紫外线可固化树脂层具有多个键顶部，及对该紫外线可固化树脂层照射一紫外线以固化，获得该键帽部结构。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括在该共模塑成型物与该键帽部结构之间设置一导光膜，及在该导光膜的侧边设置一光源。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括在该键帽部结构形成按键图案。
10.根据权利要求7所述的方法，还包括在该键帽部结构的各键顶部之间覆盖一壳体层。
11.根据权利要求6所述的方法，还包括下列制造该键帽部结构的步骤 将一树脂进行一射出成形制程及一冲切制程以制得多个键顶部；及将该等键顶部粘着到一热塑性聚胺酯层上，形成该键帽部结构。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括在该共模塑成型物与该键帽部结构之间设置一导光膜，及在该导光膜的侧边设置一光源。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括在该键帽部结构形成按键图案。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括在该键帽部结构的各键顶部之间设置一壳体层。
15.根据权利要求11所述的方法，还包括在该热塑性聚胺酯层下方结合一柔软层。
16.根据权利要求15所述的方法，其中将该热塑性聚胺酯层与该柔软层共模塑出多个键形，及将该等键顶部分别粘着到该等键形上。
17.一种按键凸体结构，包括一印刷电路板，在该印刷电路板上设有多个按键接点；多个金属弹片，分别对应设置在该等按键接点上方，在按压时，受按压的金属弹片与其下方的按键接点对应导通；一共模塑成型物，其覆盖并借由一粘着层粘着该等金属弹片，并粘着到该印刷电路板上，以将该等金属弹片固着到该印刷电路板上，其中，该共模塑成型物包括一聚对苯二甲酸乙二酯膜与一具有多个凸体的凸体层，该等凸体分别位于该等金属弹片上方；一热塑性聚胺酯层，设置在该共模塑成型物上；及多个键顶部，分别对应于该等凸体的位置而粘着到该热塑性聚胺酯层上。
18.根据权利要求17所述的按键凸体结构，还包括一导光膜，其设置在该热塑性聚胺酯层与该共模塑成型物之间，及一光源，其设置在该导光膜的侧边。
19.根据权利要求17所述的按键凸体结构，其中该等凸体包括硅橡胶。
20.根据权利要求17所述的按键凸体结构，还包括一柔软层，设置在该热塑性聚胺酯层与该共模塑成型物之间。
21.一种按键凸体结构，包括一印刷电路板，在该印刷电路板上设有多个按键接点；多个金属弹片，分别对应设置在该等按键接点上方，在按压时，受按压的金属弹片与其下方的按键接点对应导通；一共模塑成型物，其覆盖并借由一粘着层粘着该等金属弹片，并粘着到该印刷电路板上，以将该等金属弹片固着到该印刷电路板上，其中，该共模塑成型物包括一聚对苯二甲酸乙二酯膜与一具有多个凸体的凸体层，该等凸体分别位于该等金属弹片上方；一载体层，设置在该共模塑成型物上；及一键顶层，设置在该载体层上，其包括多个键顶部，分别对应于该等凸体的位置。
22.根据权利要求21所述的按键凸体结构，还包括一导光膜，其设置在该载体层与该共模塑成型物之间，及一光源，其设置在该导光膜的侧边。
23.根据权利要求21所述的按键凸体结构，其中该等凸体包括硅橡胶。
24.根据权利要求21所述的按键凸体结构，其中该载体层包括聚对苯二甲酸乙二酯， 及该键顶层包括紫外线固化树脂。
全文摘要
本发明有关一种按键凸体结构及其制法，其中将一高分子膜(例如PET膜)的一面与一凸体材料层(例如硅橡胶层)进行共模塑制程，以形成一高分子膜结合多个凸体的共模塑成型物，再以此共模塑成型物借由粘着层将多个金属弹片贴附到印刷电路板上，这些凸体位置对应于这些金属弹片位置。在共模塑制程之前视需要先将高分子膜的另一面贴合粘着剂及离型纸，可使制程更便利。
文档编号H01H13/88GK102262968SQ20101019413
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者蓝绍华 申请人:毅嘉科技股份有限公司