手机超薄按键设计规范.ppt

手机设计之 超薄按键 深圳ME吴强 目录 第一章 超薄按键的结构设计一 手机的发展历程二 超薄按键的分类三 超薄按键的特点四 超薄按键的结构设计五 超薄按键在手机中的装配第二章 EL和ELMETALDOMESHEET一 EL的内部结构二 ELMETALDOMESHEET三 ELMETALDOMESHEET结构设计四 ELMETALDOMESHEET的颜色种类和亮度五 ELMETALDOMESHEET的驱动和显示六 EL与LED比较 第三章 导光片的设计一 导光片的开发背景 二 导光片键盘的表面导光特点三 导光片结构设计四 导光片的导光原理五 导光片与LED EL的比较第四章 一体成型超薄键盘的设计一 键盘的结构介绍二 加工工艺流程三 键盘的特点四 几种键盘的结构分析第五章 超薄键盘的加工工艺流程一 PC片材超薄键盘的加工组装流程 二 金属片材超薄键盘加工组装流程三 PVD定义 第一章 超薄按键的结构设计 还是那句话 没有V3就没有超薄按键的概念 是V3把手机带如了超薄的时代 一 手机的发展历程 简单的显示 黑白屏是主流 彩屏的显示 多功能化 追求多功能的同时 也追求外观的华丽 而 的出现把手机带如了超薄的朝流中 超薄按键也随之流行起来 二 超薄按键的分类 1 超薄金属按键 良好的金属质感 片材厚度小且可实现良好的CD纹效果 但加工工艺相对复杂 不良率较高 耐磨性差 需做不导电处理 成本较高 一般运用于翻盖手机中 在直板手机中一般不采用金属的 2 超薄塑胶按键 良好的加工性能 工艺简单 无ESD问题 可实现更多的ID效果 成本相对较低 但厚度较金属键厚 表面硬度较小 三 超薄按键的特点 1 薄 超薄按键的组成由片材 双面胶 硅胶底板组成1 片材是PC的按键最小总厚度 0 25mm 片材 0 0 1mm 双面胶 0 25mm 硅胶 0 3mm 导电基 0 9mm2 片材是金属的按键最小总厚度 0 2mm 片材 0 0 1mm 双面胶 0 25mm 硅胶 0 3mm 导电基 0 85mm 片材 双面胶 硅胶 导电基 2 联体按键的特色 可以把键盘同镜片设计成整体图案 给了ID更多的选择和想像空间 也让手机更富于变换 普通的P R按键 3 键盘板的一体化设计 解决了普通按键最大的一个问题 卡键问题 四 超薄按键的结构设计 片材 双面胶 硅胶 导电基 结构设计 塑料片厚度由0 13mm 0 5mm都可以 键盘厂建议使用0 4 0 5mm的厚度 如果太薄 按键整体显得太软 钢片厚度由0 1mm 0 2mm 通常选用0 2mm厚度 双面胶用于将塑料片和硅胶粘结在一起 厚度0 1mm以上较适宜 整体按键的拉拔力较好 硅胶 硅胶的导电柱同Metaldome接触 保证手感 高度一般为 硅胶的基体部分厚度为 由于塑料片都有切割开口以保证好的手感 所以底硅胶上又设计了向上的凸缘封住塑料片的开口 硅胶一般凸出塑料表面 让手的接触感更好 凸出高度一般为 表面片材结构设计 大于1 2mm确保此处在和硅胶粘接时有胶纸 否则胶纸太小时会断掉 从而确保有一定的粘接强度 也加强了产品的连接强度 字体 1 PC片材 丝印2 金属片材 腐蚀 3 但不同的供应商有不同的设计要求 下面是之前F536的两家供应商的评估报告 此处两筋之间的确良宽度最好做到2 0左右以确保此处在使用过程中产品的连接强度及外观 此处筋条到产品边缘的距离在做到1 3以上以确保此处在和硅胶粘接时有胶纸 否则胶纸太小时会断掉 从而确保有一定的粘接强度 1 类似此处PC片筋条间距建议做到0 80mm以上为好 2 总之 在设计时这些距离保持在1 2mm是较好的 4 片材结构设计与手感关系 由于按键是用塑料薄片加工而成 手感取决于按压区域的活动灵活性 只要能独立活动 不受旁边区域的牵制即可 所以尽可能要将按压区域设计成至少2面以上开口 靠一面或两面连接成整体 一般切开 边 靠一边连接成整体 以保证手感 五 超薄按键在手机中的装配 1 按键成品由双面胶粘在手机PCB板上 四周贴双面胶 然后直接贴在 板上 在硅胶底片上设计定位孔 最终按键成品由定位孔装配在手机外壳上 金属超薄按键在手机中的装配 一般把金属板材翻边 直接挂在壳体上固定 EL的开发背景 手机按键的发光光源 我们接触最多就是LED 那为什么要选用EL呢 从目前的手机的发展趋势 追求薄 表面色彩多元化 透光均匀性 耗电量等 从这些方面比较EL都有优势 第二章 EL和ELMETALDOMESHEET 一 EL的内部结构 二 ELMETALDOMESHEET 一般来说 EL和DOME是在供应商出货是一体的 我们在设计时一般把两个设计为一个组件 DOME片直接粘贴在EL下面 1 ELMETALDOMESHEET的特点 2 ELMATELDOMESHEET规格 三 ELMETALDOMESHEET结构设计 1 EL在手机中的位置结构 2 ELMETALDOMESHEET的结构设计要点 正面 背面 周边至少留 以上的不发光区域 发光区域 接听 挂断键丝印上不同颜色显示 预留 的导电基 不发光区域 个直径 的装配定位孔 四 ELMETALDOMESHEET的颜色种类和亮度 五 ELMETALDOMESHEET的驱动和显示 1 ELMETALDOMESHEET的驱动 2 ELMETALDOMESHEET在键盘中显示 A 单色显示 B 多色显示 六 EL与LED比较 1 透光性 LEDKEYPAD ELKEYPAD 从两种透光效果对比 EL的透光比LED的要均匀 2 结构设计位置上的比较 LED的高度一般为0 4 0 6mm 所以在LED灯处RUBBER一般要减胶避开 EL本身是发光体 设计上不存在和RUBBER干涉问题 其他电性能的比较 第一章 导光片的设计 一 导光片的开发背景 为什么采用导光片 先看看下面的图片 普通LED显示 EL的显示 导光片的显示 二 导光片键盘的表面导光特点 1 导光均匀性和光亮性 1 同LED比较 导光片更加均匀 亮度更大2 同EL比较 亮度更亮 导光片发光 LED发光 EL发光 三 导光片结构设计 1 导光片的种类 材料导光片 硅胶材料导光片 硅胶 两种材料导光片的特点 材料 材料的厚度 一般选用 的 手机整体厚度可以做薄 且手感好 但一般不选用大于 以上的 因为大于 后 手感会很差 优点 导光性好 在键盘中的位置 直接粘在 的上表面 类似于 键帽 硅胶 导光片 硅胶材料 一般的厚度是 优点 和导电基做成一体 组装方便 缺点 硅胶用久后会变黄 导光性变差 因此在实际中用硅胶的比较少 在键盘中的位置 同普通的 或钢琴键一样 键帽 导光片 3 导光板键盘的结构设计 1 图和表对应的尺寸是一种P R的键盘 中间有一层遮光纸2 对于其他键盘 钢琴键 也一样 只是键盘总体厚度不同而已 4 LED灯在结构中的摆放 1 一般LED都是摆放在键盘的上端或下端 且避开键盘的按压区 这样可以使键盘做的更薄 LED摆放位置 示意图 LED放两端 2 因为LED的摆放直接影响到键盘的导光性 所以具体摆放那里最合适 在设计的前期给键盘厂帮忙评估 LED 5 导光片键盘设计总结 导光片键盘和我们以前的键盘设计是一样的 并不因加如导光片而使键盘结构变得复杂 1 在超薄键盘中 导光片的设计跟EL类似 直接粘贴在DOME上面 2 在P R键盘设计中 在导电基和DOME之间留0 125mm空间放导光片就可以3 在钢琴键设计中 也是在导电基和DOME之间留0 125mm空间放导光片就可以 键帽 硅胶 导光片 四 导光片的导光原理 1 导光原理 1 通过放在键盘顶端或底部的两个LED发光原 LED发光后 导光片上的键帽处对应的麻点和周边的麻点集光 从而把键帽处照亮 2 离光源越远处 麻点越密 集光性越强 因此键盘的表面显示并不会因远离光源而变弱 光线路线图 麻点 周边也有一圈的麻点集光 2 发光原理和普通LED发光的对比 1 导光片 光源是从在PCB板边上 按键顶部的两个LED发出 通过导光板集光照亮键盘 每个LED都是光源 照亮旁边的键帽 2 LED 3 导光片的发光显示 LED关的状态 LED开 没有导光片的状态 LED开有导光片的状态 从显示的效果来看 当使用导光板时LED发出光会大量的集聚在我们想要发光的地方 使用导光片的键盘 4 导光片光的传播 当我们设计的键盘中间有开口时 会担心 当LED放在一边时 而另一边光会照不到 不过光是可以反射和在导光板周围有一圈的集光点 可以把集聚后照到LED另一边的导光片上 光线路线图 周围一圈集光点 LED 五 导光片与LED EL的比较 1 导光片与LED的比较 2 导光片与EL的比较 第二章 一体成型的超薄按键 一 键盘的结构介绍 1 组成材料 1 表面层是PET或TPU 最薄厚度 0 1mm2 中间层 SUS 厚度 0 1mm3 底层 硅胶厚度 0 05 0 25 导电基 0 3mm 2 键盘内部结构 1 2 3 4 内部结构示意图 二 加工工艺流程 TPUorPET Printing Packing Assembly Etching SUS SiliconeCompression OutlinePressCutting 键盘不是一个一个加工出来的 而是一整片加工好 在冲切出单个的键盘 三 键盘的特点 1 结构简单 2 表面颜色多样化 PET和TPU 喷涂3 薄 最薄可做到0 5mm4 两套模具 硅胶模具和冲切模具5 开发周期 1 2周 四 几种键盘的结构分析 1 单独数字键 1 2 3 4 2 数字键和独立键分离 1 2 3 4 3 数字键和导行键一体的 1 2 3 4 4 3D效果键盘 RawmaterialPreparation MultiPVD Printing Etching CNC Plating PressCutting FinalInspection Packaging TPUBase InjectionMolding Co Molding Printing PressCutting Base Printing CompressionMolding PressCutting Ass y byadhesiveTape Total5 7daysforShipment In house In house In house In house In house In house In house In house In house In house In house OR 第三章 超薄键盘的加工工艺流程 一 PC片材超薄键盘的加工组装流程 KeyTop Navikey 二 金属片材超薄键盘加工组装流程 MirrorFinishing 1stEtching 2ndetching PrimerCoating Printing FinalInspection Packaging Total7 10daysforShipment KeyTop Base PressCutting 1stAssemble 3rdFinishing Insertcompression Outlinepunching PressBending SurfaceCoating Base Printing CompressionMolding PressCutting Ass y byadhesiveTape In house In house In house In house In house In house In house In house In house In house In house In house In house 三 PVD定义 1 PVD的含义 PVD是英文PhysicalVaporDeposition的缩写 中文意思是 物理气相沉积 是指在真空条件下 用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术 2 PVD镀膜和PVD镀膜机 PVD 物理气相沉积 镀膜技术主要分为三类 真空蒸发镀膜 真空溅射镀和真空离子镀膜 对应于PVD技术的三个分类 相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机 真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种 近十多年来 真空离子镀膜技术的发展是最快的 它已经成为当今最先进的表面处理方式之一 我们通常所说的PVD镀膜 指的就是真空离子镀膜 通常所说的PVD镀膜机 指的也就是真空离子镀膜机 3PVD镀膜技术的原理 PVD镀膜 离子镀膜 技术 其具体原理是在真空条件下 采用低电压 大电流的电弧放电技术 利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离 利用电场的加速作用 使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上 4 PVD镀膜膜层的特点 采用PVD镀膜技术镀出的膜层 具有高硬度 高耐磨性 低摩擦系数 很好的耐腐蚀性和化学稳定性等特点 膜层的寿命更长 同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能 5 PVD镀膜能够镀出的膜层种类 PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法 它能够制备各种单一金属膜 如铝 钛 锆 铬等 氮化物膜 TiN ZrN CrN TiAlN 和碳化物膜 TiC TiCN 以及氧化物膜 如TiO等 6 PVD镀膜膜层的厚度 PVD镀膜膜层的厚度为微米级 厚度较薄 一般为0 3 m 5 m 其中装饰镀膜膜层的厚度一般为0 3 m 1 m 因此可以在几乎不影响工件原来尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能 镀后不须再加工 7 PVD镀膜能够镀出的膜层的颜色种类 PVD镀膜目前能够做出的膜层的颜色有深金黄色 浅金黄色 咖啡色 古铜色 灰色 黑色 灰黑色 七彩色等 通过控制镀膜过程中的相关参数 可以控制镀出的颜色 镀膜结束后可以用相关的仪器对颜色进行测量 使颜色得以量化