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1、手机设计之手机设计之 -超薄按键超薄按键深圳深圳 ME 吴强吴强目录目录第一章：超薄按键的结构设计超薄按键的结构设计 一、手机的发展历程一、手机的发展历程 二、超薄按键的分类二、超薄按键的分类 三、超薄按键的特点三、超薄按键的特点 四、超薄按键的结构设计四、超薄按键的结构设计 五、超薄按键在手机中的装配五、超薄按键在手机中的装配第二章：第二章：EL和和EL METAL DOME SHEET 一、一、EL的内部结构的内部结构 二、二、EL METAL DOME SHEET 三、三、EL METAL DOME SHEET结构设计结构设计 四、四、EL METAL DOME SHEET 的颜色种类和
2、亮度的颜色种类和亮度 五、五、EL METAL DOME SHEET 的驱动和显示的驱动和显示 六、六、EL与与LED比较比较第三章：导光片的设计第三章：导光片的设计 一、一、导光片的开发背景：导光片的开发背景：二、导光片键盘的表面导光特点二、导光片键盘的表面导光特点 三、导光片结构设计三、导光片结构设计 四、导光片的导光原理四、导光片的导光原理 五、导光片与五、导光片与LED、EL的比较的比较第四章：一体成型超薄键盘的设计第四章：一体成型超薄键盘的设计 一、键盘的结构介绍一、键盘的结构介绍 二、加工工艺流程二、加工工艺流程 三、键盘的特点三、键盘的特点 四、几种键盘的结构分析四、几种键盘的结
3、构分析第五章：超薄键盘的加工工艺流程第五章：超薄键盘的加工工艺流程 一、一、PC片材超薄键盘的加工组装流程：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二、金属片材超薄键盘加工组装流程 三、三、PVD定义定义第一章、超薄按键的结构设计第一章、超薄按键的结构设计 还是那句话，没有还是那句话，没有V3V3就没有就没有超薄按键的概念，是超薄按键的概念，是V3V3把手机带把手机带如了超薄的时代；如了超薄的时代；一、手机的发展历程一、手机的发展历程 简单的简单的显示，显示，黑白屏黑白屏是主流是主流彩彩屏屏的的显示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
4、中，超薄按键也随之流行起来二、超薄按键的分类二、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良好的金属质感，片材厚度小且可实现良好的CD纹效果。但纹效果。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。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；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，无超薄塑胶按键：良好的加工性能，工艺简单，无ESD问题，问题，可实现更多的可实现更多的ID效果，成本相对较低。但厚度较金属键厚，效果，
5、成本相对较低。但厚度较金属键厚，表面硬度较小。表面硬度较小。三、超薄按键的特点三、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超薄按键的组成由片材双面胶硅胶底板组成 1）片材是）片材是PC的按键最小总厚度：的按键最小总厚度：0.25mm（片材）（片材）0+0.1mm（双面（双面胶）胶）+0.25mm（硅胶）（硅胶）+0.3mm（导电基）（导电基）=0.9mm 2）片材是金属的按键最小总厚度：）片材是金属的按键最小总厚度：0.2mm（片材）（片材）0+0.1mm（双面（双面胶）胶）+0.25mm（硅胶）（硅胶）+0.3mm（导电基）（导电基）=0.85mm片材双面胶硅胶导电基2.
6、2.联体按键的特色，可以把键盘同镜片设计成整体图案，给了联体按键的特色，可以把键盘同镜片设计成整体图案，给了IDID更多更多的选择和想像空间，也让手机更富于变换的选择和想像空间，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；卡键问题；四、超薄按键的结构设计四、超薄按键的结构设计片材双面胶硅胶导电基、结构设计、结构设计）塑料片厚度由塑料片厚度由0.13mm0.5mm都可以，键盘厂建议使用都可以，键盘厂建议使用0.40.5mm的厚度，的厚度，如果太薄，按键整体显得太软；钢片厚度由如果太薄，按键整体显
7、得太软；钢片厚度由0.1mm0.2mm，通常选用，通常选用0.2mm厚度。厚度。、双面胶用于将塑料片和硅胶粘结在一起，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，以上较适宜，整体按键的拉拔力较好。整体按键的拉拔力较好。、硅胶：硅胶的导电柱同、硅胶：硅胶的导电柱同Metaldome接触，保证手感，高度一般为接触，保证手感，高度一般为.；硅胶的基体部分厚度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，；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，所以底硅胶上又设计了向上的凸缘封住塑料片的开口，硅
8、胶一般凸出塑料表面，让手的接触感更好。凸出高度一般为让手的接触感更好。凸出高度一般为.、表面片材结构设计、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、但不同的供应商有不同的设计要求，下面是之前F536的的两家供应商的评估报告：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
9、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、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，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，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。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所以尽可能要将按压区域设计成至少2面以上开口、面以上开口、靠一面或两面连接成整体。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五、超
10、薄按键在手机中的装配1、按键成品由双面胶粘在手机按键成品由双面胶粘在手机PCB板上板上四周贴双面胶，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。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、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材翻边，直接挂在壳体上固定EL的开发背景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：第二章：EL和和EL ME
11、TAL DOME SHEET一、一、EL的内部结构的内部结构Electrode LayerBus Bar(Silver)Phosphor LayerDielectric LayerCarbon ElectrodeProtection Layer二、二、EL METAL DOME SHEET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、EL METAL DOME SHEET的特点的特点2、EL MATEL DOME SHEET 规格规格三、三、EL METAL DOME SHEET结构设计结构设计1、EL在手机中的位置结构
12、在手机中的位置结构2、EL METAL DOME SHEET的结构设计要的结构设计要点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、四、EL METAL DOME SHEET 的颜色种类和亮度的颜色种类和亮度五、五、EL METAL DOME SHEET 的驱动和显示的驱动和显示1）EL METAL DOME SHEET 的驱动的驱动2）EL METAL DOME SHEET 在键盘中显示在键盘中显示A、单色显示、单色显示B、多色显示、多色显示六、六、EL与与LED比较比较1、透光性LED KEYPADEL KEYPA
13、D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、结构设计位置上的比较LED的高度一般为0.40.6mm，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、其他电性能的比较第一章、导光片的设第一章、导光片的设计计一、导光片一、导光片的开发背景：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、导光片键盘的表二、导光片键盘的表面导光特点面导光特点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
14、三、导光片结构设计三、导光片结构设计1、导光片的种类：、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两种材料导光片的特点）材料：）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：）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、导光板键盘的结构设计构设
15、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！LED5、导光片键盘设计总结、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
16、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、导光片的导光原理四、导光片的导光原理1、导光原理：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、发光原理和普通LED发光的对比发光的对比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
17、光源，照亮旁边的键帽2、LED3、导光片的发光显示、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、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、导光片与五、导光片与LED、EL的比较的比较1、导光片与LED的比较：2、导光片与、导光片与EL的比较的比较第二章、一体成型的超薄按键第二章
18、、一体成型的超薄按键一、键盘的结构介绍：一、键盘的结构介绍：1、组成材料：、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）=0.3mm2、键盘内部结构、键盘内部结构1234内部结构示意图NOLayerSpecPU or PET film0.1 mmSUS sheet0.1 mmSilicone0.05 mmPlunger0.25 mmKey pad total thick0.5 mm二、加工工艺流程二、加工工艺流程T TPU or PETPU or PETPrintingPrintingPac
19、kingPackingAssemblyAssemblyEtchingEtchingSUSSUSSilicone Silicone CompressionCompressionOutline Press Outline Press CuttingCutting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：12周；四、几种键盘的结构分析四、几种键盘的结构分析NOLayerSpecPU sheet0.1mmSUS0.1mmSil
20、icon(under side)0.05mmActuator0.25mmTotal thick 0.5mm1、单独数字键：1 2 3 42、数字键和独立键分离、数字键和独立键分离NOLayerSpecPU sheet0.1mmSUS0.1mmSilicon(under side)0.05mmActuator0.25mmTotal thick 0.5mm 1 2 3 43、数字键和导行键一体的、数字键和导行键一体的NOLayerSpecPU sheet0.1mmSUS0.1mmSilicon(under side)0.05mmActuator0.25mmTotal thick 0.5mm 1 2
21、 3 44、3D效果键盘效果键盘NOLayerSpecTop（TPU）0.8mmPU sheet0.15mmSUS0.1mmSilicon(under side)0.1mmActuator0.25mmTotal thickness1.4mmRaw materialPreparationMulti PVD PrintingEtchingCNCPlatingPress Cutting-Final Inspection-PackagingTPU BaseTPU BaseInjection MoldingCo-MoldingPrintingPress CuttingBaseBasePrintingCo
22、mpression MoldingPress Cutting-Assy(by adhesive Tape)Total 5 7days for ShipmentIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseOROR第三章、超薄键盘的加工工艺流程第三章、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：Key TopKey TopNavi keyNavi key二、金属片材超薄键盘加工组装流程二、金属片材超薄键盘加工组装流程Mirror Finishing1st
23、 Etching2nd etchingPrimer CoatingPrinting-Final Inspection-PackagingTotal 7 10 days for ShipmentKey TopKey TopBase Base Press Cutting1st Assemble3rd FinishingInsert compressionOutline punchingPress BendingSurface CoatingBaseBasePrintingCompression MoldingPress Cutting-Assy(by adhesive Tape)In-houseI
24、n-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-houseIn-house三、三、PVD定义定义1、PVD的含义：PVD是英文Physical Vapor Deposition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
25、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。3 PVD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
26、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0.3m 5m，其中装饰镀膜膜层的厚度一般为0.3m 1m，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
27、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，以确定镀出的颜色是否满足要求。8.PVD镀膜与传统化学电镀（水电镀）的异同 PVD镀膜与传统的化学电镀的相同点是，两者都属于表面处理的范畴，都是通过一定的方式使一种材料覆盖在另一种材料的表面。两者的不同点是：PVD镀膜膜层与工件表面的结合力更大，膜层的硬度更高，耐磨性和耐腐蚀性更好，膜层的性能也更稳定；PVD镀膜不会产生有毒或有污染的物质。9.PVD镀膜技术目前主要应用的行业：PVD镀膜技术的应用主要分为两大类：装饰镀膜和工具镀膜。装饰镀的目的主要是为
28、了改善工件的外观装饰性能和色泽同时使工件更耐磨耐腐蚀延长其使用寿命；这方面主要应用五金行业的各个领域，如门窗五金、锁具、卫浴五金等行业。工具镀的目的主要是为了提高工件的表面硬度和耐磨性，降低表面的摩擦系数，提高工件的使用寿命；这方面主要应用在各种刀剪、车削刀具（如车刀、刨刀、铣刀、钻头等等）、各种五金工具（如螺丝刀、钳子等）、各种模具等产品中。10.PVD镀膜（离子镀膜）技术的主要特点和优势 和真空蒸发镀膜真空溅射镀膜相比较，PVD离子镀膜具有如下优点：1 膜层与工件表面的结合力强，更加持久和耐磨2 离子的绕射性能好，能够镀形状复杂的工件3 膜层沉积速率快，生产效率高4 可镀膜层种类广泛5 膜层性能稳定、安全性高（获得FDA认证，可植入人体真空蒸发镀膜 真空溅射镀膜 真空离子镀膜 三种镀膜方式的比较比较项目 真空蒸发镀膜 真空溅射镀膜 真空离子镀膜 压强（133Pa）10E-510E-6 0.150.02 0.020.005 粒子能量 中性 0.11eV 110eV 0.11eV 离子 数百到数千 沉淀速率（微米/分）0.170 0.010.5 0.150 绕射性 差 较好 好 附着能力 不太好 较好 很好 薄膜致密性 密度低 密度高 密度高 薄膜中的气孔 低温时较多 少 少 内应力 拉应力 压应力 压应力 THANK YOU THE END