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硅胶按键力学性能要求与设计要点

1硅胶按键的概述

1.1硅胶按键的结构

1.2硅胶按键的力学特征


作用力(Actuation Force)是操作者对按键施加的力,这个力将会导致斜壁弯曲。

接触力(Contact Force)是导电黑粒与PCB接触时按键上施加的力。

恢复力(Return Force)是驱使按键回位的力。通常恢复力比接触力小10克。

行程(Travel)是导电黑粒与PCB之间的距离。


硅胶按键工作状态图如下:


1.3触感设计要点

按键触感好坏由三要素决定,它们是:操作力,恢复力和行程。一般来讲,触感愈好,恢复力愈小,但会出现卡键的问题;相反增加恢复力,触感就会有所下降。因此,通常用触感比率(Tactile Ratio)来衡量恢复力与触感间的关系。触感比率可以用以下的公式计算:

触感比率=(操作力-接触力)/ 操作力

其中:接触力-恢复力≈10g

三要素的推荐值如下表所示:


三要素

最小值

最大值

恢复力

20 g

30 g

触感比率

0.4

0.6

行程

0.8 mm

1.0 mm

表1  触感设计三要素


1.4设计公差


尺寸公差:



公差等级

极精准

精准

一般

L<10

+/-0.05

+/-0.1

+/-0.2

11<L<20

+/-0.08

+/-0.15

+/-0.25

21<L<30

+/-0.1

+/-0.2

+/-0.5

31<L<50

+/-0.15

+/-0.25

+/-1.0

51<L<100

+/-0.3

+/-0.5

+/-1.1

101<L

+/-0.5

+/-1.0

+/-1.3

表2  尺寸公差


作用力公差:



公差等级

极精准

精准

一般

40~60

10

15

20

60~100

15

20

25

100~150

20

25

30

150~200

25

30

35

200~300

30

35

40

表3  作用力公差


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