CN100421197C

CN100421197C - 印刷电路板触摸开关

Info

Publication number: CN100421197C
Application number: CNB2004800158240A
Authority: CN
Inventors: 李水镐
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2024-06-07
Also published as: KR20040105590A; CN1802719A; KR100607042B1

Abstract

本发明涉及一种PCB型触摸开关，其改进了单击操作并防止了错误操作，由此改进了含有该触摸开关的产品的功能性和可靠性。本发明的触摸开关包括绝缘部件(100)，间隔维持部件(200)，下部结构(300)，焊接掩模(400)，凹槽(500)，上导电涂层(600)，下导电涂层(610)，电绝缘部分(700)，金属圆顶(800)，和保护层(900)。

Description

印刷电路板触摸开关

技术领域

本发明涉及一种印刷电路板(PCB)型触摸开关，更具体地涉及一种PCB型触摸开关，其改进了单击操作并防止了操作错误，由此改进了含有该触摸开关的产品的功能性和可靠性。

背景技术

通常，触摸开关是通过轻微触摸来开关电路的。由于它结构简单，并在开关电路时容易操作且具有精确性，其作为各种现代电子产品的一部分已得到广泛使用。

近年来，已将触摸开关用在移动通讯装置中，例如便携式电话；和各种越来越趋于小型化的新式个人电子装置，例如膝上型计算机、随身听和MP3播放器等。随着这种趋势，已开发出了与常规触摸开关相比更小、更轻和更薄的PCB型触摸开关。

一种常规PCB型触摸开关的截面图如图1所示。其包括：

绝缘部件10，由薄板形的不导电材料制成；

上部结构20，由导电材料制成，设置在绝缘部件10上，其包括中心接触面21，外接触面23和能在中心接触面21和外接触面23之间形成电绝缘的绝缘部分22；

下部结构30，由导电材料制成，设置在绝缘部件10的下面；

金属圆顶40，由弹性、导电的金属材料制成，包括凸起中心和在上部结构20的外接触面23上固定的圆周边缘，其中凸起中心从中心接触面21以圆顶形状凸出，通过外力对其进行按压，使其与中心接触面21接触从而供电；

保护层50，由不导电物质制成，用于将金属圆顶40固定在上部结构20的顶部；

通孔60，通过在上部结构20、绝缘部件10和下部结构30上钻孔而形成，用于在单击金属圆顶40时为位于金属圆顶40内的空气提供掩蔽部；以及

焊接掩模70，用不导电物质对下部结构30的下表面除需要焊接的底部部分之外的部分进行覆盖。

因此，如果用户按压金属圆顶40的中心部分，当金属圆顶40的圆周边缘跟外接触面23相接触时，金属圆顶40的凸起中心就与中心接触面21接触，对焊接到下部结构30中任一边角上的电路进行驱动，或向电路提供操作信号。

在上述常规触摸开关中，当轻轻按压金属顶部40从而向电路提供电流或操作信号时，金属圆顶40凸起中心的下表面与上部结构20中心部分的周围相接触。

然而这种情况下，为了适用于超轻型和极薄电子零件而制造的小型的紧凑尺寸的常规触摸开关，所形成的金属圆顶40的凸起中心很低。由此，在图1中所示的常规触摸开关中，其中心接触面21与外接触面23一样高，如果单击了金属圆顶40，用户仅有轻微的感觉。

因此，用户可能几乎不会觉察到金属圆顶40与中心接触面21的接触，从而造成用户进一步敲击或再次单击，重复这样可能会造成电子零件以及整个电子产品的错误操作。

此外，通过利用钻孔机的钻孔处理来形成通孔60，该通孔是在单击金属圆顶40时为位于金属圆顶40内的空气提供掩蔽部。然而，由于要在非常薄和非常小的触摸开关上钻出直径非常小的通孔，为了减少劣质产品，需要娴熟的技能和很高的精确件。

此外，由于通孔60的空间不足以容纳金属圆顶40下面的空气，因此很难期望金属圆顶40下面的所有内部空气能够被容纳在通孔60中。由此，削弱了单击时的敏感性。

另外，通孔60是通过对上部结构20、绝缘部件10和下部结构30钻孔而形成的，为了使触摸开关与电路相连，在对其边缘进行焊接处理时，铅可能会流入到通孔60中。

因此，为了防止焊料流入到通孔60中，及起到绝缘效果，通过印刷的方式在下部结构30的下面提供焊接掩膜70。然而，由于通过印刷焊接掩膜70并不能使印料将通孔60完全覆盖，因此需要进行2次或3次印刷，从而使制造时间和成本增加。

并且，虽然通过多次印刷已将通孔(60)堵住，但是封塞的效果并不完全，而造成劣质产品并使产品的可靠性降低。

发明内容

因此，本发明的一个目的是，通过允许触摸开关的金属圆顶足够下降使金属圆顶与其下部结构相接触，来提供一种具有极好单击操作性能的PCB型触摸开关。

本发明的另一目的是提供一种PCB型触摸开关，为金属圆顶下的空气流动提供充分的空间，由此改进单击性能。

本发明的又一目的是提供一种没有通孔的PCB型触摸开关，由此防止在封塞通孔的操作期间产生劣质产品，并改进含有触摸开关的产品的生产率和可靠性。

为了实现上述目的，根据本发明的PCB型触摸开关包括：

绝缘部件，由薄板形状的不导电材料制成；

间隔维持部件，设置在绝缘部件上；

下部结构，由导电材料制成，设置在绝缘部件的下面；

焊接掩模，用不导电物质覆盖住下部结构中除需要焊接的底部部分之外的下表面；

凹槽，通过对间隔维持部件和绝缘部件的中心部分进行穿孔形成，由此可露出下部结构的上表面；

上导电涂层，涂覆在间隔维持部件和凹槽的上面，用于电接触；

下导电涂层，涂覆在下部结构的下面，用于电接触；

电绝缘部分，通过断开上导电涂层和凹槽周围的间隔维持部件而形成，以便使绝缘部分所分隔的内部部分和外部部分可以电绝缘；

金属圆顶，由弹性、导电的金属材料制成，具有凸起中心和固定在绝缘部分周围的圆周边缘，其中，通过外力按压凸起中心，使其通过凹槽与下部结构接触；以及

保护层，粘着在上导电涂层的上表面，以防止金属圆顶的脱落。

由此，与常规触摸开关相比，在本发明中没有通孔，因此也没必要用钻孔机进行钻孔处理。

并且，也没有必要为了堵塞在焊接处理期间流入的焊料和进入到通孔中的焊剂而做技术努力，由此显著地减少了劣质产品。

此外，在单击金属圆顶时，所形成的凹槽与间隔维持部件的厚度一样深，用户能明显地感觉到金属圆顶是否被单击。由此，可避免由于对有触摸开关的电子零件和整个电子产品附加的敲击而引起的故障。

并且，相对于空气的流动来说覆盖凹槽是足够深且宽的，所以单击金属圆顶时的感觉很柔软。

附图说明

包含在说明书中用于对本发明作进一步理解的附图属于本说明书的一个组成部分，其说明了本发明的实施例，并与说明书内容一起解释本发明的原理，其中：

图1是常规PCB型触摸开关的截面图；

图2是根据本发明的触摸开关的透视图；

图3是根据本发明的触摸开关的分解透视图；

图4是根据本发明的触摸开关的底部透视图；

图5是根据本发明的触摸开关中一个边角的放大透视图；

图6是根据本发明的触摸开关的截面图。

用于实施发明的优选形式

现在结合附图，详细说明本发明的优选实施例。

如图2到图6中所示，根据本发明的PCB型触摸开关包括绝缘部件(100)，间隔维持部件200，下部结构300，焊接掩模400，凹槽500，上导电涂层600，下导电涂层610，电绝缘部分700，金属圆顶800和保护层900。

绝缘层100由薄板形状的不导电物质制成，使间隔维持部件200与下部结构300之间电绝缘。

间隔维持部件200设置在绝缘部件100上，起到与常规触摸开关中上部结构20类似的作用。优选的间隔维持部件200是由导电材料制成，例如，薄铜片。其也可由不导电材料的合成树脂片制成。

设置在绝缘部件100下面的下部结构300由薄片状的导电材料制成，从而与电子设备的电路电接触。优选的是，下部结构300是由薄铜片制成的。

优选的是，绝缘部件100是由合成树脂制成的，例如环氧薄膜。该绝缘部件100的优点在于，被制成为其任一侧或两侧上均具有粘结性的片状，例如，带状。

从而，可轻易地将间隔维持部件200粘到绝缘部件100上，之后用冲床对绝缘部件100和间隔维持部件200一起进行钻孔，从而形成凹槽500。

在凹槽500形成之后，将下部结构300热粘着到绝缘部件100的下表面上。

将焊接掩模400粘接到下部结构300的下表面上。

用不导电物质制成的焊接掩模400覆盖住下部结构300中除一些要求焊接的部分之外的大部分的底部部分，例如，如图4中所示，位于下部结构300下表面中边角位置处的焊接部分除外。

如上所述，将间隔维持部件200和绝缘部件100彼此粘接，并利用冲床对它们一起进行钻孔，以形成凹槽500。

因此，暴露出下部结构300的上表面，从而在单击过程中使其与金属圆顶800相接触。

在间隔维持部件200的上部，涂覆由导电材料所制成的上导电涂层600，用于电接触。

通过在间隔维持部件200上用导电材料进行电镀而形成上导电涂层600，例如用铜进行电镀，其易于均匀电镀。

上导电涂层600还涂覆在下部结构300的暴露部分上。

不是必须在下部结构300的暴露部分上涂覆上导电涂层600，因为下部结构300和上导电涂层600都是由导电材料制成的。然而，在电镀过程中，上导电涂层600会自动地涂覆在下部结构300的暴露部分上。

在电镀过程中，上导电涂层600也会覆盖住凹槽500的圆周。

当利用上导电涂层600实施镀铜时，由于下部结构300已经粘着在绝缘部件100的下面，因此也对下部结构300的下表面进行电镀，以形成下导电涂层610。

如图4～6中所示，为了电绝缘，在边角附近通过刻蚀处理除去下导电涂层610和下部结构300，而形成不止一个的电导性绝缘部分710。

并且，对凹槽500周围的上导电涂层600和间隔维持部件200进行刻蚀处理，来形成电绝缘部分700，从而使由绝缘电路部分700分隔开的内部部分和外部部位分之间可以电绝缘。

因此，将金属圆顶800的圆周围绕着电绝缘部分700圆周放置在上导电涂层600上，并将金属圆顶800的中心凸起设置在凹槽500之上，使金属圆顶800与下部结构300有足够的距离，从而能明显感知到单击。

当按压金属圆顶800时，其具有设置在上导电涂层600上并围绕着绝缘部分700圆周的下圆周，金属圆顶800是弹性弯曲，并且其凸起中心穿过凹槽500与下部结构300接触，从而可与电子设备的特定电路连接，或可输入操作信号。

在金属圆顶800的圆周周围设置保护层900，并部分地粘接在上导电涂层600上，以防止金属圆顶800脱落。

由于金属圆顶有弹性，当解除压力时，已弯向下部结构300的金属圆顶800将会回到它的原始位置。

用合成树脂将保护层900制成薄膜形状。用热固性粘合剂涂覆保护层900的下表面，并联同已经安装在其自身位置中的金属圆顶800，将保护层900的下表面热粘着到上导电涂层600的上表面上。

根据如上所构造出的触摸开关，因为所形成的凹槽500与间隔维持部件200的厚度一样高或一样深，在单击时金属圆顶800与下部结构300接触。相反地，在如图1中所示的常规触摸开关中，金属圆顶40的下表面与上部结构20的中心接触面21相接触。

因此，通过在其最大距离处敲击金属圆顶800，本发明能使用户更清楚、容易地感觉到与触摸开关的接触。

同时，如图5和6中所示，优选的是，从下部结构300的边角处延伸出突出物310，在此处进行连接电路板的焊接。

突出物310可使焊接部分牢固地位于PCB上并将其固定，由此改进了电路的稳定性。

根据本发明，无需提供为容纳位于金属圆顶下部空气所需的通孔。

因此，没有必要钻孔以及堵塞孔，并且出现劣质产品的可能性也很小。

根据本发明，可通过为金属圆顶提供充足空间以使其与开关的下部结构相接触，来获得具有极好单击操作性能的PCB型触摸开关。

并且，含有本发明涉及的触摸开关的电子产品的生产率和可靠性都可以得到提高。

Claims

1. 一种PCB型触摸开关，其包括：

绝缘部件，由薄板形状的不导电物质制成；

间隔维持部件，设置在绝缘部件上；

下部结构，由导电材料制成，并设置在绝缘部件的下面；

焊接掩模，用不导电物质覆盖住下部结构的底部除需要焊接的部分之外的表面；

凹槽，其是通过对间隔维持部件和绝缘部件的中心部分进行钻孔形成的，从而可使下部结构的上表面暴露出来；

上导电涂层，涂覆在间隔维持部件和凹槽上，用于电接触；

下导电涂层，涂覆在下部结构的下面，用于电接触；

电绝缘部分，其是通过除去凹槽周围的上导电涂层和间隔维持部件形成的，从而使由绝缘部分所分隔开的内部部分和外部部分之间电绝缘；

金属圆顶，由弹性、导电的金属材料制成，并具有凸起中心和固定在绝缘部分周围的圆周边缘，其中用外力按压凸起中心，使其通过凹槽与下部结构接触；和

保护层，粘着在上导电涂层的上表面，以防止金属圆顶脱落。

2. 根据权利要求1所述的PCB型触摸开关，其中间隔维持部件由薄铜片制成。

3. 根据权利要求1所述的PCB型触摸开关，其中间隔维持部件由合成树脂片制成。

4. 根据权利要求1所述的PCB型触摸开关，其中下部结构在其边角处延伸形成突出物，其易于将焊接部分固定在PCB上。

5. 根据权利要求1～4中任何一个所述的PCB型触摸开关，其中上导电涂层和下导电涂层是由铜制成的。