CN107633967B - 按键开关支架、制备方法、按键及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种按键开关支架、制备方法、按键及电子设备，其中制备方法包括：将掺杂有金属粒子的原料进行注塑，得到按键开关支架；按预设的线路图形，将所述按键开关支架的第一表面进行镭射处理，使金属粒子在所述第一表面曝露于所述线路图形中；对所述第一表面进行化学镀，形成按所述线路图形分布的金属导体层，所述金属导体层中形成有按键开关的焊盘，在支架起到对按键开关的支撑作用的同时，减少按键结构的占用空间。

Description

按键开关支架、制备方法、按键及电子设备

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及一种按键开关支架、制备方法、按键及电子设备。

背景技术

随着移动通讯技术的发展，电子设备例如手机，与人们的生活变得密不可分。

以手机为例，其通常具有多种应用功能，需要设置不同按键来实现，例如需要设置按键来实现开关机、音量加减、部分手机的物理拍照快门等功能，一般通过设置在手机侧边的按键来实现。

现有的按键结构中，按键开关一般通过贴装的方式，贴片焊接到电路板上，带开关的电路板通常通过背胶组装在支架的侧壁；电路板的一端延伸到手机内部，通过连接器或金手指与主板上的馈电端子电连接，实现电气功能，同时为了保证开关的功能稳定性和装配可靠性，一般在电路板的开关焊接的背面增加补强板(一般为钢片补强，厚度0.1mm以上)，提升平整度和结构强度。

但随着电子设备中例如手机等的纤薄化设计的趋势发展，导致其内部空间越来越紧张，该种按键结构和连接方式在提升平整度和结构强度的同时，也占用了大量的内部空间，不利于整机堆叠和纤薄化的结构设计。

发明内容

本发明实施例提供一种按键开关支架、制备方法、按键及电子设备，以解决现有的按键结构和连接方式占用了大量的内部空间，不利于整机堆叠和纤薄化的结构设计的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种按键开关支架的制备方法，包括：

将掺杂有金属粒子的原料进行注塑，得到按键开关支架；

按预设的线路图形，将所述按键开关支架的第一表面进行镭射处理，使金属粒子在所述第一表面曝露于所述线路图形中；

对所述第一表面进行化学镀，形成按所述线路图形分布的金属导体层，所述金属导体层中形成有按键开关的焊盘。

第二方面，本发明实施例还提供了一种按键开关支架，所述按键开关支架为依照如上所述的按键开关支架的制备方法制成。

第三方面，本发明实施例还提供了一种按键，包括：按键开关，及如上所述的按键开关支架，所述按键开关通过所述焊盘与所述按键开关支架固定焊接。

第四方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的按键。

在本发明实施例中，通过将掺杂有金属粒子的原料进行注塑，得到按键开关支架，使用激光对塑胶表面镭射处理露出金属粒子，以金属粒子作为晶种经过化学镀等工艺流程形成线路和焊盘，实现按键开关与支架的直接连接，通过支架直接进行开关信号的传递，在支架起到对按键开关的支撑作用的同时，减少按键结构中的结构部件，降低按键厚度，减少按键结构的占用空间。

附图说明

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1表示本发明实施例中按键开关支架的制备方法的流程图；

图2表示本发明实施例中按键开关支架的塑胶材质中掺杂金属粒子的示意图；

图3表示本发明实施例中对按键开关支架进行化学镀，制成信号走线及焊盘的示意图；

图4表示本发明实施例中在按键开关支架上形成的金属导体层的示意图；

图5表示本发明实施例中按键开关在按键开关支架上的装配图一；

图6表示本发明实施例中按键开关在按键开关支架上的装配图二；

图7表示本发明实施例中按键开关在按键开关支架上的装配图三。

附图标记：其中图中：

1-信号走线，2-焊盘，3-铜层，4-镍层，5-金层，6-按键开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中提供一种按键开关支架的制备方法，结合图1所示，包括：

步骤101：将掺杂有金属粒子的原料进行注塑，得到按键开关支架。

该步骤采用金属粒子掺杂的材料，采用模具注塑的方式，得到预定结构外形。具体地，该原料可以是塑胶，具体可以是聚碳酸酯、工程塑料合金、PC+BF等材质。

其中，塑胶中预先掺杂有金属粒子，金属粒子优选铜晶粒，铁、银等材质亦可。优选地，如图2所示，该些金属粒子的直径介于0.05μm至10μm范围内，金属粒子在塑胶内近似均匀分布，但金属粒子与粒子之间一般存在间隔，间隔距离一般在50μm以内，即原料中掺杂的金属粒子间的间隔距离小于或等于50μm。

步骤102：按预设的线路图形，将按键开关支架的第一表面进行镭射处理，使金属粒子在该第一表面曝露于该线路图形中。

在注塑后，需要在该第一表面上制成信号传输线路，首先需要使用激光对支架表面进行镭射处理，烧掉支架的表层塑胶，使掺杂的金属粒子在第一表面完全暴露出来，其中该第一表面为待与按键开关6进行安装的面。

该镭射处理过程，为使用激光镭雕轨迹，按照预设的线路图形的设计形状进行设置。

作为一优选的实施方式，其中，将所述按键开关支架的第一表面进行镭射处理的步骤，包括：按照预设参数，将所述按键开关支架的第一表面进行镭射处理；所述预设参数包括：发射频率为20至40KHz，发射能量为3至8W，光斑直径为50至100μm，镭射光线移动速度为1000至3000mm/s。

该过程中，可以根据原料所采用的不同材质从参数范围中选用相应的参数值进行镭射处理。

在对按键开关支架的第一表面进行镭射处理后，使得按键开关支架的第一表面中的金属粒子完全暴露出来，形成活性表面，未镭射部分表面金属粒子基本被覆盖，无活性。且镭射后的支架表面同时形成粗糙结构，有利于在后续化学镀的制程中，增加支架材料与化学镀金属的结合力。

步骤103：对该第一表面进行化学镀，形成按该线路图形分布的金属导体层，该金属导体层中形成有按键开关的焊盘。

该步骤，结合图3所示，通过对按键开关支架进行化学镀，以对金属粒子活化后的支架上，通过化学镀的方式在表面形成金属导体层，制成信号走线1，其中金属导体层中形成的按键开关6的焊盘2，以便于与按键开关6进行焊接，实现支架对按键开关6的固定及支撑作用，及通过在支架上形成的按线路图形分布的金属导体层实现按键开关6的控制信号的传递，实现对对应器件的功能控制，在支架起到对按键开关的支撑作用的同时，减少按键结构中的结构部件，减少按键结构的占用空间。

其中，具体在进行化学镀的过程中，需要将按键开关支架，尤其是按键开关支架的第一表面浸入含有金属离子的药水，通过氧化还原反应使金属沉积在已活化的支架表面，其中支架原料中掺杂并在镭射活化中暴露出来的金属粒子充当还原剂。

本发明实施例中提供的按键开关支架的制备方法，将掺杂有金属粒子的原料进行注塑，得到按键开关支架，使用激光对塑胶表面镭射处理露出金属粒子，以金属粒子作为晶种经过化学镀等工艺流程形成线路和焊盘，实现按键开关与支架的直接连接，通过支架直接进行开关信号的传递，减少按键结构中的结构部件，降低按键厚度，减少按键结构的占用空间。

作为一优选的实施方式，其中，对所述第一表面进行化学镀，形成按所述线路图形分布的金属导体层的步骤，包括：对所述第一表面进行化学镀铜，在所述第一表面形成按所述线路图形分布的铜层3。

在对按键开关支架的第一表面实施化学镀工艺时，具体可以为进行化学镀铜，此时形成的金属导体层为铜层3，工艺简单，节省成本；优选地，该铜层3的厚度介于3μm至20μm之间，符合实际制作及使用要求。

优选地，如图4所示，在对所述第一表面进行化学镀铜，在所述第一表面形成按所述线路图形分布的铜层的步骤后，该对所述第一表面进行化学镀，形成按所述线路图形分布的金属导体层的步骤，还包括：

对所述第一表面进行化学镀镍，在所述铜层3上形成按所述线路图形分布的镍层4；对所述第一表面进行化学镀金，在所述镍层4上形成按所述线路图形分布的金层5。

在铜导电层上再通过化学镀的方式镀上镍层4和金层5的设置方式，利于与按键开关6的焊接，并保护铜层3免于氧化，确保信号传输线路的性能；优选地，镍层4的厚度介于0.5μm至15μm之间，金层5的厚度介于0.03μm至0.5μm之间，符合实际制作及使用要求。

本发明实施例中还提供一种按键开关支架，该按键开关支架为依照如上任一项所述的按键开关支架的制备方法制成，实现按键开关6与支架的直接连接，通过支架直接进行开关信号的传递，减少按键结构中的结构部件，降低按键厚度，减少按键结构的占用空间。

优选地，该按键开关支架可以为整机的主板上盖，或者是中框。

该按键开关支架中的焊盘2可以设置在开关支架上的水平表面上，或者，优选地，该按键开关支架包括：在第一端面设置的凹槽，该凹槽的槽底、侧壁及所述第一端面形成为所述第一表面，所述焊盘2设置于所述凹槽的槽底上。

具体地，如图6所示，焊盘2的设置为实现支架与按键开关6间的焊接，为使按键整体占用空间进一步降低，可以在按键开关支架的第一端面设置凹槽，将焊盘2设置于凹槽的槽底上，使键开关可安装于该凹槽中，支架上的金属导体层形成的信号走线1沿凹槽侧壁及支架的第一端面设置，连接凹槽内焊盘2及外界线路，通过槽底的焊盘2与支架进行焊接，减少整体厚度，节省占用空间。

本发明实施例中还提供一种按键，包括：按键开关6，及如上的按键开关支架，按键开关6通过所述焊盘2与所述按键开关支架固定焊接。

该焊接方式，可以是通过锡膏焊接的方式，将开关焊接到支架的焊盘2上，为提升开关可靠性或防水功能，可以在焊接后对开关增加点胶等保护。

该按键结构，将按键开关6直接焊接到开关支架上，省去柔性电路板、补强和背胶，节省整机空间，增加设计灵活性。

具体地，结合图5、图6、图7所示，该按键开关6可以为焊接在支架的水平表面上，或者若按键开关支架上焊盘2设置于开设的凹槽中时，将按键开关6焊接到支架的凹槽内，减去开关厚度，进一步降低空间占用。

本发明实施例中还提供一种电子设备，包括如上所述的按键。

该按键可以是电子设备中的侧按键，或者是Home按键、或者是指纹按键等，实现按键开关6与支架的直接连接，通过支架直接进行开关信号的传递，减少按键结构中的结构部件，降低按键厚度，减少按键结构的占用空间。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本发明实施例中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种按键开关支架的制备方法，其特征在于，包括：

将掺杂有金属粒子的原料进行注塑，得到按键开关支架；

按预设的线路图形，将所述按键开关支架的第一表面进行镭射处理，使金属粒子在所述第一表面曝露于所述线路图形中；

对所述第一表面进行化学镀，形成按所述线路图形分布的金属导体层，所述金属导体层中形成有按键开关的焊盘；

所述按键开关支架包括在第一端面设置的凹槽，所述凹槽的槽底、侧壁及所述第一端面形成为所述第一表面，所述焊盘设置于所述凹槽的槽底上；

所述按键开关支架为整机的主板上盖或者是中框。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述原料中掺杂的金属粒子间的间隔距离小于或等于50μm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对所述第一表面进行化学镀，形成按所述线路图形分布的金属导体层的步骤，包括：

对所述第一表面进行化学镀铜，在所述第一表面形成按所述线路图形分布的铜层。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述对所述第一表面进行化学镀铜，在所述第一表面形成按所述线路图形分布的铜层的步骤后，还包括：

对所述第一表面进行化学镀镍，在所述铜层上形成按所述线路图形分布的镍层；

对所述第一表面进行化学镀金，在所述镍层上形成按所述线路图形分布的金层。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述镍层的厚度介于0.5μm至15μm之间，所述金层的厚度介于0.03μm至0.5μm之间。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铜层的厚度介于3μm至20μm之间。

7.一种按键开关支架，其特征在于，所述按键开关支架为依照如权利要求1-6任一项所述的按键开关支架的制备方法制成。

8.一种按键，其特征在于，包括：按键开关，及如权利要求7所述的按键开关支架，所述按键开关通过所述焊盘与所述按键开关支架固定焊接。

9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的按键。

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