CN108305803B - 一种开关组件和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开关组件和电子设备，其中开关组件包括电路板、触盘、弹片和按压盖膜，所述触盘设置于所述电路板上且与所述电路板电连接，所述弹片设置于所述触盘上，所述电路板设置有围合所述弹片的限位围挡，所述限位围挡通过所述按压盖膜密封。通过简单工艺即可完成电子设备的开关组件的制作，且开关组件的触盘和弹片直接设置在设备本体的电路板上，节省了开关组件的载板和焊接锡盘等连接元件，减小了开关组件的厚度和宽度，满足触控组件的精细化尺寸要求。

Description

一种开关组件和电子设备

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种开关组件和电子设备。

背景技术

随着通信技术的发展，电子设备的功能越来越强大。电子设备上设置开关组件(TACT SWITCH)，作为实现电路通断的控制器件，用户轻轻触摸开关即可实现电路通断。

现有的开关组件，多是通过将开关触盘、弹片等元件焊接到开关载板上组装成开关单体，再利用表面组装工艺(Surface Mount Technology，简称SMT)将组装好的开关单体组装到电子设备的电路板上。现有技术的开关组件由于需要将开关的多个元件焊接到厚度较大的开关载板上，再利用焊锡将开关单体的载板焊接到电路板上。整个工艺流程复杂，且电子设备的开关组件的厚度较厚，宽度较宽，不满足电子设备的触控组件的精细化尺寸要求。

可见，现有电子设备的开关组件存在不满足精细化尺寸要求，且制作工艺复杂的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种开关组件和电子设备，以解决现有电子设备的开关组件存在不满足精细化尺寸要求，且制作工艺复杂的问题。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种开关组件，包括电路板、触盘、弹片和按压盖膜，所述触盘设置于所述电路板上且与所述电路板电连接，所述弹片设置于所述触盘上，所述电路板设置有围合所述弹片的限位围挡，所述限位围挡通过所述按压盖膜密封。

第二方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括设备本体，以及如第一方面所述的开关组件，所述开关组件的电路板设置于所述设备本体内。

在本发明实施例中，通过将开关组件的触盘直接设置于电路板上，且与电路板电连接，然后将弹片设置于触盘上，再通过按压弹片即可实现触盘所在电路的通断，将开关组件的电路板设置于电子设备的设备本体内。这样，通过简单工艺即可完成电子设备的开关组件的制作，且开关组件的触盘和弹片直接设置在设备本体的电路板上，节省了开关组件的载板和焊接锡盘等连接元件，减小了开关组件的厚度和宽度，满足触控组件的精细化尺寸要求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种开关组件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的开关组件的触盘的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的开关组件的弹片的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种开关组件的结构示意图：

图5为本发明实施例提供的开关组件的制作方法的流程示意图。

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。

请参见图1，图1为本发明实施例提供的开关组件的结构示意图。如图1所示，一种开关组件100，包括电路板110、触盘120、弹片130和按压盖膜150，所述触盘120设置于所述电路板110上，且与所述电路板110电连接。所述弹片130设置于所述触盘120上，所述电路板110设置有围合所述弹片130的限位围挡140，所述限位围挡140通过所述按压盖膜150密封。

本发明实施例提供的开关组件100，可以应用于电子设备，开关组件100的电路板110设置于电子设备的设备本体内。所述开关组件100的电路板110也可以为电子设备的设备本体内固有的电路板110，即可以将开关组件100的触盘120等元件设置于电子设备内固有的电路板110上。

所述电路板110内设置有电路结构，用于实现所在电子设备的电信号传输和功能控制。所述电路板110内设置有开关组件100对应的控制电路，该控制电路对应位置处设置所述开关组件100的触盘120，所述触盘120与所述电路板110电连接。用户按压触盘120即可实现该开关组件100对应的控制电路的通断，进而实现整个电路的通断。

所述开关组件100的弹片130设置于所述触盘120上，通过按压弹片130即可控制触盘120所对应电路的通断。为限制弹片130位置以保证按压弹片130控制触盘120通断的灵敏度，在所述电路板110上固定设置限位围挡140，该限位围挡140设置在所述弹片130的周围区域，用于围合所述弹片130。在所述限位围挡140的开口端密封设置有按压盖膜150，完成整个开关组件100的密封，实现防水防尘功能。设置按压盖膜150，还能有效防止开关组件100被磨损，延长开关组件100的使用寿命。由于整个开关组件100的安装过程无需增设多余开关载板，以及连接用的锡盘和点胶，使得开关组件100的总厚度可以控制在0.55毫米以内，总宽度控制在1.8毫米内，极大程度的缩减开关组件100的尺寸，满足精细化尺寸要求。

上述本发明实施例提供的开关组件，将开关组件的触盘直接设置于电路板上，且与电路板电连接，然后将弹片设置于触盘上，通过按压弹片即可实现触盘所在电路的通断。在电路板上设置用于限制弹片移动的限位围挡，将电路板设置于电子设备的设备本体内。这样，通过简单工艺即可完成电子设备的开关组件的制作，且开关组件的触盘和弹片直接设置在设备本体的电路板上，节省了开关组件的载板和焊接锡盘等连接元件，减小了开关组件的厚度和宽度，满足触控组件的精细化尺寸要求。

在上述图1所示的实施例的基础上，所述电路板110可选为软硬结合板或者印制线路板(Printed Circuit Board，简称PCB)，以提供相对更强的硬度，满足开关组件100的设置要求。所述电路板110上设置电路结构和触盘120，以连接元器件，实现整个电路通断。在一种实施方式中，如图1和2所示，所述触盘120可以包括第一触点121和第二触点122，所述第一触点121和所述第二触点122不连接。所述第一触点121可以为椭圆形，所述第二触点122可以位于椭圆形的第一触点121内。所述触盘120的第一触点121和第二触点122均与电路板110的内置电路电连接，以参与电路的通断控制。

所述限位围挡140固定设置于所述电路板110上，用于围合所述弹片130，将其限制在对应所述触盘120的区域。在一种实施方式中，所述限位围挡140可以注塑成型于所述电路板110上，一体式加工的方式，节省了加工流程，且能达到较好的连接稳定性。

所述弹片130设置于所述触盘120上，通过限位围挡140限制在触盘120对应区域。将按压盖膜150密封覆盖在所述限位围挡140上，尤其是密封覆盖在所述限位围挡140的开口端，以达到较好的防水防尘的效果。具体的，所述按压盖膜150可以通过激光熔接工艺，或者热固胶粘接工艺，与所述限位围挡连接。所述按压盖膜可以通过上述工艺覆盖限位围挡140上，实现与所述限位围挡140的密封连接，简化工艺流程，且增加按压盖膜与限位围挡的连接稳定性。为保证所述按压盖膜150与所述限位围挡140的融合性，可以将所述按压盖膜150和所述限位围挡140的材质均选为聚酰胺材料(Polyamide，简称PA)，以提高按压盖膜150与限位围挡140的融合性，且增加设备的材质和耐磨性。

在一种实施方式中，如图1和图3所示，所述弹片130可以包括第一接触端131和第二接触端132，所述第一接触端131与所述触盘120的第一触点121连接，所述第二接触端132在弹片130处于按压状态时与触盘120的第二触点122连接，即可实现触盘120所在电路的导通。具体的，所述弹片130可以为拱形结构，包括两个拱脚和一个拱顶，所述弹片130的两个拱脚可以为所述第一接触端131，所述弹片130的拱顶可以为所述第二接触端132。

将拱形结构的触盘120的两个拱脚以贴片方式设置在触盘120的椭圆形的第一触点121上，触盘120的拱顶对准所述触盘120位于椭圆形中心的第二触点122，按压触盘120的拱顶即可使得触盘120的拱顶接触触盘120的中心，即可实现弹片130的第二接触端132与所述触盘120的第二触点122的连接，进而实现电路板110上内置电路的导通。放开手指，触盘120的拱顶由于弹力恢复至初始位置，脱离与所述触盘120的接触，即为断开所述弹片130的第二接触端132与所述触盘120的第二触点122的连接，进而实现电路板110内置电路的断开。通过用户手指按压弹片130拱顶，即可实现电路板110内置电路的通断控制。

在上述实施例的基础上，为保证弹片130的回弹力，如图1和图3所示，触盘120上放置弹片130的数量可以为至少两个。在一种具体实施方式中，考虑到弹片130整体的回弹力取值为2.1牛顿至3.2牛顿，每个常规弹片130的回弹力取值为0.5牛顿至0.8牛顿，因此可以将触盘120上放置弹片130的数量设置为3个或者4个，以满足所述开关组件100整体的回弹力。

在上述实施例的基础上，为提高弹片130的灵敏度，所述按压盖膜150上可以设置按压凸点160。用户施加作用力在所述按压凸点160上，按压凸点160将所接收的用户的作用力施加于弹片130的拱顶，弹片130拱顶受力向下凸出至触盘120的第二触点122，即可实现电路导通。所述按压凸点160可以通过激光熔接工艺，或者热固胶粘接工艺，与所述按压盖膜150连接，以实现所述按压凸点160与所述按压盖膜150的稳定连接。

所述按压凸点160的具体设置位置可以有多种。在一种实施方式中，如图1所示，所述按压凸点160可以设置于所述按压盖膜150朝向所述弹片130的一侧，所述按压凸点可以与所述弹片相接触。将所述按压凸点160的一端与所述按压盖膜150连接，将所述按压凸点160的另一端与所述弹片130的拱顶接触。用户直接作用于按压盖膜150后，作用力经由所述按压盖膜150和所述按压凸点160后传递至所述弹片130，以使所述弹片130发生弹性形变。为增强按压凸点160与所述弹片130的连接稳定性，还可以将所述按压凸点160与所述弹片130的接触面固定连接，有效传递用户施加于所述按压盖膜150的作用力。按压凸点160设置于所述按压盖膜150靠近所述弹片130的内侧面，可以有效防止按压凸点160受按压破损，提高开关组件100整体的使用寿命。

在其他实施方式中，如图4所示，所述按压凸点160也可以设置于所述按压盖膜150远离所述弹片130的一侧。按压凸点160设置于所述按压盖膜150的外侧，可以提高按压盖膜150覆盖所述限位围挡140的密封性，提高开关组件100的防水防尘功能。

在上述实施例的基础上，所述电路板上开设有凹槽，所述触盘和所述弹片设置于所述凹槽内，所述限位围挡由围合所述凹槽的侧壁组成。为进一步简化开关组件的制作工艺，缩减尺寸，用于围合所述触盘和所述弹片的限位围挡还可以为电路板的内置凹槽。在所述电路板上设置开关组件对应电路的区域开设凹槽，围合所述凹槽的侧壁即为所述限位围挡。所述触盘和所述弹片设置于所述凹槽内，由所述凹槽的侧壁构成的限位围挡进行限位固定。将开关组件的触盘和弹片设置于所述电路板开设的凹槽内，进一步减少所述开关组件的厚度，缩减了整体尺寸，优化了电子设备的外观设计。

如图5所示，为上述本发明实施例提供的开关组件的制作方法的流程示意图，主要包括以下步骤：

步骤501、将开关组件的触盘设置于电路板上。

制作开关组件时，先制作电路板，将触盘及所在电路元器件设置于该电路板上。所述触盘可以包括第一触点和第二触点，所述第一触点可以为椭圆形结构，所述第二触点可以设置于所述第一触点内，所述第一触点与所述第二触点不接触。

步骤502、将所述开关组件的限位围挡固定到所述电路板上设置所述触盘的区域。

将触盘设置于电路板上后，固定设置限位围挡。可以采用注塑成型的方式，在电路板上设置触盘的周围区域，将选好的材料直接注塑在所述电路板上。

步骤503、将弹片放置于所述限位围挡内的所述触盘上。

将限位围挡直接注塑在所述电路板上后，将谈判放置到限位围挡内的触盘上。所述弹片可以优选为拱形结构，所述弹片可以包括第一接触端和第二接触端，所述第一接触端可以为弹片的两个拱脚，所述第二接触端可以为弹片拱顶，所述第一接触端用于与所述弹片的第一触点连接。所述第二接触端有两种连接状态，不按压弹片时，第二接触端不与弹片的第二触点连接，按压弹片时，第二接触端受弹力变形后与弹片的第二接触点接触，也就实现了触盘第一触点与所述第二触点的电性连接。按压弹片的作用力小时，第二接触端受弹力作用恢复至初始状态，断开与所述第二触点的接触。

放置弹片时，将弹片的两个拱脚以贴片形式贴合到触盘的第一触点，弹片的拱顶对准所述触盘的第二触点，以便通过按压拱顶实现第一触点与所述第二触点的电性连接和断开。

为保证弹片与触盘的有效接触，在将弹片安装到触盘上之前，还可以增加对弹片和电路板端面的清洁操作。此外，考虑到弹片与限位围挡之间的配合间隙较小，可以采用辅助安装治具或者是高精度贴片机进行弹片的安装。为保障开关组件内弹片的回弹力，可以放置3个或者4个弹片。

步骤504、将所述开关组件的按压凸点贴合到按压盖膜上。

依据上述步骤503将弹片安装到触盘上后，制作按压凸点，将开关组件的按压凸点贴合到按压盖膜上。制作所述按压凸点的过程可以为：采用膜厚度为130微米的PA膜或者聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)膜，利用激光切割或者膜切割的方式，加工获得直径为0.5毫米的圆柱形结构。在其他实施方式中，所述按压凸点的直径取值范围可以根据开关组件的尺寸进行适当设置，在此不作限定。

将按压凸点贴合到按压盖膜，可以利用激光熔接工艺，或热固胶粘接工艺等，将按压凸点连接到所述按压盖膜上。采用激光熔接工艺时，可以将所述按压凸点和所述按压盖膜的材质均选择为PA材料或者聚对苯二甲酸乙二醇酯材料(polyethylene glycolterephthalate，简称PET)，使得按压凸点与所述按压盖膜的融合性更高。采用热固胶粘接工艺时，可以采用环氧树脂系热固胶将按压凸点与按压盖膜粘接。

步骤505、将贴合按压凸点的按压盖膜贴合到所述限位围挡上。

将贴合按压凸点后的按压盖膜贴合到所述限位围挡上，将按压凸点贴合到弹片的拱顶，将按压盖膜密封覆盖在所述限位围挡的开口端。为进一步保证开关组件的防水防尘性能，可以将按压盖膜覆盖到所述电路板上。

将盖膜贴合到限位围挡时，可以采用激光熔接工艺，或者热固胶工艺，实现稳定密封覆盖。为进一步保证开关组件的手感和可靠性，在将盖膜贴合到限位围挡时，还可以控制治具对弹片对应盖膜的位置做避空处理。

依据上述步骤501至步骤505完成开关组件的整体安装后，还可以采用模切或者激光切割的方式对开关组件的外端面做适应性切割，以使其能适应电子设备相应位置的贴合需求。

本发明还涉及一种电子设备，所述电子设备包括设备本体和开关组件，所述开关组件可以为上述实施例提供的开关组件，所述开关组件的电路板设置于所述设备本体内。

所述开关组件的电路板可以为所述电子设备固有的电路板，在该固有电路板上设置开关组件的触盘并实现电连接。在触盘上设置弹片，在电路板上注塑限位围挡，以围合所述触盘和所述弹片，最后将按压盖膜覆盖在所述限位围挡的开口端进行密封，以实现防水防尘功能，增加开关组件的灵敏度和使用寿命。

上述本发明实施例提供的电子设备，将开关组件的触盘直接设置于电路板上，且与电路板电连接，然后将弹片设置于触盘上，通过按压弹片即可实现触盘所在电路的通断。在电路板上设置用于显示弹片移动的限位围挡，将电路板设置于电子设备的设备本体内。这样，通过简单工艺即可完成电子设备的开关组件的制作，且开关组件的触盘和弹片直接设置在设备本体的电路板上，节省了开关组件的载板和焊接锡盘等连接元件，减小了开关组件的厚度和宽度，满足触控组件的精细化尺寸要求。本发明实施例提供的电子设备具体实施过程可以参见上述图1至图5所示的实施例提供的开关组件的具体实施过程，在此不再一一赘述。

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。

Claims (4)

1.一种开关组件，其特征在于，设置于电子设备内固有的电路板上，所述开关组件包括触盘、弹片和按压盖膜，所述触盘直接设置于所述电路板上，且与所述电路板电连接，所述弹片设置于所述触盘上，所述电路板设置有围合所述弹片的限位围挡，所述限位围挡通过所述按压盖膜密封；

所述按压盖膜上设置有按压凸点，所述按压凸点设置于所述按压盖膜朝向所述弹片的一侧，所述按压凸点与所述弹片相接触，所述按压凸点与所述弹片的接触面固定连接；

所述电路板上开设有凹槽，所述触盘和所述弹片设置于所述凹槽内，所述限位围挡由围合所述凹槽的侧壁组成。

2.根据权利要求1所述的开关组件，其特征在于，所述按压盖膜通过激光熔接工艺或热固胶粘接工艺与所述限位围挡连接。

3.根据权利要求1所述的开关组件，其特征在于，所述按压凸点通过激光熔接工艺或热固胶粘接工艺与所述按压盖膜连接。

4.一种电子设备，其特征在于，包括设备本体，以及如权利要求1至3中任一项所述的开关组件，所述开关组件的电路板设置于所述设备本体内。

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