CN110121759B - 与键帽的电连接 - Google Patents

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Abstract

在示例中公开了一种按键，其具有：触觉元件；以及设置在触觉元件上的柔性且导电的外部元件。还公开了一种制造按键的示例方法，以及包括多个有源按键的电子设备，该有源按键包括至少一个按键。

Description

与键帽的电连接
技术领域
本公开总体涉及电子领域，并且更具体地但非排他地涉及用于与键帽的电连接的系统和方法。
背景技术
触觉键盘为用户提供物理反馈，从而改善键盘体验。
附图说明
当结合附图阅读时，从以下详细描述中可以最好地理解本公开。需要强调的是，根据工业中的标准实践，各种特征不一定按比例绘制，并且仅用于说明目的。在明确地或隐含地示出比例的情况下，它仅提供一个说明性示例。在其他实施例中，为了清楚起见，可以任意增大或减小各种特征的尺寸。
图1A是示出根据本公开的一个实施例的电子设备的实施例的立体图的简化示意图；
图1B是示出根据本公开的一个实施例的电子设备的实施例的立体图的简化示意图；
图2A是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的平面图的简化示意图；
图2B是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的平面图的简化示意图；
图3是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的正视图的简化示意图；
图4是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的正视图的简化示意图；
图5A是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的正视图的简化示意图；
图5B是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的正视图的简化示意图；
图6A是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的正视图的简化示意图；
图6B是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的正视图的简化示意图；
图6C是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的正视图的简化示意图；
图6D是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的正视图的简化示意图；
图6E是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的正视图的简化示意图；
图6F是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的正视图的简化示意图；
图7是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的侧框图视图的简化示意图；
图8是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的侧框图视图的简化示意图；
图9是示出与本公开的一个实施例相关联的潜在操作的简化流程图；
图10是示出与本公开的一个实施例相关联的潜在操作的简化流程图；
图11是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的侧框图视图的简化示意图；
图12是示出根据本公开的一个实施例的键盘的一部分的实施例的侧框图视图的简化示意图；
图13是示出根据本公开的一个实施例的按键的一部分的实施例的分解框图视图的简化示意图；
图14A是示出根据本公开的一个实施例的按键的一部分的实施例的框图视图的简化示意图；
图14B是示出根据本公开的一个实施例的按键的一部分的实施例的框图视图的简化示意图；
图15A是示出根据本公开的一个实施例的按键的一部分的实施例的框图视图的简化示意图；
图15B是示出根据本公开的一个实施例的按键的一部分的实施例的框图视图的简化示意图；
图16是示出根据本公开的一个实施例的按键的一部分的实施例的分解框图视图的简化示意图；
图17A是示出根据本公开的一个实施例的按键的一部分的实施例的框图视图的简化示意图；
图17B是示出根据本公开的一个实施例的按键的一部分的实施例的框图视图的简化示意图；
图17C是示出根据本公开的一个实施例的按键的一部分的实施例的框图视图的简化示意图；
图18是示出与本公开的一个实施例相关联的潜在操作的简化流程图；
图19是示出根据实施例的以点对点配置布置的示例计算系统的框图；
图20是与本公开的示例片上系统(SOC)相关联的简化框图；和
图21是示出根据实施例的示例处理器核心的框图；
图22示出根据一个实施例的具有导电外部元件的圆垫(dome)的视图；
图23是根据实施例的制备圆垫的方法的流程图；
图24提供示出根据一个实施例的制备圆垫的结构和方法的各种视图；
图25是根据实施例的载片的顶视图；
图26是根据实施例的附接到载片的圆垫的顶视图；
图27提供示出根据实施例的结构和方法的各种视图；以及
图28提供示出根据实施例的结构和方法的各种视图。
附图中的图不一定按比例绘制，因为在不脱离本公开的范围的情况下，它们的尺寸可以显著变化。
具体实施方式
以下公开内容提供了用于实现本公开的不同特征的许多不同实施例或示例。以下描述部件和布置的具体示例以简化本公开。当然，这些仅仅是示例，而不是限制性的。此外，本公开可以在各种示例中重复参考数字和/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且本身并不表示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。不同的实施例可以具有不同的优点，并且任何实施例都不一定需要特定的优点。
本说明书公开了用于制造触觉键盘的各种方法和结构的实施例。在设计本文公开的触觉键盘的特定实施例时，设计考虑可以驱动某些权衡和决定。因此，尽管某些实施例在某些上下文中优于其他实施例，但是在本文中所公开的内容在任何情况下都不应理解为特定方法或结构。可能影响制造的因素包括质量考虑、成本考虑、品牌差异化、工程地点、材料可用性以及许多其他因素。
在本公开的一个特定实施例中，自适应触觉键盘，或换句话说，“智能”交互式键盘，其可以包括嵌入至少一些按键中的按键内的显示器。在这种键盘的某些实施例中的一个设计考虑是提供与键帽的电连接(包括电源和数据)以驱动显示器，而不损害键盘的触感和性能。
电连接可以包括设置在圆垫结构上的导电外部元件，以提供从圆垫的基部到键帽基部的电连接。举例来说，外部元件可以具有导电性、柔韧性和鲁棒性。该外部元件可以不是圆垫结构的一部分，而是可以从外部连接到圆垫。
这种外部元件的一个示例是防撕裂，由非常细的尼龙或涂有导电材料的尼龙状股线制成的编织导电织物。这为键帽创造了导电、灵活且耐用的连接，而不会在按压时损害按键的触感。相反，织物与圆垫一起变形而不会以任何方式妨碍其移动。因此，圆垫的触感不会改变。该材料的实施例也是稳健的，并且能够在数百万次按键按压上保持其操作，这是许多键盘的质量度量。这种高度稳健的制造方法也简化了装配线上的操作。此外，使用该方法可以在圆垫上形成多个连接。
图1A是示出根据本公开的一个实施例的电子设备100的实施例的简化示意图。电子设备100可以包括第一壳体102和第二壳体104a。第二壳体104a可以包括键盘部分106。键盘部分106可以包括多个按键108，并且每个按键108可以包括键帽110。在一个或多个实施例中，电子设备100可以是具有键盘或按键的任何合适的电子设备，例如：包括按键的计算机、台式计算机；包括按键的移动设备；包括按键的平板设备；包括按键的PhabletTM；包括按键的个人数字助理(PDA)；包括按键的音频系统；包括按键的任何类型的电影播放器等。
转到图1B，图1B是根据本公开的一个实施例的可拆卸的第二壳体104b的简化示意图。可拆卸的第二壳体104b可以包括键盘部分106和多个按键108。每个按键108可以包括键帽110。第二壳体104b可以是与电子设备通信的键盘(例如，与智能电话无线通信的独立键盘或BluetoothTM键盘、通过电线或电缆连接到计算机的桌面键盘)或者可以物理附接到电子设备(例如集成到电子设备的机箱中的键盘)。
为了说明具有有源元件的键帽的某些示例特征，可以将以下基础信息视为可以从中适当地解释本公开的基础。触觉键盘是机械键盘，其中当用户施加力以按压按键时按键向下移动，并且在释放用户施加的力之后按键返回其原始位置。这种键盘用于各种应用中的数据输入，例如笔记本电脑、桌面键盘、工业控制系统、遥控器、汽车等。触觉键盘通常由不同的功能元件或块组成，例如按键、圆垫、剪刀脚结构(scissor)、开关和底板。圆垫可以是橡胶、塑料、硅树脂或金属圆垫或任何其他类似的元件，当施加力时它们被压缩和变形，并且当施加的力被去除时，其回弹到其原始形状和尺寸。剪刀脚结构可以是剪刀状元件或任何其他类似元件，以锁定按键并仅在垂直方向上约束其运动。开关是一些形式的开关，当按压按键(以检测输入)时该开关闭合。底板可以是底板或任何其他类似元件，其用作键盘部件的基础。
键盘的键帽是小型机械部件，当用户按压按键时，该机械部件上下移动。典型的键帽包括顶部的精细弯曲表面，以在用户的手指放在键帽上时提供符合人体工程学的舒适性。典型的键帽还包括精细纹理表面，以防止光泽/光亮饰面，并在手指按压按键时为用户的手指提供微弱的抓握。一些键帽包括位于键帽的最顶部表面上的标签(印刷或蚀刻标签)以提供广视角(几乎180度)并允许识别按键。另外，典型的键帽可以在底侧包括锁定机构，以提供与键盘子系统的其余部分的机械(通常是卡扣配合)连接。键帽在周边和锁定机构处的厚度通常为约2mm，而在其他区域中的厚度通常为约1mm。大多数键帽设计用于承受数百万次操作。
传统上，键盘一直是用于收集用户输入的无源机械设备。对键盘的关注通常在于使键盘更薄、更安静、具有更低操作压力等的机械方面。按键通常是键盘的无源部件，因为按键处没有可用的电连接。一些按键确实具有电连接，但是使用现有方法(例如，电线、电缆或弹簧针)的电连接具有严重的限制，因为通常没有足够的空间用于电连接。例如，典型键帽的典型尺寸为约14mm×13.5mm×1.8mm。按键的底面和底板之间的气隙通常为约1.2至2.5mm。另外，从组装的角度来看，对于大批量生产而言，使用互连电缆或电线是困难且不可行的。此外，当按键处于垂直运动时，使用互连电缆或电线会干扰其他部件。而且，使用互连电缆或电线会影响操作压力。例如，操作压力可能增加并且与互连电缆或电线的使用不一致，因此影响按键的可用性。而且，使用互连电缆/电线对于承受数百万次操作是不可靠的。使用无线能量传输解决方案也很昂贵并且增加了功耗。过去，已经通过创建定制的机电开关尝试了按键的电接触。然而，增加新部件以在每个按键下进行电连接增加了总重量，昂贵并且组装起来可能很复杂。例如，许多当前的按键包括具有3层PET的圆垫/剪刀脚结构组件，用于基于导电膜的开关并且需要简单的卡扣配合组件。基于电子机械的触觉开关通常需要用于组装的附加部件和专用工具。此外，按键需要勤奋的定期维护或定期清洁灰尘，并且可能需要定期润滑以降低按键的噪音水平，因为附加机械部件似乎使得按键在不经常维护的情况下易受噪音影响。
过去，交互式或智能可定制键盘通常采用定制和复杂的设计。它们通常使用定制部件和连接机制，这增加了成本，从而限制了它们的可用性。交互式可定制键盘还可以改变使用键盘的基本感觉，从而限制了它们的接受度。例如，通常交互式可定制键盘体积较大，显示器处于距按键表面的视觉深度处，显示器具有有限的视角和亮度，表面光洁度与传统键盘不相似，按键感觉更“咔哒”或者没有任何触觉响应等。此外，交互式可定制键盘通常需要来自最终用户的更多维护并且消耗相对高的功率。
由于按键处没有可接受的电连接，因此典型的键帽不包含诸如显示器或传感器的有源元件。其中一个原因是因为考虑到按键的薄机械轮廓、表面拓扑、观察和寿命要求，可能难以将有源元件嵌入键帽内而不损害按键的使用。例如，在键帽中设计和构建显示器的当前过程存在多个问题。一个这样的问题是重影。当相邻底部电极之间的绝缘间隙在几个状态改变循环之后使该区域中的电介质处于不确定状态时，可能发生重影。结果，整个显示器需要定期全屏刷新。重影会破坏用户体验。
减轻重影的一种解决方案是刷新整个显示器。但是，刷新整个显示器(与显示器的一部分相反)会增加整个系统的功耗。另一个常见问题是纵横比不匹配，其中显示器的外部尺寸的纵横比与有源显示区域的纵横比不同。当从底部电极到顶部电极进行连接所需的区域在有源区域之外时，可能发生纵横比失配。这导致有源区域的纵横比与外部尺寸的纵横比不相同并且可能引起对美学以及机械和工业设计的约束的情况。此外，还需要附加空间(在XY平面上)，这并不总是可用的，尤其是在特殊或小型显示器上。
另一个可能的问题是显示器不能用零或接近零毫米(mm)的边框制作，因为顶部电极连接和边缘(例如，保护电介质免受环境、热封等影响的闲置保护边缘)在显示屏上增加了边距。有源区域是显示器的实际可见区域，并且需要边界以利用热封或类似工艺层叠所有堆叠层以防止电介质暴露于湿气。此外，设计规则约束可能会引入问题。例如，相邻底部电极(段)之间的绝缘间隙取决于电介质和用于基板的材料，并且图形工艺图中的最小间隔(在底部电极上产生)受到绝缘间隙的限制。
当通过印刷银迹线(或等效材料)引出与底部电极的连接时，交互式可定制键盘的电接口也会产生问题。这使得迹线在基板的同一水平面上延伸到有源区域之外以形成尾部。如果显示驱动PCB直接位于显示器下方，则需要附加区域(在XY平面上)以允许尾部的弯曲半径。此外，去除介电材料(以实现与顶部电极的电连接)的过程是手动的并且可能花费大量时间并且需要相对大的去除区域。
按键108可以被配置为将传统键盘从无源设备改变为智能、交互式可定制设备，同时克服一些上述问题。在实施例中，按键108可以被配置为将传统键盘从无源设备改变为具有显示器的智能、交互式可定制设备，同时克服一些上述问题。与传统键盘相比，键盘部分106和按键108可以利用现有键盘的元件或组件而几乎没有修改，并且对可用性、生产率、感觉或可靠性没有显著影响。与传统键盘相比，键盘部分106和按键108可以具有相对最小的成本增加和对组装的最小影响。此外，与传统键盘相比，键盘部分106和按键108可以具有很少或没有额外的维护和相对较低的附加功耗。由于相同的元件或部件用作常规机械键盘，因此在同一系统内可以共存传统按键和有源按键。例如，键盘部分106中的一行可以是有源的，而键盘的其余部分使用传统的机械按键。
另外，键盘部分106可以被配置为提供交互式可定制键盘，其提供交互式和上下文体验而不损害传统键盘的感觉、功能或可靠性。保留了传统机械键盘的基本元件(如键帽、硅树脂圆垫、剪刀脚结构、底板、扫描矩阵)，其中对某些元件进行了修改。在示例中，按键可以包括嵌入式分段双稳态电子纸显示器，其可以基于用户输入或上下文(屏幕上显示的内容或应用)交互地改变状态。
键盘部分106可以被配置为使用现有的键盘部件作为要素并使用类似的组装方法。另外，键盘部分106不会影响传统键盘的感觉或功能，并且甚至可以在小的Z高度键帽内实现，现有的人体工程学布局考虑(例如节距和间距)可以保持几乎不受影响，无需改变或对操作力的最小改变或根据传统键盘，可以保持按键人机工程学的行程、纹理和曲率，并且与传统键盘相比，不增加显著高度或重量。此外，可以保留现有的形状因子，并且诸如显示器的交互式部件可以看起来正好在打字表面的表面处，如在传统键盘中那样，以提供几乎180度的视角。这也可以使键盘具有日光可读性。另外，键盘部分106可以被配置为用于如传统键盘中的数百万次循环的可靠操作，并且不需要附加的维护或清洁。此外，消耗相对低的功率(仅在状态改变期间消耗功率)，因为即使在去除电源之后状态也被保持。这个和其他因素允许实现键盘部分106的相对最小的成本增加。
此外，这里概述的诸如显示器的有源元件可以解决上面提到的有源键帽问题(和其他问题)。在示例中，显示器可以被配置为在显示器的最外表面或用户面向侧上打印或集成彩色掩模。在示例中，可以制备两个工艺图而不是典型的一个工艺图。这两个工艺图可以包括用于底部电极或基板的粗糙工艺图以及用于掩模或顶层的精细工艺图。精细工艺图可以不受下面的介电层的设计规则的约束。可以使用无光泽或光泽外涂层来产生均匀的表面纹理，使得曝光区域的表面纹理与掩模印刷区域之间不存在不匹配。可以从有源区域去除电介质。另外，激光烧蚀可以用于电介质去除。通过激光烧蚀，可以更快地进行去除工艺，并且可以使电介质去除区域的尺寸明显更小。在示例中，可以使电介质去除区域足够小以使得通常不被用户的肉眼注意或察觉到。如果需要大面积并且区域明显，则可以用掩模覆盖该区域。此外，可以使用Z轴粘合剂，并且可以是基板上的导电通孔或通道，以建立与段的电连接，而不是使用传统的尾部。
显示器可以被配置为减少或消除可见重影并降低功耗，因为不需要全局刷新。利用底部电极的粗糙工艺图和显示器顶部的精细工艺图，可以隐藏经历重影效果的区域。存在重影效果，但是用户看不到它，因为掩模可以覆盖或隐藏发生重影的区域。此外，显示器可以允许更精细的图形，因为可见的图形不依赖于介电层的设计规则。如果显示器可以层叠，则显示器还可以允许有效区域和外部尺寸的均匀纵横比，或者如果显示器未层叠，则允许零mm边框。此外，驱动线的数量可以减少一个，因为掩模不需要背景段。在狭窄的空间限制下，将驱动线减少一个可能是一个优势。显示器还可以被配置为避免需要显示器尾部和其弯曲半径所需的面积。当显示器用于非常小的应用(例如可穿戴设备或键盘的键帽)时，这可能是一个优点。
在示例中，可以用掩模层印刷显示器的用户面向侧。掩模上的图形可以非常精细并且独立于可应用于底部电极或基板的设计规则。掩模用作背景，并且与背景段(如果存在)具有相同的颜色。掩模可以具有无光泽或光泽饰面，以匹配传统键帽的外观和感觉。由掩模暴露的区域可以涂覆透明外涂层。外涂层的厚度可以与掩模油墨的厚度相同。透明外涂层(光泽或无光泽)的光洁度与用于印刷掩模的油墨的光洁度保持相同。
显示器可以包括印刷在底部电极或基板上的粗略图形。如果背景颜色是黑色，则通过将底部电极驱动到白色状态使得在掩模上打印的字符可见。类似地，通过将底部电极驱动到黑色状态，可以将利用掩模印刷的字符驱动到隐藏状态。底部电极产生的显示可以像背光的概念一样使用。在暴露区域上施加的透明外涂层的厚度和光洁度匹配与用于掩模的油墨的厚度和光洁度相同。用于掩模的颜色可以与通过外涂层看到的背景部分的有效颜色相同。这确保了可以有效地实现隐藏状态。
为了连接顶部电极，可以从有源区域本身去除电介质。通过电介质去除产生的死区可以被掩模隐藏。由于可以通过激光烧蚀来执行电介质去除，因此死区的尺寸被限制为小尺寸以最小化有源区域内的显示区域的损失。相邻底部电极之间的绝缘间隙也可以被掩模隐藏。结果，重影效果对用户来说永远不可见。在示例中，基板(例如，PET或FR4或聚酰亚胺)可以包括导电通孔。可以使用Z轴粘合剂将与底部电极的电连接建立到PCB。
在一个或多个实施例中，显示器可以包括在可以包括电池和电子系统的各种部件的设备中。部件可以包括中央处理单元(CPU)、存储器等。任何处理器(包括数字信号处理器、微处理器、支持芯片组等)、存储器元件等可以基于特定配置需要、处理需求、计算机设计等适当地耦合到主板。外部存储、视频显示器控制器、声音和外围设备等其他部件可以作为插卡通过电缆附接到主板或集成到主板本身。
转到图2A，图2A是根据本公开的一个实施例的按键108的截面侧视图。按键108可以包括键帽110、剪刀脚结构112和圆垫114。在示例中，涂层可以施加在已经存在于键盘结构中的圆垫上以使圆垫导电。可以蚀刻涂层以在圆垫114的主体上产生多个电路径。涂层处理在超过数百万次操作上确保导电性而不影响操作压力(圆垫的力和撞击响应)。
按键108不需要新的机电开关设计并且重复使用键盘的现有成熟要素，这些要素已经存在了几十年并且可以广泛使用。另外，按键108不需要任何新的附加部件用于电互连。因此，不会干扰机械开关。此外，系统不会为元件的互连添加新的组装步骤。使用键盘组装的现有过程建立连接，并且不影响键盘的操作压力。而且，按键108不需要任何附加(或不超过典型的机械键盘组件)定期维护、拆卸、清洁、重新组装和验证或需要标称清洁。该系统可以在数百万次操作中提供可靠的电气和机械功能，无需附加维护。按键108系统相对便宜、相对较轻、并且与传统按键的形状和大小没有偏差或有相对较小的偏差。
在使用期间，圆垫114可以包括硅树脂、金属或任何其他等效元件，其可以在按压按键108时吸收操作压力，然后在去除操作压力时使按键108返回其初始位置。这种回缩元件必须在圆垫114的顶端和键盘模块的底部结构基础上保持与按键108的底侧的一致接触，以促进平滑的触觉运动。该结构要求可以用于在键帽和系统的其余部分之间建立电连接。圆垫114的表面可以被修改为包括多个电路径，并且不限于这里讨论的图示、实施例或设计。
转到图2B，图2B是根据本公开的一个实施例的按键108a的截面侧视图。按键108a可以包括键帽110、剪刀脚结构112和圆垫114。键帽110可以包括树脂层146和有源元件164。圆垫114可以耦合到基板134上的扫描矩阵层132。
有源元件164可以通过在圆垫114上延伸的导电区域116耦合到扫描矩阵层132或与之通信。导电区域116可以是施加在圆垫114上的涂层，以使圆垫114导电。可以蚀刻涂层以在圆垫114的主体上产生多个电路径，可以确保超过数百万次操作的导电性而不影响操作压力(圆垫的力和撞击响应)。
转到图3，图3示出圆垫114的一个示例。圆垫114可以包括一个或多个导电区域116、一个或多个非导电区域118和顶部120。在示例中，顶部120将与键帽110接触。每个导电区域116可以是电迹线。非导电区域118可以将导电区域116彼此隔离。
转到图4，图4示出圆垫114的一个示例。导电区域116和非导电区域118的宽度可以相等或可以不同。在示例中，圆垫114上的每个导电区域116可以使用施加在圆垫114的底侧122处的导电粘合剂电连接到系统的其余部分。不同的实施例可以增加或减少导电区域116的数量并且可以改变导电区域116和非导电区域118中的每一个的宽度。
转到图5A，图5A示出圆垫114的一个示例。如图5A所示，圆垫114可以包括四个导电区域116a-116d和非导电区域118。可以在圆垫114和圆垫114所接合的衬底上执行沉积以产生导电区域116a-116d。例如，圆垫上的导电区域116a-116d可以分别电耦合到迹线124a-124d。在一些示例中，圆垫114可以使用施加在圆垫114的基板上的导电粘合剂电耦合到系统的其余部分，该基板也可以被涂覆和蚀刻。可以在圆垫114和基板上执行蚀刻。在该示例中，与非导电区域118相比，导电区域116a-116d要大得多。
转到图5B，图5B示出圆垫114的一个示例。如图5B所示，圆垫114可以包括四个导电区域116a-116d和非导电区域118。非导电区域118可以延伸以产生导电区域116a-116d的电隔离。在示例中，圆垫114和发送器片不是两个分离的部件，而是单个部件设计，其中在制造期间，仅首先将圆垫直接接合在发发送器片上(没有图5A中所示的任何迹线124a-124d)。然后可以用导电涂层涂覆组装的片材。涂层直接与印刷在发送器片上的导电垫连接。在涂覆之后，可以利用激光蚀刻工艺在圆垫114上产生电隔离。激光蚀刻也可以用于在发送器片的底部产生电隔离。发送器片底部上的激光蚀刻图案可以类似于图5A中所示的迹线124a-124d的图案。
转到图6A-图6F，图6A-图6F示出圆垫的不同实施例的示例。如图6A-图6F所示，每个圆垫114a-114f可以具有不同数量的导电区域116和/或每个导电区域116的不同宽度。例如，如图6A所示，圆垫114a具有四个相对较大的导电区域116，而如图6E所示，圆垫114e具有三个相对较小的导电区域116。导电区域的数量和厚度仅受设计约束和用户偏好的限制。
转到图7，图7示出导电圆垫的一部分的一个示例。如图7所示，导电圆垫的一部分可以包括第一层126、第二层128和第三层130。第一层126和第二层128可以组合成导电区域116。第一层126可以包括金属材料的薄涂层，其具有导电性。第一层126也可以与第二层128具有强粘合性。第二层128可以包括金属材料的薄涂层，其可以与第一层126相同或者可以是与第一层126不同的材料。第二层可以与第三层130具有强粘合性。第三层130包括圆垫114的外表面，并且可以包括硅或一些其他类似材料。在示例中，第一层126可以是不与第三层130结合或难以结合的材料。第二层128可以被配置为帮助将第一层126接合到第三层130。
转到图8，图8示出导电圆垫的一部分的一个示例。如图8所示，导电圆垫的一部分可以包括多个第一层126、多个第二层128和第三层130。多个第一层126和第二层128可以组合成导电区域116b。每个第一层126可以为约0.1微米厚，每个第二层128可以为约0.025微米厚。
在示例中，可以利用物理气相沉积或任何其他类似的涂覆技术来涂覆圆垫114的表面。在另一实例中，仅使用一种材料，例如镍钛，并且仅涂覆一层。取决于用于沉积的目标材料和硅树脂的材料组成，涂层的总厚度可以从亚微米变化到几微米。
转到图9，图9是示出可以与本公开相关联的流程900的可能操作的示例流程图。在902处，获得或识别待处理的圆垫。在904处，获得或识别其上将要(或应该)放置圆垫的衬底。在906处，将圆垫放置在衬底上。在示例中，使用粘合剂将圆垫放置在衬底上。在908处，圆垫和衬底之间的接合被固化并完成。在910处，将对准和取向标记放置在衬底上。在912处，清理或清洁圆垫和衬底组件。在914处，将圆垫和衬底组件移动到薄膜沉积设备。在916处，在沉积设备的清洁室内，烘烤圆垫和衬底组件。在918处，将圆垫和衬底组件移动到沉积室。在920处，选择目标材料、功率、压力和沉积持续时间。在922处，执行圆垫和衬底的表面上的薄膜沉积。在924处，系统确定是否已经沉积了所有层。如果尚未沉积所有层，则系统返回到920并再次选择目标材料、功率、压力和沉积持续时间。如果已经沉积了所有层，则从薄膜沉积设备移除圆垫和衬底组件，如926中所示。
转到图10，图10是示出可以与本公开相关联的流程1000的可能操作的示例流程图。在1002处，获得(或定位)圆垫和衬底组件并用薄膜沉积涂覆。在1004处，将粘合剂喷涂在蚀刻设备(例如，激光蚀刻设备)上以将圆垫和衬底组件固定到蚀刻设备。在1006处，将圆垫和衬底组件放置在蚀刻设备中。在示例中，圆垫和衬底组件使用在基板上形成的标记对准和定向(如在流程900中，如图9中所示)。在1008处，激光切割衬底以分离每个圆垫。在示例中，还切割与每个圆垫相关联的衬底的一部分。在另一示例中，在单个部件设计中，衬底未被切割并且仅被蚀刻以在衬底上产生电隔离。在1010处，根据蚀刻图案设置每个圆垫的取向。在示例中，蚀刻图案可以是激光蚀刻图案。在1012处，执行一次或多次蚀刻以去除薄膜沉积。在1014处，系统确定是否完全创建了蚀刻图案。如果没有完全产生蚀刻图案，则系统返回到1010并且根据蚀刻图案设置每个圆垫的取向。如果完全产生激光蚀刻图案，则沿着圆垫上形成的每个路径检查一个或多个圆垫的导电性，如在1016中。在1018处，在圆垫上形成的所有路径之间检查一个或多个圆垫的电绝缘。在1020处，按照组装所需的最终形状切割基板。
转到图11，图11是根据本公开的一个实施例的键盘(例如，键盘106)的一部分的截面侧视图。在示例中，键盘(例如，键盘106)的一部分可以包括圆垫114、导电区域116a和116b、扫描矩阵层132和基板134。扫描矩阵层132可以包括隔离区域136、支撑层138、迹线140、绝缘涂层142和扫描矩阵144。隔离区域136可以将一个导电区域(例如，导电区域116a)上的信号或通信与另一个导电区域(例如，导电区域116b)上的信号或通信以及与系统的其余部分隔离。通孔148可以提供导电区域116a和116b与迹线140之间的通信路径。迹线140可以允许信号和通信被传送到处理器，例如发送器板或主机控制器板中的处理器。支撑层138可以是衬底，并且可以包括聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。扫描矩阵144可以包括扫描矩阵迹线。
转到图12，图12示出键盘部分106的一个示例。键盘部分106可以包括键帽110、圆垫114、剪刀脚结构150、通信路径152、发送器片154、底板156、发送器板158、控制器板160和主机连接162。键帽110可以包括有源元件164(例如，显示器、双稳态显示器、电子墨水显示器等)。剪刀脚结构150可以使用锁定机构166耦合到底板156。在示例中，发送器片154可以类似于迹线140并且可以允许信号和通信在键帽110与发送器板158或控制器板160之间传递。发送器板158可以被配置为控制键帽110中的有源元件164。控制器板160可以被配置为控制或发送到发射器板158的通信。在示例中，控制器板160可以包括可以被传送到发送器板158的逻辑或指令，并且发送器板可以用作驱动器以使有源元件164执行功能或动作。主机接口162可以被配置为与第二壳体104的各种电子器件(例如，主板)通信。在示例中，可以在发送器片上完成迹线140，以将圆垫114上的每个导电路径连接到发送器板158的输出。由于发送器片可以包括多个孔，因此在发发送片上布置迹线可能存在空间限制。多个孔可以允许锁定机构从下面的底板突出。可以通过梳理始终在不同电极中携带相同差分电压信号的驱动线来优化有限区域中的迹线。即使电极属于不同的按键，也可以进行优化。
转到图13，图13是示出根据本公开的一个实施例的有源元件164a的实施例的简化平面图。有源元件164a可以包括透明衬底170a、顶部电极172、电介质174、导电粘合剂176和基板178。在示例中，导电粘合剂可以位于顶部电极172的顶侧和底侧上。透明衬底170a可以包括掩模180和暴露区域182a。虽然星形轮廓显示为暴露区域182a，但轮廓可以几乎是任何形状、数字、字母、符号等。基板178可以包括底部电极184a和顶部电极连接区域186。顶部电极连接区域186可以使用电路径188耦合到顶部电极172。在示例中，在底部电极184a和暴露区域182a之间可以存在一对一(1：1)或一对n(1：n)映射。例如，如果始终同时显示或隐藏符号“！”和数字“1”，那么它们可以是掩模180上的独立(未连接)精细工艺图，但它们可以由底部电极184a上的一个(连接的)粗糙工艺图控制。术语“精细工艺图”可以用于描述类似于暴露区域182a的特征或元件，术语“粗糙工艺图”可以用于描述类似于底部电极的特征或元件。
有源元件164a可以是双稳态显示器。术语双稳态是指即使在去除显示器的电源之后显示器仍在显示器上保留内容的能力。有源元件164a可以与具有显示器的任何合适的电子设备一起使用，例如计算机、移动设备、平板设备(例如，iPadTM)、PhabletTM、个人数字助理(PDA)、智能电话、音频系统、任何类型的电影播放器等。在示例中，顶部电极172、电介质174、掩模180和底部电极184a的厚度小于约三(3)毫米。
顶部电极172可以是顶部电极并且可以面向用户侧。顶部电极172可以包括透明导电材料，如氧化铟锡(ITO)。当从用户面向侧看时，电介质174的颜色可以在跨电极施加差分电压时改变。存在不同类型的双稳态显示器，例如电泳显示器(电子墨水)、电致变色显示器和光子显示器。显示器基于用于介电层的材料而不同，并且所有显示器都可以包括在有源元件164a中。
如图13所示，掩模180上的图像182a不延伸到顶部电极连接区域186，因此电路径188和任何重影效果都不可见。基板178可以包括PET膜、聚酰亚胺膜、FR4等。连接路径188可以通过去除介电材料来形成，并且可以被配置为使得能够从基板178连接到顶部电极172。电路径188可以被配置为允许顶部电极172和基板178之间的通信。
转到图14A，图14A示出根据本公开的一个实施例的包括显示器(例如，有源元件164a)的按键(例如，按键108)的一部分的实施例的框图视图。图14A示出具有层叠件186的显示器的示例。当用户观看显示器时，用户可以看到层叠件186、掩模180和暴露区域182a。值得注意的是，电路径188a和任何重影效果是不可见的，因为电路径118a和任何重影效果被掩模180隐藏。
转到图14B，图14B示出根据本公开的一个实施例的包括显示器(例如，有源元件164a)的按键(例如，按键108)的一部分的实施例的框图视图。当用户观看显示器时，用户可以看到掩模180和暴露区域182a。值得注意的是，即使没有在图14A中示出的层叠件186，电路径188a和任何重影效果也是不可见的，因为电路径118a和任何重影效果被掩模180隐藏。
转到图15A，图15A示出根据本公开的一个实施例的按键的一部分的实施例的框图视图。图15A示出当介电层与掩模180不相同或不接近相同颜色时的示例。在图15A中，曝光区域182a对于用户是可见的。
转到图15B，图15B示出根据本公开的一个实施例的按键的一部分的实施例的框图视图。图15B示出当介电层与掩模180相同或接近相同颜色时的示例。在图15B中，曝光区域182a对于用户是不可见的。
在示例中，电介质174夹在顶部电极172(第一导体)和底部电极184a(第二导体)之间。当在顶部电极172和底部电极184a之间产生差分电压时，差分电压可以用于改变电介质的状态并使电介质产生不同的颜色。在一个示例中，第一差分电压可以使电介质174呈现白色，使得曝光区域182a呈现白色或与掩模180的颜色形成对比色(例如，如图15A所示)。当在顶部电极172和底部电极184a上施加第二差分电压时，电介质174的颜色变为看起来是黑色或与掩模180匹配，并且暴露区域182a可以对用户不可见并且用户将看不到暴露区域182a的任何可见指示或非常少的指示或迹线(例如，如图15B所示)。注意，电介质174的颜色可以包括除黑色之外的颜色，并且可以使用纯色或者可以使用两种或更多种不同的颜色。
转到图16，图16是示出根据本公开的一个实施例的有源元件164b的实施例的简化平面图。有源元件164b可以包括透明衬底170b、顶部电极172、电介质174、导电粘合剂176和基板178。基板178可以包括底部电极184b-184d和顶部电极连接区域186。顶部电极连接区域186可以使用电路径188耦合到顶部电极172。
透明衬底170b可以包括掩模180以及暴露区域182b、182c和182d。虽然数字三(“3”)轮廓示为暴露区域182b，但轮廓几乎可以是任何形状、数字、字母、符号等。虽然美元符号(“$”)轮廓示为暴露区域182c，但轮廓几乎可以是任何形状、数字、字母、符号等。虽然扬声器或音量轮廓示为暴露区域182d，但轮廓几乎可以是任何形状、数字、字母、符号等。在示例中，暴露区域182b可以对应于底部电极184b，暴露区域182c可以对应于底部电极184c，并且暴露区域182d可以对应于底部电极184d。如果掩模上的曝光区域较小，则底部电极上的粗糙形状也可以较小。例如，底部衬底上可能存在没有实际电极的较大的闲置区域。这有助于通过使用更少的材料来节省成本，并且通过减少需要导电的区域来降低噪声/EMI/EMC拾取。在示例中，顶部电极172、电介质174、掩模180和底部电极184b-184d的厚度小于约三(3)毫米。
转到图17A，图17A是示出根据本公开的一个实施例的有源元件164c的实施例的简化平面图。图17A示出当在电介质174中位于底部电极184b上方但在暴露区域182b下方的区域中在顶部电极172和底部电极184b之间产生第一差分电压时的示例。这使得电介质174改变颜色，使得电介质174的颜色呈现白色或者与掩模180的颜色形成一些对比色，并且曝光区域182b可以对用户可见。另外，在顶部电极172与底部电极184c和184d之间产生第二差分电压，使得电介质174的颜色变为看起来是黑色或与掩模180匹配，并且暴露区域182c和182d可以对用户不可见并且用户将看不到暴露区域182c和182d的任何可见指示或非常少的指示或迹线。
转到图17B，图17B是示出根据本公开的一个实施例的有源元件164d的实施例的简化平面图。图17B示出当在电介质174中位于底部电极184c上方但在暴露区域182c下方的区域中在顶部电极172和底部电极184c之间产生第一差分电压时的示例。这使得电介质174改变颜色，使得电介质174的颜色呈现白色或者与掩模180的颜色形成一些对比色，并且曝光区域182c可以对用户可见。另外，在顶部电极172与底部电极184b和184d之间产生第二差分电压，使得电介质174的颜色变为看起来是黑色或与掩模180匹配，并且暴露区域182b和182d可以对用户不可见并且用户将看不到暴露区域182b和182d的任何可见指示或非常少的指示或迹线。
转到图17C，图17C是示出根据本公开的一个实施例的有源元件164e的实施例的简化平面图。图17C示出当在电介质174中位于底部电极184d上方但在暴露区域182d下方的区域中在顶部电极172和底部电极184d之间产生第一差分电压时的示例。这使得电介质174改变颜色，使得电介质174的颜色呈现白色或者与掩模180的颜色形成一些对比色，并且曝光区域182d可以对用户可见。另外，在顶部电极172与底部电极184b和184c之间产生第二差分电压，使得电介质174的颜色变为看起来是黑色或与掩模180匹配，并且暴露区域182b和182c可以对用户不可见并且用户将看不到暴露区域182b和182c的任何可见指示或非常少的指示或迹线。
有源元件164可以是双稳态显示器。术语双稳态是指即使在去除显示器的电源之后显示器仍在显示器上保留内容的能力。术语“分段”是指与点阵显示器交替的显示形式，例如，如图16和图17A-图17C所示。可以用一组预定义的形状或段(例如，暴露区域182a-182d)构建分段显示。在运行时，每个段可以被驱动到可见或隐藏状态，以组成可以在屏幕上显示的最终图像。分段显示的概念类似于计算器中使用的七个分段显示。
转到图18，图18是示出可以与双稳态显示器相关联的流程1800的可能操作的示例流程图。在1802处，将彩色掩模集成在双稳态显示器的最外侧表面上。在1804处，制备用于后部(或底部)电极的粗糙工艺图。例如，后部(或底部)电极可以是基板178。在1806处，制备用于掩模的精细工艺图。在1808处，将无光泽或光泽外涂层施加到有色掩模上。在1810处，从有源区域去除电介质。在1812处，使用z轴粘合剂和导电层代替尾部以建立与双稳态显示器的段的电连接。
转到图19，图19示出根据实施例的以点对点(PtP)配置布置的计算系统1900。特别地，图19示出一种系统，其中处理器、存储器和输入/输出设备通过多个点对点接口互连。通常，电子设备100的一个或多个网络元件可以以与计算系统1900相同或相似的方式配置。
如图19所示，系统1900可以包括若干处理器，为清楚起见，仅示出两个处理器1970和1980。虽然示出两个处理器1970和1980，但是应该理解，系统1900的实施例也可以仅包括一个这样的处理器。处理器1970和1980每个可以包括一组核心(即，处理器核心1974A和1974B以及处理器核心1984A和1984B)以执行程序的多个线程。核心可以被配置为执行指令代码。每个处理器1970、1980可以包括至少一个共享高速缓存1971、1981。共享高速缓存1971、1981可以存储由处理器1970、1980的一个或多个部件(例如处理器核心1974和1984)使用的数据(例如，指令)。
处理器1970和1980还可以各自包括集成存储器控制器逻辑(MC)1972和1982以与存储器元件1932和1934通信。存储器元件1932和/或1934可以存储处理器1970和1980使用的各种数据。在一些实施例中，存储器控制器逻辑1972和1982可以是与处理器1970和1980分离的分立逻辑。
处理器1970和1980可以是任何类型的处理器，并且可以分别使用点对点接口电路1978和1988经由点对点(PtP)接口1950交换数据。处理器1970和1980可以使用点对点接口电路1976、1986、1994和1998通过各点对点接口1952和1954与控制逻辑1990交换数据。控制逻辑1990也可以使用接口电路1992(其可以是PtP接口电路)通过高性能图形接口1939与高性能图形电路1938交换数据。在替代实施例中，图19中所示的任何或所有PtP链路可以实现为多点总线而不是PtP链路。
控制逻辑1990可以经由接口电路1996与总线1920通信。总线1920可以具有通过其进行通信的一个或多个设备，例如总线桥1918和I/O设备1916。通过总线1910，总线桥1918可以与其他设备通信，例如键盘/鼠标1912(或其他输入设备，例如触摸屏、轨迹球等)、通信设备1926(例如调制解调器、网络接口设备或可以通过计算机网络1960通信的其他类型的通信设备)、音频I/O设备1914和/或数据存储设备1928。数据存储设备1928可以存储代码1930，其可以由处理器1970和/或1980执行。在替代实施例中，总线架构的任何部分可以用一个或多个PtP链路实现。
图19中描绘的计算机系统是可以用于实现本文所讨论的各种实施例的计算系统的实施例的示意图。应当理解，图19中描绘的系统的各种部件可以组合在片上系统(SoC)架构或任何其他合适的配置中。例如，本文公开的实施例可以结合到包括诸如智能蜂窝电话、平板计算机、个人数字助理、便携式游戏设备等的移动设备的系统中。可以理解，在至少一些实施例中，这些移动设备可以至少提供有SoC架构。
转到图20，图20是与本公开的示例SOC 2000相关联的简化框图。本公开的至少一个示例实现方式可以包括具有本文讨论的有源元件特征的键帽。例如，该架构可以是任何类型的平板电脑、智能电话(包括AndroidTM电话、iPhoneTM)、iPadTM、Google NexusTM、Microsoft SurfaceTM、个人计算机、服务器、视频处理部件、笔记本电脑(包括任何类型的笔记本电脑)、UltrabookTM系统、任何类型的触控输入设备等的一部分。
在图20的该示例中，SOC 2000可以包括多个核心2006-2007、L2高速缓存控制2008、总线接口单元2009、L2高速缓存2010、图形处理单元(GPU)2015、互连2002、视频编解码器2020和液晶显示器(LCD)I/F 2025，其可以与耦合到LCD的移动工业处理器接口(MIPI)/高清晰多媒体接口(HDMI)链路相关联。
SOC 2000还可以包括用户识别模块(SIM)I/F 2030、启动只读存储器(ROM)2035、同步动态随机存取存储器(SDRAM)控制器2040、闪存控制器2045、串行外围接口(SPI)主设备2050、合适的功率控制2055、动态RAM(DRAM)2060和闪存2065。此外，一个或多个实施例包括一个或多个通信能力、接口和特征，诸如BluetoothTM 2070、3G调制解调器2075、全球定位系统(GPS)2080和802.11Wi-Fi 2085的实例。
在操作中，图20的示例可以提供处理能力以及相对低的功耗以实现各种类型的计算(例如，移动计算、高端数字家庭、服务器、无线基础设施等)。此外，这种架构可以实现任何数量的软件应用(例如，AndroidTM、AdobeTM FlashTM播放器、Java平台标准版(Java SE)、JavaFX、Linux、Microsoft Windows Embedded、Symbian和Ubuntu等)。在至少一个实施例中，核心处理器可以实现具有耦合的低延迟级别2高速缓存的无序超标量流水线。
图21示出根据实施例的处理器核心2100。处理器核心2100可以是用于任何类型的处理器的核心，例如微处理器、嵌入式处理器、数字信号处理器(DSP)、网络处理器或执行代码的其他设备。尽管图21中仅示出一个处理器核心2100，但是处理器可以替代地包括一个以上图21所示的处理器核心2100。例如，处理器核心2100表示参考图19的处理器1970和1980示出和描述的处理器核心1974a、1974b、1984a和1984b的实施例。处理器核心2100可以是单线程核心，或者对于至少一个实施例，处理器核心2100可以是多线程的，因为它可以包括每个核心不止一个硬件线程上下文(或“逻辑处理器”)。
图21还示出根据实施例的耦合到处理器核心2100的存储器2102。存储器2102可以是本领域技术人员已知或以其他方式可获得的各种存储器(包括各种存储器层级)中的任何一种。存储器2102可以包括代码2104，其可以是一个或多个指令，由处理器核心2100执行。处理器核心2100可以遵循由代码2104指示的程序指令序列。每个指令进入前端逻辑2106并被一个或多个解码器2108处理。解码器可以生成微操作作为其输出，例如预定格式的固定宽度微操作，或者可以生成反映原始代码指令的其他指令、微指令或控制信号。前端逻辑2106还包括寄存器重命名逻辑2110和调度逻辑2112，其通常分配资源并对与待执行指令对应的操作进行排序。
处理器核心2100还可以包括具有一组执行单元2116-1到2116-N的执行逻辑2114。一些实施例可以包括专用于特定功能或功能集合的多个执行单元。其他实施例可以包括仅一个执行单元或可以实现特定功能的一个执行单元。执行逻辑2114执行由代码指令指定的操作。
在完成由代码指令指定的操作的执行之后，后端逻辑2118可以退出代码2104的指令。在一个实施例中，处理器核心2100允许无序执行但需要按顺序退出指令。退出逻辑2120可以采用各种已知形式(例如，重新排序缓冲器等)。以这种方式，处理器核心2100在代码2104的执行期间被变换，至少在由解码器生成的输出、寄存器重命名逻辑2110使用的硬件寄存器和表以及执行逻辑2114修改的任何寄存器(未示出)方面进行变换。
尽管未在图21中示出，但处理器可以在芯片上包括具有处理器核心2100的其他元件，其中至少一些元件在本文中参考图19示出和描述。例如，如图19所示，处理器可以包括存储器控制逻辑以及处理器核心2100。处理器可以包括I/O控制逻辑和/或可以包括与存储器控制逻辑集成的I/O控制逻辑。
图22是设置有导电外部元件的导电圆垫的示图。这公开了一种提供与键帽的电连接的方法，其可以与本文公开的其他方法一起使用，或者代替本文公开的其他方法，例如图3-图6D中公开的方法。
在该示例中，通过在圆垫2210上设置柔性、导电且稳健的外部元件2202，在该圆垫上形成导电路径。如图所示，外部元件2202可以缠绕在圆垫2210的结构周围，然后缠绕在下面。在某些实施方案中，还可以提供中间支撑结构以增强稳定性和强度。在该示例中，PET盘2206设置在圆垫2210的顶部上和圆垫2210的底部上。
图23是根据本说明书的一个或多个示例的制造圆垫的方法的流程图。图23的方法可以由任何制造方执行，例如人、机器或两者的组合。
在方框2302中，制造方制备有效量的柔性导电材料以用作外部元件。这可以包括，例如，选择材料，选择适当的数量，以及执行材料上可能需要的任何预处理步骤。所选择的材料可以是柔性的，以允许圆垫没有任何阻碍地移动、导电(例如，具有编织到织物中的导体)、适合于切割和组装过程并且耐用于数百万次按键按压。这种材料的示例是来自Statex的Berlin RS(导电、编织防撕裂织物)。
在框2304中，制造方将材料切割成期望形状。这可以包括，例如，将材料切割成这样的形状，使得其具有近似圆垫顶部的尺寸和形状的圆形中心部分，具有n个臂(其中n被选择以提供期望数量的导电路径)。在所示的示例中，n＝4。臂可以选择为具有适当的长度，以允许臂向下缠绕到圆垫的底部，具有足够的下悬部以提供牢固的机械粘合固定装置。其他实施例可能需要更多或更少的导电路径，或者可能具有其他要求。可以选择材料的形状以适合特定应用。
在方框2306中，PET盘可以固定到键帽圆垫的顶部(例如用粘合剂)，以提供附加的结构支撑和刚性。在某些实施例中，这可以用粘合剂树脂施加。粘合树脂可以具有均匀的厚度，例如30至100微米。有利地，粘合树脂在固化后可以不硬化。相反，它可以保持灵活性，这可以有助于按键的长期可靠性。在实施例中，粘合剂树脂仅施加到硅树脂圆垫的顶部。在实施例中，粘合剂树脂可以是Dow Corning 3140型粘合剂或Dow Corning 4600粘合剂。在其他实施例中，可以使用3M胶带粘合剂。
在框2308中，制造方将导电外部元件固定到圆垫，例如使用非导电粘合剂。
在方框2310中，制造方将导电外部元件缠绕在圆垫周围，例如通过将臂向下行进到圆垫的底部，并用合适的粘合剂固定到底部。注意，圆垫可以安装在载片上，例如PET片。
在方框2312中，制造方在不同导体之间产生电隔离，例如通过激光蚀刻材料以将路径彼此隔离。在一些实施例中，还可以将介电材料放置在蚀刻路径中以进一步将导体彼此隔离。
在框2399中，完成该方法。
图24是示出将导电外部元件固定到圆垫的方法的一系列侧视图。
在示图①中，示出未制备好的圆垫2210。
在示图②中，圆垫(可能连同多个其他圆垫)安装在载片2402上，该载片可以是例如PET片。圆垫2210可以用合适的粘合剂安装到载片2402上。注意，载片2402可以制备有适当尺寸的槽或其他孔2404。这些可以允许导电外部元件的带在下面通过以固定到底部。注意，顶部PET盘2206也可以放置在圆垫2210的顶部以提供附加的刚性。
在示图③中，导电外部元件2202设置在圆垫2210的顶部并且例如用非导电粘合剂固定。注意，导电外部元件2202包括从中心挤延出的导电臂2408。在这种情况下，可能有n＝4个臂，但是在该侧视图中只有两个臂清晰可见。其他实施例可以具有任何合适数量的臂，例如n＝2、n＝3、n＝5或n＝6。
在示图④中，在圆垫2201下方缠绕臂2408，并且例如用非导电粘合剂固定在PET片2402下方。
在示图⑤中，蚀刻导电外部元件2202的中心，从而提供介电孔2204，其提供导电臂2408之间的电隔离。每个臂2408现在提供单独的导电路径。
在示图⑥中，从载片2402切割出各个圆垫，从而提供制备有柔性导电外部元件的各圆垫。例如，这些圆垫可以用于在“智能”键盘上创建按键，其中在圆垫2210顶部具有小显示器，这允许根据本文所讨论的方法动态地重新配置键盘。
图25是根据实施例的示例发送器片2502的顶视图。在该示例中，提供发送器片2502以将制备好的圆垫2210电耦合到信号源(例如，发送器板)，使得圆垫2210的有源元件可以由那些信号驱动。
在该示例中，发送器片2502是双面PET或聚酰亚胺片，其提供导电圆垫和发送器板之间的连接。发送器片2502具有与制备好的圆垫2210上的每个导电路径对应的导电垫2504。每个圆垫2210放置在发送器片上，使得织物垫与发送器片垫对准。可以使用仅在垫的区域中施加的Z轴导电粘合剂或XYZ导电粘合剂均匀层来附接两者。图26示出组装在发送器片2502顶部的导电圆垫。
上述方法示出了示例性的两步过程，其中首先创建并切出各导电圆垫，然后在发送器片2502上固定导电垫2504。这是非限制性示例。在另一种方法中，圆垫直接固定在发送器片2502上，如图27和图28所示。
在图27的示例中，在示图①中，示出了未制备好的圆垫2210。
在示图②中，圆垫(可能连同多个其他圆垫)安装在发送器片2502上，该发送器片可以是例如具有导电迹线的PET，如上所述。在该示例中，导电垫2504设置在发送器片2502的底部上。圆垫2210可以用合适的粘合剂安装到发送器片2502上。注意，发送器片2502可以制备有适当尺寸的槽或其他孔。这些可以允许导电外部元件2202的带在下面通过以固定到底部。注意，顶部PET盘2206也可以放置在圆垫2210的顶部以提供附加的刚性。
在示图③中，导电外部元件2202设置在圆垫2210的顶部并且例如用非导电粘合剂固定。注意，导电外部元件2202包括从中心挤延出的导电臂2408。在这种情况下，可能有n＝4个臂，但是在该侧视图中只有两个臂清晰可见。其他实施例可以具有其他数量的导电臂。
在示图④中，在圆垫2201下方缠绕臂2408，并且在发送器片2502下方固定到导电垫2504。在这种情况下，臂可以用适当的导电粘合剂固定。如前所述，可以使用蚀刻来将电迹线彼此电隔离。在该实施例中，可能不需要切割各个圆垫，因为它们已经固定到发送器片上。
在图28的示例中，在示图①中，示出了未制备好的圆垫2210。
在示图②中，圆垫(可能连同多个其他圆垫)安装在发送器片2502上，该发送器片可以是例如具有导电迹线的PET，如上所述。在该示例中，导电垫2504设置在发送器片2502的顶部上。圆垫2210可以用合适的粘合剂安装到发送器片2502上。注意，在这种情况下，发送器片2502可能不需要制备有槽或孔。注意，顶部PET盘2206也可以放置在圆垫2210的顶部以提供附加的刚性。
在示图③中，导电外部元件2202设置在圆垫2210的顶部并且例如用非导电粘合剂固定。注意，导电外部元件2202包括从中心挤延出的导电臂2408。在这种情况下，可能有n＝4个臂，但是在该侧视图中只有两个臂清晰可见。其他实施例可以具有其他数量的导电臂。
在示图④中，臂2408被缠绕并固定到导电垫2504。在这种情况下，臂可以用适当的导电粘合剂固定。如前所述，可以使用蚀刻来将电迹线彼此电隔离。在该实施例中，可能不需要切割各个圆垫，因为它们已经固定到发送器片上。
前述内容概述了若干实施例的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本公开的各个方面。本领域技术人员应该理解，他们可以容易地使用本公开作为设计或修改其他过程和结构的基础，以实现相同的目的和/或实现本文介绍的实施例的相同优点。本领域技术人员还应该认识到，这样的等同构造不脱离本公开的精神和范围，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，它们可以在本文中进行各种改变，替换和变更。
本文公开的任何硬件元件的全部或部分可以容易地在片上系统(SoC)中提供，包括中央处理单元(CPU)封装。SoC表示将计算机或其他电子系统的部件集成到单个芯片中的集成电路(IC)。因此，例如，可以在SoC中全部或部分地提供客户端设备或服务器设备。SoC可以包含数字、模拟、混合信号和射频功能，所有这些功能都可以在单个芯片衬底上提供。其他实施例可以包括多芯片模块(MCM)，其中多个芯片位于单个电子封装内并且被配置为通过电子封装彼此紧密地交互。在各种其他实施例中，本文公开的计算功能可以在专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和其他半导体芯片中的一个或多个硅核心中实现。
还要注意，在某些实施例中，可以省略或合并一些部件。在一般意义上，图中描绘的布置在其表示中可以更符合逻辑，而物理架构可以包括这些元素的各种排列、组合和/或混合。必须注意，可以使用无数可能的设计配置来实现本文概述的操作目标。因此，相关联的基础设施具有无数的替代安排、设计选择、设备可能性、硬件配置、软件实现和设备选项。
在一般意义上，任何适当配置的处理器(例如处理器210)可以执行与数据相关联的任何类型的指令以实现本文详述的操作。本文公开的任何处理器可以将元件或物品(例如，数据)从一个状态或事物变换为另一个状态或事物。在另一示例中，本文概述的一些活动可以用固定逻辑或可编程逻辑(例如，由处理器执行的软件和/或计算机指令)来实现，并且本文中标识的元件可以是一些类型的可编程处理器、可编程数字逻辑(例如，现场可编程门阵列(FPGA)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))，包括数字逻辑、软件、代码、电子指令的ASIC，闪存，光盘，CD-ROM，DVD ROM，磁卡或光卡，适用于存储电子指令的其他类型的机器可读介质，或其任何合适的组合。
在操作中，诸如存储的存储可以将信息存储在任何合适类型的有形、非暂时性存储介质(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、现场可编程门阵列(FPGA)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)等)、软件、硬件(例如，处理器指令或微代码)中，或者在任何其他合适的部件、设备、元件或适当且根据特定需要的对象中。此外，基于特定需求和实现方式，可以在任何数据库、寄存器、表、高速缓存、队列、控制列表或存储结构中提供被跟踪、发送、接收或存储在处理器中的信息，所有这些都可以在任何合适的时间范围内引用。本文公开的任何存储器或存储元件，例如存储器220和存储250，应当被解释为适当地包含在广义术语“存储器”和“存储”内。这里的非暂时性存储介质明确地旨在包括被配置为提供所公开的操作的任何非暂时性专用或可编程硬件，或者使得诸如处理器210的处理器执行所公开的操作。
实现本文描述的全部或部分功能的计算机程序逻辑以各种形式体现，包括但不限于源代码形式、计算机可执行形式、机器指令或微代码、可编程硬件和各种中间形式(例如，由汇编器、编译器、链接器或定位器生成的形式)。在示例中，源代码包括以用于各种操作系统或操作环境的各种编程语言(例如目标代码、汇编语言或诸如OpenCL、FORTRAN、C、C++、JAVA或HTML的高级语言)或例如Spice、Verilog和VHDL的硬件描述语言实现的一系列计算机程序指令。源代码可以定义和使用各种数据结构和通信消息。源代码可以是计算机可执行形式(例如，通过解释器)，或者源代码可以被转换(例如，通过翻译器、汇编器或编译器)成计算机可执行形式，或者转换成中间形式，例如作为字节码。在适当的情况下，前述任何一个都可以用于构建或描述适当的分立或集成电路，无论是顺序的、组合的、状态机还是其他的。
在一个示例实施例中，附图的任何数量的电路可以在相关联的电子设备的板上实现。该板可以是通用电路板，其可以保持电子设备的内部电子系统的各种部件，并且还提供用于其他外围设备的连接器。更具体地，电路板可以提供电连接，系统的其他部件可以通过电连接进行电通信。基于特定配置需求、处理需求和计算设计，任何合适的处理器和存储器可以适当地耦合到该板。诸如外部存储、附加传感器、用于音频/视频显示器的控制器和外围设备的其他部件可以作为插入卡通过电缆附接到板上或集成到板本身。在另一示例中，附图的电路可以被实现为独立模块(例如，具有被配置为执行特定应用或功能的关联组件和电路的设备)或者作为插件模块实现到电子设备的专用硬件中。
注意，利用本文提供的众多示例，可以根据两个、三个、四个或更多个电子组件来描述交互。然而，这仅出于清楚和示例的目的而进行。应当理解，可以以任何合适的方式合并或重新配置系统。沿着类似的设计替代方案，附图中的任何所示部件、模块和元件可以以各种可能的配置组合，所有这些配置都在本说明书的宽范围内。在某些情况下，仅通过参考有限数量的电气元件来描述给定流程集的一个或多个功能可能更容易。应当理解，附图及其教导的电路易于扩展，并且可以容纳大量部件，以及更复杂/精密的布置和配置。因此，所提供的示例不应限制范围或抑制可能应用于无数其他架构的电路的广泛教导。
对于本领域技术人员可以确定许多其他改变、替换、变化、更改和修改，并且本公开旨在涵盖落入所附权利要求的范围内的所有这样的改变、替换、变化、更改和修改。为了协助美国专利商标局(USPTO)以及本申请中提出的任何专利的任何读者解释所附权利要求，申请人希望注意到本申请人：(a)不旨在任何所附权利要求援引35U.S.C 112节第6(6)段(pre-AIA)或同一节的第(f)段(pre-AIA)，除非在特定权利要求中具体使用“用于......的模块”或“用于......的步骤”，否则其存在于其提交日；(b)不旨在通过说明书中的任何陈述以未在所附权利要求中明确反映的任何方式限制本公开。
示例实现方式
在一个示例中公开了一种按键，包括：触觉元件；以及设置在触觉元件上的柔性且导电的外部元件。
进一步公开了一个示例，其中，触觉元件是圆垫。
进一步公开了一个示例，还包括设置在外部元件和触觉元件之间的电介质支撑构件。
进一步公开了一个示例，其中，电介质支撑构件设置在触觉元件顶部。
进一步公开了一个示例，其中，电介质支撑构件设置在触觉元件下方。
进一步公开了一个示例，其中，电介质是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)晶片。
进一步公开了一个示例，其中，电介质支撑构件通过非硬化粘合树脂固定到触觉元件上。
进一步公开了一个示例，其中，导电元件被分成多个电隔离导体。
进一步公开了一个示例，其中，多个电隔离导体包括四个导体。
进一步公开了一个示例，其中，键帽还包括电连接到外部元件的显示器。
进一步公开了一个示例，其中，显示器基本上符合键帽的顶部形状因子。
进一步公开了一个示例，其中，显示器包括：掩模，包括一个或多个暴露区域；顶部电极；一个或多个底部电极；电介质，介于顶部电极和一个或多个底部电极之间；以及电连接，用于在顶部电极和一个或多个底部电极之间产生差分电压。
进一步公开了一个示例，其中，当施加差分电压时，电介质材料的颜色改变。
进一步公开了一种键盘的示例，其包括包含按键的自适应按键。
进一步公开了一种发送器片的示例，其具有用于连接到发送器板的接口，并且其上设置有多个按键。
进一步公开了一种制造键盘的方法的示例，包括：制备柔性导电外部元件；将导电外部元件设置在按键圆垫上；以及将导电外部元件牢固地固定在按键圆垫上。
进一步公开了一个示例，其中，制备导电外部元件包括提供多个导电臂。
进一步公开了一个示例，还包括蚀刻以将导电臂彼此隔离。
进一步公开了一个实例，其中，将导电外部元件牢固地固定到按键圆垫上包括施加非导电粘合剂。
进一步公开了一个示例，还包括将刚性晶片固定在按键圆垫的顶部和导电外部构件之间。
进一步公开了一个示例，还包括将按键圆垫固定到载片上。
进一步公开了一个示例，还包括使导电外部元件穿过载片中的孔，并将导电外部元件固定到载片的底部。
进一步公开了一个示例，还包括将按键圆垫固定到发送器片上。
进一步公开了一个示例，还包括使导电外部元件穿过发送器片中的孔，并将导电元件固定到发送器片底部上的导电垫。
进一步公开了一个示例，还包括将导电元件固定到发送器片顶部上的导电垫。
一种电子设备，包括：多个有源按键，该有源按键包括有源键帽元件，该有源键帽元件包括：电驱动显示屏；触觉元件；以及设置在触觉元件上的柔性且导电的外部元件。
进一步公开了一个示例，其中，导电元件被分成多个电隔离导体。

Claims (23)

1.一种按键，包括：
结构圆垫构件；以及
柔性且导电的外部元件，设置在所述结构圆垫构件上，且缠绕在所述结构圆垫构件周围，
其中，所述按键还包括设置在所述外部元件和所述结构圆垫构件之间的电介质和电介质支撑构件。
2.根据权利要求1所述的按键，其中，所述电介质支撑构件设置在所述结构圆垫构件顶部。
3.根据权利要求1所述的按键，其中，所述电介质支撑构件设置在所述结构圆垫构件下方。
4.根据权利要求1所述的按键，其中，电介质是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)晶片。
5.根据权利要求1所述的按键，其中，所述柔性且导电的外部元件被分成多个电隔离导体。
6.根据权利要求5所述的按键，其中，所述多个电隔离导体包括四个导体。
7.根据权利要求1所述的按键，还包括键帽，其中，所述键帽还包括电连接到所述外部元件的显示器。
8.根据权利要求7所述的按键，其中，所述显示器基本上符合所述键帽的顶部形状因子。
9.根据权利要求8所述的按键，其中，所述显示器包括：
掩模，包括一个或多个暴露区域；
顶部电极；
一个或多个底部电极；
电介质，介于所述顶部电极和所述一个或多个底部电极之间；以及
电连接，用于在所述顶部电极和所述一个或多个底部电极之间产生差分电压。
10.根据权利要求9所述的按键，其中，当施加差分电压时，电介质材料的颜色改变。
11.一种键盘，包括自适应按键，所述自适应按键包括根据权利要求1-10中任一项所述的按键。
12.一种发送器片，具有用于连接到发送器板的接口，并且所述发送器片上设置有多个根据权利要求1-10中任一项所述的按键。
13.一种制造键盘的方法，包括：
制备柔性导电外部元件；
将导电外部元件缠绕在按键圆垫周围；以及
将所述导电外部元件牢固地固定在所述按键圆垫上，
其中，制备柔性导电外部元件包括提供多个导电臂，在所述按键圆垫下方缠绕所述导电臂。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括蚀刻以将所述导电臂彼此隔离。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，将导电外部元件牢固地固定到按键圆垫上包括施加非导电粘合剂。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括将刚性晶片固定在所述按键圆垫的顶部和所述导电外部元件之间。
17.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述按键圆垫固定到载片上。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括使所述导电外部元件穿过所述载片中的孔，并将所述导电外部元件固定到所述载片的底部。
19.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述按键圆垫固定到发送器片上。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括使所述导电外部元件穿过所述发送器片中的孔，并将导电元件固定到所述发送器片底部上的导电垫。
21.根据权利要求19所述的方法，还包括将导电元件固定到所述发送器片顶部上的导电垫。
22.一种电子设备，包括：
多个有源按键，所述有源按键包括有源键帽元件，所述有源键帽元件包括：
电驱动显示屏；
结构圆垫构件；以及
柔性且导电的外部元件，设置在所述结构圆垫构件上，且缠绕在所述结构圆垫构件周围，
其中，所述有源按键还包括设置在所述外部元件和所述结构圆垫构件之间的电介质和电介质支撑构件。
23.根据权利要求22所述的电子设备，其中，所述柔性且导电的外部元件被分成多个电隔离导体。
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