CN220796536U - 一种发光键盘结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发光键盘结构，包括依次设置的发光模组、支撑底板、软性薄膜电路板、回弹机构和按键总成，发光模组包括金属基板和发光元件，金属基板上设有绝缘防腐层，绝缘防腐层上设有电镀基底层，电镀基底层上设有导电线路，导电线路上设置有防氧化覆盖膜，发光元件与导电线路相连，发光元件凸起于电镀基底层表面并容置于支撑底板上的破孔中。本实用新型将发光模组和支撑底板拆分成两个零件，在不改变行业现有键盘生产制程的模式下，利用发光模组和支撑底板、软性薄膜电路板、回弹机构和按键总成组合形成超薄键盘，其简化了键盘的生产流程，有利于实现笔记本键盘的散热、光效、轻薄、品质高等综合功能。

Description

一种发光键盘结构

技术领域

本实用新型属于键盘技术领域，具体涉及一种发光键盘结构。

背景技术

键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘可以将英文字母、汉字、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。可以说自从计算机产生之日，键盘就是计算机必不可少的周边设备之一。随着键盘的不断发展，为了使键盘具有更好的使用效果，背光键盘(或称为发光键盘)就应运而生，其将键帽设计成透光结构，利用发光模组发出的光照亮键帽，一方面更适用于夜间输入使用，方便看清键帽上的字，另一方面也会产生更加炫酷的效果。

现有技术中的发光键盘结构都是在键盘内部设置一块发光模组，通过发光模组发光，照亮键帽，目前的发光模组实现方式主要有以下3种：

1)下层PET反射片+中间层PC导光板+上层PET遮光片,再与FPC灯条贴合，形成导光模组。该方式生产成本低，缺点是功耗大，因需要FPC灯条上的LED发光，透过PC导光板导光，为确保导光效果，LGP无法破很多散热孔，造成该发光模组在笔记本有限的封闭空间内整机散热不佳，导致笔记本整机发热大，用户体验很差，若PC导光板散热破孔很多，则为了确保发光模组的发光亮度，只能增加LED的用量，但这样又会让发光模组的功耗变大，发热增加，发光模组在FPC灯条区域很烫，从而又影响到笔记本电脑整机的散热，且该模组目前行业主流在0.25-0.3mm的厚度，受限于模组结构及PC导光板材质，最薄也只能到0.2mm，且成本高昂。

2)FPC整片软板上焊接LED，形成导光模组，即perkey(就是一颗键帽下方至少放置一颗LED)发光模组。其缺点是FPC软板成本高昂，且整个发光模组厚度最薄也只能到0.4mm，行业主流量产厚度基本在0.4-0.6mm，且基本为整片FPC基材，对整机散热非常不利，FPC厚度已经到了物理极限，无法在获得更薄的条件。

3)PCB硬板上焊接LED，形成导光模组，即perkey(就是一颗键帽下方至少放置一颗LED)发光模组。其缺点是PCB硬板成本高昂，且硬板越薄，成本越高，且整个模组最薄也只能到0.4mm，行业主流量产厚度基本在0.4-0.6mm，且基本为整片FR4基材，对整机散热非常不利。

作为本领域技术人员，有必要对现有的发光键盘结构进行改进，以减小键盘的厚度并提高整机的散热能力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种发光键盘结构，用于解决现有技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种发光键盘结构，包括依次设置的发光模组、支撑底板、软性薄膜电路板、回弹机构和按键总成，所述发光模组包括金属基板和发光元件，所述金属基板上设有绝缘防腐层，所述绝缘防腐层上设有电镀基底层，所述电镀基底层上设有导电线路，所述导电线路由设置在电镀基底层上的金属层蚀刻而成，所述导电线路上设置有防氧化覆盖膜，所述发光元件与导电线路相连，发光元件凸起于电镀基底层表面并容置于支撑底板上的破孔中。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述按键总成包括键帽和剪刀脚，所述剪刀脚设置在键帽和支撑底板之间，使得键帽能够相对于支撑底板按压移动；所述回弹机构设于软性薄膜电路板上并置于剪刀脚的中间镂空处，回弹机构用于提供键帽按压后复位的弹力。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述剪刀脚包括相枢接的上剪刀脚和下剪刀脚，所述键帽的底部设有上卡勾，所述上卡勾与上剪刀脚耦接，所述支撑底板的顶部设有下卡勾，所述下卡勾与下剪刀脚耦接。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述键帽采用透明或半透明材质制成，键帽上设有透光区域。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述软性薄膜电路板上开设有与所述下卡勾适配的避让孔。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述金属层为电镀铜层。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述发光元件包括发光二极管，所述发光二极管焊接在导电线路上。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述发光二极管的高度为0.2mm以内。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述金属基板的厚度为0.03mm-0.1mm。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述金属基板为铝板、铝合金板或不锈钢板。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述支撑底板上破孔的深度大于发光元件的高度。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述支撑底板为金属底板。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述金属底板为铝板、铝合金板或不锈钢板。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型将发光模组和支撑底板拆分成两个零件，在不改变行业现有键盘生产制程的模式下，利用发光模组和支撑底板、软性薄膜电路板、回弹机构和按键总成组合形成超薄键盘，其简化了键盘的生产流程，有利于实现笔记本键盘的散热、光效、轻薄、品质高等综合功能。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式中发光键盘结构的爆炸图；

图2是本实用新型一种实施方式中发光键盘结构的剖面图；

图3是本实用新型一种实施方式中发光模组和支撑底板的结构示意图。

图中：10-发光模组；11-金属基板；12-发光元件；13-绝缘防腐层；14-电镀基底层；15-导电线路；20-支撑底板；21-破孔；30-软性薄膜电路板；40-回弹机构；50-按键总成；51-键帽；52-剪刀脚。

具体实施方式

实施例

如图1-图3所示，本实施例提供了一种发光键盘结构，包括依次设置的发光模组10、支撑底板20、软性薄膜电路板30、回弹机构40和按键总成50，软性薄膜电路板30设置在支撑底板20上，回弹机构40位于按键总成50和软性薄膜电路板30之间。按键总成50能够相对于支撑底板20按压移动，并触发软性薄膜电路板30产生相应的字符输入信号，回弹机构40用于提供按键总成50按压后复位的弹力。

如图1所示，所述发光模组10设置于键盘的支撑底板20下方，支撑底板20上开设有破孔21，支撑底板20顶部铺设软性薄膜电路板30，发光模组10发出的光透过支撑底板20的破孔21及软性薄膜电路板30后到达按键总成50的键帽51底部，从而使键帽51获得背光，实现键盘的发光功能。所述发光模组10上会设置粘胶，贴附在支撑底板20底部，发光模组10整体设置于支撑底板20下方，可简化键盘的生产工艺制程，大幅降低材料及组装成本。

如图2和图3所示，具体地，所述发光模组10包括金属基板11和发光元件12，所述金属基板11上设有绝缘防腐层13，所述绝缘防腐层13上设有电镀基底层14，所述电镀基底层14上设有导电线路15，所述导电线路15由设置在电镀基底层14上的金属层蚀刻而成，所述导电线路15上设置有防氧化覆盖膜，所述发光元件12与导电线路15相连，发光元件12凸起于电镀基底层14表面并容置于支撑底板20上的破孔21中。所述发光元件12采用发光二极管，所述发光二极管焊接在导电线路15上。金属基板11具有优良导热性能，发光模组10几乎不发热，能够有效解决笔记本电脑整机的散热问题，而且金属基板11的厚度很薄，使得发光模组10的厚度进一步减薄，能够突破键盘的厚度极限，既节省了材料，降低了成本。导电线路15通过蚀刻而成，其不占用布线空间，可减少发光模组10的厚度。

本实用新型将发光模组10和支撑底板20拆分成两个零件，在不改变行业现有键盘生产制程的模式下(主要是考量现有键盘制造生产模式已经很成熟且组装成本及品质稳定都已经过多年自动化替代，趋于最优状态)，利用发光模组10和支撑底板20、软性薄膜电路板30、回弹机构40和按键总成50组合形成超薄键盘，其简化了键盘的生产流程，有利于实现笔记本键盘的散热、光效、轻薄、品质感等综合功能。

如图1所示，在本实施例中，所述按键总成50包括键帽51和剪刀脚52，所述剪刀脚52设置在键帽51和支撑底板20之间，使得键帽51能够相对于支撑底板20按压移动；所述回弹机构40设于软性薄膜电路板30上并置于剪刀脚52的中间镂空处，回弹机构40用于提供键帽51按压后复位的弹力。剪刀脚52的顶部与键帽51底侧卡扣连接，剪刀脚52的底部穿过回弹机构40及软性薄膜电路板30后与支撑底板20卡扣连接，在图中以一个键帽51与剪刀脚52为例示意，然按键总成50实际上指键盘上的多个键帽51与剪刀脚52的统称。回弹机构40是由金属或橡胶制成的具有弹力的结构，以提供键帽51回弹力，软性薄膜电路板30为在键帽51被按压时受力而产生电导通以传递讯号的结构，其中回弹机构40与软性薄膜电路板30分别开设有对应剪刀脚52的开孔，以利剪刀脚52穿过而与支撑底板20连接。

所述剪刀脚52包括相枢接的上剪刀脚和下剪刀脚，所述键帽51的底部设有上卡勾，所述上卡勾与上剪刀脚耦接，所述支撑底板20的顶部设有下卡勾，所述下卡勾与下剪刀脚耦接。其中，所述软性薄膜电路板30上开设有与所述下卡勾适配的避让孔。所述键帽51采用透明或半透明材质制成，键帽51上设有透光区域。键帽51采用PC(聚碳酸酯)或ABS(丙烯腈(A)制成，一般为注塑成型。

在本实施例中，所述金属层为电镀铜层，所述金属基板11为铝板、铝合金板或不锈钢板。所述金属基板11能够在确保强度的情况下尽可能的薄，金属基板11的厚度可设计为0.03mm-0.1mm。

本实用新型是利用金属材质优秀的散热性和超薄性，在金属基板11上涂覆绝缘防腐层13，然后涂覆电镀基底层14，再电镀铜，然后蚀刻铜线，最后焊接发光二极管，做成超薄金属材质基板的笔记本键盘发光模组10，直接将这片发光模组10贴合在键盘支撑底板20的背面，实现笔记本超薄键盘的背光方案。

在一些实施方式中，所述支撑底板20为金属底板，优选地，所述金属底板为铝板、铝合金板或不锈钢板。所述发光二极管(LED)的高度为0.2mm以内，所述支撑底板20上破孔21的深度大于发光二极管的高度，发光二极管凸起于发光模组10并嵌入支撑底板20上的破孔21中，其不会影响键盘的厚度。

本实用新型是单独在金属基板11上布线，并将LED焊接在金属基板11上，做成单独的一片基于金属基板11的发光模组10，然后将发光模组10贴合在键盘金属板的下面，LED可以隐藏在金属底板的破孔21中，故在LED选用上，除开使用高度只有0.15mm mini LED或更薄的晶体，同时也可以选择价格更为低廉的普通0.2mm高度的LED，其对LED选型上及键盘结构上几乎没任何限制，从而让成本更有竞争力。

与现有行业的键盘相比，本实用新型的优势凸显如下：

(1)、散热优，采用铝板、铝合金板或不锈钢板等金属基板11，在金属基板11上涂覆绝缘防腐层13，然后涂覆电镀基底层14，再电镀铜，然后蚀刻铜线，在铜线上设置有防氧化覆盖膜，最后焊接LED，发光模组10使用几乎不热，其利用金属基板11的优良导热性能，让困扰整机因发光模组10散热的问题得到彻底解决；

(2)、重量轻，选用0.03mm-0.1mm的金属基板11，键盘的重量远轻于行业现有键盘的重量；

(3)、均光好，彻底改善行业现有键盘发光模组发光光晕不均匀问题，让整个笔记本键盘背光在目视感官的体验上达到最优；

(4)、厚度薄，因金属基板11厚度很薄，为0.03mm-0.1mm，与目前行业发光模组相比较，特别是高端per key笔记本背光键盘模组的厚度相比较，领先减薄至少0.4mm以上，对键盘的总高及对笔记本整机厚度减薄优势显著。

RGB背光是游戏笔记本电脑背光键盘的标配，且随着人们生活水平的提高，游戏本的销量越来越好，但RGB因线路复杂，行业目前较为先进的方案是把背光整合在键盘金属板上，这种方案看起来非常的先进，但实则应用局限性非常大，详述如下：

键盘金属板，因剪刀支架需要组装在其上面，结构限制及减重、安规测试要求等因素，会造成键盘金属板破孔21很大且很多，键盘金属板的有效空间就变的很少且很窄，从而导致RGB per key发光模组在键盘金属板上布线非常困难，甚至根本就无法实现要求的布线。而本实用新型是单独在一片金属基板11上布线，并将LED焊接在金属基板11上，做成单独的一片基于金属基板11的发光模组10，因这一片金属基板11除开导电线路15及放置LED外，没有其他结构需求，故有充裕空间来实现导电线路15及放置LED，对RGB per key背光的实施创造了有利条件。

键盘金属板因结构限制及减重、安规测试要求等因素，会造成键盘金属板破孔21很大且很多，键盘金属板的有效空间就变的很少且很窄，直接影响到每颗按键下方设置LED的最佳发光位置，直接影响背光点亮后，整台键盘键帽51上“字符的均光效果”。而本实用新型是单独在一片金属基板11上布线，并将LED焊接在金属基板11上，做成单独的一片基于金属基板11的发光模组10，不受结构空间限制等不利因素，完全可以在优先满足“字符的均光效果”前提下来设置LED的发光最优位置，彻底来满足消费者对笔记本电脑背光键盘的感官体验需求。

键盘金属板因需要跟剪刀组配，金属底板上需要冲压折弯很多卡勾，目前行业有把铜线直接做在键盘金属板上，在把LED焊接在这个键盘金属板上，相当于把发光模组和键盘金属板集成在一起，虽然集成度很高，但无形中会让金属底板在冲压过程中有划伤线路，在键盘组装制程中，剪刀和键盘金属板在组配时，自动化实施过程中也同步会将线路划伤、划断、卡勾压变形等品质风险，产生最终功能性品质隐患，键盘金属板无论是线路损坏还是自身卡勾损坏，都将是高成本零件，对整个生产成本的管控背道而驰。而本实用新型是将发光模组10和支撑底板20拆分成两个零件，在不改变行业现有键盘生产制程的模式下(主要是考量现有键盘制造生产模式已经很成熟且组装成本及品质稳定都已经过多年自动化替代，趋于最优状态)，利用发光模组10和支撑底板20、软性薄膜电路板30、回弹机构40和按键总成50组合形成超薄键盘，其简化了键盘的生产流程，有利于实现笔记本键盘的散热、光效、轻薄、品质高等综合功能。

在本实用新型描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，可以是固定连接，可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对本领域技术人员而言，可以理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，实施例描述的具体特征、结构等包含于至少一种实施方式中，在不相互矛盾的情况下，本领域技术人员可以将不同实施方式的特征进行组合。本实用新型的保护范围并不局限于上述具体实施方式，根据本实用新型的基本技术构思，本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种发光键盘结构，其特征在于，包括依次设置的发光模组(10)、支撑底板(20)、软性薄膜电路板(30)、回弹机构(40)和按键总成(50)，所述发光模组(10)包括金属基板(11)和发光元件(12)，所述金属基板(11)上设有绝缘防腐层(13)，所述绝缘防腐层(13)上设有电镀基底层(14)，所述电镀基底层(14)上设有导电线路(15)，所述导电线路(15)由设置在电镀基底层(14)上的金属层蚀刻而成，所述导电线路(15)上设置有防氧化覆盖膜，所述发光元件(12)与导电线路(15)相连，发光元件(12)凸起于电镀基底层(14)表面并容置于支撑底板(20)上的破孔(21)中。

2.根据权利要求1所述的发光键盘结构，其特征在于，所述按键总成(50)包括键帽(51)和剪刀脚(52)，所述剪刀脚(52)设置在键帽(51)和支撑底板(20)之间，使得键帽(51)能够相对于支撑底板(20)按压移动；所述回弹机构(40)设于软性薄膜电路板(30)上并置于剪刀脚(52)的中间镂空处，回弹机构(40)用于提供键帽(51)按压后复位的弹力。

3.根据权利要求2所述的发光键盘结构，其特征在于，所述剪刀脚(52)包括相枢接的上剪刀脚和下剪刀脚，所述键帽(51)的底部设有上卡勾，所述上卡勾与上剪刀脚耦接，所述支撑底板(20)的顶部设有下卡勾，所述下卡勾与下剪刀脚耦接。

4.根据权利要求3所述的发光键盘结构，其特征在于，所述键帽(51)采用透明或半透明材质制成，键帽(51)上设有透光区域；所述软性薄膜电路板(30)上开设有与所述下卡勾适配的避让孔。

5.根据权利要求1所述的发光键盘结构，其特征在于，所述金属层为电镀铜层。

6.根据权利要求1所述的发光键盘结构，其特征在于，所述发光元件(12)包括发光二极管，所述发光二极管焊接在导电线路(15)上；所述发光二极管的高度为0.2mm以内。

7.根据权利要求1所述的发光键盘结构，其特征在于，所述金属基板(11)的厚度为0.03mm-0.1mm。

8.根据权利要求1所述的发光键盘结构，其特征在于，所述金属基板(11)为铝板、铝合金板或不锈钢板。

9.根据权利要求1所述的发光键盘结构，其特征在于，所述支撑底板(20)上破孔(21)的深度大于发光元件(12)的高度。

10.根据权利要求1所述的发光键盘结构，其特征在于，所述支撑底板(20)为金属底板；所述金属底板为铝板、铝合金板或不锈钢板。