TWI677890B - 表面固定型開關及具有表面固定型開關的觸控板模組與電子計算機 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種表面固定型開關，包括基座、金屬穹丘彈性體以及導電緩衝片，且基座的基座連接部電性連接於一電路板，而導電緩衝片設置於基座以及金屬穹丘彈性體之間，藉此可避免金屬穹丘彈性體與基座的導電部之間產生敲擊的聲響，進而提升使用者操作時的舒適感。此外，本發明還提供具有上述表面固定型開關的觸控板模組與電子計算機。

Description

表面固定型開關及具有表面固定型開關的觸控板模組與電子 計算機
本發明係涉及輸入裝置的領域，尤其係關於一種具有觸控功能的輸入裝置。
隨著科技的日新月異，電子設備的蓬勃發展為人類的生活帶來許多的便利性，因此如何讓電子設備的操作更人性化是重要的課題。舉例來說，日常生活常見的電子設備為筆記型電腦、手機、衛星導航裝置…等，由於該些電子設備的儲存容量以及處理器運算效能大幅提昇，使得其所具有的功能日益變得強大且複雜。為了能有效率地操作該些電子設備，電子設備的製造商使用了觸控板作為輸入裝置以操控該些電子設備。
請參閱圖1，其為習知筆記型電腦與其觸控板模組之結構示意圖。觸控板模組1設置於筆記型電腦2的外殼21中，並至少部分顯露於外以供使用者接觸而對筆記型電腦2進行操作，例如，使用者可藉由手指接觸觸控板模組1且於觸控板模組1上滑動以移動螢幕22上的游標23，亦可藉由按壓觸控板模組1而使筆記型電腦2執行特定功能，因使觸控板模組1可替代滑鼠的功用，令使用者不需因額外攜帶或裝設滑鼠而帶來不便。
請同步參閱圖2~圖4，圖2為圖1所示觸控板模組於未被觸壓時的概念示意圖，圖3為圖2所示觸控板模組於被按壓後的概念示意圖，圖4為圖1所示觸控板模組之電路板及開關的部分結構剖面概念示意圖。筆記型電腦2的外殼21具有向內凹陷的框架24，且框架24內的相對兩側分別設置有向框架24內延伸的支撐結構241與觸發部242，而觸控板模組1的第一端11連接於支撐結構241，使得觸控板模組1的第二端12能以支撐結構241為支點而相對於觸發部242擺動。
此外，觸控板模組1包括開關13以及電路板14，開關13位於觸控板模組1之第二端12的下方並相對應於觸發部242，且開關13內設有金屬穹丘彈性體(metal dome)131，而電路板14上具有相對應於金屬穹丘彈性體131的第一導電部141與第二導電部142，且第一導電部141與第二導電部142之間具有間隔距離，其中，當觸控板模組1未被觸壓時，金屬穹丘彈性體131不會發生形變，此時金屬穹丘彈性體131僅與第一導電部141接觸而不與第二導電部142接觸，其如圖4所示。
再者，當使用者觸壓觸控板模組1時，觸控板模組1的第二端12以支撐結構241為支點而相對於觸發部242向下擺動，直至觸控板模組1的開關13抵頂框架24的觸發部242而使金屬穹丘彈性體131產生形變，此時金屬穹丘彈性體131除接觸第一導電部141外亦會接觸第二導電部142，使得第一導電部141與第二導電部142之間形成電性導通，如此一來，開關13被觸發而輸出開關訊號予筆記型電腦2，藉此令筆記型電腦2執行相對應的功能。而當使用者不再觸壓觸控板模組1時，觸控板模組1的第二端12會因應金屬穹丘彈性體131的彈性力及/或支撐結構241的彈性力而相對於觸發部242向上擺動，使得金屬穹丘彈性體131的形狀恢復如圖4所示，且觸控板模組1恢復原位。
然而，習知觸控板模組1的缺點在於，當使用者觸壓觸控板模組1時會產生不悅耳的噪音，而該些噪音來自於開關13敲擊觸發部242的聲響以及金屬穹丘彈性體131因產生形變而敲擊第二導電部142的聲響。因此，現有在觸發部242上設置橡膠體(圖未示)以緩衝開關13直接敲擊觸發部242的觸控板模組被提出，亦有透過橡膠套(圖未示)包覆開關13以阻絕內部敲擊聲響向外傳遞的觸控板模組被提出。惟，無論是在觸發部242上設置橡膠體或是透過橡膠套包覆開關13，其降低噪音的效果仍有限，故具有改善的空間。
本發明之第一目的在提供一種於其基座以及金屬穹丘彈性體之間設置有導電緩衝片的表面固定型開關，藉此可避免金屬穹丘彈性體因形變而與基座的導電部之間產生敲擊的聲響，進而提升使用者操作時的舒適感。
本發明之第二目的在提供一種具有上述表面固定型開關的觸控板模組
本發明之一第三目的在提供一種具有上述觸控板模組的電子計算機。
於一較佳實施例中，本發明提供一種觸控板模組，包括：一電路板，包括至少一電路板連接部；以及 一表面固定型(SMD type)開關，包括：一基座，設置於該電路板之下方，並包括一第一導電部、一第二導電部以及至少一基座連接部，且該至少一基座連接部電性連接於該至少一電路板連接部；一金屬穹丘彈性體(metal dome)；以及至少一導電緩衝片，設置於該金屬穹丘彈性體以及該基座之間，並用以接觸該第一導電部及/或該第二導電部；其中，當該表面固定型開關因應該電路板被下壓而向下抵頂一觸發部時，該金屬穹丘彈性體產生形變並接觸該至少一導電緩衝片，使該第一導電部以及該第二導電部之間形成電性導通。
於一較佳實施例中，本發明亦提供一種電子計算機，包括：一外殼，具有向內凹陷之一框架；一處理器，設置於該外殼內；以及一觸控板模組，設置於該框架中而與該處理器電性相連，包括：一電路板，包括至少一電路板連接部；以及一表面固定型(SMD type)開關，包括：一基座，設置於該電路板之下方，並包括一第一導電部、一第二導電部以及至少一基座連接部，且該至少一基座連接部電性連接於該至少一電路板連接部；一金屬穹丘彈性體(metal dome)；以及至少一導電緩衝片，設置於該金屬穹丘彈性體以及該基座之間，並用以接觸該第一導電部以及該第二導電部； 其中，當該表面固定型開關因應該電路板被下壓而向下抵頂一觸發部時，該金屬穹丘彈性體產生形變並接觸該至少一導電緩衝片，使該第一導電部以及該第二導電部之間形成電性導通。
於一較佳實施例中，本發明亦提供一種表面固定型開關，應用於具有一電路板之一觸控板模組，該表面固定型開關包括：一基座，包括一第一導電部、一第二導電部以及至少一基座連接部，且該至少一基座連接部用以電性連接於該電路板；一金屬穹丘彈性體(metal dome)；以及至少一導電緩衝片，設置於該金屬穹丘彈性體以及該基座之間，並用以接觸該第一導電部以及該第二導電部；其中，當該表面固定型開關抵頂一觸發部時，該金屬穹丘彈性體產生形變並接觸該至少一導電緩衝片，使該第一導電部以及該第二導電部之間形成電性導通。
1‧‧‧觸控板模組
2‧‧‧筆記型電腦
3‧‧‧觸控板模組
3’‧‧‧觸控板模組
4‧‧‧電子計算機
5‧‧‧訊號傳輸手段
6‧‧‧桌上型電腦
11‧‧‧觸控板模組的第一端
12‧‧‧觸控板模組的第二端
13‧‧‧開關
14‧‧‧電路板
21‧‧‧外殼
22‧‧‧螢幕
23‧‧‧游標
24‧‧‧框架
31‧‧‧上蓋板
32‧‧‧電路板
33‧‧‧表面固定型開關
34‧‧‧觸控板模組的第一端
35‧‧‧觸控板模組的第二端
36‧‧‧框架
37‧‧‧觸發部
38‧‧‧支撐結構
39‧‧‧膠體
41‧‧‧外殼
42‧‧‧螢幕
43‧‧‧游標
44‧‧‧框架
45‧‧‧處理器
46‧‧‧觸發部
47‧‧‧支撐結構
131‧‧‧金屬穹丘彈性體
141‧‧‧第一導電部
142‧‧‧第二導電部
241‧‧‧支撐結構
242‧‧‧觸發部
321‧‧‧電路板連接部
331‧‧‧基座
332‧‧‧金屬穹丘彈性體
333‧‧‧導電緩衝片
334‧‧‧下蓋體
441‧‧‧容置空間
3311‧‧‧第一導電部
3312‧‧‧第二導電部
3313‧‧‧基座連接部
圖1：係為習知筆記型電腦與其觸控板模組之結構示意圖。
圖2：係為圖1所示觸控板模組於未被觸壓時的概念示意圖。
圖3：係為圖2所示觸控板模組於被按壓後的概念示意圖。
圖4：係為圖1所示觸控板模組之電路板及開關的部分結構剖面概念示意圖。
圖5：係為本發明電子計算機及其觸控板模組於一較 佳實施例的外觀結構示意圖。
圖6：係為圖5所示電子計算機之框架與觸控板模組的部分結構剖面概念示意圖。
圖7：係為圖6所示觸控板模組之表面固定型開關的外觀結構示意圖。
圖8：係為圖7所示表面固定型開關於一視角的立體分解示意圖。
圖9：係為圖7所示表面固定型開關於一另一視角的立體分解示意圖。
圖10：係為圖7所示表面固定型開關的剖面示意圖。
圖11：係為圖6所示觸控板模組於被觸壓時的概念示意圖。
圖12：係為本發明觸控板模組於一另一較佳實施例之應用示意圖。
圖13：係為圖12所示觸控板模組的部分結構剖面概念示意圖。
請參閱圖5，其為本發明電子計算機及其觸控板模組於一較佳實施例的外觀結構示意圖。電子計算機4係為筆記型電腦，但不以此為限，並包括外殼41、螢幕42、處理器45以及觸控板模組3，且處理器45設置於外殼41內並用以處理電子計算機4的電子訊號，而外殼41具有向內凹陷的框架44(參見圖6與圖7)；其中，觸控板模組3可被設置於框架44中而與處理器45電性相連，且至少部分的觸控板模組3顯露於外以供使用者接觸而 對電子計算機4進行操作，例如，使用者可藉由將手指接觸觸控板模組3且於觸控板模組3上滑動以移動螢幕42上的游標43，亦可藉由按壓觸控板模組3而使電子計算機4執行特定功能。
請同步參閱圖6，其為圖5所示電子計算機之框架與觸控板模組的部分結構剖面概念示意圖。電子計算機4的框架44具有容置空間441，且容置空間441用來供觸控板模組3設置於其中，而觸控板模組3由上而下依序包括上蓋板31、膠體39、電路板32以及表面固定型(surface mounted device type,SMD type)開關33，且上蓋板31以及電路板32經由膠體39而相結合。又，表面固定型開關33設置於電路板32的下方並位於觸控板模組3的第一端34，且電路板32上具有複數電路板連接部321，用以與表面固定型開關33電性相連。此外，上蓋板31的上表面係暴露於外以供使用者接觸與操作，電路板32則感應使用者於上蓋板31上的接觸與操作行為而輸出相應的電子訊號，進而使電子計算機4執行相應的指令。於本較佳實施例中，上蓋板31可為玻璃蓋板或塑料蓋板，而膠體39為感壓膠(Pressure Sensitive Adhesive,PSA)，但不以上述為限。
再者，電子計算機4還包括觸發部46以及支撐結構47，且觸發部46以及支撐結構47皆設置於框架44的內側並位於框架44的容置空間441中；其中，支撐結構47係供觸控板模組3的第二端35設置於其上，以作為觸控板模組3之第一端34進行擺動的支點，而觸發部46還位在表面固定型開關33的相應處，主要是用以於觸控板模組3之第一端34向下擺動時被表面固定型開關33抵頂，其可為凸狀或平坦狀並與框架44一體成形，亦可 以是另外設置於框架44內的元件。
請參閱圖7~圖10，圖7為圖6所示觸控板模組之表面固定型開關的外觀結構示意圖，圖8為圖7所示表面固定型開關於一視角的立體分解示意圖，圖9為圖7所示表面固定型開關於一另一視角的立體分解示意圖，圖10為圖7所示表面固定型開關的剖面示意圖。表面固定型開關33包括基座331、金屬穹丘彈性體332、導電緩衝片333以及下蓋體334，且下蓋體334設置於基座331的下方，使金屬穹丘彈性體332以及導電緩衝片333被包覆在基座331以及下蓋體334之間。較佳者，下蓋體334係由塑膠材質或金屬材質所製成，但不以上述為限。
再者，基座331設置於電路板32的下方，並包括第一導電部3311、第二導電部3312以及複數基座連接部3313，第一導電部3311以及第二導電部3312位於基座331的下方，且第一導電部3311與第二導電部3312之間具有間隔距離，而該些基座連接部3313則位於基座331的側緣，並可分別透過錫膏焊接等連接手段而分別電性連接於電路板32的該些電路板連接部321，使得電子訊號可藉由通過該些基座連接部3313以及該些電路板連接部321而被傳輸於電路板32與表面固定型開關33之間。
此外，導電緩衝片333設置於金屬穹丘彈性體332以及基座331之間，並接觸第一導電部3311以及第二導電部3312，且當觸控板模組3未被觸壓時，金屬穹丘彈性體332中僅有垂直相應於第一導電部3311的部分與導電緩衝片333接觸，而金屬穹丘彈性體332中垂直相應於第二導電部3312的部分則與導電緩衝片333具有垂直間隔距離，其如圖10所示。較佳者，基座 連接部3313可以電墊片的形式或接腳的形式呈現，而導電緩衝片333為垂直方向(Z方向)導電但水平方向不導電(XY方向)的異方性導電片(Anisotropic conductive sheet)，但不以上述為限。
請同步參閱圖11，其為圖6所示觸控板模組於被觸壓時的概念示意圖。當觸控板模組3的上蓋板31被觸壓時，觸控板模組3的第一端34會以支撐結構47為支點而相對於觸發部46向下擺動，直至表面固定型開關33抵頂觸發部46而使表面固定型開關33中的金屬穹丘彈性體332產生形變，於金屬穹丘彈性體332產生形變的過程中，金屬穹丘彈性體332中垂直相應於第一導電部3311的部分以及垂直相應於第二導電部3312的部分皆會與導電緩衝片333接觸，又由於導電緩衝片333與第一導電部3311及第二導電部3312皆有相接觸，因此第一導電部3311與第二導電部3312之間會形成電性導通，進而表面固定型開關33被觸發，如此一來，與表面固定型開關33電性相連的電路板32會輸出相應的電子訊號予電子計算機，藉此令電子計算機執行相對應的功能。
此外，當使用者不再觸壓觸控板模組3時，觸控板模組3的第一端34會因應金屬穹丘彈性體332的彈性力及/或支撐結構47的彈性力而相對於觸發部46向上擺動，最後，金屬穹丘彈性體332的形狀恢復如圖10所示，且觸控板模組3恢復原位。
特別說明的是，本發明觸控板模組3採用表面固定型開關33，且於其中的基座331與金屬穹丘彈性體332之間設置導電緩衝片333，藉此可避免金屬穹丘彈性體332因形變而與基座331的第二導電部3312之間產生敲擊的聲響，進而提升使用者操 作觸控板模組3的舒適感。
惟，上述皆僅為實施例，熟知本技藝人士皆可依據實際應用需求而進行任何均等的變更設計。舉例來說，雖然上述實施例中的觸控板模組3在基座331與金屬穹丘彈性體332之間僅設置單一導電緩衝片333，且該單一導電緩衝片333呈異方性導電片的形式，但可變更設計為，在基座331與金屬穹丘彈性體332之間設置有分別對應於第一導電部3311以及第二導電部3312的二個導電緩衝片，且該二個導電緩衝片相互之間不接觸。
再舉例來說，雖然上述實施例中的觸控板模組3在觸控板模組3未被觸壓時，導電緩衝片333就已與基座331的第一導電部3311與第二導電部3312相接觸，但可變更設計為，在觸控板模組3未被觸壓時，導電緩衝片333未與第一導電部3311與第二導電部3312相接觸，直至上蓋板31被觸壓而使得金屬穹丘彈性體332產生形變並推抵導電緩衝片333時，導電緩衝片333才進而接觸第一導電部3311與第二導電部3312。
又舉例來說，雖然上述實施例中的觸控板模組3在觸控板模組3未被觸壓時，金屬穹丘彈性體332中垂直相應於第一導電部3311的部分就已與導電緩衝片333接觸，但可變更設計為，在觸控板模組3未被觸壓時，金屬穹丘彈性體332中垂直相應於第一導電部3311的部分未與導電緩衝片333接觸，直至上蓋板31被觸壓而使得金屬穹丘彈性體332產生形變時，金屬穹丘彈性體332中垂直相應於第一導電部3311的部分以及垂直相應於第二導電部3312的部分才會與導電緩衝片333接觸。
再舉例來說，觸控板模組可被變更設計為獨立於電 子計算機外的輸入裝置。請參閱圖12與圖13，圖12為本發明觸控板模組於一另一較佳實施例之應用示意圖，圖13為圖12所示觸控板模組的部分結構剖面概念示意圖，其中，本較佳實施例之觸控板模組3’大致類似於先前實施例中所述者，在此即不再予以贅述，而不同之處在於，觸控板模組3’還包括觸發部37、支撐結構38以及用來容置上蓋板31、膠體39、電路板32以及表面固定型開關33的框架36，且觸發部37可為凸狀或平坦狀並與框架36一體成形，亦可以是另外設置於框架36內的元件，其中，觸控板模組3’可透過訊號傳輸手段5，如通用串列匯流排(USB)，而連接於桌上型電腦6。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

Claims (19)

  1. 一種觸控板模組，包括：一電路板，包括至少一電路板連接部；以及一表面固定型(SMD type)開關，包括：一基座，設置於該電路板之下方，並包括一第一導電部、一第二導電部以及至少一基座連接部，且該至少一基座連接部電性連接於該至少一電路板連接部；一金屬穹丘彈性體(metal dome)；以及至少一導電緩衝片，設置於該金屬穹丘彈性體以及該基座之間，並用以接觸該第一導電部及/或該第二導電部；其中，當該表面固定型開關因應該電路板被下壓而向下抵頂一觸發部時，該金屬穹丘彈性體產生形變並接觸該至少一導電緩衝片，使該第一導電部以及該第二導電部之間形成電性導通。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，更包括一上蓋板，且該上蓋板設置於該電路板之上方。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控板模組，其中該上蓋板為一玻璃蓋板或一塑料蓋板，且該上蓋板經由一膠體而與該電路板相膠合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中每一該導電緩衝片係為一異方性導電片(Anisotropic conductive sheet)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該表面固定型開關更包括一下蓋體，且該下蓋體設置於該基座之下方，使該金屬穹丘彈性體以及該至少一導電緩衝片被包覆在該基座以及該下蓋體之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該至少一基座連接部包括至少一電墊片或至少一接腳。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該電路板以及該表面固定型開關被容置於一框架中，且該觸發部位在該框架之內側，以供該表面固定型開關抵頂。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控板模組，其中該框架係位於一電子計算機中，抑或是該觸控板模組包括該框架。
  9. 一種電子計算機，包括：一外殼，具有向內凹陷之一框架；一處理器，設置於該外殼內；以及一觸控板模組，設置於該框架中而與該處理器電性相連，包括：一電路板，包括至少一電路板連接部；以及一表面固定型(SMD type)開關，包括：一基座，設置於該電路板之下方，並包括一第一導電部、一第二導電部以及至少一基座連接部，且該至少一基座連接部電性連接於該至少一電路板連接部；一金屬穹丘彈性體(metal dome)；以及至少一導電緩衝片，設置於該金屬穹丘彈性體以及該基座之間，並用以接觸該第一導電部以及該第二導電部；其中，當該表面固定型開關因應該電路板被下壓而向下抵頂一觸發部時，該金屬穹丘彈性體產生形變並接觸該至少一導電緩衝片，使該第一導電部以及該第二導電部之間形成電性導通。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電子計算機，更包括一上蓋板，且該上蓋板設置於該電路板之上方。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之電子計算機，其中該上蓋板為一玻璃蓋板或一塑料蓋板，且該上蓋板經由一膠體而與該電路板相膠合。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之電子計算機，其中每一該導電緩衝片係為一異方性導電片(Anisotropic conductive sheet)。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之電子計算機，其中該表面固定型開關更包括一下蓋體，且該下蓋體設置於該基座之下方，使該金屬穹丘彈性體以及該至少一導電緩衝片被包覆在該基座以及該下蓋體之間。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之電子計算機，其中該至少一基座連接部包括至少一電墊片或至少一接腳。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之電子計算機，其中該框架包括一容置空間以及位在該框架內側之該觸發部，且該容置空間用以容置該電路板以及該表面固定型開關。
  16. 一種表面固定型開關，應用於具有一電路板之一觸控板模組，該表面固定型開關包括：一基座，包括一第一導電部、一第二導電部以及至少一基座連接部，且該至少一基座連接部用以電性連接於該電路板；一金屬穹丘彈性體(metal dome)；以及至少一導電緩衝片，設置於該金屬穹丘彈性體以及該基座之間，並用以接觸該第一導電部以及該第二導電部；其中，當該表面固定型開關抵頂一觸發部時，該金屬穹丘彈性體產生形變並接觸該至少一導電緩衝片，使該第一導電部以及該第二導電部之間形成電性導通。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之表面固定型開關，其中每一該導電緩衝片係為一異方性導電片(Anisotropic conductive sheet)。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之表面固定型開關，其中該表面固定型開關更包括一下蓋體，且該下蓋體設置於該基座之下方，使該金屬穹丘彈性體以及該至少一導電緩衝片被包覆在該基座以及該下蓋體之間。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之表面固定型開關，其中該至少一基座連接部包括至少一電墊片或至少一接腳。
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