TWI702624B - 按壓開關及其組裝方法 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種按壓開關及其組裝方法，該蓋體蓋合於座體之基座表面後，其蓋體之片體為罩覆基座之容置槽的開口處，而片體周圍則會抵貼於基座之熔接面上，續可使用雷射熔接機台之雷射照射裝置來使片體熔接於熔接面表面上，而熔接的部位即會形成出至少一道寬度為介於0.038~0.041mm間的焊道，以使蓋體與基座結合為一體，透過雷射熔接方式可加快組裝作業及提升便利性，且因熔接出焊道的寬度較小，即可方便確實成形於片體表面，進而增加蓋體與基座結合穩定性，藉此提升產品良率，又因焊道的寬度較小，便可使用於小尺寸開關，以符合電子零件輕、薄、短、小之趨勢。

Description

按壓開關及其組裝方法

本發明係提供一種按壓開關及其組裝方法，尤指利用雷射熔接機台之雷射照射裝置來將蓋體之片體熔接於座體之基座表面，而熔接的部位即會形成出至少一道寬度為介於0.038~0.041mm間的焊道，以具有加快組裝、提升產品良率及符合輕薄短小趨勢之效果。

按，在各式電子、電氣產品中，除了一般使用的電子零組件之外，並會設有按壓式開關，透過按壓方式切換電子訊號或電源的導通或斷開，以供進行控制電子、電氣產品之運作，例如使用在數位相機的拍照按鈕，形成二段式的側壓式開關，具有一次按壓先行對焦、二次按壓進行拍照、攝取影像之操控，亦或可攜式電子產品(如智慧型手機、平板電腦或筆記型電腦或各人數位助理等)，均會設有按壓式電源開關、啟動開關或音量調整開關或按壓式控制開關等，再者，現今電子產品設計皆朝向輕、薄、短、小的理念方向進行設計，所以電子產品(如：手機用、家電產品用以及工具機用之操作面板等)使用的各種零組件，也隨之縮小化與輕薄化，進而有廠商生產出薄膜式之按壓開關，以廣泛應用於各種電子產品上。

然而，一般薄膜式之按壓開關的生產技術主要為透過膠帶 貼膠來使開關座及薄片狀之蓋體結合為一體，但是，貼合過程中時常會殘餘膠帶，而該殘餘膠帶則會掉落於開關座內部，以致於造成開關導通異常，而且，膠帶於按壓開關貼合作業使用前，必須先從低溫防潮儲存空間中拿出，使其回溫至常溫狀態，才可供進行貼合作業，且待貼合作業後，又必須將膠帶放回至低溫防潮儲存空間中，以致於造成使用上諸多不便之處。

是以，要如何設法解決上述習用之缺失與不便，即為從事此行業之相關業者所亟欲研究改善之方向所在。

故，發明人有鑑於上述缺失，乃搜集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種按壓開關及其組裝方法的發明專利者。

本發明之主要目的乃在於該蓋體蓋合於座體之基座表面時，其蓋體之片體會完全罩覆住基座之容置槽的開口處，且片體周圍處即會抵貼於基座之熔接面上，便可再利用雷射熔接機台之雷射照射裝置來使片體熔接於熔接面表面上，此時，熔接的部位即會形成出至少一道寬度為介於0.038~0.041mm間的焊道，透過此種雷射熔接的方式可快速將蓋體與基座結合為一體，且因熔接出焊道的寬度尺寸較小，即可方便確實成形於片體表面，進而增加蓋體與基座結合之穩定性，以提升產品良率，又因焊道的寬度尺寸較小，便可使用於小尺寸的開關，藉此達到符合電子零件輕、薄、短、小趨勢之目的。

本發明之次要目的乃在於該雷射熔接機台之雷射照射裝置 為電性連接有使雷射照射裝置的重複劃線精度大於10μm之數位光學式雷射掃描裝置，且雷射掃描裝置內部設有供即時檢測、校正雷射光束的精準度之光學編碼器，而雷射掃描裝置電性連接有供驅動雷射熔接機台運作之雷射驅動裝置，當雷射照射裝置進行熔接作業時，即可透過光學編碼器來避免因環境的溫濕度變化而導致劃線精度產生偏離與誤差，進而達到大幅提升劃線之再現性及精準度之目的。

本發明之另一目的乃在於該蓋體之片體為可利用雷射熔接機台之雷射照射裝置來產生波長為綠光的雷射光束，以透過此雷射光束來將焊道外側的片體切落，而藉由雷射方式來進行切割可使切斷面平整，且降低切割作業時的誤差，藉此達到高精度、品質之目的。

1‧‧‧座體

11‧‧‧基座

111‧‧‧容置槽

1110‧‧‧開口

1111‧‧‧端子槽

112‧‧‧熔接面

12‧‧‧端子

121‧‧‧接觸部

122‧‧‧連接部

13‧‧‧導電組件

131‧‧‧導電彈片

132‧‧‧按壓體

2‧‧‧蓋體

21‧‧‧片體

211‧‧‧按壓部

2111‧‧‧收納槽

212‧‧‧片材

22‧‧‧焊道

221‧‧‧缺口

3‧‧‧雷射熔接機台

31‧‧‧雷射照射裝置

311‧‧‧fθ透鏡

32‧‧‧雷射掃描裝置

321‧‧‧光學編碼器

33‧‧‧雷射驅動裝置

第一圖 係為本發明熔接前之立體外觀圖。

第二圖 係為本發明熔接前之立體分解圖。

第三圖 係為本發明熔接前另一視角之立體分解圖。

第四圖 係為本發明熔接前之側視剖面圖。

第五圖 係為本發明較佳實施例之流程圖。

第六圖 係為本發明之使用狀態圖。

第七圖 係為本發明較佳實施例之俯視圖。

第八圖 係為本發明另一實施例之俯視圖。

第九圖 係為本發明再一實施例之流程圖。

第十圖 係為本發明再一實施例之使用狀態圖。

為達成上述目的與功效，本發明所採用之技術手段及其構造、實施之方法等，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三、四圖所示，係為本發明熔接前之立體外觀圖、熔接前之立體分解圖、熔接前另一視角之立體分解圖及熔接前之側視剖面圖，由圖中可清楚看出，本發明之按壓開關係包括座體1及蓋體2，其中：該座體1為具有絕緣材質製成之基座11，並於基座11一側凹設有具開口1110之容置槽111，且容置槽111底部凹設有複數端子槽1111，而基座11位於開口1110周圍表面形成有熔接面112，再於基座11之容置槽111內組裝有複數端子12，其複數端子12一端設有定位於複數端子槽1111內之複數接觸部121，而另端則設有穿出基座11外之複數連接部122，又於容置槽111內設有可使複數端子12相互導通之導電組件13，而導電組件13為具有至少一片疊放於複數端子12上方處且呈拱狀之導電彈片131，以及抵壓於導電彈片131中央上方處之按壓體132。

該蓋體2為具有一呈矩形且透光度大於89%以上之片體21，且片體21的厚度為介於0.024~0.03mm之間，並於片體21中央處凸設有按壓部211，而按壓部211底部凹設有收納槽2111。

上述座體1之基座11較佳為由黑色尼龍塑膠材質製成， 但於實際應用時，亦可透過聚甲醛(Polyoxymethylene，POM)、聚對苯二甲酸丁二酯(Polybutylene terephthalate，PBT)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、ABS樹脂、聚丙烯(Polypropylene，PP)或聚乙烯(Polyethylene，PE)等不透光材質製成。

再者，上述座體1之複數端子12較佳實施為利用塑料以鑲嵌射出(Insert Molding)的方式分別共同包覆射出成型出基座11，但於實際應用時，並非是以此作為侷限，其亦可依實際需求或結構設計不同採用鑲嵌射出一體成型或組裝的方式與基座11結合定位。

然而，上述導電組件13之按壓體132可為琥珀色系的聚醯亞胺(Polyimide，PI)，並可利用熱壓貼合的方式來與蓋體2之按壓部211進行結合，以定位於按壓部211之收納槽2111內。

再請參閱第五、六、七、八圖所示，係為本發明較佳實施例之流程圖、使用狀態圖、較佳實施例之俯視圖及另一實施例之俯視圖，由圖中可清楚看出，本發明按壓開關之座體1與蓋體2於組裝時為可透過下列組裝步驟來執行：

(A)係先將蓋體2蓋合於座體1之基座11表面，以使蓋體2之片體21罩覆於基座11之容置槽111，且片體21周圍處為抵貼於基座11之熔接面112上。

(B)再利用雷射熔接機台3之雷射照射裝置31來產生雷射光束(其較佳是波長為1064nm之紅光光束)，並以預設雷射加工方式來照射於蓋體2之片體21表面周圍處，以將片體21熔接於熔接面112表面上，而片體21表面上則會形成出至少一道寬度A為介於0.038~0.041mm之間的焊道22，藉此使片體21結合於基座11上。

上述步驟(A)之蓋體2蓋合於座體1之基座11表面後，其導電組件13之按壓體132即會收容於蓋體2按壓部211之收納槽2111內呈一定位。

再者，上述步驟(B)雷射熔接機台3之雷射照射裝置31的預設雷射加工方式較佳為軌跡熔接，但於實際應用時，亦可利用同時熔接或掩罩熔接等雷射加工方式，惟，有關雷射加工方式很多，故舉凡可達成雷射熔接效果之加工方式皆應受本發明所涵蓋，此種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包括於本發明之專利範圍內，合予陳明。

且上述步驟(B)雷射熔接機台3之雷射照射裝置31內部為裝設有焦距75mm之fθ透鏡311，其雷射照射裝置31即可利用焦距75mmfθ透鏡311的聚光作用，來使雷射光束的光點大小為介於0.037~0.039mm之間，進而使蓋體2之片體21表面熔接出焊道22的寬度A為介於0.038~0.041mm之間；另外，該雷射光束的光點大小較佳為0.038mm，而該焊道22的寬度A較佳為0.04mm。

然而，上述步驟(B)雷射熔接機台3之雷射照射裝置3 1的雷射光束照射於蓋體2之片體21表面時，其雷射光束為相距片體21周緣處一預設距離，以確實熔接成形出焊道22。

另外，上述步驟(B)熔接出之焊道22的型式較佳為將容置槽111之開口1110完全圍起的全周式，以具有良好的防塵、防水效果，但於實際應用時，其焊道22亦可圍繞於開口1110周圍處，且可於焊道22一側處開設有至少一個缺口221(如第八圖所示)，即可利用缺口221來供容置槽111內部的氣體排出，以具有確保良好按壓手感之效用。

又，上述步驟(B)雷射熔接機台3之雷射照射裝置31為可配合數位光學式之雷射掃描裝置32使用，且雷射掃描裝置32電性連接有供驅動雷射熔接機台3運作之雷射驅動裝置33，其因雷射掃描裝置32為數位光學式，當雷射照射裝置31進行熔接作業時，便可利用雷射掃描裝置32內部的預設高精度軟體程式來控制雷射光束，且同時配合雷射掃描裝置32內部之光學編碼器321(Encoder)來即時檢測、校正雷射光束的精準度，其透過光學編碼器321可避免因環境的溫濕度變化而導致劃線精度產生偏離與誤差，藉此使雷射照射裝置31的重複劃線精度為大於10μm，進而大幅提升劃線之再現性及精準度；另外，有關雷射熔接機台3之雷射照射裝置31如何產生雷射光束係為現有技術之範疇，且該雷射照射裝置31、雷射掃描裝置32與雷射驅動裝置33的組裝方式與細部零件亦並非本案之發明要點，茲不再作贅述。

本發明係可先將蓋體2蓋合於座體1之基座11表面，以使蓋體2之片體21完全罩覆住基座11之容置槽111的開口1110 處，且片體21周圍處即會抵貼於基座11之熔接面112上，便可再利用雷射熔接機台3之雷射照射裝置31來產生雷射光束，以照射於蓋體2之片體21周圍處，進而使片體21熔接於熔接面112表面上，此時，熔接的部位即會形成出至少一道寬度A為介於0.038~0.041mm間的焊道22，藉此透過雷射熔接的方式來將蓋體2快速與座體1之基座11結合為一體，以加快組裝作業的速度及提升便利性，且因雷射照射裝置31可利用焦距75mm之fθ透鏡311來熔接出寬度較小之焊道22，所以便可方便確實成形於片體21表面，進而增加蓋體2與座體1之基座11結合的穩定性，藉此提升產品良率，且由於焊道22的寬度尺寸較小，便可使用於小尺寸的開關，以達到符合電子零件輕、薄、短、小趨勢之目的。

再請參閱第九、十圖所示，係為本發明再一實施例之流程圖及再一實施例之使用狀態圖，由圖中可清楚看出，本發明再一實施例於步驟(B)後，為可進一步執行下列之流程：

(C)該雷射熔接機台3之雷射照射裝置31係可利用波長為綠光(波長為532nm)的雷射光束來對蓋體2之片體21進行雷射切割作業，以藉由雷射光束來將片體21位於焊道22外側多餘的片材212切落。

上述蓋體2之片體21為可進一步利用雷射熔接機台3之雷射照射裝置31的綠光雷射光束來將片體21位於焊道22外側多餘的片材212切落，其透過雷射光束切割可使切斷面平整，且利用雷射照射裝置31的精準控制，可降低切割作業時的誤差，藉此使本發明之按壓開 關達到高精度、品質之效果。

是以，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此侷限本發明之專利範圍，本發明為主要針對該雷射熔接機台3之雷射照射裝置31為可照射雷射光束來使蓋體2之片體21熔接於座體1之基座11表面，而熔接的部位即會形成出至少一道寬度為介於0.038~0.041mm間的焊道22，透過此種雷射熔接方式可具有加快組裝、提升產品良率及符合輕薄短小趨勢之目的，故舉凡可達成前述效果之結構、裝置皆應受本發明所涵蓋，此種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明之按壓開關及其組裝方法於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

1‧‧‧座體

11‧‧‧基座

111‧‧‧容置槽

1110‧‧‧開口

1111‧‧‧端子槽

112‧‧‧熔接面

12‧‧‧端子

121‧‧‧接觸部

122‧‧‧連接部

13‧‧‧導電組件

131‧‧‧導電彈片

132‧‧‧按壓體

2‧‧‧蓋體

21‧‧‧片體

211‧‧‧按壓部

Claims (6)

1. 一種按壓開關之組裝方法，係包括座體及蓋體，並依照下列之步驟實施：(A)係先將蓋體蓋合於座體之基座表面，以使蓋體之片體罩覆於基座之容置槽，且片體周圍處為抵貼於基座之熔接面上；(B)再利用雷射熔接機台之雷射照射裝置來產生雷射光束，並以預設雷射加工方式來照射於蓋體之片體表面周圍處，以將片體熔接於熔接面表面上，而片體表面上則會形成出至少一道寬度為介於0.038~0.041mm之間的焊道，藉此使片體結合於基座上，該雷射熔接機台之雷射照射裝置內部為裝設有焦距75mm之f θ透鏡，其雷射照射裝置之f θ透鏡為使雷射光束的光點大小介於0.037~0.039mm之間，雷射熔接機台之雷射照射裝置為電性連接有使雷射照射裝置的重複劃線精度為大於10μm之數位光學式雷射掃描裝置，且雷射掃描裝置內部設有供即時檢測、校正雷射光束的精準度之光學編碼器，而雷射掃描裝置電性連接有供驅動雷射熔接機台運作之雷射驅動裝置；(C)該雷射熔接機台之雷射照射裝置係利用波長為綠光的雷射光束來對蓋體之片體進行雷射切割作業，以藉由雷射光束來將片體位於焊道外側多餘的片材切落。
2. 如申請專利範圍第1項所述按壓開關之組裝方法，其中該蓋體之片體的透光度為大於89%，且片體的厚度為介於0.024~0.03 mm之間，較佳為0.027mm。
3. 如申請專利範圍第1項所述按壓開關之組裝方法，其中該步驟(B)蓋體之焊道的型式為將容置槽之開口完全圍起的全周式。
4. 如申請專利範圍第1項所述按壓開關之組裝方法，其中該步驟(B)蓋體之焊道為圍繞於容置槽之開口周圍處，並於焊道一側處開設有至少一個缺口。
5. 如申請專利範圍第1項所述按壓開關之組裝方法，其中該步驟(B)之雷射光束的光點大小較佳為0.038mm，而該焊道的寬度較佳為0.04mm。
6. 如申請專利範圍第1項所述按壓開關之組裝方法，其中該步驟(B)雷射熔接機台之雷射照射裝置的雷射光束照射於蓋體之片體表面時，其雷射光束為相距片體周緣處一預設距離。

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