TWI763204B

TWI763204B - 鍵盤裝置

Info

Publication number: TWI763204B
Application number: TW109145983A
Authority: TW
Inventors: 彭勛昆; 蔡柏偉; 顏志仲
Original assignee: 達方電子股份有限公司
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2020-12-24
Publication date: 2022-05-01
Also published as: TW202225913A

Abstract

一種鍵盤裝置，包括按鍵、薄膜組件、軟性電路板及壓抵組件。薄膜組件包含第一、第二薄膜及配置於第一薄膜上的第一導電層。軟性電路板包括連接端部、第一線路與第一、第二保護層，第一線路配置於連接端部上並具有第一連接端子，第一、第二保護層上下覆蓋於連接端部上並暴露第一連接端子。壓抵組件包括第一、第二壓抵元件。第一、第二薄膜上下包覆軟性電路板，第一、第二壓抵元件上下夾固薄膜組件與軟性電路板，確保第一連接端子與第一導電層交疊接觸以維持電性連接。鍵盤裝置能有效改善其與系統電路板之間的訊號傳輸。

Description

鍵盤裝置

本發明關於一種輸入裝置，尤其是指一種鍵盤裝置。

現有技術的鍵盤通常設置有薄膜組件，供連接電子產品的系統電路板，以傳遞輸入訊號。在實際使用上，軟性電路板的連接部(一般稱金手指)會被插設於薄膜組件中構成電性連接，以連接系統電路板與鍵盤。然而，軟性電路板的連接部插設於薄膜組件中時，連接部經常無法確實與薄膜組件接觸從而難以維持穩定的電性連接，造成搭接不良的情形，影響鍵盤與系統電路板之間的訊號傳輸。舉例來說，軟性電路板的連接部插設於薄膜組件中時，軟性電路板的上下保護層造成軟性電路板的連接端子與薄膜組件的電路層之間的高低差及空隙，導致搭接不良的情形。

本發明提供一種鍵盤裝置，其可有效改善鍵盤與系統電路板之間的訊號傳輸。

本發明所提供的鍵盤裝置包括按鍵、薄膜組件、軟性電路板以及壓抵組件。薄膜組件位於按鍵下方，包含相對的第一薄膜與第二薄膜，以及配置於第一薄膜上的第一導電層。軟性電路板包括連接端部、第一線路、第一保護層以及第二保護層，第一線路配置於連接端部上並具有位於連接端部的末端的第一連接端子，第一保護層與第二保護層上下覆蓋於連接端部上並暴露第一連接端子。壓抵組件包括第一壓抵元件以及第二壓抵元件。薄膜組件之第一薄膜與第二薄膜上下包覆軟性電路板，且第一壓抵元件及第二壓抵元件上下夾固薄膜組件與軟性電路板，確保第一線路之第一連接端子與薄膜組件之第一導電層交疊接觸以維持電性連接。

在本發明的一實施例中，上述之第一壓抵元件具有第一基材以及第一壓抵塊，第一壓抵塊凸設於第一基材之面向薄膜組件的表面上，第一壓抵塊及第二壓抵元件上下夾固薄膜組件與軟性電路板，第一壓抵塊確保第一線路之第一連接端子與薄膜組件之第一導電層交疊接觸以維持電性連接。

在本發明的一實施例中，上述之第一基材為金屬基材且第一壓抵塊為彈性塊體，或者，第一基材為金屬基材且第一壓抵塊為金屬塊。

在本發明的一實施例中，上述之第二壓抵元件具有第二基材以及第二壓抵塊，第二壓抵塊凸設於第二基材之面向薄膜組件的表面上，第一壓抵塊及第二壓抵塊上下夾固薄膜組件與軟性電路板，確保第一線路之第一連接端子與薄膜組件之第一導電層交疊接觸以維持電性連接。

在本發明的一實施例中，上述之第二基材為金屬基材且第二壓抵塊為彈性塊體，或者，第二基材為金屬基材且第二壓抵塊為金屬塊。

在本發明的一實施例中，上述之薄膜組件更包括配置於第二薄膜上的第二導電層，軟性電路板更包括第二線路，第二線路與第一線路上下配置於連接端部上並具有第二連接端子，第二連接端子與第一連接端子上下配置於連接端部的末端，第一保護層與第二保護層更暴露第二連接端子，第一壓抵元件及第二壓抵元件更確保第二線路之第二連接端子與薄膜組件之第二導電層交疊接觸以維持電性連接。

在本發明的一實施例中，上述之第一薄膜更具有相接的第一開口段以及第一接線段，第二薄膜具有相接的第二開口段以及第二接線段，第二接線段與第一接線段位置相對，第二開口段與第一開口段之間形成開口，第二接線段與第一接線段之間形成容槽，容槽與開口連接，第一導電層具有第一接線區以及第一延伸區，第一接線區設於第一接線段上，第一延伸區設於第一開口段上，第二導電層具有第二接線區以及第二延伸區，第二接線區設於第二接線段上，第二延伸區設於第二開口段上，軟性電路板經由開口插設於容槽中，連接端部位於第一延伸區、第一接線區、第二延伸區及第二接線區之間，第一壓抵元件壓抵於第一開口段及第一接線段，第二壓抵元件壓抵於第二開口段及第二接線段，從而確保第一接線區與第二接線區分別與第一連接端子以及第二連接端子交疊接觸以維持電性連接。

在本發明的一實施例中，上述之第一導電層包括第一金屬層以及第一碳材層，第一金屬層配置於第一薄膜上，第一碳材層配置於第一金屬層，第一碳材層與第一連接端子交疊接觸，第二導電層包括第二金屬層以及第二碳材層，第二金屬層配置於第二薄膜上，第二碳材層配置於第二金屬層，第二碳材層與第二連接端子交疊接觸。

在本發明的一實施例中，上述之第一碳材層之寬度大於第一金屬層之寬度，第二碳材層之寬度大於第二金屬層之寬度。

在本發明的一實施例中，上述之鍵盤裝置更包括固定元件，第一壓抵元件及第二壓抵元件經由固定元件相對固定。

在本發明的一實施例中，上述之鍵盤裝置更包括承載板及固定元件，薄膜組件配置於承載板上，第一壓抵元件與承載板經由固定元件相對固定。

在本發明的一實施例中，上述之薄膜組件更包括第三薄膜，第三薄膜配置於第一薄膜與第二薄膜之間，且與軟性電路板之連接端部具有間隙。

在本發明的一實施例中，上述之軟性電路板的連接端部更具有一固定孔，供壓抵組件固定。

在本發明的一實施例中，上述之鍵盤裝置更包括承載板，薄膜組件配置於承載板上，且軟性電路板更包含後折段，後折段位於承載板之底側。

在本發明的一實施例中，上述之第二壓抵元件壓抵後折段於承載板之底側。

在本發明的一實施例中，上述之軟性電路板更包括彎曲段，彎曲段與連接端部連接，且彎曲段延伸於薄膜組件之側面，第一壓抵元件更包括側基材，側基材覆蓋於彎曲段遠離薄膜組件之一側。

在本發明的鍵盤裝置中，藉由第一壓抵元件以及第二壓抵元件上下夾固薄膜組件與軟性電路板，可消除第一連接端子與第一導電層之間的高低差，避免第一連接端子與第一導電層之間產生空隙，確保第一線路之第一連接端子與第一導電層交疊接觸，使得第一連接端子與第一導電層之間維持電性連接，解決電性連接不良的問題，有效改善鍵盤與系統電路板之間的訊號傳輸。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

10:鍵盤裝置

100:按鍵

200:薄膜組件

210:第一薄膜

211:第一開口段

212:第一接線段

220:第二薄膜

221:第二開口段

222:第二接線段

230:第一導電層

231:第一接線區

232:第一延伸區

2301:第一金屬層

2302:第一碳材層

240:第二導電層

241:第二接線區

242:第二延伸區

2401:第二金屬層

2402:第二碳材層

250:容槽

260:第三薄膜

300:軟性電路板

310:連接端部

311:末端

312:第一表面

313:第二表面

314:固定孔

320:第一線路

321:第一連接端子

330:第一保護層

340:第二保護層

350:第二線路

351:第二連接端子

360:後折段

370:彎曲段

400:壓抵組件

410:第一壓抵元件

411:第一基材

411A:第一基材

412:第一壓抵塊

412A:第一壓抵塊

413:側基材

414:凹槽

420:第二壓抵元件

421B:第二基材

422B:第二壓抵塊

500:固定元件

600:承載板

圖1A為本發明一實施例的鍵盤裝置的局部立體示意圖；圖1B為本發明一實施例的鍵盤裝置的爆炸示意圖；圖1C為本發明一實施例的鍵盤裝置的局部剖面示意圖；圖2為本發明一實施例的鍵盤裝置的局部剖面示意圖；圖3為本發明一實施例的鍵盤裝置的第一導電層的俯視示意圖；圖4為本發明一實施例的鍵盤裝置的第二導電層的俯視示意圖；圖5為本發明一實施例的鍵盤裝置的剖面示意圖；以及圖6為本發明一實施例的鍵盤裝置的局部剖面示意圖。

圖1為本發明一實施例的鍵盤裝置的局部立體示意圖。圖1B為本發明一實施例的鍵盤裝置的爆炸示意圖。圖1C為本發明一實施例的鍵盤裝置的局部剖面示意圖。圖2為本發明一實施例的鍵盤裝置的局部剖面示意圖。圖3為本發明一實施例的鍵盤裝置的第一導電層的俯視示意圖。圖4為本發明一實施例的鍵盤裝置的第二導電層的俯視示意圖。如圖1A至4所示，本發明實施例的鍵盤裝置10包括按鍵100、薄膜組件200、軟性電路板300以及壓抵組件400。薄膜組件200位於按鍵100下方，包括第一薄膜210、第二薄膜220以及第一導電層230。第一薄膜210與第二薄膜220相對設置，第一導電層230配置於第一薄膜210層上。軟性電路板300包括連接端部310、第一線路320、第一保護層330以及第二保護層340，第一線路320配置於連接端部310上並具有位於連接端部310的末端311的第一連接端子321，第一保護層330與第二保護層340上下覆蓋於連接端部310上並暴露第一連接端子321。壓抵組件400包括第一壓抵元件410以及第二壓抵元件420。薄膜組件200之第一薄膜210與第二薄膜220上下包覆軟性電路板300，且第一壓抵元件410及第二壓抵元件420上下夾固薄膜組件200與軟性電路板300，確保第一線路320之第一連接端子321與薄膜組件200之第一導電層230交疊接觸以維持電性連接。

上述的按鍵100可包括字母鍵、數字鍵、空白鍵及輸入鍵等，本發明對於按鍵100之種類及數量不予以限制。此外，在一些實施例中，鍵盤裝置10為電腦鍵盤，但在其他實施例中，鍵盤裝置10也可以是其他電子裝置的按鍵組件。

在本發明實施例的鍵盤裝置10中，藉由第一壓抵元件410以及第二壓抵元件420上下夾固薄膜組件200與軟性電路板300，可消除第一連接端子321與第一導電層230之間的高低差，避免第一連接端子321與第一導電層230之間產生空隙，確保第一線路320之第一連接端子321與第一導電層230交疊接觸，使得第一連接端子321與第一導電層230之間維持電性連接，解決電性連接不良的問題，有效改善鍵盤與系統電路板之間的訊號傳輸。

上述的第一壓抵元件410還可包括第一基材411以及第一壓抵塊412，第一壓抵塊412凸設於第一基材411面向薄膜組件200的一表面上，第一壓抵塊412及第二壓抵元件420上下夾固薄膜組件200與軟性電路板300，第一壓抵塊412確保第一線路320之第一連接端子321與薄膜組件200之第一導電層230交疊接觸，以維持第一連接端子321與第一導電層230之間的電性連接。在本發明中，第一基材411與第一壓抵塊412之材質可為相同種類或不同種類的金屬，或者，第一基材411為金屬基材且第一壓抵塊412為彈性塊體。在一實施例中，如圖2所示，第一基材411與第一壓抵塊412之材質為相同種類的金屬且第一基材411與第一壓抵塊412可為一體成型。在一實施例中，如圖5所示，第一基材411A為金屬基材，第一壓抵塊412A為彈性塊體，例如但不限於海綿塊體。在一實施例中，如圖1C所示，第一基材411 為金屬基材且第一壓抵塊412為彈性塊體。此外，在圖1C中，第一基材411面向薄膜組件200的表面內凹成型凹槽，第一壓抵塊412配置凹槽314且部分凸出於凹槽314外，將第一壓抵元件410壓抵於薄膜組件200上，可使第一壓抵塊412彈性變形並可完全容納於凹槽314內，從而對薄膜組件200施加壓力，確保第一線路320之第一連接端子321與薄膜組件200之第一導電層230交疊接觸。在圖5中，第一基材411A面向薄膜組件200的表面為平面，將第一基材411A面向薄膜組件200的表面抵於薄膜組件200上，可使第一壓抵塊412A壓抵於薄膜組件200上並產生彈性變形，從而對薄膜組件200施加壓力，確保第一線路320之第一連接端子321與薄膜組件200之第一導電層230交疊接觸。另外，在一實施例中，可做為上述第一基材411及第一壓抵塊412之金屬例如但不限於鐵及鐵合金。

上述的薄膜組件200還可包括配置於第二導電薄膜上的第二導電層240，軟性電路板300還可包括第二線路350，第二線路350與第一線路320上下配置於連接端部310上並具有第二連接端子351，第二連接端子351與第一連接端子321上下配置於連接端部310的末端311，第一保護層330與第二保護層340還暴露第二連接端子351，第一壓抵元件410及第二壓抵元件420還確保第二線路350之第二連接端子351與薄膜組件200之第二導電層240交疊接觸，使得第二連接端子351與第二導電層240之間維持電性連接。進一步來說，連接端部310具有相對的第一表面312以及第二表面313，第一表面312面向第一導電層230，第二表面313面向第二導電層240，第一線路320配置於第一表面312上，第二線路350配置於第二表面313上；在圖2中，第一表面312例如為上表面，第二表面313例如為下表面；第一保護層330暴露第一連接端子321，第二保護層340暴露第二連接端子351。

上述的第一薄膜210還具有第一開口211以及第一接線段212，第一接線段212與第一開口211橫向連接，第二薄膜220還具有第二開口221以及第二接線段222，第二開口221與第二接線段222橫向連接，第二接線段222與第一接線段212位置相對，第二開口221與第一開口211之間形成開口，第二接線段222與第一接線段212之間形成與開口連通的容槽250，第一導電層230具有第一接線區231以及第一延伸區232，第一接線區231配置於第一接線段212上，第一延伸區232配置於第一開口211上，第二導電層240具有第二接線區241以及第二延伸區242，第二接線區241配置於第二接線段222上，第二延伸區242配置於第二開口221上，軟性電路板300經由開口插設於容槽250中，連接端部310位於第一延伸區232、第一接線區231、第二延伸區242及第二接線區241之間，第一基材411壓抵於第一開口211，第一壓抵塊412壓抵於第一接線段212，第二壓抵元件420壓抵於第二開口221及第二接線段222，從而確保第一接線區231與第二接線區241分別與第一連接端子321以及第二連接端子351交疊接觸，以維持第一接線區231與第一連接端子321之間的電性連接並維持第二接線區241與第二連接端子351之間的電性連接。

上述的第一導電層230還包括第一金屬層2301以及第一碳材層2302，第一金屬層2301配置於第一薄膜210上，第一碳材層2302配置於第一金屬層2301，第二導電層240包括第二金屬層2401以及第二碳材層2402，第二金屬層2401配置於第二薄膜220上，第二碳材層2402配置於第二金屬層2401，第一碳材層2302與第一連接端子321交疊接觸，第二碳材層2402與第二連接端子351交疊接觸。此外，在一些實施例中，第一碳材層2302之寬度大於第一金屬層2301之寬度，且第二碳材層2402之寬度大於第二金屬層2401之寬度。

上述的鍵盤裝置10還可包括固定元件500，第一壓抵元件410的第一基材411與第二壓抵元件420經由固定元件500相對固定，以夾固薄膜組件200與軟性電路板300，固定元件500例如但不限於螺絲、鉚釘等。此外，上述的鍵盤裝置10還可包括承載板600，薄膜組件200配置於承載板600上，第一壓抵元件410的第一基材411、第二壓抵元件420及承載板600經由固定元件500相對固定；進一步來說，上述的軟性電路板300的連接端部310更具有固定孔314，供壓抵組件400及承載板600固定，固定元件500穿設於固定孔中，第一壓抵元件410與第二壓抵元件420上下夾固薄膜組件200、軟性電路板300與承載板600。在一些實施例中，第一壓抵元件410與承載板600為一體成型；但另些實施例中，承載板600也可以與第二壓抵元件420一體成型。

在一實施例中，如圖1C所示，軟性電路板300還可包含後折段360，後折段360位於承載板600之底側，第二壓抵元件420壓抵後折段360於承載板600之底側。另外，軟性電路板300還可包括彎曲段370，彎曲段370連接於連接端部310與後折段360之間，且彎曲段370延伸於薄膜組件200之側面，第一壓抵元件410還包括側基材413，側基材413覆蓋於彎曲段370遠離薄膜組件200之一側。進一步來說，在圖1C中，連接端部310與後折段360相對設置，即連接端部310位於承載板600之頂側，彎曲段370延伸於薄膜組件200的第二薄膜220之側面及承載板600之側面。

上述的薄膜組件200還可包括第三薄膜260，第三薄膜260配置於第一薄膜210與第二薄膜220之間，且第三薄膜260以容槽250與連接端部310的末端311相隔，即第三薄膜260與連接端部310的末端311之間具有間隙。第一薄膜210、第二薄膜220及第三薄膜260可為聚醯亞胺(polyimide)膜、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)膜或聚碳酸酯(polycarbonate)膜。

圖6為本發明一實施例的鍵盤裝置的剖面示意圖。如圖6所示，在本發明一實施例的鍵盤裝置10中，第二壓抵元件420還可具有第二基材421B以及第二壓抵塊422B，第二壓抵塊422B凸設於第二基材421B之面向薄膜組件200的表面上，第一壓抵塊412及第二壓抵塊422B上下夾固薄膜組件200與軟性電路板300，第一壓抵塊412及第二壓抵塊422B確保第一連接端子321與第一導電層230之間的交疊接觸以及第二連接端子351與第二導電層240之間的交疊接觸，以維持電性連接。在本發明中，第二基材421B與第二壓抵塊422B之材質可為相同種類或不同種類的金屬，或者，第二基材421B為金屬基材且第二壓抵塊422B為彈性塊體。在一實施例中，如圖6所示，第二基材421B與第二壓抵塊422B之材質為相同種類的金屬且第二基材421B與第二壓抵塊422B可為一體成型。在一實施例中，第二基材421B為金屬基材，第二壓抵塊422B為彈性塊體，例如但不限於海綿塊體。另外，在一實施例中，可做為第二基材421B及第二壓抵塊422B之金屬例如但不限於鐵及鐵合金。此外，第一壓抵元件410的第一基材411與第二壓抵元件420的第二基材421B可經由固定元件相對固定，以夾固薄膜組件200與軟性電路板300。

在本發明實施例的鍵盤裝置10中，藉由第一壓抵元件以及第二壓抵元件上下夾固薄膜組件與軟性電路板，可消除第一連接端子與第一導電層之間的高低差，避免第一連接端子與第一導電層之間產生空隙，確保第一線路之第一連接端子與第一導電層交疊接觸，使得第一連接端子與第一導電層之間維持電性連接，解決電性連接不良的問題，有效改善鍵盤與系統電路板之間的訊號傳輸。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。