制造按键键帽的方法

专利名称：制造按键键帽的方法
技术领域：
本发明有关一种按键键帽结构的制法，特别是有关一种制造金属外表的键帽(例 如薄型的金属键帽)的方法。
背景技术：
电子产品例如移动电话(Cell Phone)、智能型移动电话(Smart Phone)、个人数字 助理器(Personal Digital Assistant, PDA)等通常会设有按键键盘。目前市面上的按键 键盘主要可分为金属按键键盘及塑料按键键盘。传统的金属按键键盘上的数字、符号及英 文字等的字体图案，通常是先在一金属片材上以印刷或蚀刻等方式形成，再进行金属键帽 形状的冲压成型，然后充填一塑料材质，再冲切(punch)成散键，形成键帽部。但是因为先 在金属片材形成字体图案，所以在将金属片材冲压成型后，字体图案易因金属片材在冲压 过程中被拉伸而变形，有损外观美感。再者，若以蚀刻方式形成字体图案，由于蚀刻的效应， 使得在蚀刻图形的边缘线条并无法十分平整，也影响美观。关于金属按键键帽，还有其他做法，例如，日本专利申请案公开第2005346926号 公开的一种在按键单元的金属镀层面上形成符号图案的方法，是借由激光在塑料键上的金 属镀层面上去除字母符号的部分而直接形成字母符号。使用提取Nd:YAG激光的第二谐波 所获得的532nm波长或第三谐波所获得的355nm波长做为形成符号图案用的激光。如图1 所示，金属镀层5包覆塑料材质的键帽1，键帽1与键垫2之间以粘着层4互相结合。键垫 2以凸体部与金属弹片(dome)3相接。激光6即作用在包覆着塑料材质的键帽1的金属镀 层5，形成符号图案。因此，此方法是先使金属镀层5涂覆在键帽1上，再进行激光切割。激 光切割后的金属镀层5被激光去除一部分，使得整体按键顶表面具有凹陷处或沟槽，非为 光滑表面，再者，将金属层镂空的激光切割制程中难免会损坏到下层的塑料材质，此二者均 影响美观。由于电子产品中的按键键盘须因应现今薄型化及小型化，以及兼顾美感而不断发 展，以符合市场需求，因此对于字体图案不变形及美观的金属按键的新颖结构仍有所需。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种制造按键键帽的方法，以制造具有金属表面的按键 键帽。依据本发明的制造按键键帽的方法的一具体实施例包括下列步骤。首先，提供一 金属片材。接着，将金属片材进行冲压以形成多个键帽外型部，各键帽外型部包括一凹形 部。然后，对金属片材进行激光切割，以在各键帽外型部去除被切割的部分而形成图案。在 各键帽外型部的凹形部中填充一透光塑料材质，及对金属片材进行一冲切制程，以将各键 帽外型部分离；此二步骤的进行次序可互换。可将各分离后的键帽外型部与键垫进一步组合。依据本发明的另一方面的制造按键键帽的方法，包括下列步骤。提供一金属片材；将金属片材进行冲压以形成多个键帽外型部，各键帽外型部包括一凹形部；对金属片 材进行激光切割，以在各键帽外型部去除被切割的部分而形成图案；在各键帽外型部的凹 形部中填充一透光塑料材质；对金属片材进行一冲切制程，以将各键帽外型部分离；将一 PC (polycarbonate，聚碳酸酯)膜冲切以形成多个小片；将此等小片与一硅橡胶(silicone rubber)材料共模塑以获得一层合物；将层合物冲切以形成多个键垫，以使各键垫分别包 括此等小片的一者及硅橡胶材料；及将各键垫与分离后的各键帽外型部互相对应组合。在依据本发明的制造按键键帽的方法中，是先将金属片材形成键帽形状，再对金 属片材进行激光切割，以形成键帽所需的图案，因此图形能够平整、细致、而美观。再者，在 键帽外型部的凹形部填充透光塑料材质时，也同时将镂空图案的凹陷处或沟槽填满，所以 能使键帽外观平滑之外，也增加金属片材，特别是镂空图案处的强度。


图1显示一传统的制造按键键帽的方法。图2显示依据本发明的制造按键键帽的方法的一具体实施例的流程图。图3显示在依据本发明的一具体实施例中经过冲压成型的金属片材。图4至图6显示依据本发明的制造按键键帽的方法的若干具体实施例所制得的若 干键帽结构。图7显示于依据本发明的方法的一具体实施例中所形成的一键帽外型部的平面 示意图及其依AA’直线的剖面立体示意图。主要元件符号说明
1键帽2键垫
3金属弹片4粘着层
5金属镀层6激光
10金属片材12键帽外型部
12a底部14图案
20键帽结构22键帽外型部
22a裙边24图案
26塑料材质28键垫
30PC膜32硅橡胶
32a凸体形状34金属弹片
36遮光层38外壳
40键帽结构42塑料材质
44键垫46塑料材质
46a凸体48键垫
50键帽结构52键帽外型部
54图案56连接部
步骤 101、103、105、107、109、111、201、203、205、20具体实施例方式图2显示一依据本发明的制造按键键帽的方法的一具体实施例的流程图，首先进 行步骤101，提供一金属片材，优选选择延展性适合冲压制程、具有一定的刚度以适合充填 塑料材质、以及性质适合激光切割的金属，例如铝合金片材。厚度可大于0.2mm，但并无特 别限制，可依所需而定，太厚的金属片材不易冲压成型，太薄的金属片材可能会破裂。一般 在薄型按键中会使用例如0. 3mm的厚度。然后，进行步骤103，对金属片材进行冲压以形成 多个键帽外型部。可利用例如公模与母模的方式使用冲压机将金属片材冲压成型，以形成 所欲的形状，而具有一凹形部。就0. 2mm厚的金属片材而言，凹形部的深度可为例如0. 8至 Imm,但并不特别限制，而可依所需而定。然后，进行步骤105，对键帽外型部进行激光切割，以去除被切割的部分而形成图 案。图案即是在金属按键键盘上所欲的数字、符号、英文字母、图样等图案。可为贯穿金属 片材而为镂空的图案。由于激光束可以是很细的光束，例如光束的直径可为0. 06mm，所以可 形成很细致的镂空图案。例如镂空字体或符号的线宽可细致到例如0. 15mm，甚至0. 1mm，并 且可以很靠近金属片材弯曲处。在键帽外型部形成图案，但形成图案的位置并不受限于在 凹形部的底部、侧壁、或二者的连接处。如图3所示的一个具体实施例，其中金属片材10被 冲压形成多个键帽外型部12，在此图中，是以键帽外型部的凹面朝上为观察角度，在键帽外 型部12的底部12a(或是凸面朝上时，以键顶相称)已经过激光切割而具有镂空图案14。在一特定的具体实施例中，例如可使用UV激光，波长为355nm，以切割铝合金片 材。但本发明并不局限于此特定实例，任何条件搭配，只要能够激光切割金属片材即可。在激光切割形成图案后，可选择性进行步骤107，对金属片材进行拉丝图案加工或 电镀着色加工(例如阳极电镀着色加工)，或其他涂覆或印刷处理，增进金属片材表面的美 观。步骤107可进行或可不进行，并且可在其他步骤之后进行，但优选在进行激光切割之后 进行，以避免拉丝图案或着色层在激光切割时造成影响，或是在金属片材冲压成型时受到 损坏。也较优选在后续填充塑料材质的步骤之前进行，以免加工过程中有损塑料材质或是 塑料材质与金属片材的结合。然后，进行步骤109，以在键帽外型部的凹形部中填充一透光塑料材质。然后进行 步骤111，对金属片材进行一冲切制程，以将各键帽外型部单独分离。此时，因为透光塑料材 质已填充在键帽外型部的凹形部中，因此将金属片材连同透光塑料材质一起冲切，形成一 金属部。或者，在本发明的另一具体实施例，也可以先进行步骤111，再进行步骤109。艮口， 先对金属片材进行一冲切制程，以将各键帽外型部单独分离；再在单独分离的各键帽外型 部的凹形部中填充一透光塑料材质，以形成一金属部。前者的步骤次序，因为是在整片的金 属片材上进行充填，制程较简单快速，所以成本效益较高；后者的步骤次序，因为是冲切成 散键状态后再填充透光塑料材质，制程较缓慢，但是较精确。透光塑料材质可包括例如聚碳酸酯、硅橡胶、或紫外线固化树脂等，但不特别限 制于此。在键帽外型部的凹形部中填充透光塑料材质的步骤，可以例如将金属片材的键 帽外型部与透光塑料材质进行共模塑(co-mold)制程而达成。可选择适当的压缩强度 (compression strength)，以避免破坏镂空图案或使金属片材的键帽外型部变形。可进一 步依透光塑料材质的性质进行加热或照光固化。另外，可进一步提供多个键垫(pad)，其可包括例如橡胶(rubber)或硅橡胶材质，将各金属部与键垫互相组装而结合，形成具有金属表面的键帽结构。键垫的形成另可借由例如图2所示的流程图的步骤201、203及205进行。首先，进行步骤201，提供一橡胶或硅橡胶原料。进行步骤203，将橡胶或硅橡胶原料模塑成所欲 形状。然后进行步骤205，冲切成各按键需要的橡胶或硅橡胶键垫。最后进行步骤207，将 形成的金属部与橡胶或硅橡胶键垫组装，例如以粘着剂或粘着胶带互相粘合，完成按键键 帽的制作。在本发明的再另一具体实施例中，键垫的制作可如下列所述步骤达成。首先，将一 PC膜冲切以形成多个PC膜小片。然后将此等PC膜小片与一硅橡胶材料共模塑以获得一层 合物。再将此层合物冲切，以形成多个键垫，如此，各键垫分别包括一 PC膜小片以及硅橡胶 材料。然后，将键垫与金属部互相对应组合。图4显示一依据本发明的制造按键键帽的方法的一具体实施例所制得的按键键 帽结构。键帽结构20包括一金属片材所形成的键帽外型部22，键帽外型部22的键顶具有 激光切割而形成的图案，在此具体实施例中是镂空图案24。在键帽外型部22的凹形部中填 充有塑料材质26。键垫28是由PC膜30及硅橡胶32共模塑所形成。硅橡胶32的下表面 可进一步形成凸体形状32a，供按键受到按压时，将压力传至金属弹片34。可进一步有遮光 层36设置在键垫28的硅橡胶32周围，以遮住键帽周围不欲漏出的光线。键帽外型部22优选具有一裙边22a，可在与电子产品外壳38组装时，确保组合，不 易脱落；并且具有防止漏光的功能。透光塑料材质26可填满键帽外型部22的凹形部，如图4所示的具体实施例；或是 高于凹形部，如图5的具体实施例所示；或是未填满凹形部。在图5的键帽结构40中，填充 在键帽外型部22的凹形部中的塑料材质42，其高度高于凹形部的深度，而键垫44仅由一硅 橡胶构成。可知以整体来看，按键的键帽高度可依所需而定。以共模塑制程将键帽外型部中填充透光塑料材质时，可进一步将透光塑料材质的一 表面形成一 M型，做为按键按压所需的凸体之用，例如图6的具体实施例所示。在图6的键帽 结构50中，填充在键帽外型部22的凹形部中的塑料材质46，其高度高于凹形部的深度，并且下 表面形成M型凸体46a。键垫48则配合凸体46a的形状而具有一开口，供凸体46a通过。根据本发明的一个特征，金属片材被激光切割去除镂空图案，在键帽外型部被填 充透光塑料材质时，可被透光塑料材质填充而形成一平滑的外观，不会有凹陷或沟槽。图4、 图5、及图6的具体实施例中，均显示出此特征。图7显示一键帽外型部的平面示意图及其依AA’直线的剖面立体示意图。键帽 外型部52依据本发明的制造按键键帽的方法先在金属片材形成键帽形状，再对金属片材 进行激光切割，以形成键帽所需的图案54，然后冲切所制得。这样的方法可具有下列优点 因为图形不会经过拉伸过程，因此图案54可维持原状不变形；由于使用激光切割以形成图 案，所以图案的切边平顺工整；由于使用激光切割以形成图案，图案线条及连接部56依激 光束直径而定，可以很细致，当连接部56很细时，肉眼不易察觉此不属于图案的部分，更增 加图案的美观；以及，由于透光塑料材质在填充时能填满镂空的图案，不仅可增加强度，键 帽外观也因此显得平滑。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明所做的均等变化与修饰，皆应属 本发明的涵盖范围。
权利要求
一种制造按键键帽的方法，包括提供一金属片材；将该金属片材进行冲压以形成多个键帽外型部，各该键帽外型部包括一凹形部；对该金属片材进行激光切割，以在各键帽外型部去除被切割的部分而形成图案；在各该键帽外型部的凹形部中填充一透光塑料材质；及对该金属片材进行一冲切制程，以将各该键帽外型部分离。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，先进行在各该键帽外型部的凹形部中填充该透 光塑料材质的步骤，后进行对该金属片材进行该冲切制程以将各该键帽外型部分离的步 骤，在进行该冲切制程之后形成多个金属部。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步提供多个键垫，将各该键垫与各该金属部互相组合。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，先进行对该金属片材进行该冲切制程以将各该 键帽外型部分离的步骤，后进行在各该键帽外型部的凹形部中填充该透光塑料材质的步 骤，在进行填充该透光塑料材质的步骤之后形成多个金属部。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步提供多个键垫，将各该键垫与各该金属部互相组合。
6.根据权利要求1所述的方法，其中各该键帽外型部具有一裙边。
7.根据权利要求1所述的方法，其中该透光塑料材质填满各该键帽外型部的凹形部， 或是超过该凹形部的深度。
8.根据权利要求1所述的方法，其中该透光塑料材质未填满各该键帽外型部的凹形部。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步对该金属片材进行拉丝图案加工或阳极电镀着 色加工。
10.根据权利要求1所述的方法，其中透光塑料材质包括聚碳酸酯、硅橡胶、或紫外线 固化树脂。
11.根据权利要求1所述的方法，其中在各该键帽外型部的凹形部中填充该透光塑料 材质的步骤，是以共模塑制程进行。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，以该共模塑制程在该等键帽外型部的凹形部 中填充该透光塑料材质的步骤中，同时将该透光塑料材质的一表面模塑成一 M型凸体。
13.根据权利要求1所述的方法，其中被激光切割所形成的该图案为镂空图案，及该镂 空图案被该透光塑料材质填充而形成一平滑外观。
14.一种制造按键键帽的方法，包括 提供一金属片材；将该金属片材进行冲压以形成多个键帽外型部，各该键帽外型部包括一凹形部； 对该金属片材进行激光切割，以在键帽外型部去除被切割的部分而形成图案； 在各该键帽外型部的凹形部中填充一透光塑料材质； 对该金属片材进行一冲切制程，以将各该键帽外型部分离； 将一 PC膜冲切以形成多个小片； 将该等小片与一硅橡胶材料共模塑以获得一层合物；将该层合物冲切以形成多个键垫，以使各该键垫分别包括该等小片之一及该硅橡胶材 料；及将各该键垫与分离后的各该键帽外型部互相对应组合。
15.根据权利要求14所述的方法，其中各该键垫与分离后的各该键帽外型部借由一粘着层互相结合。
16.根据权利要求14所述的方法，进一步对该金属片材进行拉丝图案加工或阳极电镀 着色加工。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，先进行在各该键帽外型部的凹形部中填充该透光塑料材质的步骤，后进行对该金属片 材进行该冲切制程以将各该键帽外型部分离的步骤，在进行该冲切制程之后形成多个金属 部，及将各该键垫与分离后的各该键帽外型部互相对应组合，是将各该键垫与各该金属部借 由一粘着层互相结合。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，先进行对该金属片材进行该冲切制程以将各该键帽外型部分离的步骤，后进行在各该 键帽外型部的凹形部中填充该透光塑料材质的步骤，在进行填充该透光塑料材质的步骤之 后形成多个金属部，及将各该键垫与分离后的各该键帽外型部互相对应组合，是将各该键垫与各该金属部借 由一粘着层互相结合。
19.根据权利要求14所述的方法，其中在各该键帽外型部的凹形部中填充该透光塑料 材质的步骤，是以共模塑制程进行。
20.根据权利要求14所述的方法，其中被激光切割所形成的该图案为镂空图案，及该 镂空图案被该透光塑料材质填充而形成一平滑外观。
全文摘要
在本发明的制造按键键帽的方法中，提供一金属片材，将金属片材进行冲压以形成多个键帽外型部，各键帽外型部包括一凹形部。对金属片材进行激光切割，以在各键帽外型部去除被切割的部分而形成图案。在各键帽外型部的凹形部中填充一透光塑料材质，及对金属片材进行一冲切制程，以将各键帽外型部分离；此二步骤的进行次序可互换。可将各分离后的键帽外型部与键垫进一步组合。
文档编号H01H11/00GK101989506SQ20091016552
公开日2011年3月23日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者杨崇鑫 申请人:毅嘉科技股份有限公司