产品结构设计·侧按键结构设计细节要点整理分享

侧键位于手机的左右侧面或者顶侧面,功能通常为音量键,拍摄键,开机键或者锁屏键等，在侧键按动的过程中，推动side_key_switch （或side_key_metaldome） 到一定的行程（一般为 0.20mm -0.25mm），从而达到使side_key_switch （或side_key_metaldome）电路导通的目的。在实际生产中，侧按键问题较多，如：缝隙大，手感弱，可靠性失效等，本文将着重介绍侧按键设计中的注意事项及参数。

 侧按键与周边器件装配关系 

side_key与side_key_rubber通过胶水（通常为UV胶或瞬干胶）粘连在一起形成一个组件，胶水的厚度在0.05mm左右。为方便装配，一般先将side_key组件装配到hsg上再装pc板。

侧按键连接器分两种（side_key_switch和side_key_fpc）

  • 微动开关侧键（side_key_switch）

板上侧键的位置带定位柱贴片方式、破板贴片的方式固定（目前我司使用仅使用带定位柱贴片方式的侧按键；

优点：成本低。

缺点：设计累计公差大，按键手感一致性较差。

  • fpc侧键：(side_key_fpc)

在主板上预留FPC连接位置,采用焊接、BTB、ZIF等方式连接一个FPC侧键板,FPC侧键板折弯后朝着侧面,侧键板上的锅仔片可以感应触压。

优点:侧键的中心位置可以根据需要调整.、寿命长、手感好。

 侧按键与周边器件装配关系

  • side_key与周边器件装配尺寸设计注意事项：

side_key与side_key_switch及hsg装配尺寸关系

  1. side_key与hsg周边的间隙尺寸（A）为0.1mm，间隙尺寸过小，容易卡键；间隙尺寸过大则配合过松，影响外观且易上下摆动；

  2. side_key与hsg的装配间隙（B）可保留0.05mm空间；

  3. side_key外侧与hsg距离（C）应大于0.6mm,尺寸过小，手感不好；

  4. side_key_rubber导电柱与side_key_switch的装配间隙（D）控制在0.05-0.1mm之间，若间隙过大，按动时侧键容易下陷，手感不好，间隙过小，难装配且不利于后期调整；

  5. side_key_switch（或side_key_metaldome）的行程一般为0.20mm;

  6. side_key_rubber与hsg的装配避让间隙（E）应保证在0.4mm以上，因side_key_switch的行程为0.2mm,若避让间隙过小，会造成侧按键按不到底，影响按键功能；

  7. side_key_rubber与hsg的间隙（F）尽量做到0.3mm以上，尺寸过小，按键在按动过程中，side_key_rubber会碰到hsg，从而影响侧键手感；

  8. side_key与hsg配合导向面尺寸（M）保留在1.0mm;

  9. 为了便于装配side_key_rubber上倒C0.2x0.2（T）。

  • side_key_fpc与周边器件装配尺寸设计注意事项：

side_key与side_key_fpc及hsg装配尺寸关系

  1. A、B、C、D、M的取值同上；

  2. side_key_fpc与hsg的间隙（F）为0.1mm,若尺寸过小，side_key_fpc_steel会顶住hsg,造成主机上下壳装配间隙，若尺寸过大，侧键按动过程中，side_key_fpc会上下晃动，造成手感不良；

  3. 主机上下壳定位筋间隙（G）保留在0.2-0.4mm之间，尺寸过小，会影响装配，尺寸过大，由于筋是用来支撑side_key_fpc_steel的，会减弱支撑效果，造成侧键手感不好；

  4. base_rear_hsg上的支持筋厚度（H）保留在0.7mm以上，尺寸过小，支持强度不够，影响侧按键手感；

  5. base_front_hsg上的支撑筋高度（I）约为1/3Kmm,（K为side_key_fpc的高度），I值过大，会造成侧键安装困难，I值过小，支撑筋作用不明显，会造成侧键手感不好；

  6. 导电柱之间（φ）跟所用metaldome直径D相关，D=4mm  φ=1.6-2.0mm;D=5mm φ=2.0-2.5mm;

  7. 导电基高度（S）建议在0.3-0.5mm

    side_key与side_key_fpc及hsg装配尺寸关系

  8. side_key_fpc支撑筋间隙（N）为0.1mm,尺寸过大，起不到作用；

  9. 支撑筋高度（P）约为3/4Kmm,（K为side_key_fpc的高度），尺寸过小，起不到安装定位作用，尺寸过大，侧键安装困难；

  10. 为方便安装，hsg上定位筋间隙尺寸R必须大于K为side_key外形尺寸Q。

定位方式

  • side_key与side_key_rubber的装配定位

  1. 在side_key_rubber上长凸起来与side_key装配定位。

side_key与side_key_rubber装配周圈间隙（H）保留在0.05mm以内，若尺寸过大，造成定位不准，配合间隙（I）保留在0.2mm以上，同时side_key在支持导电基的位置长筋来之支撑side_key_rubber，防止side_key在按动过程中side_key_rubber陷入side_key里；

2.side_key上长定位筋来与side_key_rubber装配定位。

side_key定位柱与side_key_rubber定位槽配合间隙控制住0.05mm以内，若尺寸过大，起不了定位作用。

  • side_key于hsg的装配定位

  1. side_key_rubber与keypad_rubebr连在一起，这种情况下，hsg一般无须再长筋来固定side_key

2.side_key_rubber与keypad_rubebr是分开的，这种情况下，为了产线装机方便，hsg上就需要长筋固定侧按键

  1. keypad_rubebr与hsg的装配定位间隙（a、b、d）保留在0.1mm，间隙尺寸过小，keypad_rubebr不易安装，间隙尺寸过大，定位效果不好；

  2. keypad_rubebr与hsg上定位筋的配合尺寸（c）保留在0.4mm以上，尺寸太小起不到安装定位作用。

 常见侧按键定位示意图

 设计说明

  • side_key结构设计注意事项：

    常见的侧键为P+R结构

  1. side_key壁厚（d）一般控制在0.7-1.0mm,局部可达到0.4mm以上；

  2. 键帽周边做一圈裙边，裙边尺寸a=0.3-0.5mm,b=0.35-0.5mm；

  3. side_key_rubber厚度（c）要求在0.25mm以上，通过胶水与side_key粘连在一起，胶水厚度约为0.05mm左右；

  4. 导电基尺寸（e、f）在尺寸空间允许的情况下尽量做大，因为，按键在安装和按动过程中，side_key_rubber难免会上下左右晃动，若导电基尺寸过小，会造成导电基与side_key_switch错位，影响按键手感；

  5. 键帽宽度（g）做到2.00mm以上，建议在2.5-3.5mm之间。

 材料及技术要求

SIDE_KEY键帽通过注塑成型，要求飞边及分型线段差不得大于0.07mm,完成产品应清洁、无杂质，外表面应光滑无飞边、无划伤、缩水及其它瑕疵，表面工艺一般采用真镀或喷漆，厚度约为0.02-0.04mm；

键帽要求：

  1. 非电镀件－－大多采用PC（牌号：Sabic PC1414）,PC具有良好的耐冲击性和优良的耐温性（-100℃~+120℃），透光性好，

  2. 电镀件――大多用电镀级ABS(牌号：奇美757),ABS具有良好的流动性，耐磨性好，耐冲击，易于电镀，

  3. NCVM件，采用GE PC1414

  4. RUBBER： 采用硅胶（Silicon rubber），硬度在60±5SHA

  5. TPU :  Bayer Texin 系列.硬度一般90度。

本文主要介绍手机结构设计中侧按键相关设计参数，设计时首选了解侧按键与相关元器件的装配关系，确定侧按键的定位方式，调整好侧按键与相关元器件的间隙尺寸，试产/量产时应该仔细核对装配工艺，同时应对不良问题及时分析，并找出根本原因，提出相应对策。

[责任编辑]：一加一学院·思琪

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