將按鍵金屬簧片直接焊接于電路板上可行嗎?接下來深圳PCBA加工廠家深圳宏力捷電子為大家講解下。
現(xiàn)在的智能手機雖然已經(jīng)很少使用到實體的數(shù)字按鍵盤按鍵了,但還是有部份的產(chǎn)品與少數(shù)的實體按鍵仍然存在,我們公司的產(chǎn)品就還在使用實體按鍵,而到目前為止在按鍵上觸感最好與壽命最長的當推「金屬簧片(metal dome)」了,只是實體按鍵卻有個非常大的缺點,就是太占用電路板的空間了,于是我們家的RD就開始天馬行空突發(fā)奇想,把「金屬簧片(metal dome)」直接吃錫焊接于電路板上當作按鍵來使用,而且還付諸了行動,這么一來雖然增加了電子零件的利用空間,但悲劇也就接著發(fā)生了。
一般來說,在按鍵(keypad)底下的電路板空間都不太有機會可以拿來放置電子零件,而目前市面上絕大部分的「金屬簧片」應(yīng)該都是用一整片的背膠將其黏貼于實體按鍵或是電路板上以節(jié)省工時,并確保「金屬簧片」的位置準確性與固定之用,深圳宏力捷相信應(yīng)該有不少積極進取的機構(gòu)研發(fā)工程師都曾經(jīng)想過如果可以將「金屬簧片」直接焊接于電路板上可以增加許多可利用空間,只是一般稍有經(jīng)驗的機構(gòu)RD想想后都不太敢在按鍵附近偷空間,更別說將其焊接于PCB上。
因為市場上找不到可以直接焊接于電路板的現(xiàn)成「金屬簧片」,于是我們家的RD就決定自己設(shè)計了一個「金屬簧片」并在其左右對稱的地方長了一對可以平貼在電路板表面的翅膀,然后當然是用錫膏將這對翅膀焊接在電路板上!等到成品做出來送去做按鍵的壽命測試(Life test),結(jié)果大概只打了100K次多一點就開始出現(xiàn)按鍵沒有反應(yīng)的不良現(xiàn)象,拆開檢查后發(fā)現(xiàn)「金屬簧片」翅膀的焊錫處居然發(fā)生了錫裂,使得「金屬簧片」離開了本來該在電路板上的位置。
一開始RD照例的又跑來找深圳宏力捷,有錫裂發(fā)生,工廠是否可以加強焊錫?于是我們就人工增加了焊錫量,把整個翅膀全部用錫包覆起來,這樣當然沒法量產(chǎn),因為是手焊,還好后來送去做壽命試驗,大概打到了300K多一點,「金屬簧片」的翅膀居然給它斷了,這下應(yīng)該連「錫」都不用加了。
直接將「金屬簧片」焊接于電路板有何優(yōu)點:
? 可以節(jié)省電路板上的空間,在金屬簧片的周圍附近都可以配置零件。
? 節(jié)省成本?因為電路板的空間節(jié)省了,相對的PCB的成本也就可以降低。
直接將 「金屬簧片」焊接于電路板有何缺點:
這缺點可說有一籮筐,除了前面提到的「金屬簧片」翅膀斷裂的問題之外,其他還有許許多多的工程與品質(zhì)問題等待解決。
? 「金屬簧片」浮高
因為使用錫膏印刷焊接,所以金屬簧片的底下會有錫膏,視錫膏的印刷量會有不等的簧片舉高離開電路板表面的問題。簧片浮高會有什么問題?會影響到簧片的按壓行程,浮得較高的簧片需要按比較用力或比較久的時間才可以觸發(fā)按鍵功能,不一致的浮高將導(dǎo)致每顆簧片,也就是按鍵的按壓觸感不一致。
? 「金屬簧片」傾斜
就因為簧片浮高,相對的就會讓簧片發(fā)生傾斜單邊翹起于電路板表面,縫隙越大,按壓時吸入灰塵或是異物的風險就越高,有異物就會影響到按鍵的觸發(fā)機制,造成按鍵壓下去電子訊號沒有反應(yīng)。
輕微的異物污染問題可以采用有凸點(dimple)設(shè)計的「金屬簧片」來解決,嚴重的就不行了。
? 焊錫可能爬錫至「金屬簧片」內(nèi)壁
這個是最麻煩的事了,最好可以透過設(shè)計來解決,錫膏融化時焊錫會沿著可以吃錫的方向(表面能較小的方向)流動沾錫,而「金屬簧片」在回焊中會直接受熱,所以焊錫很有機會沿著簧片的內(nèi)璧爬錫。內(nèi)璧爬錫會影響到按壓的觸感,當焊錫爬過了簧片的web區(qū),就會讓按鍵難以下壓,Peak-Force(F1)將變大,嚴重影響到按鍵的按壓力比(click ratio),也就是按壓的觸感將變差,不同的內(nèi)壁爬錫高度與厚度都會影響到這個力量,會造成案件按壓觸感不一致。
后記:
為何將有翅膀的 「金屬簧片」焊接于電路板會發(fā)生翅膀斷裂的問題?大家有何看法呢?
遭遇了挫折就放棄當然不是我們家RD的信念,所以故事繼續(xù)中,而且似乎還出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機,果然失敗為成功之母呢!要有勇氣去沖破枷鎖,只是不知道要花多少代價?
如果真的想要增加電路板在按鍵底下的利用率,深圳宏力捷見過有人將按鍵用機構(gòu)件架高,然后用軟板來取代原本的電路板接觸點,這樣原本按鍵下方位置的電路板就可以被利用了。
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