硅胶按键的定制

一、硅胶按键阻值测试

1、前言

这只硅胶按键是从一个游戏摇柄上拆卸下来的。室温下，硅胶按键中的电阻大约 100Ω 左右。但会随着压力不同而改变。这里使用两个大头针接触硅胶按键，对应的电阻大约 120Ω。下面准备通过制冷半导体改变他的温度，定性观察一下硅胶按键的电阻与温度之间的关系。

2、测试方法

这是一个放置在散热片上的半导体制冷片，可以通过施加不同极性的电压，使其表面加热或者制冷，这样便可以改变上面紧贴着的硅胶按键的温度。在这个过程中，保持金属大头钉与硅胶按键接触方式，不改变相对的距离。在此过程中观察两个电极之间的电阻。这是在室外 32℃ 左右时，两个电极之间的电阻。

3、测量结果

给半导体制冷片施加 +12V，它可以制冷。最大工作电流可以达到 3.8A。如果反向施加 12V，它可以制冷。利用万用表测量电阻变化。在此过程中，保持金属探针与导电橡胶接触状态不变。

此时，室温下，电阻大约为 100Ω 左右。下面开始施加 +12V，半导体制冷片开始制冷。在这个过程中，由于手触碰加热板，导致样品晃动，可以看到电阻值发生剧烈变化。

下面改变电压极性，使得半导体制冷片开始加热。可以看到电阻可以上升到 145Ω。接下来改变电压极性，半导体开始制冷，电阻又开始下降，电阻最终小于 95Ω。通过上述观察，可以看到导电橡胶电阻随着温度下降而减小，随着温度增加而上升。

下面在半导体制冷片上粘贴一个热电偶。这样可以同时显示温度和电阻。下面再看一下这个测量过程。从室温变化到 100℃ 的时候，电阻大约上升了 40%。可能的原因：温度使得硅胶按键内部中的碳颗粒距离增加，从而引起电阻上升。

本文通过实验研究，观察了硅胶按键电阻随着温度变化的规律。温度越高，电阻越大。这与普通的电阻一样，都是正温度系数。通过电阻变化范围来看，平时的气温变化不会影响作为按钮开关的用途。

二、硅胶按键定制

1、按键导电功能设计

首先大家要知道按键上对应的每一个有效的按钮都相当于一个开关，按下去的时候，使得PCB板上的线路闭合从而实现相应的功能。

所以对于硅胶按键我们要先确定它的导电方式，是按键按下去的触点直接和PCB板接触还是通过锅仔片（metel dome）或轻触开关（touch switch）来和PCB板连接。

对于直接和PCB板接触导电的按键来说，触电位置会用碳粒或是涂导电油墨来实现。

对于用锅仔片的硅胶按键需要在按钮下面设计相应的触点结构。

而大多数使用轻触开关的硅胶按键则主要起到一个键帽的作用。

大多数硅胶按键都是选择用碳粒或导电油墨来实现导电功能，而直接通过按键来导电则要求按键具有按下去弹回来的弹性壁结构。（锅仔片和轻触开关他们自带回弹功能，所以对应的硅胶按键一般不需要再设计弹性壁结构）

弹性壁结构会影响按键的荷重和行程，按键的荷重一般会设置在200g左右，按键的行程大部分会在1mm左右。

具体荷重和行程实际是怎么样的，可以建议供应商邮寄一些按键样品供参考，或者直接由根据按键用途自行设计。

2、按键的成型工艺

很多硅胶按键上面不同的按钮需要对应不同的硅胶颜色。 要实现这样的效果有两种方法，第一种就是通过不同颜色的料摆放在不同的位置一次成型出来， 另一种就是先把色K（也就是不同颜色的单个按钮）单独成型（把硅胶生料通过模具和加硫使其固化成型），再通过二次成型实现同一按键上有不同颜色的按钮。

一次成型和二次成型的区别在于不同的硅胶颜色是否有整齐的分割线。

当然二次成型的成本要比一次成型高出不少，所以一般情况下如果按键安装在机壳中，只要外露部分不会有串色情况就可以了，一般供应商能保证一次成型的串色标准是单个K的二分之一或三分之二以上没有串色。

3、字符工艺

按键表面的字符主要三种工艺：雕刻、丝印、镭雕

雕刻就是直接在模具中设计好，成型出来之后，按键上就直接有字符（凹或凸）；

丝印是通过油墨印刷的工艺来实现，但每次只能丝印一次，所以按键的字符颜色越多，丝印的次数越多，成本也会越高。

镭雕是要和喷涂配合的，镭雕字符主要是要达到字符透光的效果。 其主要原理是：硅胶主体采用可透光的透明色，成型出来之后再按键的正表面喷涂不可透光的油墨，再在按钮顶部镭雕出字符形状，从而实现镭雕字符效果。

4、按键表面工艺

表面工艺主要是喷涂工艺，其中喷油在字符工艺中已经有提到过，还有喷PU（使得按键摸上去有种硬质感）和喷哑光油（使得按键摸上去更加丝滑，并可以有效的让丝印字符更加耐磨并更不容易沾灰）

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