TWI396114B - 模組化鍵盤及其製法 - Google Patents

Description

模組化鍵盤及其製法

本發明係有關一種按鍵模組化技術，尤指一種模組化鍵盤及其製法。

諸如個人電腦、筆記型電腦、電子辭典、計算機、手機、個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)等電子產品都需要搭配輸入裝置，以便輸入或操作。

以電腦鍵盤為例，電腦鍵盤大多包括具備複數鍵座之上蓋、位於複數鍵座內之複數彈性件、由該複數彈性件分別支撐而可作上下運動之複數鍵帽、電性導通該複數鍵帽之電路薄膜、電性連接該電路薄膜之電路板、以及承載該電路板之底座。使用者可按壓鍵帽，使任一鍵帽與該電路薄膜之電性接點對應導通，再透過該電路薄膜上之輸入/輸出端(I/O)與電路板電性連接，藉由傳輸該鍵帽上所代表之鍵碼給電腦主機，進而便於使用者在顯示器上觀察結果。

惟，此種習知技術中係單獨設立鍵帽與電路薄膜，且鍵帽與電路薄膜之間具有間隙，而諸如茶水、咖啡等液體便可經前述間隙直接滲入鍵盤內，進而影響到鍵盤之電性特性，造成錯誤動作或發生無效動作，從而降低鍵盤之信賴性。因此，便有人提出一些防止液體滲入鍵盤內之防滲設計，相關之專利技術例如有台灣專利公開第200809891號發明專利、台灣專利公開第200826130號發明專利、台灣專利證書第M334390號新型專利、台灣專利證書第M312718號新型專利、台灣專利證書第M281227號新型專利、台灣專利證書第M243721號新型專利、以及台灣專利公告第553433號新型專利等。

舉例來說，係有人以主體、按鍵本體、導電薄膜、以及電路板等元件構成一鍵盤，並利用橡膠壓條或黏著劑等方式組裝該主體及該按鍵本體，而其防滲設計則主要係以絕緣層包覆該電路板上的電子元件引腳以及電源線引線端，並用橡膠壓條以及金屬壓條密封電路板連接該導電薄膜的引線端。

然而，此種習知技術只能達到防潑水之程度，當鍵盤整個浸在諸如水之液體時，則無法避免液體進入鍵盤中。同時，應用此種習知技術時，需分別進行前述程序，故相對拉長所需之組裝工時；而且，如產品之使用時間過長時，會發生橡膠裂化、黏著劑脫落等情況，從而導致防水功能失效。

鑒於上述習知技術之缺點，本發明之一目的在於提供一種防進水之模組化鍵盤及其製法。

本發明之另一目的在於提供一種可縮短組裝工時之模組化鍵盤及其製法。

本發明之另一目的在於提供一種可提升結構強度之模組化鍵盤及其製法。

為達成上述目的及其他目的，本發明提供一種模組化鍵盤，該模組化鍵盤包括：上蓋，具有相對之第一側與第二側，該第一側設有複數個按鍵；下蓋，用於封閉該第二側，且該下蓋與該上蓋之間具有一包覆空間；導電件，設於該第二側，位於該包覆空間之內；以及電路板，設於該導電件與該下蓋之間，且位於該包覆空間之內。本發明復提供一種模組化鍵盤之製法，該製法包括下列步驟：提供一上蓋，該上蓋包括相對之第一側與第二側，且該第一側具有複數個按鍵；提供一下蓋，該下蓋用於封閉該第二側，且該下蓋與該上蓋之間具有一包覆空間；提供一導電件，該導電件設於該第二側，位於該包覆空間之內；提供一電路板，該電路板設於該導電件與該下蓋之間，且位於該包覆空間之內；以及利用超音波熔融技術結合該上蓋與該下蓋，以封閉該包覆空間。

前述之模組化鍵盤及其製法中，該上蓋與該下蓋係可為塑膠上蓋及塑膠下蓋。該導電件係為金屬圓片貼紙、碳顆粒、或其他可導電之等效元件。該包覆空間之高度大於等於該導電件之厚度加上該電路板之厚度後的總和。於一實施態樣中，該上蓋可具有一凹槽，其中，該凹槽之深度大於等於該導電件之厚度與該電路板之厚度的總和；於另一實施態樣中，該上蓋與該下蓋可均具有彼此對應之凹槽，其中，二該凹槽之深度總和大於等於該導電件之厚度與該電路板之厚度的總和。

相較於習知技術，本發明之設計係將電路板及導電件包覆在內後再結合熔融成為一模組，確實達成避免液體進入鍵盤之效果，如此便可解決習知技術僅能防潑水之缺失。同時，應用本發明僅需採用超音波熔融技術即可完成組裝，相對可解決習知技術需分別進行各種組裝程序而拉長組裝工時之缺失；而且，本發明復可解決習知技術中橡膠裂化、黏著劑脫落等問題，確保防水功能。此外，由於本發明係將上蓋與下蓋固定熔接成一體，故不僅可防進水，亦具備提升結構強度之效。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，所屬技術領域中具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。

請參閱第1a至第3b圖，係依本發明模組化鍵盤及其製法之第一實施例所繪製之示意圖。如第1a圖所示，模組化鍵盤1包括上蓋11、對應該上蓋11之下蓋13、設於該上蓋11一側且位於該上蓋11與該下蓋13間之導電件15、以及設於該導電件15一側且位於該導電件15與該下蓋13間之電路板17。

如第1a圖所示，該上蓋11具有相對之第一側111與第二側113，該第一側111設有複數個按鍵115，該下蓋13則用於封閉該第二側113。於本實施例中，該上蓋11以及該下蓋13均可例如為塑膠上蓋，如第1b圖所示，該上蓋11具有一凹槽117，該凹槽117之深度大致等於加總該導電件15之厚度與該電路板17之厚度後的總和，以於該下蓋13與該上蓋11之間形成一包覆空間。同時，該下蓋13一表面設有複數結合部131，各該結合部131可為例如螺柱。

該導電件15係設於該第二側113，位於該包覆空間之內。於本實施例中，該導電件15係為金屬圓片貼紙，但於其他實施例中，該導電件15亦可為碳顆粒或其他等效元件。在同一方向中，該導電件15之寬度係大致等於該凹槽117之寬度；亦即，該導電件15之尺寸恰可容置於該凹槽117內，但所屬技術領域中具有通常知識者可了解的是，該導電件15之寬度亦可小於該凹槽117之寬度，而非侷限於本實施例中所述者。

該電路板17係設於該導電件15與該下蓋13之間，且位於該包覆空間之內。於本實施例中，在同一方向中，該電路板17之寬度係大致等於該凹槽117之寬度；亦即，該電路板17之尺寸恰可容置於該凹槽117內，但所屬技術領域中具有通常知識者可了解的是，該電路板17之寬度亦可小於該凹槽117之寬度，而非侷限於本實施例中所述者。

如第2圖所示，當欲製造本實施例之模組化鍵盤1時，可例如進行下列步驟。於步驟100中，提供一上蓋11，該上蓋11包括相對之第一側111與第二側113，且該第一側111具有複數個按鍵115。於步驟200中，提供一下蓋13，該下蓋13用於封閉該第二側113，且該下蓋13與該上蓋11之間形成有一包覆空間；於本實施例中，該包覆空間係由該凹槽117所構成，該下蓋13則為一片狀蓋體。於步驟300中，提供一導電件15，該導電件15設於該第二側113，位於該包覆空間之內。於步驟400中，提供一電路板17，該電路板17設於該導電件15與該下蓋13之間，且位於該包覆空間之內。於步驟500中，利用超音波熔融技術結合該上蓋11與該下蓋13，以封閉該包覆空間；於此步驟中，可採用例如超音波熔接機之熔接裝置，復可進行諸如加壓、冷卻、硬化、或其他所需之至少一程序，而前述程序均為所屬技術領域中具有通常知識者可理解並據以實施者，於此不再多作說明。

由於該上蓋11以及該下蓋13可為塑膠上蓋，例如為熱塑性塑膠上蓋，藉由超音波熔融技術可使用高頻機械能來軟化或熔化該上蓋11以及該下蓋13連接處的熱塑性塑膠，並在超音波振動下使此連接處之分子交替熔合，即可結合該上蓋11以及該下蓋13。應注意的是，因為在進行超音波熔融技術時，可能需要施予特定壓力來固定該上蓋11以及該下蓋13，所以較佳係令該包覆空間之高度略大於該導電件15之厚度加上該電路板17之厚度後的總和，換言之，該凹槽117之深度亦可略大於該導電件15之厚度加上該電路板17之厚度後的總和，以避免結合時之壓力壓迫到該導電件15與該電路板17；但，應知於其他實施例中亦可令該包覆空間之高度等於該導電件15之厚度加上該電路板17之厚度後的總和，而非侷限於本實施例。

同時，於前述步驟中，步驟100、步驟200、步驟300、以及步驟400僅在於說明本案製法所使用之元件及其結構，並非用以限制本發明提供元件之先後順序。因此，所屬技術領域中具有通常知識者亦可調整前述步驟之順序。

如第3a及第3b圖所示，當組裝完成後，該導電件15以及該電路板17係位設於該上蓋11與該下蓋13之間，且位於該包覆空間之內。由於本發明利用超音波結合工法的方式製作該模組化鍵盤1，而超音波則是利用塑膠熔融的方式使塑膠產品達到完全黏合的狀態，利用此工法將該導電件15以及該電路板17包覆在該上蓋11與該下蓋13內後再結合熔融成為一模組。如此，在生產線的組裝過程中僅需從該結合部131鎖付諸如螺絲之結合件(未圖示)，即可將該模組化鍵盤1組裝至電子裝置中，達到縮短工時及達到防進水的功能。

請參閱第4圖，係依本發明之第二實施例所繪製之示意圖。其中，與前述實施例相同或類似之元件，係以相同或類似之元件符號標示之，並省略詳細之說明。

與第一實施例不同的是，本實施例之上蓋與下蓋皆具有凹槽。

如第4圖所示，該上蓋11具有一凹槽117，下蓋13’亦具有一對應該凹槽117且朝外開放之凹槽133’。於本發明之製法中，可對接該凹槽117與該凹槽133’，該凹槽117與該凹槽133’兩側之部分則作為熔接部，以藉由超音波熔融技術形成一包覆空間。

當然，於其他實施例中，亦可改變該上蓋11、下蓋13’(13)之結構，例如可修改該上蓋11與該下蓋13’(13)為對應之凹部與凸部或其他等效結構；或者，僅於該下蓋13’設置凹槽。是以，只要可將該導電件15以及該電路板17包覆在該上蓋11與該下蓋13’(13)內，使該上蓋11與該下蓋13’(13)在彼此結合後無縫隙，具備密閉性，而能完全防止水分進入內部，即適用於本發明。

由於本發明係將該上蓋11與該下蓋13’(13)固定熔接成一體，故不僅可防進水，亦可大幅提升整個結構強度。同時，應用本發明僅需鎖付上諸如螺絲之結合件後組裝至電子產品，可達成縮短工時之效。

以上實施例僅例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何所屬技術領域中具有通常知識者均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示之精神與技術思想下所完成之一切等效修飾或改變，仍應由後述之申請專利範圍所涵蓋。

1．．．模組化鍵盤

11．．．上蓋

111．．．第一側

113．．．第二側

115．．．按鍵

117、117’．．．凹槽

13、13’．．．下蓋

131．．．結合部

133’．．．凹槽

15．．．導電件

17．．．電路板

100、200、300、400、500．．．步驟

第1a圖係為本發明第一實施例之模組化鍵盤之立體分解圖；

第1b圖係為第1a圖之俯視圖；

第2圖係為本發明第一實施例之模組化鍵盤製法之流程圖；

第3a圖係為第1a圖之模組化鍵盤組裝完成後之剖視圖；

第3b圖係為第1a圖之模組化鍵盤組裝完成後之俯視圖；以及

第4圖係為本發明第二實施例之模組化鍵盤之剖視圖。

100、200、300、400、500．．．步驟

Claims (9)

1. 一種模組化鍵盤，包括：上蓋，具有相對之第一側與第二側，該第一側設有複數個按鍵；下蓋，用於封閉該第二側，且該下蓋與該上蓋之間具有一包覆空間；導電件，設於該第二側，位於該包覆空間之內；以及電路板，設於該導電件與該下蓋之間，且位於該包覆空間之內；其中，該上蓋具有一凹槽，或該下蓋具有一凹槽，該包覆空間係由該凹槽所構成，該凹槽之深度等於該導電件之厚度與該電路板之厚度的總和。
2. 如申請專利範圍第1項之模組化鍵盤，其中，該上蓋係為塑膠上蓋，該下蓋係為塑膠下蓋。
3. 如申請專利範圍第1項之模組化鍵盤，其中，該上蓋與該下蓋均具有彼此對應之凹槽，二該凹槽之深度總和等於該導電件之厚度與該電路板之厚度的總和。
4. 如申請專利範圍第1項之模組化鍵盤，其中，該導電件係為金屬圓片貼紙及碳顆粒之其中一者。
5. 一種模組化鍵盤之製法，包括下列步驟：提供一上蓋，該上蓋包括相對之第一側與第二側，且該第一側具有複數個按鍵；提供一下蓋，該下蓋用於封閉該第二側，且該下蓋與該上蓋之間形成有一包覆空間； 提供一導電件，該導電件設於該第二側，並位於該包覆空間之內；提供一電路板，該電路板設於該導電件與該下蓋之間，且位於該包覆空間之內；以及利用超音波熔融技術結合該上蓋與該下蓋，以封閉該包覆空間，其中，該上蓋具有一凹槽，或該下蓋具有一凹槽，該包覆空間係由該凹槽所構成，該凹槽之深度等於該導電件之厚度與該電路板之厚度的總和。
6. 如申請專利範圍第5項之模組化鍵盤之製法，其中，該上蓋係為塑膠上蓋，該下蓋係為塑膠下蓋。
7. 如申請專利範圍第5項之模組化鍵盤之製法，其中，利用超音波熔融技術結合該上蓋與該下蓋之步驟中，復包括進行選自包括加壓、冷卻、以及硬化所組成群組之至少一程序。
8. 如申請專利範圍第5項之模組化鍵盤之製法，其中，該上蓋與該下蓋均具有彼此對應之凹槽，二該凹槽之深度總和等於該導電件之厚度與該電路板之厚度的總和。
9. 如申請專利範圍第5項之模組化鍵盤之製法，其中，該導電件係為金屬圓片貼紙及碳顆粒之其中一者。