シリコーンゴムキーパッド(エラストマーキーパッドとも呼ばれる)は、低コストで信頼性の高いスイッチングソリューションとして、民生用および産業用電子機器の両方で広く使用されています。[ 1 ]

この技術は、シリコーンゴムの圧縮成形特性を利用して、スイッチの中心周囲に角度のついたウェブ状の構造物を形成する。スイッチを押すと、このウェブ状構造物が均一に変形し、触覚的な反応を生み出す。スイッチから圧力を解放すると、ウェブ状構造物は元の位置に戻り、確かなフィードバックが得られる。
電子スイッチを作るには、スイッチセンターのベースにカーボンまたは金のピルを配置し、ウェブが変形したときにプリント回路基板に接触させます。 [ 2 ]あるいは、導電性ピルを使用する代わりに、スイッチ自体をカーボンを混合したゴムなどの導電性エラストマーで作ることもできます。
ウェビングのデザインやシリコンベース素材のショア硬度を変更することで、キーの触感やストロークを調整することが可能です。特殊な形状のキーにも容易に対応でき、キーストロークは最大3ミリメートルまで調整できます。キーのサイズや形状によっては、触覚荷重は最大500gまで調整可能です。
キーパッドのクリック比は、ユーザーが感じる触覚的な感触を決定します。設計者が維持すべき推奨クリック比は40%~60%です。40%を下回ると、キーの触覚的な感触は失われますが、寿命は延びます。触覚的な感触が失われるということは、キーを押したときに「カチッ」というフィードバックが得られないことを意味します。
スナップ比は、スイッチの作動力と接触力の差を作動力で割った値として算出されます。作動力とは、ゴム製スイッチの膜を潰すのに必要な力であり、接触力とは、ゴム製スイッチとプリント基板との接点閉鎖状態を維持するために必要な力です。
数学的には、これは次のように表すことができます。
スナップ比= ( F1 - F2 ) / F1
ここで、F1は作動力、F2は接触力である。
天然シリコーンゴムに顔料を添加することで、様々な色のキーを作成でき、圧縮成形時にそれらを一体化(フローカラー)してマルチキーキーパッドを形成することが可能です。個々のキーに文字を印刷することで、用途に合わせてキーパッドを完全にカスタマイズできます。また、キーパッドにスプレー塗装を施し、その上からレーザーで文字をエッチングする技術も開発されています。これにより、プリント基板上に配置されたSMT LEDを使用して個々のキーを点灯させることができます。さらに、シールプラストコーティングなどの様々なコーティング材を使用することで、滑らかな表面を実現し、印刷された文字の耐久性を高め、良好な触感を得ることができます。
レーザーエッチングとは、塗装されたキーパッドの最上層(通常は黒色)をレーザーで除去し、下の明るい色層(通常は白色)を露出させる加工方法です。この加工により、キーパッド上の文字部分のみを点灯させ、バックライト効果を高めることができます。レーザーエッチングとエレクトロルミネセンス(EL)またはLEDバックライトを様々な色で組み合わせることで、多彩な効果を生み出すことが可能です。
また、接触抵抗は電子機器のニーズに合わせてカスタマイズでき、接触用ピルは様々な抵抗値を持つものを使用できます。一般的なカーボンピルは20~100オーム程度ですが、低抵抗接触用ピルは最大10オームまで可能です。金や超伝導性ピルを使用すれば、1オームという低抵抗値を実現できます。
シリコーンは絶縁体であるため、シリコーンゴム製のキーパッドは自然に耐衝撃性があります。シリコーンゴム製のキーパッドは自然に耐振動性があり、防水性や防塵性も備えています。そのため、ゴム製のキーパッドは過酷な環境下での使用に適しています。また、シリコーンゴムは効率的な光拡散媒体として機能するため、ゴム製のキーパッドは簡単にバックライトを点灯できます。[ 3 ]

シリコーンゴム製キーパッドの一般的な用途としては、テレビ、ビデオ、ハイファイ機器のリモコン、電子玩具やゲーム、産業用制御機器などが挙げられる。
CTI Electronics Corporationなどが製造するような工業用シリコーンゴム製キーパッドは、医療、船舶、軍事分野で使用されており、液体や粉塵などの要素から保護するために、 NEMAやIP66などの特定の業界標準に準拠するように密閉されているのが一般的です。
キーパッドがタッチスクリーンに取って代わられる以前は、携帯電話端末メーカーが世界中でゴム製キーパッドの主な消費者でした。彼らの関与により、ゴム製キーパッドに硬質プラスチック製のキートップを接着する技術や、触覚応答性を向上させるためのエンボス加工されたマイラー層の使用など、技術の進歩がもたらされました。
自動車における低電流スイッチングの利用拡大に伴い、シリコーンゴム製キーパッドは、パワーウィンドウやステアリングホイールに取り付けられた各種ボタンのスイッチ機構として広く用いられるようになっている。これらの用途では、SCピルや金ピルなどの低抵抗ピルと、ショートストロークのメタルドーム接点が広く使用されている。