Membraanschakelaarontwerp: de definitieve gids

We beginnen met de basis en duiken vervolgens in meer geavanceerde technieken, zodat u een schakelaar kunt maken die perfect is voor uw toepassing. Laten we beginnen!

Wat is een membraanschakelaar?

Een membraanschakelaar is een aan/uit-schakelaar die op een flexibel vel (membraan) is gedrukt met behulp van geleidende inkten. De circuits zijn gedrukt in een speciaal interdigited patroon dat resulteert in open circuits. De toetsenbordlaag bovenaan bevat geleidende pillen die deze circuits sluiten bij het indrukken van toetsen. Het wordt het meest gebruikt bij de vervaardiging van siliconen rubberen toetsenborden.

Een typische membraanschakelaar bestaat uit meerdere lijm-, plastic- en siliconenlagen. De bovenste laag van elke membraanschakelaar is een grafische overlay. Tegelijkertijd is de onderste laag bijna altijd een vorm van kit of lijm.

Afgezien van flexibele bases, membraan schakelaars kan ook op printplaten worden gedrukt (Printed Circuit Boards). De PCB-rug geeft stijfheid en duurzaamheid aan de membraanschakelaar. De printplaat is niet flexibel, maar behoort onmiskenbaar tot de familie van membraanschakelaars, omdat hij volgens hetzelfde basisprincipe werkt.

Voorbeelden

Een membraanschakelaar kan worden gebruikt in elke toepassing die een toetsenbord met een dun profiel vereist. De meest voorkomende voorbeelden van membraanschakelaars zijn als volgt.

• TV afstandsbedieningen
• Knoppen op het autodashboard
• Membraantoetsenborden
• Enz.

Soorten membraanschakelaars

Membraanschakelaars zijn er in verschillende soorten en maten. De meeste veranderingen komen in de vorm van ontwerpoverwegingen. Hieronder volgen de basistypen membraanschakelaars.

1. Niet-tastbare schakelaar

Niet-tastbare membraanschakelaars hebben een geleidende pil aan de onderkant van de toetsenbordlaag. Deze pillen combineren kleine geleidende deeltjes in een niet-geleidende rubberen basis.

Elke toets heeft een geleidende pil eronder en als u op de toets drukt, komt de pil in contact met het circuit. Zodra de pil in contact komt met het circuit, sluit het onmiddellijk het open circuit, wat resulteert in aan/uit-functionaliteit.

De meest voorkomende behuizing voor de geleidende pillen is een dunne, flexibele toetsenbordlaag van siliconen. Deze dunnere siliconen hebben geen goede voelbare feedback. Vandaar het niet-tastbare naamgevingsschema.

Tactiele feedback is de fysieke reactie van het toetsenbord bij het indrukken van een knop. Voelbare feedback kun je zien als een klein stootje dat je voelt als je op een knop drukt.

Geleidende rubberen toetsenborden

Niet-tastbare schakelaars gebruiken een geleidende pil om het circuit "Aan" of "Uit" te activeren. Wanneer dit schakelaartype wordt samengevoegd tot een toetsenbord, wordt het een niet-tastbaar membraantoetsenbord. U zult vaak een niet-tastbaar membraantoetsenbord zien dat een geleidend rubberen toetsenbord wordt genoemd.

Toetsenbordconstructie voor een niet-tastbare schakelaar is veel eenvoudiger en goedkoper. Waardoor ze erg populair zijn bij toetsenbordontwerpers.

2. Tactiele schakelaar

Tactiele schakelaars gebruiken geleidende metalen koepels om het circuit aan/uit te zetten. Deze metalen koepels hebben een hogere vervormingsweerstand, wat resulteert in een scherpe klik bij het indrukken van een toets.

De metalen koepels zijn veerkrachtiger dan bevorderlijke pillen. Waardoor ze bijzonder nuttig zijn voor toepassingen in ruwe omgevingen. De koepelmaten variëren van 4 mm tot 25 mm en zijn verkrijgbaar in verschillende diktes en bedieningskrachten. Een goedkoper alternatief voor metalen koepels zijn polyester koepels. Ze bieden tactiele feedback die vergelijkbaar is met roestvrijstalen koepels, maar hebben een slechte thermische weerstand.

Niet-geleidende rubberen toetsenborden

Niet-geleidende rubberen toetsenborden werken als mechanische actuatoren die tegen de metalen koepel drukken. De basis ontwerp van deze toetsenborden lijkt sterk op geleidende toetsenborden. De enige twee verschillen liggen in de siliconendikte en geleidende pillen.

Niet-geleidende toetsenborden hebben geen huispillen nodig en gebruiken dikkere siliconen voor de constructie. Deze toetsenborden hebben de voorkeur vanwege hun superieure tactiele respons en lange levensduur.

Geleidende versus niet-geleidende toetsenborden van siliconenrubber: welke te kiezen?

PCB-ondersteunde schakelaar

Sommige membraanschakelaars gebruiken een stijf substraat als basis voor het circuit. In plaats van het circuit op een flexibele PET-plaat te printen, gebruik je een stijve composietplaat. Het bord biedt structurele sterkte aan het toetsenbord.

De printplaat fungeert ook als montageoppervlak voor extra elektrische componenten. Schakelaars met PCB-ondersteuning maken het werk van elektronicaontwerpers gemakkelijker. Een PCB is compatibel met zowel tactiele als niet-tastbare schakelaars.

PCB is geen type membraanschakelaar. In plaats daarvan is het een materiële keuze. Deze ontwerpgids voor membraanschakelaars beschouwt PCB's alleen als een aanvulling op tactiele en niet-tastbare schakelaars.

Membraanschakelaars ontwerpen

Het ontwerpen van uw eigen membraanschakelaar vereist een zorgvuldige afweging, inclusief overwegingen zoals kostenanalyse, materiaalkeuze en oppervlakteafwerking. Dit zijn enkele van de belangrijkste factoren waarmee u rekening moet houden bij het maken van een schakelaarontwerp.

Schakelaar Type

Zoals eerder besproken, heeft een membraanschakelaar twee hoofdtypen. Selecteer het schakelaartype dat het meest geschikt is voor uw toepassing.

Hier is een eenvoudige tabel die het verschil tussen de twee soorten schakelaars samenvat.

	Tactiele schakelaars	Niet-tastbare schakelaars
Kosten	Hoger	Lagere
Dikte toetsenbord	dikkere	Verdunner
Tactiele feedback	Uitstekend	arm
Duurzaamheid	Hoger	Lagere
Geleidingsvermogen	Nietgeleidend	geleidende

Andere keuzes voor het ontwerp van schakelaars zijn onder meer PCB- of PET-circuitbases. Schakelaars met PCB-ondersteuning zijn uw enige optie als uw toepassing een stevig toetsenbordontwerp vereist.

Materiaalselectie

Verschillende onderdelen van een membraanschakelaar kunnen met verschillende materialen worden geconstrueerd. Hieronder volgen enkele basismateriaalkeuzes voor het ontwerp van schakelaars.

Overlay-materialen

De overlay is een dunne laag materiaal die bovenop de membraanschakelaar zit. Het fungeert als een interface voor de schakelaar en als een visueel en grafisch ontwerpcanvas. De deklagen kunnen uit verschillende materialen zijn samengesteld.

1. Polycarbonaat (PC) is een populaire materiaalkeuze voor overlay-ontwerpen. U kunt de pc eenvoudig uitstansen. Het is ook geschikt voor bedrukking en embossing. Polycarbonaat is een kostenefficiënt materiaal dat geschikt is voor vrijwel elke toepassing.
2. Polyester is een goed alternatief voor overlay-ontwerpen. Het heeft behoorlijke chemische weerstandseigenschappen naast zijn flexibiliteit en lange levensduur.
3. Siliconen toetsenborden zijn een goed alternatief voor plastic overlays. Het voelt zacht aan en heeft duidelijke individuele toetsen.

Coating

Overlay-materialen zijn in de meeste situaties vrij sterk, maar ze zullen na verloop van tijd verslijten. Het coaten van de overlay met harder materiaal is een eenvoudige manier om de duurzaamheid te vergroten. Er zijn drie veel voorkomende soorten harde coatings.

• Getextureerd: Handig om vingerafdrukken te verbergen.
• Glanzend: Uitstekende krasbestendigheid en nuttig voor minimalisering van verblinding.
• UV bescherming: Beschermt de overlay tegen vervaging of verkleuring onder zonlicht.

Inkt materialen

Geleidende inkt is een mengsel van een vloeibare basis en kleine geleidende deeltjes. De deeltjes worden gelijkmatig over de inkt verdeeld, waardoor de inkt elektrisch geleidend wordt. Circuitpaden die met geleidende inkt zijn afgedrukt, zijn in wezen dunne draden.

De volgende geleidende materialen worden vaak aangetroffen in printinkt voor circuits.

1. Koper
2. Zilver
3. Grafiet (Koolstof)

Koper heeft een hogere elektrische geleidbaarheid maar is ook aanzienlijk duurder. Daarom is koper vaak beperkt tot speciale toepassingen waarbij elektrische prestaties een sleutelfactor zijn.

Materialen voor circuitlagen

De schakellaag is de basis waarop schakelschema's worden afgedrukt met behulp van geleidende inkten. Deze lagen kunnen met bijna elk materiaal worden gemaakt, zolang de gedrukte schakelingen maar consistent zijn.

1. Polyethyleentereftalaat (PET)
2. Indiumtinoxide (ITO)
3. Samengestelde printplaten (PCB)

PET en ITO zijn flexibele kunststoffen. Ze zijn heel gebruikelijk in ontwerpen van membraanschakelaars. De typische dikte van de circuitlagen ligt tussen 0.003 - 0.010 inch (0.076 - 0.254 mm). Deze materialen hebben een hogere duurzaamheid en flexibiliteit, waardoor ze uitstekende keuzes zijn voor buitentoepassingen.

PCB-gebaseerde schakelaars hebben de voorkeur vanwege hun verhoogde stijfheid. Ze zijn ideaal voor hoogwaardige toepassingen waarbij het toetsenbord niet-stationair is, zoals een draadloze afstandsbediening.

Grafische overlay-ontwerpen

Grafische overlays kunnen op een aantal manieren worden aangepast. We hebben eerder materiaalkeuzes voor genoemde overlays besproken. Maar laten we ons nu concentreren op ontwerpelementen die op de overlays van polycarbonaat zijn gedrukt. Uw keuze voor het ontwerp van de overlay is van invloed op de overstapkosten.

Hieronder volgen de meest gebruikelijke technieken voor het afdrukken van grafische overlays.

Zeefdruk

Zeefdruk is het proces waarbij een fijn sjabloongaas wordt gebruikt om verf op een oppervlak aan te brengen. Zeefdrukken worden veel gebruikt in de schakelindustrie, met name voor het printen van legenda's op grafische overlays.

Legenda's met zeefdruk zijn veerkrachtig en gaan tientallen jaren mee zonder te vervagen of te slijten. Zeefdruk kan ook helpen om kleur toe te voegen aan uw grafische overlays. Aangezien zeefdruk een methode is om verf op een oppervlak aan te brengen, is het compatibel met grafische overlays van zowel PET als siliconen.

Embossing

Embossing is het proces van het creëren van verhoogde oppervlaktepatronen. Embossing resulteert in een gestructureerde afwerking van de grafische overlays.

Embossing is over het algemeen duurder dan ontwerpen met zeefdruk. En biedt heel weinig voordeel ten opzichte van zeefdruk of digitaal printen.

Embossing is gereserveerd voor speciale toepassingen, zoals het toevoegen van braillestructuren voor een betere toegankelijkheid. Bijna elke membraanschakelaar op de markt heeft kleine reliëfgebieden rond toetsen. Bovendien kunt u reliëf gebruiken om uw grafische overlay een premium uitstraling te geven.

Laser etsen

Zoals de naam al doet vermoeden, gebruikt laseretsen een krachtige laser om een ​​patroon of ontwerp in de grafische overlay te branden. Laseretsen is het tegenovergestelde van reliëfdruk, wat resulteert in gegraveerde legenda's in plaats van verheven legenda's.

Laseretsen of lasergraveren is een populaire methode om permanente ontwerpen aan de grafische overlay toe te voegen. Ontwerpen met zeefdruk kunnen heel lang meegaan. Ze zullen nooit van nature vervagen, maar ze kunnen eraf gekrast worden. Lasergeëtste ontwerpen worden in het materiaal gegraveerd en het verwijderen van de letters vereist het vernietigen van de grafische laag.

toleranties

Toleranties zijn richtlijnen voor de maximaal toegestane belasting voor een bepaald object. Maattoleranties worden gedefinieerd als het percentage van de totale lengte.

Een tolerantie van “+/- 0.01 mm” voor een membraanschakelaar met een lengte van 10 mm betekent dat de totale lengte van de membraanschakelaar tussen 9.99 en 10.01 mm zal liggen.

Mechanische toleranties

De meeste membraanschakelaars worden gesneden met behulp van stalen matrijzen. De matrijzen hebben een interne tolerantie van 0.005 ″. Deze toleranties zijn onderhevig aan verandering afhankelijk van bepaalde afmetingen. Hieronder volgen standaardtoleranties voor het fabricageproces van membraanschakelaars.

• Standaard +/- 0.015″
• Kritieke afmetingen +/-0.010″ (Omtrekken en uitsnijdingen)
• Perforatie toleranties +/-0.005″ (Hoogte van gat tot rand van gat)

Schakellagen zijn meestal kleiner dan de overlay. Alle lagen onder de overlay zijn 0.015″ inzet, vanaf alle randen en uitsparingen.

Toleranties voor lasersnijden

De standaard tolerantie voor lasersnijden is +/-0.002″. Lasersnijden wordt aanbevolen voor producties met een laag volume, omdat het de gereedschapskosten omzeilt.

Bedieningstoleranties

De typische bedieningskrachten die nodig zijn voor membraanschakelaars zijn 170 tot 680 gram. De twee dome-technologieën zullen hogere basisprestatiespecificaties hebben.

• Polyester Koepels: 400-680 gr
• Koepels van roestvrij staal: 340-510 g

Standaard activeringstoleranties is +/- 85 gr

Circuit Design

Een goed circuitontwerp zal resulteren in een efficiëntere lay-out van toetsen en LCD's. Circuits moeten worden ontworpen om de ruimte-efficiëntie van een schakelaar te maximaliseren.

Circuit-indeling

Uw circuit moet zo zijn ontworpen dat elke toets ten minste 1 mm van de andere verwijderd is. De juiste afstand resulteert in de juiste actiekracht voor elke schakelaar. Dit voorkomt ook noodzakelijke toetsaanslagen.

Een matrixconfiguratie is over het algemeen de geprefereerde lay-out voor elke ontwerpgids voor membraanschakelaars. Een deel van de reden is om lokalisatiegaten beter in de sleutels bij de matrixknooppunten te kunnen plaatsen. Matrixlay-outs zijn enkele van de eenvoudigere circuitlay-outontwerpen, aangezien alle toetsen naast elkaar zijn gerangschikt.

Een nodeloos complex ontwerp verhoogt de totale kosten per eenheid van een membraanschakelaar.

Staart Connectoren

Een staartconnector is het belangrijkste onderdeel van elke ontwerpgids voor membraanschakelaars. De staart draagt ​​de in- en uitschakelinformatie van het circuit naar het apparaat.

De staartconnectoren mogen niet zijn ontworpen om te kreuken of te vouwen bij installatie. Een beschadigde staartconnector resulteert in een defecte schakelaar.

Hieronder volgen veelgebruikte staartconnectoren die worden gebruikt in ontwerpen van membraanschakelaars.

1. Berg/FCI-connector
2. Molex-connector
3. CrimpFlex-connector
4. Soldeerlipjes
5. Amp-aansluiting
6. ZIF-connector
7. Mannelijke/vrouwelijke connectoren

Uitsparingen weergeven

Schermuitsparingen of vensters zijn niet nodig voor een ontwerpgids voor membraanschakelaars, omdat het vaak optionele ontwerpkeuzes zijn. De meeste apparaten gebruiken een apart displaypaneel en een apart schakelpaneel.

Maar als uw toepassing vereist dat een LCD/LED-display in een membraanschakelaar wordt ingebouwd, hebt u display-uitsparingen nodig.

Het weergavevenster is het transparante venster dat in een schakelaar is ingebouwd om het LCD-scherm door te laten schijnen. Alles onder de beeldschermvensters moet de vorm van het LCD-scherm hebben.

Etalagevensters kunnen een antiverblindingskarakteristiek hebben om de visuele helderheid te verbeteren en vingerafdrukken te voorkomen. Uw LCD-scherm moet zo dicht mogelijk bij het raam staan. Hoe verder uw LCD-scherm van het raam verwijderd is, hoe meer visuele vervorming er zal optreden.

De beelden komen in aanmerking als uw LCD-scherm 1.5 mm verwijderd is van het weergavevenster. Maar voor elke afstand van meer dan 1.5 mm hebt u vensters met antireflectiecoating of glanzende coating nodig om de visuele vervorming te compenseren.

Backlight

Achtergrondverlichting is een belangrijk kenmerk dat de algehele effectiviteit van een membraanschakelaar verbetert. Achtergrondverlichting zorgt voor een zachte verlichting van de membraanschakelaars, waardoor de zichtbaarheid 's nachts exponentieel toeneemt.

Om een ​​membraanschakelaar goed te verlichten, is een transparante overlay nodig, en na zeefdruk zal elk niet-bedrukt gebied dat overblijft als een lichte doorgang fungeren.

De daadwerkelijke bron van de achtergrondverlichting kan worden aangepast aan de voorkeur van de gebruiker. Hieronder volgen enkele veelvoorkomende achtergrondverlichtingsopties voor een membraanschakelaar.

Optische vezels

Glasvezels bieden veel voordelen voor de achtergrondverlichting van een membraanschakelaar.

• Low Profile
• Laag energieverbruik
• Uniforme verlichting
• EMI- en RFI-weerstand
• Lange levensduur (tot 100,000 uur)

Bovendien zijn optische vezels uitstekend geschikt voor gebruik in ruwe omgevingen. Ze hebben een breed bedrijfstemperatuurbereik en zijn zeer geschikt voor omgevingen met een hoge luchtvochtigheid.

Elektroluminescente (EL) lampen

Elektroluminescente lampen zijn materialen die licht uitstralen wanneer ze worden blootgesteld aan een sterk elektrisch veld. In tegenstelling tot de meeste verlichtingsarmaturen werken EL-lampen niet op thermische energie-naar-licht-conversie.

• Compact ontwerp
• Lagere kost
• Halfwaardetijd (3,000 – 8,000 uur)

EL-lampen gaan langzaam achteruit in de loop van de tijd. Naarmate het materiaal zijn halfwaardetijd bereikt, begint de helderheid te vervagen.

Lichtgevende dioden (LED's)

LED's zijn de standaardoptie voor de meeste onopvallende toepassingen. Ze kunnen in bijna elke toepassing worden geïnstalleerd, maar sommige zullen meer baat hebben bij het gebruik ervan.

• Robuust
• Helder
• Laag energieverbruik
• Lange levensduur

LED's worden niet geleverd met een ingebouwde diffusor, wat vaak resulteert in heldere plekken.

elektrische specificaties

Een membraanschakelaar kan een onbeperkt aantal variaties en aanpassingen hebben voor verschillende toepassingen. Maar sommige algemene specificaties blijven hetzelfde.

Properties	Specificaties
Schakel contactspanning en -stroom	28v gelijkstroom & 30mA
Maximale lusweerstand	100 Ω
Schakelconfiguratie	Enkelpolige enkele worp (SPST)
Neem contact op met stuiteren	<200 ms
Weergave (LED/LCD)	Unit-specifieke waarden.
Dikte van niet-tastbare schakelaar (circuit).	~ 0.75mm
Dikte tactiele schakelaar (circuit).	> 0.75 mm

Aandrijfkracht

De standaard bedieningskracht van een membraanschakelaar (170-680 g) is voldoende voor de meeste toepassingen. Specifieke toepassingen kunnen echter een hogere of lagere bedieningskracht vereisen. Gelukkig kunnen de meeste membraanschakelaars eenvoudig worden geconfigureerd voor verschillende bedieningskrachten.

Hier is een eenvoudige gids voor een bedieningskracht.

Aandrijfkracht	Gram van kracht	Omschrijving	Voorbeeld
Lichte activeringskracht	85-170g	Geschikt voor snelle gegevensinvoer.	Beveiligingssystemen
Middelgrote bedieningskracht	280-400g	Standaard bedieningskracht voor de meeste toepassingen.	Testapparatuur voor medische hulpmiddelen
Zware bedieningskracht	450-550g	Voorkom onbedoelde toetsaanslagen. Geschikt voor gebruikers die beschermende uitrusting dragen, zoals dikke handschoenen.	Industriële toepassingen

afscherming

Afscherming beschermt een membraanschakelaar tegen onnodige elektrische interferentie, zoals ESD (elektrostatische ontlading) en EMI (elektromagnetische interferentie). Een typische membraanschakelaar werkt prima zonder afscherming. Voor de meeste hoogwaardige toepassingen is er echter een aanzienlijk verschil in de levensduur van membraanschakelaars.

Soorten afscherming

De drie meest voorkomende typen membraanschakelaarafschermingen zijn als volgt.

• Folie Afscherming. Polyester- of aluminiumfolie gelamineerd met een niet-geleidend materiaal.
• Transparante filmafscherming. Doorkijkafscherming is handig voor raambeveiliging. Dit type afscherming is doorgaans ook duurder.
• Gezeefdrukte afscherming. Geleidende zilver- of koolstofinkt wordt in een uniek patroon op een membraanschakelaar gedrukt om elektrische interferentie te verminderen. Een rasterpatroon wordt vaak gebruikt voor een behoorlijke dekking bij gebruik van de minimale hoeveelheid geleidende inkt.

Schild aarding

Afscherming moet worden geaard, zodat eventuele opgehoopte statische ladingen kunnen worden afgevoerd. Er zijn verschillende manieren om de afscherming op een membraanschakelaar af te sluiten/aarden.

• Tabblad Aarding. De afscherming is verbonden met een klein lipje of knopje dat aan de achterplaat of metalen behuizing is bevestigd. Dit is een gemakkelijke en betrouwbare manier om uw afscherming te beëindigen.
• Connector aarding. De afscherming wordt beëindigd bij de staartuitgang van een membraanschakelaar.
• Volledige aarding van de behuizing. Een membraanschakelaar is aan alle kanten bekleed met afschermend materiaal. Deze omwikkelmethode is de meest betrouwbare vorm van afscherming, maar is erg duur vanwege de extra materiaal- en arbeidskosten.

Uw toepassingen voor membraanschakelaars bepalen uw keuze voor afscherming en afsluiting.

Afdichting

Schakelaarafdichting is een gebruikelijke stap in de ontwerpfase van het membraanschakelaarontwerp. Zoals de naamgeving suggereert, is een membraanschakelaar gecoat met waterdichte, niet-geleidende materialen en afgesloten. Afdichting verbetert de levensduur van een membraanschakelaar exponentieel.

Vlakkenafdichting

Gaskeying is een ander type afdichtingstechniek voor membraanschakelaars. In plaats van de hele schakelaar af te dichten, voegt u een pakking toe langs de omtrek van de behuizing.

Chemische bestendigheidseigenschappen

Membraanschakelaars zijn over het algemeen zeer goed bestand tegen milieuproblemen. Maar chemische schade kan optreden en de schakelaar van binnenuit vernietigen. Afdichten is een uitstekende methode om de corrosieweerstand van een schakelaar te verhogen.

Kleeflagen

Kleefstoffen zijn qua volume vaak het duurste materiaal in een membraanschakelaar. Vanwege het onopvallende karakter van membraanschakelaars zijn schroeven en clips onbruikbaar. Het is u misschien opgevallen dat deze ontwerpgids voor membraanschakelaars verschillende verwijzingen bevat naar het afdichten, bevestigen en lijmen van schakelaars. Elke membraanschakellaag moet met een sterke lijm aan de andere worden gehecht.

De industriestandaard voor lijmen komt uit de 3M Company. De uitstekende 3MP-lijm van 467M is de voor de hand liggende keuze voor gladde oppervlakken. Terwijl ruwere oppervlakken baat zullen hebben bij de 3MP-lijm van 468M.

Houd er rekening mee dat dit slechts standaard lijmkeuzes zijn. Het ontwerp van uw membraanschakelaar kan meer baat hebben bij een ander type lijm.

Duurzaamheid

De duurzaamheid van een membraanschakelaar wordt gemeten in cycli. Elke cyclus komt overeen met één volledige toetsaanslag. De totale levenscyclus van een membraanschakelaar moet ongeveer 1,000,000 cycli zijn.

Levenscyclus testen

Levenscyclustesten zijn een eenvoudige manier om de duurzaamheid van de switch te bepalen. Als u polycarbonaat voor uw membraan gebruikt, test dan de levenscyclus voordat u de specificaties afrondt. Als de levenscyclusgegevens een storing laten zien vóór de 1,000,000ste cyclus, dan is pc geen geschikt materiaal voor uw specifieke membraanschakelaarontwerp.

U kunt de levenscyclustesten ook gebruiken voor materiaalcoating- en lijmkeuzes. Sommige materialen zullen resulteren in een superieure levenscyclus voor bepaalde toepassingen. Terwijl diezelfde materialen bij een andere toepassing voor een slechtere levenscyclus zorgen.

Constructie van membraanschakelaars

Membraanschakelaars zijn een verzameling lagen die aan elkaar zijn geplakt om één enkele mens-machine-interface te vormen. De eigenlijke schakelaar is slechts de printplaat. Zonder een van de extra lagen kan de printplaat echter niet functioneren.

Hieronder volgen de basislagen die betrokken zijn bij het ontwerp van de membraanschakelaar.

Laag 1: grafische overlay

De grafische overlay bevindt zich bovenop een bepaalde membraanschakelaar. De grafische laag labelt alle afzonderlijke toetsen en aanvullende instructies voor de bediening van het apparaat. Zeefdruk en digitaal printen zijn beide haalbare opties voor grafische overlays.

Laag 2: grafische overlaylijm

Deze kleeflaag houdt de grafische overlay stevig vast aan de membraanschakelaar. Deze laag bevat ventilatieopeningen voor dome-schakelaars, waardoor na elke toetsdruk een goede luchtstroom mogelijk is.

Laag 3: bedrukt bovencircuit

Het circuit wordt op deze laag gedrukt met behulp van geleidende inkten. Deze laag kan gemaakt worden van flexibel PET of de juiste printplaat. Het is belangrijk om deze en de grafische laag zo goed mogelijk op elkaar af te stemmen. Niet-overeenkomende lagen resulteren in misklikken.

Laag 4: Scheidingslaag

De scheidingslaag is een optionele toevoeging aan elke ontwerpgids voor membraanschakelaars. Maar voor de meeste gebruikers is het beter om deze stap niet over te slaan. Scheidingslagen zorgen ervoor dat de printplaat geen contact maakt met extra elektronica in een membraanschakelaar.

Laag 5: bedrukt bodemcircuit (optioneel)

Sommige complexe schakelaars hebben meerdere circuitlagen nodig om het maximale aantal sleutels in een kleiner pakket te passen. Een niet-geleidende laag scheidt de twee circuitlagen.

Laag 6: Kleeflaag

Voor het bevestigen van de membraanschakelaar aan een achterplaat of montagebeugel wordt een lijmlaag gebruikt.

Laag 7: Achterplaat

Een stijve plaat wordt aan de basis van een schakelaar bevestigd om de structurele integriteit te vergroten. Achterplaten zijn optioneel, aangezien de meeste membraanschakelaars rechtstreeks op de hostmachine zijn aangesloten. Schakelaars voor wandmontage gebruiken een afzonderlijke montagebeugel in plaats van een achterplaat.

Laag 8: Afscherming (optioneel)

Afscherming wordt vaak gecombineerd met de achterplaat om EMI- en ESD-bescherming te bieden.

Conclusie

Het ontwerpen van membraanschakelaars vereist een grondige kennis van materiaalwetenschap en productieprocessen, evenals creatieve probleemoplossende vaardigheden. Het is essentieel voor professionals in de branche om voortdurend op de hoogte te blijven van de nieuwste trends, regelgeving en normen.

Het ontwerp van membraanschakelaars is een opwindend en evoluerend veld, en het is van cruciaal belang om het uiteindelijke doel voor ogen te houden: een schakelaar creëren die duurzaam, betrouwbaar en kosteneffectief is.

Op zoek naar hoogwaardige membraanschakelaarontwerpen?

Hongju-siliconen kan u helpen

Als u op zoek bent naar een uitgebreide gids voor het ontwerpen van membraanschakelaars, hoeft u niet verder te zoeken. Het team bij Hongju is er om u te helpen bij elke stap van het proces, van concept tot voltooiing. Wij beschikken over de kennis en ervaring die nodig is om een ​​product te creëren dat voldoet aan uw specifieke wensen en uw verwachtingen overtreft!