کدام ساختار سوئیچ غشایی قابل اطمینان تر است؟
...
سوئیچهای غشایی غیر لمسی
سوئیچهای غشایی غیرلمسی نیازی به حس قوی کلید ندارند، اما به حساسیت بالایی نیاز دارند. سوئیچ باید با لمس سبک فعال شود، ضمن اینکه از اتصال کوتاه تصادفی هنگام فشرده نشدن کلید نیز جلوگیری شود.
بنابراین، نقاط فاصلهدهنده مناسب باید به لایه مدار پایینی اضافه شوند. در سوئیچهای غشایی غیرلمسی اولیه، موقعیت، شکل و اندازه کلید معمولاً با رنگهای چاپی نشان داده میشد. اپراتورها کلیدها را به صورت بصری شناسایی میکردند.
برای بهبود راحتی و دقت عملکرد، فریمهای کلیدی برجسته یا نقاط کور برجسته بعداً به پوشش گرافیکی اضافه شدند. در سالهای اخیر، بسیاری از سوئیچهای غشایی مسطح غیر لمسی با سوئیچهای غشایی خازنی جایگزین شدهاند.
...سوئیچهای غشایی لمسی برجسته ... ...
طرحهای لمسی برجسته رایج شامل ساختارهایی هستند که در آنها هم مدار بالایی و هم روکش برجسته هستند، یا فقط روکش برجسته است.
در برخی از طرحهای فوق نازک، لایه مدار بالایی ممکن است برداشته شود و نقاط تماس بالایی مستقیماً روی روکش چاپ میشوند. کلیدهای برجسته با حرارت دادن و فشار هیدرولیکی از طریق قالبها شکل میگیرند و به ناحیه کلید اجازه میدهند کمی بالاتر از سطح پنل قرار گیرد.
این یک شکل کلید سهبعدی ایجاد میکند. معمولاً از جنس PET با چقرمگی عالی و عملکرد انقباض حرارتی انتخاب میشود. نیروی برگشتی از طریق پرس گرم ایجاد میشود، بنابراین کلیدهای غشایی لمسی برجسته معمولاً حس کلید بسیار خوبی و عملکرد الکتریکی حساسی ارائه میدهند.
با این حال، آنها نباید برای مدت طولانی در محیطهای با دمای بالا استفاده شوند، زیرا دمای بالا ممکن است پاسخ لمسی را تضعیف کند.
برای سوئیچهای غشایی برجسته، عموماً بهتر است که هم مدار بالایی و هم روکش برجسته باشند. اگر مدار بالایی برجسته نباشد، باید دریچههای هوا در نظر گرفته شود. ممکن است سوراخهای کوچکی به عنوان سوراخهای تهویه به مدار بالایی اضافه شود.
در صورت لزوم، نقاط فاصله دهنده مناسب نیز باید به کنتاکتهای مدار پایینی اضافه شوند تا از اتصال کوتاه یا رسانایی ناخواسته جلوگیری شود.
اگر کنتاکتها مستقیماً روی روکش چاپ شوند، تغییر شکل روکش پس از پیرسازی در دمای بالا باید در نظر گرفته شود. اگر زمان پخت خیلی طولانی باشد، روکش ممکن است به طور قابل توجهی تغییر شکل دهد و مونتاژ و اتصال را دشوار کند. اگر زمان پخت خیلی کوتاه باشد، ممکن است کنتاکتها به اندازه کافی پیر نشده باشند و به راحتی فرسوده شوند و عمر مفید محصول را کاهش دهند.
کلیدهای غشایی لمسی گنبدی فلزی
الف سوئیچ غشایی لمسی گنبدی فلزی از یک گنبد فلزی که روی لایه مدار پایینی نصب شده است، استفاده میکند. گنبد به عنوان یکی از قطبهای مدار عمل میکند. وقتی فشرده میشود، با قطب دیگری در لایه مدار پایینی تماس پیدا میکند و مدار را کامل میکند.
طراحی کلیدی سوئیچهای غشایی گنبدی فلزی میتواند بسیار انعطافپذیر باشد. این امر به پایداری و قابلیت اطمینان بیشتر محصول کمک میکند و در عین حال ظاهر و جلوه تزئینی آن را نیز بهبود میبخشد.
روکش را میتوان به صورت زیر طراحی کرد:
- سطح صاف
- سطح کروی محدب
- سطح صاف محدب
- شکلهای کلید گرد، مربع، مثلث یا نامنظم
وقتی کلید به صورت تخت، قاب کلید برجسته یا نقطه کور طراحی شده باشد، لایه فاصله دهنده چسبی باید ضخیم شود تا فضای کافی برای حرکت آزادانه گنبد فلزی فراهم شود.
اگر حس لامسه به اندازه کافی خوب نیست، میتوان یک پد کوچک به پشت ناحیه کلید روکش اضافه کرد.
لایه تثبیت گنبد فلزی را میتوان به دو روش طراحی کرد:
- ساختار سوراخدار در موقعیت کلیدی
- ساختار برجسته
برای طراحی سوراخدار، قطر سوراخ باید کوچکتر از گنبد فلزی باشد. این ساختار معمولاً حس لامسه واضحتر و نیروی تحریک یکنواختتری را فراهم میکند. ساختار برجسته، عملکرد آببندی کلی بهتری را ارائه میدهد.
یک ساختار گنبدی فلزی دیگر، گنبد را مستقیماً روی موقعیت کلید مدار بالایی قرار میدهد تا بازخورد لمسی را افزایش دهد. این طراحی معمولاً زمانی استفاده میشود که کلیدهای زیادی وجود داشته باشد و اندازه کلی محصول کوچک باشد و فضای محدودی برای مسیریابی مدار باقی بماند.
...کلیدهای غشایی یکپارچه با LED ... ... ... ...
سوئیچهای غشایی یکپارچه با LED میتوان مدار LED و مدار پایینی را روی یک لایه یا روی لایههای مختلف طراحی کرد.
وقتی مدار LED و مدار پایینی روی یک لایه قرار دارند، ساختار نسبتاً ساده است. با این حال، پنجره LED باید برجسته باشد. در غیر این صورت، LED ممکن است لایه رویی را به سمت بالا هل دهد و خود LED ممکن است در اثر فشار زیاد آسیب ببیند.
یک LED مدل 0603 ارتفاع کمتری دارد، اما پایههای لحیم آن کوچکتر است و لحیمکاری را دشوارتر میکند. یک LED مدل 0806 معمولاً حدود 0.8 میلیمتر ارتفاع دارد، پایههای لحیم بزرگتری دارد و مشکلات لحیم سرد کمتری دارد.
وقتی مدار LED و مدار پایینی روی لایههای مختلفی قرار دارند، ساختار پیچیدهتر میشود و سوئیچ غشایی کلی ضخیمتر میشود. در این حالت، پنجره LED لزوماً نیازی به برجستهکاری ندارد.
برای سوئیچهای غشایی LED، اغلب یک لایه محافظ ضد الکتریسیته ساکن روی روکش مورد نیاز است. LED های سبز و آبی به ویژه در زمستان در برابر آسیب الکترواستاتیک آسیب پذیر هستند.
سازههای سوئیچ غشایی ضد آب
سوئیچهای غشایی ضد آب معمولاً با ساختار قاب تعبیه شده طراحی میشوند.
یک ساختار مشترک از یک نوع ماده در دو بخش جداگانه ساخته شده است. بخش مدار در بخش پنل تعبیه شده است تا یک محصول کامل را تشکیل دهد. این ساختار به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد و هر لایه چسب باید از چسب ضد آب استفاده کند.
ساختار دیگری از مدار بالایی، مدار پایینی، لایه فاصلهدهنده و سایر لایهها با ضخامت یکسان برای تشکیل یک قاب بیرونی به همراه روکش استفاده میکند. بخش مدار در داخل تعبیه شده است تا یک ساختار یکپارچه کامل را تشکیل دهد.
چسبهای ضد آب رایج شامل موارد زیر هستند 3M 9495LE و ۳ام جی تی ام ۹۲۰.
سوئیچهای غشایی راهنمای نور
ساختار هدایت نور به معنای تعبیه یک فیلم هدایت نور در یک سوئیچ غشایی استاندارد است. از LED های ساطع کننده نور از کنار برای روشن کردن کلیدها استفاده می شود. همچنین می توان از صفحات نور سرد EL استفاده کرد.
این امر امکان استفاده از سوئیچ غشایی را در شب یا محیطهای کمنور فراهم میکند و در عین حال ظاهر بصری آن را نیز بهبود میبخشد.
هنگام ساخت سوئیچهای غشایی هدایت نور، باید از نشت نور و تداخل نور از روکش و لبههای جانبی جلوگیری شود. همه چسبهای دو طرفه باید از چسب سیاه استفاده کنند.
پس از اضافه کردن یک فیلم راهنمای نور، حس لامسه کلیدها ممکن است ضعیفتر شود. برای بهبود حس کلید، میتوان پدهایی را به پشت ناحیه کلید روی روکش اضافه کرد.
ساختار مدار تا شده
ساختار مدار تا شده معمولاً زمانی در نظر گرفته میشود که تعداد کلیدها زیاد باشد، اندازه کلی کوچک باشد و فضای کافی برای مسیریابی مدار وجود نداشته باشد.
این سازه با لایههای مدار بالایی و پایینی طراحی شده است. باید به فرآیند تا کردن که باید تحت حرارت انجام شود، توجه ویژهای شود. همچنین باید تأثیر طولانی مدت خم شدن بر طول عمر مفید در نظر گرفته شود.
نتیجهگیری
هر ساختار سوئیچ غشایی مزایا و محدودیتهای خاص خود را دارد. قابل اعتمادترین طراحی به کاربرد خاص، محیط عملیاتی، الزامات لمسی، الزامات ضد آب، نیازهای نور پس زمینه و اندازه محصول بستگی دارد.
در ابتدای فرآیند طراحی، مناسبترین سازه باید از بین موارد زیر انتخاب شود: تولیدکننده سوئیچ غشایی برای اطمینان از کیفیت بالای محصول و عملکرد پایدار در درازمدت.








