Qual estrutura de interruptor de membrana é mais confiável?
De uma perspectiva estrutural, interruptores de membrana geralmente podem ser divididos em dois tipos principais: interruptores de membrana táteis e interruptores de membrana não táteis.
Os interruptores de membrana não táteis geralmente incluem estruturas planas não táteis e estruturas de teclas em relevo. Em alguns modelos, também podem ser utilizados pontos cegos em relevo.
Interruptores de membrana não táteis
Teclados de membrana não táteis não exigem uma pressão forte ao pressionar as teclas, mas requerem alta sensibilidade. O acionamento deve ser feito com um toque leve, evitando curtos-circuitos acidentais quando a tecla não estiver pressionada.
Portanto, devem ser adicionados pontos espaçadores adequados à camada de circuito inferior. Nos primeiros teclados de membrana não táteis, a posição, o formato e o tamanho das teclas eram geralmente indicados por cores impressas. Os operadores identificavam as teclas visualmente.
Para melhorar a conveniência e a precisão da operação, foram posteriormente adicionados quadros de teclas em relevo ou pontos cegos em relevo à sobreposição gráfica. Nos últimos anos, muitos interruptores de membrana planos não táteis foram substituídos por interruptores de membrana capacitivos.
Interruptores de membrana táteis
Os interruptores de membrana táteis apresentam diversos designs estruturais. Os tipos mais comuns e clássicos são:
- Interruptores de membrana táteis em relevo
- Interruptores de membrana tátil com cúpula metálica
Interruptores de membrana táteis em relevo
Os designs táteis em relevo mais comuns incluem estruturas onde tanto o circuito superior quanto a camada superior são em relevo, ou onde apenas a camada superior é em relevo.
Em alguns designs ultrafinos, a camada de circuito superior pode ser removida e os pontos de contato superiores são impressos diretamente na sobreposição. As teclas em relevo são formadas por aquecimento e prensagem hidráulica através de moldes, permitindo que a área da tecla se eleve ligeiramente acima da superfície do painel.
Isso cria um formato de tecla tridimensional. Geralmente, seleciona-se o material PET, que possui excelente resistência e capacidade de retração térmica. A força de retorno é formada por meio de prensagem a quente, de modo que os interruptores de membrana táteis em relevo costumam oferecer uma ótima sensação ao digitar e um desempenho elétrico sensível.
No entanto, não devem ser utilizados por longos períodos em ambientes com altas temperaturas, pois estas podem enfraquecer a resposta tátil.
Para teclados de membrana com relevo, geralmente é melhor gravar tanto o circuito superior quanto a camada superior. Se o circuito superior não for gravado, deve-se considerar a inclusão de aberturas de ventilação. Pequenos orifícios podem ser adicionados ao circuito superior para servirem como orifícios de ventilação.
Quando necessário, devem ser adicionados pontos espaçadores adequados aos contatos do circuito inferior para evitar curtos-circuitos ou condução indesejada.
Se os contatos forem impressos diretamente na camada de revestimento, a deformação desta após o envelhecimento em alta temperatura deve ser considerada. Se o tempo de cura for muito longo, a camada de revestimento pode deformar-se significativamente, dificultando a montagem e a colagem. Se o tempo de cura for muito curto, os contatos podem não envelhecer o suficiente e desgastar-se facilmente, reduzindo a vida útil do produto.
Interruptores de membrana táteis com cúpula metálica
UM interruptor de membrana tátil com cúpula metálica Utiliza uma cúpula metálica fixada na camada inferior do circuito. A cúpula funciona como um dos polos do circuito. Quando pressionada, ela entra em contato com outro polo na camada inferior do circuito, completando o circuito.
O design fundamental dos interruptores de membrana com cúpula metálica permite uma grande flexibilidade. Isso contribui para tornar o produto mais estável e confiável, além de melhorar a aparência e o efeito decorativo.
A sobreposição pode ser projetada da seguinte forma:
- Superfície plana
- Superfície esférica convexa
- Superfície plana convexa
- Formatos de chave redondos, quadrados, triangulares ou irregulares
Quando a tecla for projetada como uma tecla plana, uma tecla com moldura elevada ou um ponto cego, a camada espaçadora adesiva deve ser espessada para fornecer espaço suficiente para que a cúpula metálica se mova livremente.
Caso a sensação tátil não seja suficientemente boa, uma pequena almofada pode ser adicionada na parte de trás da área das teclas sobrepostas.
A camada de fixação da cúpula metálica pode ser projetada de duas maneiras:
- Estrutura perfurada na posição chave.
- Estrutura em relevo
Para o design com furos, o diâmetro do furo deve ser menor que o da cúpula metálica. Essa estrutura geralmente proporciona uma sensação tátil mais precisa e uma força de atuação mais uniforme. A estrutura em relevo proporciona um desempenho de vedação geral melhor.
Outra estrutura de cúpula metálica posiciona a cúpula diretamente sobre a posição da tecla no circuito superior para aprimorar a resposta tátil. Esse design é geralmente usado quando há muitas teclas e o tamanho geral do produto é pequeno, deixando pouco espaço para a passagem dos circuitos.
Interruptores de membrana com LEDs integrados
Interruptores de membrana com LEDs integrados Pode ser projetado com o circuito de LED e o circuito inferior na mesma camada ou em camadas diferentes.
Quando o circuito de LED e o circuito inferior estão na mesma camada, a estrutura é relativamente simples. No entanto, a janela do LED deve ser rebaixada. Caso contrário, o LED pode empurrar a camada superior e o próprio LED pode ser danificado pela pressão excessiva.
Um LED 0603 tem uma altura menor, mas seus pontos de solda são menores, o que dificulta a soldagem. Um LED 0806 geralmente tem cerca de 0,8 mm de altura, com pontos de solda maiores e menos problemas de solda fria.
Quando o circuito de LED e o circuito inferior estão em camadas diferentes, a estrutura torna-se mais complexa e o interruptor de membrana como um todo fica mais espesso. Nesse caso, a janela de LED não precisa necessariamente ser em relevo.
Para interruptores de membrana LED, geralmente é necessária uma camada de proteção antiestática na sobreposição. LEDs verdes e azuis são especialmente vulneráveis a danos eletrostáticos, principalmente no inverno.
Estruturas de interruptores de membrana à prova d'água
Os interruptores de membrana à prova d'água são geralmente projetados com uma estrutura de moldura embutida.
Uma estrutura comum é feita do mesmo tipo de material em duas partes separadas. A parte do circuito é embutida na parte do painel para formar um produto completo. Essa estrutura é amplamente utilizada, e cada camada adesiva deve usar adesivo à prova d'água.
Outra estrutura utiliza o circuito superior, o circuito inferior, a camada espaçadora e outras camadas com a mesma espessura para formar uma estrutura externa juntamente com a sobreposição. A parte do circuito é embutida no interior para formar uma estrutura integrada completa.
Os adesivos impermeáveis comuns incluem: 3M 9495LE e 3M GTM920.
Interruptores de membrana com guia de luz
Uma estrutura de guia de luz consiste em incorporar uma película guia de luz em um interruptor de membrana padrão. LEDs de emissão lateral são usados para iluminar as teclas. Folhas de luz fria EL também podem ser usadas.
Isso permite que o interruptor de membrana seja usado à noite ou em ambientes com pouca luz, além de melhorar sua aparência visual.
Na fabricação de interruptores de membrana com guia de luz, deve-se evitar vazamentos e interferências de luz provenientes da sobreposição e das bordas laterais. Todas as fitas adesivas dupla face devem ser pretas.
Após a aplicação da película guia de luz, a sensação tátil das teclas pode ficar mais fraca. Para melhorar a sensibilidade das teclas, podem ser adicionadas almofadas na parte de trás da área das teclas na sobreposição.
Estrutura de circuito dobrado
Uma estrutura de circuito dobrado é geralmente considerada quando há muitas teclas, o tamanho geral é pequeno e não há espaço suficiente para o roteamento do circuito.
Essa estrutura é projetada com camadas de circuito superior e inferior. Deve-se dar atenção especial ao processo de dobra, que deve ser realizado sob calor. O efeito a longo prazo da curvatura na vida útil também deve ser considerado.
Conclusão
Cada estrutura de interruptor de membrana possui suas próprias vantagens e limitações. O design mais confiável depende da aplicação específica, do ambiente operacional, dos requisitos táteis, dos requisitos de impermeabilidade, das necessidades de retroiluminação e do tamanho do produto.
No início do processo de projeto, deve-se selecionar a estrutura mais adequada dentre as opções disponíveis. fabricante de interruptores de membrana Para garantir alta qualidade do produto e desempenho estável a longo prazo.
