DE202021105862U1

DE202021105862U1 - Circuit substrate and keyboard with such a circuit substrate

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Publication number: DE202021105862U1
Application number: DE202021105862.5U
Authority: DE
Original assignee: Cherry Europe GmbH
Current assignee: Cherry Europe GmbH
Priority date: 2021-10-26
Filing date: 2021-10-26
Publication date: 2023-01-30
Anticipated expiration: 2031-10-27
Also published as: DE102022128057A1

Abstract

Schaltungssubstrat (10), insbesondere Leiterplatte, zur Anbringung von Tastenmodulen einer Tastatur, umfassend
mindestens eine an oder in dem Schaltungssubstrat (10) angeordnete Beleuchtungseinrichtung (11), insbesondere eine LED, zur Beleuchtung eines zugeordneten Tastenmoduls,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schaltungssubstrat (10) mindestens eine an oder in dem Schaltungssubstrat (10) angeordnete und der Beleuchtungseinrichtung (11) zugeordnete Planarspule (12) mit einer oder mehreren Windungen (13) umfasst, und
dass die Planarspule (12) zumindest einen Teil eines induktiven Sensors zur Erfassung der Betätigung des der Beleuchtungseinrichtung (11) zugeordneten Tastenmoduls ausbildet.

Circuit substrate (10), in particular a printed circuit board, for attaching key modules of a keyboard, comprising
at least one lighting device (11), in particular an LED, arranged on or in the circuit substrate (10) for lighting an associated key module,
characterized,
that the circuit substrate (10) comprises at least one planar coil (12) with one or more windings (13) arranged on or in the circuit substrate (10) and assigned to the lighting device (11), and
that the planar coil (12) forms at least part of an inductive sensor for detecting the actuation of the button module assigned to the lighting device (11).

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltungssubstrat und eine Tastatur mit einem derartigen Schaltungssubstrat.The invention relates to a circuit substrate and a keyboard with such a circuit substrate.

Es ist bekannt, an oder in Schaltungssubstraten, insbesondere Leiterplatte, zur Anbringung von Tastenmodulen einer Tastatur Beleuchtungseinrichtungen, insbesondere LEDs, zur Beleuchtung zugeordneter Tastenmodule anzubringen.It is known to attach lighting devices, in particular LEDs, to illuminate assigned key modules on or in circuit substrates, in particular printed circuit boards, for attaching key modules of a keyboard.

Die Schaltungssubstrate müssen hierbei derart ausgebildet sein, dass sich neben den Tastenmodulen und den Beleuchtungseinrichtungen auch weitere Komponenten, die für ein Zusammenwirken mit den Tastenmodulen vorgesehen sind, anordnen und gegebenenfalls elektrisch kontaktieren lassen.In this case, the circuit substrates must be designed in such a way that, in addition to the key modules and the lighting devices, other components that are intended for interaction with the key modules can also be arranged and optionally electrically contacted.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Schaltungssubstrat vorzuschlagen, insbesondere ein Schaltungssubstrat, an dem zusätzlich Komponenten angeordnet sind, die mit einem anzubringenden oder angebrachten Tastenmodul zusammenwirken. Ferner soll eine Tastatur mit einem derartigen Schaltungssubstrat angegeben werden.The invention is therefore based on the object of proposing a new circuit substrate, in particular a circuit substrate on which additional components are arranged which interact with a key module to be attached or attached. Furthermore, a keyboard with such a circuit substrate is to be specified.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Schaltungssubstrats gelöst durch ein Schaltungssubstrat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Tastatur durch eine Tatstatur mit den Merkmalen des Anspruchs 23. With regard to the circuit substrate, this object is achieved by a circuit substrate having the features of claim 1 and with regard to the keyboard by a keyboard having the features of claim 23.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous refinements and developments are specified in the respective dependent claims.

Das erfindungsgemäße Schaltungssubstrat zur Anbringung von Tastenmodulen einer Tastatur umfasst mindestens eine an oder in dem Schaltungssubstrat angeordnete Beleuchtungseinrichtung, insbesondere eine LED, zur Beleuchtung eines zugeordneten Tastenmoduls und mindestens eine an oder in dem Schaltungssubstrat angeordnete und der Beleuchtungseinrichtung zugeordnete Planarspule mit einer oder mehreren Windungen. Die Planarspule bildet zumindest einen Teil eines induktiven Sensors zur Erfassung der Betätigung des der Beleuchtungseinrichtung zugeordneten Tastenmoduls.The circuit substrate according to the invention for attaching key modules of a keyboard comprises at least one lighting device arranged on or in the circuit substrate, in particular an LED, for lighting an assigned key module and at least one planar coil with one or more windings arranged on or in the circuit substrate and assigned to the lighting device. The planar coil forms at least part of an inductive sensor for detecting the actuation of the button module assigned to the lighting device.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass das erfindungsgemäße Schaltungssubstrat die gemeinsame Anordnung von Beleuchtungseinrichtung und Planarspule ermöglicht, die beide einander und einem Tastenmodul zugeordnet sind und einerseits zu dessen Beleuchtung (Beleuchtungseinrichtung) und andererseits zu dessen Betätigungserfassung (Planarspule) bestimmt sind.The advantages of the invention lie in particular in the fact that the circuit substrate according to the invention enables the joint arrangement of the lighting device and planar coil, both of which are assigned to one another and to a key module and are intended on the one hand for its lighting (lighting device) and on the other hand for its actuation detection (planar coil).

Unter Schaltungssubstrat wird beispielsweise eine Leiterplatte, eine Schaltungsplatine, eine Schaltungsfolie, ein Stanzteil oder ein sonstiges Substrat mit aufgebrachten und/oder integrierten Leiterbahnen verstanden.A circuit substrate is understood to mean, for example, a printed circuit board, a circuit board, a circuit film, a stamped part or some other substrate with applied and/or integrated conductor tracks.

Das Tastenmodul weist beispielsweise ein Gehäuse und einen relativ zu dem Gehäuse beweglichen Stößel auf. Der Stößel ist zwischen einer Ausgangsposition und einer gedrückten Position beweglich, wobei die Bewegung üblicherweise geradlinig verläuft. Typischerweise wird der Stößel durch ein elastisches Mittel, beispielsweise eine Feder, insbesondere eine Druckfeder, in seiner Ausgangsposition gehalten. An einem freien Ende des Stößels kann eine Tastenkappe zur Betätigung durch einen Bediener angeordnet sein. Durch Druck des Bedieners auf die Tastenkappe wird der Stößel aus seiner Ausgangsposition in Richtung gedrückter Position bewegt, das elastische Mittel wird hierbei gespannt. Ohne Druck durch einen Bediener wird der Stößel durch das gespannte elastische Element wieder in Richtung Ausgangsposition zurückbewegt. Die Beleuchtung des Tastenmoduls durch die Beleuchtungseinrichtung kann derart erfolgen, dass die Tastenkappe für einen Bediener vom Licht umstrahlt erscheint und/oder dass eine gegebenenfalls zumindest teilweise lichtdurchlässige Tastenkappe im lichtdurchlässigen Bereich leuchtet. Das Tastenmodul kann zur Weiterleitung des Lichts gegebenenfalls lichtdurchlässige Komponenten aufweisen.The key module has, for example, a housing and a plunger that can be moved relative to the housing. The plunger is movable between a home position and a depressed position, with movement typically being linear. Typically, the plunger is held in its initial position by an elastic means, for example a spring, in particular a compression spring. A key cap for actuation by an operator can be arranged at a free end of the plunger. When the operator presses on the key cap, the plunger is moved from its initial position in the direction of the depressed position, and the elastic means is tensioned in the process. Without pressure from an operator, the ram is moved back towards the starting position by the tensioned elastic element. The key module can be illuminated by the illumination device in such a way that the key cap appears to be surrounded by light for an operator and/or that an optionally at least partially translucent key cap glows in the translucent area. The button module can optionally have translucent components to transmit the light.

Vorzugsweise ist der mindestens einen Planarspule ein Kondensator zugeordnet, der auf oder in dem Schaltungssubstrat, aber auch außerhalb des Schaltsubstrats angeordnet sein kann. Planarspule und Kondensator bilden einen LC-Resonanzschwingkreis. Die Planarspule bzw. der LC-Resonanzschwingkreis einerseits und mindestens ein geeignetes Bedämpfungselement an beweglichen Teilen des Tastenmoduls andererseits bilden zusammen beispielsweise einen induktiven Näherungsschalter, der eine Annäherung oder Entfernung des Bedämpfungselements an die bzw. von der Planarspule signalisiert.A capacitor is preferably assigned to the at least one planar coil, which capacitor can be arranged on or in the circuit substrate, but also outside of the circuit substrate. Planar coil and capacitor form an LC resonant circuit. The planar coil or the LC resonant circuit on the one hand and at least one suitable damping element on moving parts of the key module on the other hand together form an inductive proximity switch, for example, which signals the approach or removal of the damping element to or from the planar coil.

Die Planarspule bildet vorzugsweise einen Spuleninnenraum und einen Spulenaußenraum aus, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Bereich des Spuleninnenraums oder im Bereich des Spulenaußenraums an oder in dem Schaltungssubstrat angebracht ist.The planar coil preferably forms a coil interior space and a coil exterior space, with the illumination device being attached to or in the circuit substrate in the region of the coil interior space or in the region of the coil exterior space.

Auch kann die Planarspule mehrere Windungen aufweisen und die Beleuchtungseinrichtung dann im Bereich eines Zwischenraums zwischen Windungen an oder in dem Schaltungssubstrat angebracht sein.Also, the planar coil can have multiple turns and the lighting device then in the region of a gap between Windings may be attached to or in the circuit substrate.

Die Planarspule kann eine Ringform aufweisen. Alternativ oder additiv kann die Planarspule an ihrer Außenseite und/oder Innenseite eine runde Form, insbesondere eine Kreisform oder eine ovale Form oder eine elliptische Form, oder eine eckige Form, insbesondere eine vieleckige Form, beispielsweise dreieckige oder viereckige, vorzugsweise rechteckige oder quadratische, oder fünfeckige oder sechseckige oder siebeneckige oder achteckige Form, insbesondere mit abgerundeten Ecken, aufweisen.The planar coil may have an annular shape. Alternatively or additionally, the outside and/or inside of the planar coil can have a round shape, in particular a circular shape or an oval shape or an elliptical shape, or an angular shape, in particular a polygonal shape, for example triangular or square, preferably rectangular or square, or have a pentagonal or hexagonal or heptagonal or octagonal shape, in particular with rounded corners.

Es ist auch möglich, dass die Planarspule aus zwei oder mehreren Einzelspulen besteht, die gemeinsam zumindest einen Teil des induktiven Sensors zur Erfassung der Betätigung des Tastenmoduls ausbilden. Die Einzelspulen können in Reihe oder parallel geschaltet sein, beispielsweise zur Verwirklichung einer Differenzschaltung der zwei oder mehreren Einzelspulen. Auch können die Einzelspulen zwischen sich, insbesondere im Spulenaußenraum der Einzelspulen, einen Freiraum ausbilden, wobei im Bereich dieses Freiraums die Beleuchtungseinrichtung an oder in dem Schaltungssubstrat angebracht ist.It is also possible for the planar coil to consist of two or more individual coils, which together form at least part of the inductive sensor for detecting the actuation of the button module. The individual coils can be connected in series or in parallel, for example to implement a differential connection of the two or more individual coils. The individual coils can also form a free space between them, in particular in the coil exterior of the individual coils, with the lighting device being attached to or in the circuit substrate in the region of this free space.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Beleuchtungseinrichtung, insbesondere eine LED, mittels Oberflächenmontage, insbesondere SMT (surface-mounting technology), an dem Schaltungssubstrat angebracht ist. Es ist auch möglich, dass die Beleuchtungseinrichtung eine bedrahtete Beleuchtungseinrichtung, insbesondere eine bedrahtete LED, ist, die mittels Durchsteckmontage, insbesondere THT (through-hole technology), an dem Schaltungssubstrat (10) angebracht ist. Unter „bedrahtet“ wird hierbei verstanden, dass Drahtanschlüsse oder auch allgemein elektrische Anschlüsse zum elektrischen Anschließen der Beleuchtungseinrichtung vorgesehen sind. Üblicherweise stehen die Drahtanschlüsse bzw. elektrischen Anschlüsse der Beleuchtungseinrichtung senkrecht zur flächigen Ausrichtung des Schaltungssubstrats. Typischerweise befindet sich die montierte Beleuchtungseinrichtung räumlich außerhalb des SchaltungssubstratsOne embodiment provides that the lighting device, in particular an LED, is attached to the circuit substrate by means of surface mounting, in particular SMT (surface-mounting technology). It is also possible for the lighting device to be a wired lighting device, in particular a wired LED, which is attached to the circuit substrate (10) by means of through-hole mounting, in particular THT (through-hole technology). “Wired” is understood here to mean that wire connections or electrical connections in general are provided for the electrical connection of the lighting device. The wire connections or electrical connections of the lighting device are usually perpendicular to the planar alignment of the circuit substrate. Typically, the mounted lighting device is spatially external to the circuit substrate

Die Planarspule kann durch Leiterbahnen und/oder als gedruckte Schaltung und/oder als metallisierte Folie und/oder als gestanzte Metallplatte in oder an dem Schaltungssubstrat ausgebildet und/oder angebracht sein.The planar coil can be formed and/or attached by conductor tracks and/or as a printed circuit and/or as a metallized foil and/or as a stamped metal plate in or on the circuit substrate.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Planarspule mindestens eine Windung aufweist. Unter einer Windung wird insbesondere eine vollständige Windung verstanden. Insbesondere weist die Windung zumindest weitgehend eine Kreis- oder Ovalform oder auch eine eckige Form, beispielsweise eine Rechteckform, beispielsweise mit abgerundeten Ecken, auf.An embodiment of the invention provides that the planar coil has at least one turn. A turn is understood to mean, in particular, a complete turn. In particular, the winding at least largely has a circular or oval shape or also an angular shape, for example a rectangular shape, for example with rounded corners.

Zweckmäßigerweise weist die Planarspule eine Spulenebene auf, in der die eine oder mehreren Windungen der Planarspule angeordnet sind. Die Windungen weisen somit unterschiedliche Abmessungen in dieser Ebene auf und sind in dieser Ebene ineinander angeordnet. Entsprechend kann auch die gegebenenfalls zahlreiche Windungen umfassende Planarspule eine Kreis- oder Ringform oder eine Ovalform oder eine eckige Form, beispielsweise eine Rechteckform, gegebenenfalls mit abgerundeten Ecken, aufweisen. Mehrere Windungen einer Planarspule können auch spiralförmig ineinander verlaufen.The planar coil expediently has a coil plane in which the one or more turns of the planar coil are arranged. The windings thus have different dimensions in this plane and are arranged one inside the other in this plane. Correspondingly, the planar coil possibly comprising numerous windings can also have a circular or ring shape or an oval shape or an angular shape, for example a rectangular shape, possibly with rounded corners. Several turns of a planar coil can also run spirally into one another.

Die Planarspule kann an einer Oberseite oder einer Unterseite des Schaltungssubstrats oder zwischen mindestens zwei Lagen bzw. Schichten des Schaltungssubstrats angeordnet sein. Bei der Oberseite handelt es sich vorzugsweise um die Seite oder Fläche des Schaltungssubstrats, an der auch das Tastenmodul angebracht ist bzw. die dem Tastenmodul zugewandt ist. Die Unterseite ist entsprechend diejenige Seite oder Fläche, welche dem Tastenmodul abgewandt ist.The planar coil can be arranged on an upper side or an underside of the circuit substrate or between at least two layers or layers of the circuit substrate. The upper side is preferably the side or surface of the circuit substrate to which the key module is also attached or which faces the key module. Accordingly, the underside is the side or surface that faces away from the key module.

Das Schaltungssubstrat kann mehrlagig aufgebaut sein, wobei die Beleuchtungseinrichtung und die Planarspule in oder an einer oberen Lage ausgebildet und/oder angeordnet sind. Hierbei kann die obere Lage auf einer Träger- und/oder Isolationslage angeordnet sein. Auf der der oberen Lage gegenüberliegenden Seite der Träger- und/oder Isolationslage kann eine Abschirmlage angeordnet sein, die zumindest im Bereich unterhalb der Planarspule eine Abschirmung, insbesondere eine metallische Abschirmung aufweist.The circuit substrate can have a multilayer structure, with the lighting device and the planar coil being formed and/or arranged in or on an upper layer. In this case, the upper layer can be arranged on a carrier and/or insulation layer. A shielding layer can be arranged on the side of the carrier and/or insulation layer opposite the upper layer, which has a shield, in particular a metallic shield, at least in the region below the planar coil.

Die elektrische Kontaktierung der Beleuchtungseinrichtung und/oder der Planarspule, beispielsweise mittels Anschlussleitungen, kann in einer weiteren Lage, insbesondere einer unteren Lage erfolgen. Vorzugsweise sind die Kontaktierungen radial zu den Windungen der Planarspule nach außen geführt, um eine Kopplung zwischen den Kontaktierungen und der Planarspule möglichst gering zu halten. Vorzugsweise ist die Bedrahtung oder der elektrische Anschluss der Beleuchtungseinrichtung und/oder der Planarspule von der oberen Lage bis zur weiteren, insbesondere unteren Lage durch das Schaltungssubstrat hindurchgeführt. Zwischen der oberen Lage und der weiteren, insbesondere unteren Lage kann eine Abschirmlage, insbesondere eine metallische Abschirmlage, angeordnet sein, die im Bereich der Planarspule eine Ausnehmung aufweist, in die im Bereich einer Kontaktierung der Beleuchtungseinrichtung in der weiteren, insbesondere unteren Lage eine Zunge zur Abschirmung zwischen Kontaktierung der Beleuchtungseinrichtung und Planarspule hineinragt. Ferner kann zwischen der oberen Lage und der Abschirmlage und/oder zwischen der weiteren, insbesondere unteren Lage und der Abschirmlage jeweils eine Träger- und/oder Isolationslage angeordnet sein.The electrical contacting of the lighting device and/or the planar coil, for example by means of connecting lines, can take place in a further layer, in particular a lower layer. The contacts are preferably routed outwards radially to the turns of the planar coil in order to keep coupling between the contacts and the planar coil as low as possible. Preferably, the wiring or the electrical connection of the lighting device and/or the planar coil is passed through the circuit substrate from the upper layer to the further, in particular lower, layer. A shielding layer, in particular a metallic shielding layer, can be arranged between the upper layer and the further, in particular lower layer, which has a recess in the area of the planar coil, into which in the area of a contacting of the Lighting device in the further, in particular lower layer protrudes a tongue for shielding between contacting the lighting device and planar coil. Furthermore, a carrier and/or insulation layer can be arranged between the upper layer and the shielding layer and/or between the further, in particular lower, layer and the shielding layer.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schaltungssubstrats sieht vor, dass das Schaltungssubstrat mehrlagig ausgebildet ist, wobei die Beleuchtungseinrichtung in oder an einer oberen Lage angeordnet ist. Mindestens zwei Planarspulen, nämlich mindestens eine erste Planarspule und mindestens eine zweite Planarspule, die in verschiedenen Lagen, nämlich der oberen Lage und einer weiteren, insbesondere mittleren Lage des Schaltungssubstrats übereinander angeordnet sind, sind der Beleuchtungseinrichtung und damit einem Tastenmodul zugeordnet. Die mindestens zwei Planarspulen können parallel oder in Reihe geschaltet sein, wobei jede der mindestens zwei Planarspulen und damit auch die mindestens zwei Planarspulen gemeinsam einen Teil des induktiven Sensors zur Erfassung der Betätigung des der Beleuchtungseinrichtung zugeordneten Tastenmoduls ausbilden. Es können genau zwei derartig räumlich übereinander angeordnete Planarspulen vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, die Anzahl der räumlich übereinander angeordneten und elektrisch in Reihe oder parallel miteinander verschalteten Planarspulen beliebig zu erhöhen und beispielsweise drei oder auch mehrere Planarspulen entsprechend anzuordnen. Die Wickelrichtung der ersten und zweiten Planarspule und auch der gegebenenfalls weiteren Planarspulen ist vorzugsweise bei allen Planarspulen gleich.A further development of the circuit substrate according to the invention provides that the circuit substrate is formed in multiple layers, with the lighting device being arranged in or on an upper layer. At least two planar coils, namely at least a first planar coil and at least a second planar coil, which are arranged one above the other in different layers, namely the upper layer and a further, in particular middle layer of the circuit substrate, are assigned to the lighting device and thus to a key module. The at least two planar coils can be connected in parallel or in series, with each of the at least two planar coils and thus also the at least two planar coils together forming part of the inductive sensor for detecting the actuation of the key module assigned to the lighting device. Exactly two such planar coils arranged spatially one above the other can be provided. However, it is also possible to increase the number of planar coils arranged spatially one above the other and electrically connected to one another in series or in parallel and to arrange three or more planar coils accordingly, for example. The winding direction of the first and second planar coils and also of the other planar coils, if any, is preferably the same for all planar coils.

Eine Kontaktierung der Beleuchtungseinrichtung erfolgt zweckmäßigerweise in der oberen Lage des Schaltungssubstrats und eine Kontaktierung der beiden Planarspulen in einer unteren Lage des Schaltungssubstrats, wobei die untere Lage insbesondere auf einer der oberen Lage gegenüberliegenden Seite der mittleren Lage angeordnet ist.The lighting device is expediently contacted in the upper layer of the circuit substrate and the two planar coils are contacted in a lower layer of the circuit substrate, with the lower layer being arranged in particular on a side of the middle layer opposite the upper layer.

Hierbei können die Kontaktierung der Beleuchtungseinrichtung und die Kontaktierung der Planarspulen übereinander im Schaltungssubstrat angeordnet sein. Ferner kann in diesem Fall zwischen der oberen Lage und der unteren Lage eine Abschirmlage, insbesondere eine metallische Abschirmlage, angeordnet sein, die im Bereich der Planarspulen eine Ausnehmung aufweist, in die im Bereich der Kontaktierungen der Beleuchtungseinrichtung und der Planarspulen eine Zunge zur Abschirmung zwischen den Kontaktierungen hineinragt. Alternativ können auch die Kontaktierungen in der mittleren Lage und die Abschirmlage mit Ausnehmung und Zunge im Bereich der Kontaktierungen in der unteren Lage angeordnet werden, wobei in diesem Fall allerdings der Abschirmeffekt geringer ausfällt.In this case, the contacting of the lighting device and the contacting of the planar coils can be arranged one above the other in the circuit substrate. Furthermore, in this case, a shielding layer, in particular a metallic shielding layer, can be arranged between the upper layer and the lower layer, which has a recess in the area of the planar coils into which a tongue for shielding between the contacts protrudes. Alternatively, the contacts can also be arranged in the middle layer and the shielding layer with recess and tongue in the area of the contacts can be arranged in the lower layer, although in this case the shielding effect is less pronounced.

Vorzugsweise ist zwischen der oberen Lage und der Abschirm- und/oder mittleren Lage und/oder zwischen der unteren Lage und der Abschirm- und/oder mittleren Lage jeweils eine Träger- und/oder Isolationslage angeordnet.A carrier and/or insulation layer is preferably arranged between the upper layer and the shielding and/or middle layer and/or between the lower layer and the shielding and/or middle layer.

Zweckmäßigerweise wiest das erfindungsgemäße Schaltungssubstrat mindestens eine durchgehende Ausnehmung zur Anbringung eines Tastenmoduls auf, die insbesondere in einem Spuleninnenraum der Planarspule angeordnet ist.The circuit substrate according to the invention expediently has at least one continuous recess for attaching a key module, which is arranged in particular in a coil interior space of the planar coil.

Auch kann vorgesehen sein, dass die Planarspule in einer Spulenebene zur Abschirmung von einer elektrisch leitenden Lage, insbesondere einer Ground-Lage, umgeben sein, wobei die elektrisch leitende Lage von der Planarspule beabstandet und elektrisch isoliert ist, wobei der Abstand zwischen Planarspule und elektrisch leitender Lage insbesondere mindestens 0,2 mm, vorzugsweise mindestens 0,3 mm beträgt.Provision can also be made for the planar coil to be surrounded by an electrically conductive layer, in particular a ground layer, in one coil plane for shielding, the electrically conductive layer being spaced apart from the planar coil and electrically insulated, the distance between the planar coil and the electrically conductive Location is in particular at least 0.2 mm, preferably at least 0.3 mm.

Die erfindungsgemäße Tastatur umfasst ein erfindungsgemäßes Schaltungssubstrat und Tastenmodule, die an dem Schaltungssubstrat angebracht und dort jeweils einer Beleuchtungseinrichtung und mindestens einer Planarspule zugeordnet sind.The keyboard according to the invention comprises a circuit substrate according to the invention and key modules which are attached to the circuit substrate and are each assigned to an illumination device and at least one planar coil there.

Das erfindungsgemäße Schaltungssubstrat ist somit vorzugsweise als Bestandteil einer Tastatur vorgesehen. Das Schaltungssubstrat ist hierbei beispielsweise in einem Rahmen oder Gehäuse der Tastatur angeordnet.The circuit substrate according to the invention is thus preferably provided as part of a keyboard. In this case, the circuit substrate is arranged, for example, in a frame or housing of the keyboard.

Vorzugsweise umfasst jedes Tastenmodul ein relativ zum Schaltungssubstrat und damit zu der oder den Planarspulen bewegliches Bedämpfungselement zur Bedämpfung der zugeordneten Planarspule oder der zugeordneten Planarspulen.Each key module preferably includes a damping element that is movable relative to the circuit substrate and thus to the planar coil or coils for damping the associated planar coil or planar coils.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen, bei denen gegebenenfalls einzelne Lagen oder Komponenten ausgeblendet sind, näher erläutert.The invention is explained in more detail below, also with regard to further features and advantages, on the basis of the description of exemplary embodiments and with reference to the accompanying schematic drawings, in which individual layers or components are optionally hidden.

Dabei zeigen

1 und 2 in Draufsicht und in perspektivischer Explosionsdarstellung eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltungssubstrats,
3 und 4 in Draufsicht und in perspektivischer Explosionsdarstellung eine zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltungssubstrats,
5 und 6 in Draufsicht und in perspektivischer Explosionsdarstellung eine dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltungssubstrats,
7 bis 11 in verschiedenen Ansichten eine vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltungssubstrats,
12 in Draufsicht eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltungssubstrats, und
13 bis 17 in verschiedenen Ansichten eine sechste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltungssubstrats.

show it

1 and 2 a top view and a perspective exploded view of a first embodiment of the circuit substrate according to the invention,
3 and 4 a top view and a perspective exploded view of a second embodiment of the circuit substrate according to the invention,
5 and 6 a top view and a perspective exploded view of a third embodiment of the circuit substrate according to the invention,
7 until 11 in various views a fourth embodiment of the circuit substrate according to the invention,
12 in plan view a fifth embodiment of the circuit substrate according to the invention, and
13 until 17 in different views a sixth embodiment of the circuit substrate according to the invention.

Einander entsprechende Teile und Komponenten sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and components are given the same reference numerals throughout the figures.

1 bis 17 zeigen sechs verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Schaltungssubstrats 10, wobei es sich jeweils um eine gegebenenfalls mehrlagige Leiterplatte handelt. Das Schaltungssubstrat 10 ist bestimmt zur Anbringung von Tastenmodulen einer Tastatur. An dem Schaltungssubstrat 10 ist jeweils eine Beleuchtungseinrichtung 11, und zwar eine LED, angeordnet. Diese Beleuchtungseinrichtung 11 ist bestimmt zur Beleuchtung eines nicht dargestellten, zugeordneten Tastenmoduls. Weiter umfasst jedes Schaltungssubstrat mindestens eine an oder in dem Schaltungssubstrat 10 angeordnete und der Beleuchtungseinrichtung 11 zugeordnete Planarspule 12 mit mehreren Windungen 13, wobei die einander zugeordneten Beleuchtungseinrichtungen 11 und Planarspulen 12 jeweils gemeinsam einem nicht dargestellten Tastenmodul zugeordnet sind, um dieses zu beleuchten bzw. zu hinterleuchten und dessen Betätigung zu erfassen. Die Planarspulen 12 sind zur Erfassung der Betätigung des zugeordneten Tastenmoduls als Teil eines induktiven Sensors ausbildet. Die Planarspulen 12 weisen jeweils eine Spulenebene auf, in der die Windungen 13 angeordnet sind. 1 until 17 12 show six different embodiments of a circuit substrate 10 according to the invention, each of which is an optionally multi-layer printed circuit board. The circuit substrate 10 is intended for attaching key modules of a keyboard. An illumination device 11, namely an LED, is arranged on the circuit substrate 10 in each case. This lighting device 11 is intended to illuminate an associated key module (not shown). Furthermore, each circuit substrate comprises at least one planar coil 12 with a plurality of windings 13 which is arranged on or in the circuit substrate 10 and is assigned to the lighting device 11, the mutually assigned lighting devices 11 and planar coils 12 each being jointly assigned to a key module (not shown) in order to illuminate or close it backlight and to detect its operation. The planar coils 12 are designed as part of an inductive sensor to detect the actuation of the assigned button module. The planar coils 12 each have a coil plane in which the turns 13 are arranged.

Die Planarspulen 12 bilden jeweils einen Spuleninnenraum 14 und einen Spulenaußenraum 15 aus. Bei der ersten Ausführungsform (1 und 2) und bei der sechsten Ausführungsform (13 bis 17) ist die Beleuchtungseinrichtung 11 jeweils im Bereich des Spulenaußenraums 15 am Schaltungssubstrat 10 angebracht. Bei der zweiten Ausführungsform ( 3 und 4) ist die Beleuchtungseinrichtung 11 in einem Zwischenraum 16 zwischen Windungen 13 der Planarspule 12 am Schaltungssubstrat 10 angebracht. Bei der dritten Ausführungsform (5 und 6) und bei der vierten Ausführungsform (7 bis 11) ist die Beleuchtungseinrichtung 11 im Bereich des Spuleninnenraums 14 an dem Schaltungssubstrat 10 angebracht ist.The planar coils 12 each form a coil interior 14 and a coil exterior 15 . In the first embodiment ( 1 and 2 ) and in the sixth embodiment ( 13 until 17 ) the lighting device 11 is attached to the circuit substrate 10 in the region of the coil exterior 15 in each case. In the second embodiment ( 3 and 4 ) the lighting device 11 is attached to the circuit substrate 10 in a gap 16 between turns 13 of the planar coil 12 . In the third embodiment ( 5 and 6 ) and in the fourth embodiment ( 7 until 11 ) the lighting device 11 is attached to the circuit substrate 10 in the region of the coil interior 14 .

Die fünfte Ausführungsform nach 12 zeigt eine Planarspule, die aus zwei Einzelspulen 12a, 12b besteht, die gemeinsam zumindest einen Teil des induktiven Sensors zur Erfassung der Betätigung des Tastenmoduls ausbilden. Im gezeigten Beispiel sind die Einzelspulen 12a, 12b in Reihe geschaltet, wobei alternativ auch eine parallele Schaltung möglich ist. Dadurch lässt sich beispielsweise eine Differenzschaltung der zwei Einzelspulen 12a, 12b verwirklichen. Bei dieser fünften Ausführungsform bilden die Einzelspulen 12a, 12b zwischen sich einen Freiraum 17 aus, der im Spulenaußenraum 15 der beiden Einzelspulen 12a, 12b liegt. Im Bereich dieses Freiraums 17 ist bei der fünften Ausführungsform die Beleuchtungseinrichtung 11 am Schaltungssubstrat 10 angebracht.The fifth embodiment after 12 shows a planar coil, which consists of two individual coils 12a, 12b, which together form at least part of the inductive sensor for detecting the actuation of the button module. In the example shown, the individual coils 12a, 12b are connected in series, with a parallel connection also being possible as an alternative. As a result, a differential circuit of the two individual coils 12a, 12b can be implemented, for example. In this fifth embodiment, the individual coils 12a, 12b form a free space 17 between them, which is located in the coil outer space 15 of the two individual coils 12a, 12b. In the fifth embodiment, the lighting device 11 is attached to the circuit substrate 10 in the area of this free space 17 .

Bei den verschiedenen Ausführungsformen weisen die Planarspulen 12 verschiedene Formen auf, wobei die Formen jeweils nur in etwa oder im Wesentlichen den jeweils genannten geometrischen Formen entsprechen. Bei der ersten Ausführungsform (1 und 2) und bei der vierten Ausführungsform (7 bis 11) weist die Planarspule 12 eine Ringform auf, das heißt die Innenseite und die Außenseite der Planarspule 12 bilden eine Kreisform. Bei der zweiten Ausführungsform (3 und 4) weist die Innenseite der Planarspule 12 eine Kreisform auf, die Außenseite hingegen ist aus zwei Kreisen unterschiedlichen Durchmessers mit geraden Übergängen gebildet. Diese Form ermöglicht die Ausbildung des bereits genannten Zwischenraums 16 zwischen den Windungen 13 der Planarspule 12, um dort die Beleuchtungseinrichtung 11 anordnen zu können. Bei der dritten Ausführungsform sind Innenseite und Außenseite der Planarspule entsprechend gebildet, und zwar jeweils aus zwei zueinander verschobenen Kreisen gleichen Durchmessers mit geraden Übergängen. Die beiden Einzelspulen 12a, 12b der fünften Ausführungsform weisen jeweils an der Innenseite und der Außenseite die Form eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken auf. Die erste und die zweite Planarspule 12c, 12d der sechsten Ausführungsform weisen jeweils eine Kreisform vergleichbar der ersten und vierten Ausführungsform auf.In the various embodiments, the planar coils 12 have different shapes, the shapes in each case only roughly or essentially corresponding to the geometric shapes mentioned in each case. In the first embodiment ( 1 and 2 ) and in the fourth embodiment ( 7 until 11 ), the planar coil 12 has a ring shape, that is, the inside and the outside of the planar coil 12 form a circular shape. In the second embodiment ( 3 and 4 ) the inside of the planar coil 12 has a circular shape, while the outside is formed from two circles of different diameters with straight transitions. This shape enables the already mentioned intermediate space 16 to be formed between the windings 13 of the planar coil 12 in order to be able to arrange the lighting device 11 there. In the third embodiment, the inside and outside of the planar coil are formed accordingly, namely in each case from two mutually shifted circles of the same diameter with straight transitions. The two individual coils 12a, 12b of the fifth embodiment each have the shape of a rectangle with rounded corners on the inside and the outside. The first and the second planar coil 12c, 12d of the sixth embodiment each have a circular shape comparable to the first and fourth embodiment.

Die Beleuchtungseinrichtungen 11 können mittels Oberflächenmontage, insbesondere SMT (surface-mounting technology), an dem Schaltungssubstrat 10 angebracht sein, wie dies beispielhaft bei der sechsten Ausführungsform (13 bis 17) gezeigt ist. Eine vorgesehene elektrische Kontaktierung 28 liegt hier direkt an der Beleuchtungseinrichtung 11 an. Es ist aber ebenso möglich, dass die Beleuchtungseinrichtung 11 eine bedrahtete Beleuchtungseinrichtung, insbesondere eine bedrahtete LED, ist, die mittels Durchsteckmontage, insbesondere THT (through-hole technology), an dem Schaltungssubstrat 10 angebracht ist, wie dies beispielhaft bei der vierten Ausführungsform (7 bis 11) mit einer Bedrahtung 23 der Beleuchtungseinrichtung 11 gezeigt ist, die durch das Schaltungssubstrat 10 hindurch bis zu einer vorgesehenen elektrischen Kontaktierung 28 geführt ist.The lighting devices 11 can be attached to the circuit substrate 10 by means of surface mounting, in particular SMT (surface-mounting technology), as is exemplified in the sixth embodiment ( 13 until 17 ) is shown. An electrical contact 28 is provided here directly on the lighting device direction 11 on. However, it is also possible for the lighting device 11 to be a wired lighting device, in particular a wired LED, which is attached to the circuit substrate 10 by means of through-hole mounting, in particular THT (through-hole technology), as is the case for example in the fourth embodiment ( 7 until 11 ) is shown with a wiring 23 of the lighting device 11, which is routed through the circuit substrate 10 to an electrical contact 28 provided.

Die Planarspule 12 kann durch Leiterbahnen und/oder als gedruckte Schaltung und/oder als metallisierte Folie und/oder als gestanzte Metallplatte in oder an dem Schaltungssubstrat 10 ausgebildet und/oder angebracht sein. Eine elektrische Kontaktierung 31 der Planarspulen 12 erfolgt über eine zur Ebene der Planarspule 12 versetzte Ebene, wobei durch das Schaltungssubstrat hindurch gegebenenfalls eine Bedrahtung 24 oder alternative elektrische Verbindung der Planarspule 12 zur elektrischen Kontaktierung 31 vorgesehen ist, wie dies beispielsweise bei der vierten Ausführungsform (7 bis 11) gezeigt ist.The planar coil 12 can be formed and/or attached in or on the circuit substrate 10 by conductor tracks and/or as a printed circuit and/or as a metallized foil and/or as a stamped metal plate. Electrical contacting 31 of the planar coils 12 takes place via a plane that is offset from the plane of the planar coil 12, wiring 24 or alternative electrical connection of the planar coil 12 for electrical contacting 31 being provided through the circuit substrate, as is the case for example in the fourth embodiment ( 7 until 11 ) is shown.

Bei den Kontaktierungen 28, 31 handelt es sich um elektrische Anschlussleitungen. Diese werden bevorzugt radial zu den Windungen 13 der Planarspule 12 nach außengeführt, um eine möglichst geringe Kopplung zwischen den Kontaktierungen 28, 31 bzw. Anschlussleitungen und der Planarspule 12 zu erreichen.The contacts 28, 31 are electrical connection lines. These are preferably routed outwards radially to the windings 13 of the planar coil 12 in order to achieve the lowest possible coupling between the contacts 28, 31 or connection lines and the planar coil 12.

Die Planarspule 12 ist bei der ersten bis fünften Ausführungsform zusammen mit der Beleuchtungseinrichtung 11 an einer Oberseite 18 des Schaltungssubstrats 10, und zwar in einer oberen Lage 20 angeordnet. Die erste bis dritte Ausführungsform zeigen, dass auf diese erste Lage 20 auf einer Träger- und Isolationslage 29 aufgebracht ist, an deren entgegengesetzter Seite eine weitere, in diesem Fall untere Lage 22 angeordnet ist. Diese unter Lage 22 ist als metallische Abschirmlage 25 mit einer Ausnehmung 26 im Bereich unterhalb der Planarspule 12 ausgebildet. Deren der Planarspule 12 abgewandte Seite bildet eine Unterseite 19 des Schaltungssubstrats.In the first to fifth embodiments, the planar coil 12 is arranged together with the lighting device 11 on an upper side 18 of the circuit substrate 10, namely in an upper layer 20. FIG. The first to third embodiments show that a support and insulation layer 29 is applied to this first layer 20, on the opposite side of which a further layer 22, in this case the bottom layer, is arranged. This lower layer 22 is designed as a metallic shielding layer 25 with a recess 26 in the area below the planar coil 12 . Its side facing away from the planar coil 12 forms an underside 19 of the circuit substrate.

Bei der vierten Ausführungsform (7 bis11) ist im Unterschied hierzu zwischen der oberen Lage 20, die wiederum die Planarspule 12 und die Beleuchtungseinrichtung 11 aufweist, und der unteren Lage 22 eine mittlere Lage 21 vorgesehen. Diese mittlere Lage 21 ist als metallische Abschirmlage 25, die im Bereich der Planarspule 12 wiederum eine Ausnehmung 26 aufweist, vorgesehen. Die untere Lage 20 dient in diesem Fall dazu, die elektrische Kontaktierung 28 der Beleuchtungseinrichtung 11 und die elektrische Kontaktierung 31 der Planarspule 12 aufzunehmen, ferner ist auch hier eine metallische Abschirmlage 25 mit Ausnehmung 26 im Bereich unterhalb der Planarspule 12 vorgesehen. In der mittleren Lage 21 bildet die metallische Abschirmlage 25 eine in die Ausnehmung 26 hineinreichende metallische Zunge 27 aus, die im Bereich der Kontaktierung 28 der Beleuchtungseinrichtung 11 vorgesehen ist und die Planarspule 12 in der oberen Lage 20 gegen diese Kontaktierung 28 der Beleuchtungseinrichtung 11 in der unteren Lage 22 abschirmt. Bei dieser vierten Ausführungsform ist zwischen erster Lage 20 und mittlerer Lage 21 eine Träger- und/oder Isolationslage 29 und ferner zwischen mittlerer Lage 21 und unterer Lage 22 eine Träger- und Isolationslage 30 angeordnet, auf denen die jeweiligen Lagen 20, 21, 22 aufgebracht oder angebracht sind. Alternativ können auch die Kontaktierungen 28, 31 in der mittleren Lage 21 und die Abschirmlage 25 mit Ausnehmung 26 und Zunge 27 im Bereich der Kontaktierungen 28, 31 in der unteren Lage 22 angeordnet werden.In the fourth embodiment ( 7 until 11 ) In contrast to this, a middle layer 21 is provided between the upper layer 20 , which in turn has the planar coil 12 and the lighting device 11 , and the lower layer 22 . This middle layer 21 is provided as a metallic shielding layer 25 which in turn has a recess 26 in the area of the planar coil 12 . In this case, the lower layer 20 serves to accommodate the electrical contact 28 of the lighting device 11 and the electrical contact 31 of the planar coil 12 . In the middle layer 21, the metallic shielding layer 25 forms a metallic tongue 27 that extends into the recess 26, which is provided in the area of the contact 28 of the lighting device 11 and the planar coil 12 in the upper layer 20 against this contact 28 of the lighting device 11 in the lower layer 22 shields. In this fourth embodiment, a carrier and/or insulation layer 29 is arranged between the first layer 20 and the middle layer 21 and a carrier and insulation layer 30 is also arranged between the middle layer 21 and the lower layer 22, on which the respective layers 20, 21, 22 are applied or are attached. Alternatively, the contacts 28, 31 in the middle layer 21 and the shielding layer 25 with recess 26 and tongue 27 in the area of the contacts 28, 31 in the lower layer 22 can be arranged.

Zentraler Unterschied der sechsten Ausführungsform (13 bis 17) zur vierten Ausführungsform (7 bis 11) ist das Vorsehen von zwei Planarspulen, einer ersten Planarspule 12c in der oberen Lage 20 und einer zweiten Planarspule 12d in der mittleren Lage 21. Die beiden Planarspulen 12c, 12d sind im gezeigten Beispiel in Reihe geschaltet, wobei auch eine Parallelschaltung möglich ist. Die Anzahl der räumlich übereinander angeordneten und elektrisch in Reihe oder parallel miteinander verschalteten Planarspulen 12c, 12d könnte auch beliebig erhöht werden und beispielsweise drei oder auch mehrere Planarspulen entsprechend angeordnet werden, die Anzahl der Lagen erhöht sich dadurch. Die Wickelrichtung der ersten und zweiten Planarspule 12c, 12d ist gleich.Central difference of the sixth embodiment ( 13 until 17 ) to the fourth embodiment ( 7 until 11 ) is the provision of two planar coils, a first planar coil 12c in the upper layer 20 and a second planar coil 12d in the middle layer 21. The two planar coils 12c, 12d are connected in series in the example shown, although parallel connection is also possible. The number of planar coils 12c, 12d arranged spatially one above the other and electrically connected to one another in series or in parallel could also be increased as desired and, for example, three or more planar coils could be arranged accordingly, thereby increasing the number of layers. The winding direction of the first and second planar coils 12c, 12d is the same.

In der oberen Lage ist ferner neben der Beleuchtungseinrichtung 11 auch deren Kontaktierung 28 angeordnet. In der unteren Lage 22 ist die gemeinsame Kontaktierung 31 der Planarspulen 12c, 12d angeordnet, und zwar im Bereich der Kontaktierung 28 der Beleuchtungseinrichtung 11 in der oberen Lage 20, neben einer metallischen Abschirmlage 25 mit Ausnehmung 26 unterhalb der beiden Planarspulen 12c, 12d. Auch die mittlere Lage 21 weist eine metallische Abschirmlage 25 mit Ausnehmung 26 auf, wobei im Bereich der Kontaktierungen 28, 31 eine metallische Zunge 27 in die Ausnehmung 26 hineinreicht, um die Kontaktierungen 28, 31 voneinander abzuschirmen. Zwischen der oberen Lage 20 und der mittleren Lage 21 und zwischen der unteren Lage 22 und der mittleren Lage 21 ist jeweils eine Träger- und/oder Isolationslage 29, 30 angeordnet.In addition to the lighting device 11, its contacting 28 is also arranged in the upper layer. The common contacting 31 of the planar coils 12c, 12d is arranged in the lower layer 22, specifically in the area of the contacting 28 of the lighting device 11 in the upper layer 20, next to a metallic shielding layer 25 with a recess 26 below the two planar coils 12c, 12d. The middle layer 21 also has a metallic shielding layer 25 with a recess 26, with a metallic tongue 27 extending into the recess 26 in the area of the contacts 28, 31 in order to shield the contacts 28, 31 from one another. Between the upper layer 20 and the middle layer 21 and between the lower layer 22 and the middle layer 21 a carrier and/or insulation layer 29, 30 is arranged in each case.

Das Schaltungssubstrat 10 kann eine durchgehende Ausnehmung 32 zur Anbringung eines Tastenmoduls aufweisen, wie beispielsweise bei der ersten Ausführungsform (1 und 2), der zweiten Ausführungsform ( 3 und 4), der dritten Ausführungsform (5 und 6), der vierten Ausführungsform (7 bis 11) und der sechsten Ausführungsform (13 bis 17) gezeigt.The circuit substrate 10 may have a continuous recess 32 for attaching a button module, such as in the first th embodiment ( 1 and 2 ), the second embodiment ( 3 and 4 ), the third embodiment ( 5 and 6 ), the fourth embodiment ( 7 until 11 ) and the sixth embodiment ( 13 until 17 ) shown.

In allen gezeigten Ausführungsformen ist die Planarspule 12 in der oberen Lage 20 in ihrer Spulenebene zur Abschirmung von einer elektrisch leitenden Lage 33, insbesondere einer Ground-Lage, umgeben, wobei die elektrisch leitende Lage 33 von der Planarspule 12 beabstandet und elektrisch isoliert ist, wobei der Abstand zwischen Planarspule 12 und elektrisch leitender Lage 33 insbesondere mindestens 0,2 mm, vorzugsweise mindestens 0,3 mm beträgt. Dies gilt analog bei der sechsten Ausführungsform für die zweite Planarspule 12d.In all of the embodiments shown, the planar coil 12 in the upper layer 20 is surrounded in its coil plane by an electrically conductive layer 33, in particular a ground layer, for shielding purposes, the electrically conductive layer 33 being spaced apart from the planar coil 12 and electrically insulated, wherein the distance between the planar coil 12 and the electrically conductive layer 33 is in particular at least 0.2 mm, preferably at least 0.3 mm. This applies analogously to the sixth embodiment for the second planar coil 12d.

BezugszeichenlisteReference List

1010: Schaltungssubstrat, insbesondere LeiterplatteCircuit substrate, in particular printed circuit board
1111: Beleuchtungseinrichtung, insbesondere LEDLighting device, in particular LED
1212: Planarspuleplanar coil
12a12a: Einzelspulesingle coil
12b12b: Einzelspulesingle coil
12c12c: Erste PlanarspuleFirst planar coil
12d12d: Zweite PlanarspuleSecond planar coil
1313: Windungcoil
1414: Spuleninnenraumcoil interior
1515: Spulenaußenraumcoil exterior
1616: Zwischenraumspace
1717: Freiraumfree space
1818: Oberseite des Schaltungssubstrats 10Top of the circuit substrate 10
1919: Unterseite des Schaltungssubstrats 10Underside of the circuit substrate 10
2020: Obere LageUpper layer
2121: Mittlere LageMiddle position
2222: Untere Lagelower tier
2323: Bedrahtung der Beleuchtungseinrichtung 11Wiring of the lighting device 11
2424: Bedrahtung der Planarspule 12Wiring of the planar coil 12
2525: Abschirmlageshielding layer
2626: Ausnehmung in Abschirmlage 25Recess in shielding layer 25
2727: ZungeTongue
2828: Kontaktierung der Beleuchtungseinrichtung 11Contacting the lighting device 11
2929: Träger- und/oder IsolationslageCarrier and/or insulation layer
3030: Träger- und/oder IsolationslageCarrier and/or insulation layer
3131: Kontaktierung der Planarspule 12 bzw. der Planarspulen 12c, 12dContacting the planar coil 12 or the planar coils 12c, 12d
3232: Ausnehmungrecess
3333: Elektrisch leitende Lage, insbesondere Ground-LageElectrically conductive layer, especially ground layer

Claims

Circuit substrate (10), in particular a printed circuit board, for attaching key modules of a keyboard, comprising at least one lighting device (11) arranged on or in the circuit substrate (10), in particular an LED, for lighting an associated key module, characterized in that the circuit substrate (10 ) comprises at least one planar coil (12) with one or more turns (13) arranged on or in the circuit substrate (10) and assigned to the lighting device (11), and that the planar coil (12) comprises at least part of an inductive sensor for detecting the actuation of the key module assigned to the lighting device (11).

Circuit substrate (10) after claim 1 , characterized in that the planar coil (12) forms a coil interior (14) and a coil exterior (15), and that the lighting device (11) in the region of the coil interior (14) or in the region of the coil exterior (15) on or in the circuit substrate (10) is attached.

Circuit substrate (10) after claim 1 or 2 , characterized in that the planar coil (12) has a plurality of turns (13), and that the lighting device (11) is mounted in the area of a gap (16) between turns (13) on or in the circuit substrate (10).

Circuit substrate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the planar coil (12) has an annular shape and/or that the planar coil (12) has a round shape, in particular a circular shape or an oval shape, on its outside and/or inside or an elliptical shape, or an angular shape, in particular a polygonal shape, for example triangular or quadrangular, preferably rectangular or square, or pentagonal or hexagonal or heptagonal or octagonal shape, in particular with rounded corners.

Circuit substrate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the planar coil (12) consists of two or more individual coils (12a, 12b) which together form at least part of the inductive sensor for detecting the actuation of the key module.

Circuit substrate (10) after claim 5 , characterized in that the individual coils (12a, 12b) are connected in series or in parallel, for example to implement a differential circuit of the two or more individual coils (12a, 12b).

Circuit substrate (10) after claim 5 or 6 , characterized in that the individual coils (12a, 12b) form a free space (17) between them, in particular in the coil outer space (15) of the individual coils (12a, 12b), the lighting device (11) being switched on in the region of this free space (17). or mounted in the circuit substrate (10).

Circuit substrate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the lighting device (11), in particular an LED, by means of surface mounting, in particular SMT (surface-mounting technology), is attached to the circuit substrate (10), and / or that the Lighting device (11) is a wired lighting device, in particular a wired LED, which is attached to the circuit substrate (10) by means of through-hole mounting, in particular THT (through-hole technology).

Circuit substrate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the planar coil (12) is formed by conductor tracks and/or as a printed circuit and/or as a metallized film and/or as a stamped metal plate in or on the circuit substrate (10) and/or or is appropriate.

Circuit substrate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the planar coil (12) has a coil plane in which the windings (13) are arranged.

Circuit substrate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the planar coil (12) on an upper side (18) or an underside (19) of the circuit substrate (10) or between at least two layers (29, 30) of the circuit substrate (10 ) is arranged.

Circuit substrate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit substrate (10) has a multilayer structure, the lighting device (11) and the planar coil (12) being formed and/or arranged in or on an upper layer (20). .

Circuit substrate (10) after claim 12 , characterized in that the upper layer (20) is arranged on a carrier and/or insulation layer (29), and that on the side of the carrier and/or insulation layer (29) opposite the upper layer (20) there is a shielding layer ( 25) is arranged, which has a shield, in particular a metallic shield, at least in the area below the planar coil (12).

Circuit substrate (10) after claim 12 or 13 , characterized in that the electrical contacting (28, 31) of the lighting device (11) and / or the planar coil (12) takes place in a further layer, in particular a lower layer (22) or middle layer (21), the contacts preferably (28, 31) are routed outwards radially to the windings (13) of the planar coil (12), and/or the wiring (23, 24) or the electrical connection of the lighting device (11) and/or the planar coil (12 ) is passed through the circuit substrate (10) from the upper layer (20) to the further, in particular lower layer (22) or middle layer (12).

Circuit substrate (10) after Claim 14 , characterized in that between the upper layer (20) and the further, in particular lower layer (22) or a shielding layer (25), in particular a metallic shielding layer (25), is arranged which has a recess in the area of the planar coil (12). (26), into which in the area of a contact (28) of the lighting device (11) in the further, in particular lower layer (22) a tongue (27) for shielding between the contact (28) of the lighting device (11) and the planar coil (12 ) protrudes.

Circuit substrate (10) after claim 15 , characterized in that between the upper layer (20) and the shielding layer (25) and/or between the further, in particular lower, layer (22) and the shielding layer (25) there is in each case a carrier and/or insulating layer (29, 30) is arranged.

Circuit substrate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit substrate (10) is constructed in multiple layers, that the lighting device (11) is arranged in or on an upper layer (20), that at least two planar coils (12), namely at least one first planar coil (12c) and at least one second planar coil (12d), which are in different layers, namely the upper layer (20) and a further, in particular middle layer (21) of the circuit substrate (10) are arranged one above the other, are assigned to the lighting device (11), and that the at least two planar coils (12c, 12d) are connected in parallel or in series, wherein each of the at least two planar coils (12c, 12d) and thus also the at least two planar coils together form part of the inductive sensor for detecting the actuation of the key module assigned to the lighting device (11).

Circuit substrate (10) after Claim 17 , characterized in that the lighting device (11) is contacted (28) in the upper layer (20) of the circuit substrate (10), and in that the two planar coils (12c, 12d) are contacted (31) in a lower layer (22 ) of the circuit substrate (10), the lower layer (22) being arranged in particular on a side of the middle layer (21) opposite the upper layer (20).

Circuit substrate (10) after Claim 18 , characterized in that the contact (28) of the lighting device (11) and the contact (31) of the planar coils (12) are arranged one above the other in the circuit substrate (10), and that between the upper layer (20) and the lower layer (22 ) a shielding layer (25), in particular a metallic shielding layer (25), is arranged, which has a recess (26) in the area of the planar coils (12c, 12d), into which in the area of the contacts (28, 31) of the lighting device (11 ) and the planar coils (12c, 12d) protrudes a tongue (27) for shielding between the contacts (28, 31).

Circuit substrate (10) after Claim 18 or 19 , characterized in that between the upper layer (20) and the shielding (25) and/or middle layer (21) and/or between the lower layer (22) and the shielding (25) and/or middle layer ( 21) a carrier and/or insulation layer (29, 30) is arranged in each case.

Circuit substrate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit substrate (10) has at least one continuous recess (32) for attaching a button module, which is arranged in particular in a coil interior (14) of the planar coil (12).

Circuit substrate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the planar coil (12) is surrounded in a coil plane by an electrically conductive layer (33), in particular a ground layer, the electrically conductive layer (33) being surrounded by the The planar coil (12) is spaced apart and electrically insulated, the distance between the planar coil (12) and the electrically conductive layer (33) being in particular at least 0.2 mm, preferably at least 0.3 mm.

Keyboard comprising a circuit substrate (10) according to one of the preceding claims and key modules which are attached to the circuit substrate (10) and are each assigned there to a lighting device (11) and at least one planar coil (12).

keyboard after Claim 23 , wherein each key module comprises a damping element movable relative to the circuit substrate (10) and thus to the planar coil or coils (12) for damping the associated planar coil (12) or the associated planar coils (12).