DE2430944C3 - Flexible gedruckte Schalteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine flexible gedruckte Schalteinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine Schalteinrichtung mit diesen Merkmalen ist aus der DE-OS 22 42 255 bekannt. Dabei stehen sich zwei voneinander getrennte gedruckte Schaltungsabschnitte unter Abstandhaltung durch eine dazwischen befindliche, relativ starre Abstandsplatie aus Polyester gegenüber. Die Handhabung von derartigen getrennten gedruckten Schaltungsteilen ist sowohl hinsichtlich der Fertigung als auch hinsichtlich der Montage aufwendig. Die Verformung eines der beiden gedruckten Schaltungsabschnitte durch eine in der Abstandsplatte befindliche Öffnung hindurch bedingt erhebliche mechanische Spannungen im Substrat dieses gedruckten Schaltungsabschnittes und somit auch in den darauf befindlichen Kontaktbereichen. Aus der GB-PS 10 48021 ist es bekannt, auf einer gedruckte Verdrahtungen tragenden flexiblen Folie Mikroschaltungen in Form von Halbleiterschaltungen, Schaltungsmodulen oder gedruckten Minischaltungen aufzubringen und die flexible Folie zur Übsreinanderstapelung dieser Mikroschaltungselemente faltenartig übereinanderzulegen, wobei zur Schonung der einzelnen Mikroschaltungselemente Platten aus einem weichen Material zwischen die einzelnen Seiten gepackt werden.

Aus »Electronics«, 24. Mai 1973, S. 5E und 6E ist es bekannt, auf einem einzigen Glassubstrat eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, Rechnerschaltungen und außerdem auf der entgegengesetzten Oberfläche des Substrats Drucktastenkontakte anzubringen. Die Kontaktgabe geschieht mittels leitender Gummitasten, die in einer isolierenden Gummimatrize eingebettet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flexible gedruckte Schaltungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine vereinfachte Herstellung ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch angegeben.

Eine solche Schalteinrichtung läßt sich dadurch, daß die beiden gedruckten Schaltungsabschnitte auf einer einzigen Folie ausgebildet sind und die Kontaktbereiche sich auf derselben Oberfläche dieser Folie befinden, leicht in einer weitgehend automatisierten Fertigung herstellen und montieren. Die Verwendung von elastomerem Isoliermaterial für das Abstandsglied führt zu dem Vorteil, daß die bei Betätigung der Schalteinrichtung auftretenden mechanischen Spannungen in der Isolierfolie und in den Kontaktbereichen reduziert werden, da das elastische Abstandsglied um das Loch herum, durch welches hindurch die beiden Kontaktflächen durch das Niederdrücken einer Drucktaste

ίο miteinander in Berührung gebracht werden, nachgiebig

zusammengedrückt wird, wodurch abrupte Übergänge zwischen Belastung und Nichtbelastung der flexiblen gedruckten Schaltungseinrichtung vermieden werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Ausführungsform näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Teilansicht eines ununterbrochenen flexiblen gedruckten Schaltungsstreifens zur Verwendung bei der Fertigung von elektronischen Logikeinheiten;

F i g. 2 eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Teilansicht eines Teils eines elektronischen Rechners, der einen Teil des flexiblen gedruckten Schaltungsstreifens von F i g. 1 umfaßt;

Fig.3 einen Schnitt durch den elektronischen Rechner von F i g. 2; und

F i g. 4 eine teilweise geschnittene Perspektivansicht des Rechners von F i g. 2 und 3.
Der flexible gedruckte Schaltungsstreifen von F i g. 1 hat ein Substrat 1 aus einem flexiblen Isolierstreifen, der zweckmäßig aus warmfestem Kunstharz, z. B. Polyamidharz, besteht. Der Streifen kann unendlich lang und gleichmäßig breit sein und hat auf seiner Oberfläche eine Reihe von photolithographisch aufgebrachten, in Streifenlängsrichtung beabstandeten Schaltungsmustern 2. Jedes Schaltungsmuster erstreckt sich über eine Länge A-A des Streifens, und benachbarte Schaltungszüge haben einen Abstand B voneinander, der ein Trennen des Streifens und benachbarter Schaltungsmuster voneinander ermöglicht.

Jedes Schaltungsmuster 2 hat am rechten Ende (Fig. 1) ein Paar viereckige, nebeneinanderliegende Kontaktflächen 3, die in Streifenseitenrichtung voneinander beabstandet sind und in bezug auf die Streifenseitenkanten einwärts liegen. Parallele Leitungszüge 4 erstrecken sich von den Außenrändern der Kontaktflächen 3 zum linken Ende des Schaltungsmusters 2 (Fig. 1) und enden in Kontaktflächen 5, die sich von den Leitungszügen 4 nach außen zu den

so Streifenseitenkanten erstrecken.

Links von den Kontaktflächen 3 und zwischen den Leitungszügen 4 hat das Schaltungsmuster 2 eine Gitteranordnung von sechzehn kreisförmigen Kontaktstellen 6, die in vier Reihen zu je vier Kontaktstellen angeordnet und je mit einem entsprechenden Leitungszug 7 verbunden sind, der nach links verläuft und in einer ersten Kontaktreihe 8 oder einer zweiten, mit Abstand links von der Kontaktreihe 8 liegenden Kontaktreihe 9 endet. Zwei weitere Kontaktstellen der Kontaktreihe 9 sind mit den Leitungszügen 4 verbunden, und weitere Kontaktstellen sind über sich nach links erstreckende Leitungszüge mit zwei weiteren Kontaktreihen 10 verbunden, die kurz vor den Kontaktflächen 5 liegen.

Die Kontaktreihen 8,9 sind über ein auf der Rückseite des Streifens (F i g. 3 und 4) durch Löten angeordnetes integriertes Schaltungsbauteil 11 miteinander verbunden, und die Kontaktreihen 10 sind über ebenfalls auf der Rückseite des Streifens angeordnete lichtemittie-

rende Dioden 12 paarweise miteinander verbunden. Es Kt zu beachten, daß das integrierte Schaltungsbauteil 11 und die lichtemittierenden Dioden 12 einer Reihe von Schaltungsmustern auf dem Streifen 1 so angebracht werden können, daß sie während der Fertigung anhaftend verbindbar sind.

Zur Verwendung in einem elektronischen Rechner wird jedes Schaltungsmuster von dem ununterbrochenen Streifen in den Bereichen B getrennt, und RandabschniUi 13 des Streifens außerhalb der Leitungszüge 4 und zwischen aufeinanderfolgenden Kontaktflächen 5 werden so abgeschnitten, daß die Kontaktflächen 5 seitlich von den verbleibenden Streifenabschnitten vorstehen.

Der abgetrennte, das Schaltungsmuster tragende Streifenabschnitt wird dann über die Breite des Streifens zwischen der Anordnung von Kontaktstellen 6 und den Kontaktflächen 3 so gefaltet, daß die Kontaktstellen 6 und die Kontaktflächen j auf der Innenseite des gefalteten Abschnitts auf gegenüberliegenden Seiten eines Abstandsgliedes 14 aus elastischem Isolierstoff, z. B. Schaumgummi, liegen. Das Abstandsglied 14 hat eine Anordnung von Löchern 15, die der Anordnung von Kontaktstellen 6 entspricht, und die Löcher 13 fluchten mit entsprechenden Kontaktstellen 6 (Fig.3 und 4), die durch die Löcher Abschnitten der Kontaktflächen 3 zugewandt sind.

Der flexible Schaltungsstreifenabschnitt ist in ein Rechnergehäuse 16 eingebaut, das aus einem Kasten besteht, der an einem Ende einen ein Batteriegehäusc bildenden vergrößerten Abschnitt 17 und ein Fenster 18 hat, das über einer Tastatur 19 liegt Der Kasten hat eine Plattform 20 unter der Tastatur 19, die die Unterseite des gefalteten Abschnitts des flexiblen Schaltungsstreifens, innerhalb dessen das isolierende Abstandsglied liegt, hält Die Tastatur hat sechzehn Drucktasten 21, die in Löchern in der Oberseite des Kastens eindrückbar angeordnet sind und untere konvexe Vorsprünge 22 haben, die ausgerichtet mit entsprechenden Löchern des Abstandsglieds an der Oberseite des gefalteten Schaltungsstreifenabschnitts anliegen.

Der das integrierte Schaltungsbauteil 11 tragende Teil des flexiblen Schaltungsabschnitts ist weiter so gefaltet, daß er sich unter die Plattform erstreckt, unter der das integrierte Schaltungsbauteil liegt, und nach dem linken Ende der Plattform (Fig.3) verläuft der flexible Schaltungsstreifenabschnitt aufwärts an dem die lichtemittierenden Dioden freilegenden Fenster 18 vorbei in das Batteriegehäuse 17. Federn 23 liegen an gegenüberliegenden Seiten (Fig.4), und die die Kontaktflächen 5 tragenden ohrenartigen Abschnitte des flexiblen Schaltungsstreifenabschnitts sind Ober entsprechende Kontaktenden einer Batterie 24 nach unten gefaltet und zwischen den Federn festgehalten zum Aufrechterhalten von Kontaktdruck.

Bei Eindrücken einer Drucktaste 21 der Tastatur wird der unter dem Vorsprung 22 der Drucktaste liegende Teil des flexiblen Schaltungsstreifenabschnitts durch das zugeordnete Loch 15 des Abstandsglieds eingedrückt zur Kontaktherstellung zwischen einer Kontaktfläche 3 und einem Leitungszug 7. Durch das Zusammendrücken des elastischen Abstandsglieds 14 um das Loch herum wird eine Überbeanspruchung des flexiblen gedruckten Schaltungsstreifens vermieden, und es ergibt sich eine federnde Rückbewegung der Drucktaste. Durch den Kontakt wird eine logische Funktion des integrierten Schaltungsbauteils 11 ausgelöst, wodurch wiederum die durch die lichtemittierenden Dioden 12 bewirkte Anzeige gesteuert wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Flexible gedruckte Schalteinrichtung mit einem eine Vielzahl von Löchern aufweisenden flachen Abstandsglied und einem Paar von flexiblen gedruckten Schaltungsabschnitten, von denen jeder auf einer Seite mit Kontaktbereichen versehen ist und die auf gegenüberliegenden Seiten des Abstandsglieds angeordnet sind, wobei die Kontaktbereiche durch die jeweiligen Öffnungen hindurch -einander paarweise zugewandt sind, um durch Verformung der gedruckten Schaltungsabschnitte durch die Öffnungen hindurch in bzw. außer Berührung miteinander bewegt werden zu können, dadurch gekennzeichnet, daß die gedruckten Schaltungsabschnitte auf einer einzigen flexiblen Isolierfolie (1) ausgebildet sind, die auf ihrer einen Oberfläche die Kontaktbereiche (3,6) aufweist, und daß die Folie (1) um das Abstandsglied (14) gefaltet ist und das Abstandsglied (14) aus elastomeren Isoliermaterial besteht