DE2500701C2

DE2500701C2 - Method for applying an electrically conductive layer to contact areas of a keypad

Info

Publication number: DE2500701C2
Application number: DE2500701A
Authority: DE
Inventors: Masumi Nishikata; Kiyoshi Tokio/Tokyo Tsugawa
Original assignee: Fuji Polymer Industries Co Ltd
Current assignee: Fuji Polymer Industries Co Ltd
Priority date: 1974-01-11
Filing date: 1975-01-09
Publication date: 1985-10-03
Also published as: CA1037875A; BE824289A; SE404559B; AU7692774A; SE7500165L; JPS5647651B2; DE2500701A1; CH596654A5; GB1493042A; IT1048801B; NL157740B; JPS50101868A; FR2257951B1; FR2257951A1; NL7500295A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch leitenden Schicht auf vorgeformte Kontaktierungsbereiche eines aus elastischem Material bestehenden Tastenfeldes für Schalttastaturen.The invention relates to a method for applying an electrically conductive layer to preformed contacting areas a keypad made of elastic material for switch keyboards.

Solche Verfahren sind bereits bekannt (DE-AS 06 176); dort ist bei der Schalttastatur eine elektrisch leitende Folie aus Siliconkautschuk als federndes Schaltglied der elektrischen Schalteranordnung vorgesehen, die mehrere jeweils zwei ortsfesten Kontakten der gedruckten Schaltung zugeordnete Überbrückungskontakte aufweist, die auf der den elektrischen Kontakten abgewandten Seite von je einer knopfförmigen Isolierschicht 32 überdeckt und auf öffnungen einer Abdeckplatte ausgerichtet sind. Ferner ist dort eine dünne isolierende Folie gleicher Erstreckung wie die leitende Folie mit einer Vielzahl von auf die Überbrückungskontakte ausgerichteten öffnungen vorgesehen, die sich zwischen der die elektrischen Kontakte tragenden gedruckten Schaltung und der elektrisch leitenden Folie befindet. Beim Niederdrücken der Überbrückungskontakte der Folie auf je zwei ortsfeste Kontakte der gedruckten Schaltung werden diese über die Folie leitend miteinander verbunden.Such methods are already known (DE-AS 06 176); there is an electrical one at the switch keyboard conductive film made of silicone rubber is provided as a resilient switching element of the electrical switch assembly, the multiple bridging contacts each assigned to two stationary contacts of the printed circuit having, on the side facing away from the electrical contacts, each of a button-shaped insulating layer 32 are covered and aligned with openings in a cover plate. There is also a thin one insulating film of the same extent as the conductive film with a large number of on the bridging contacts aligned openings provided, which are printed between the electrical contacts carrying Circuit and the electrically conductive film is located. When pressing down the bridging contacts the foil on two stationary contacts of the printed circuit, these become conductive over the foil connected with each other.

Das bekannte Verfahren ist relativ aufwendig und die zugehörige Schalttastatur weist infolge der vier übereinanderliegenden Platten bzw. Folien eine relativ große Bauhöhe auf.The known method is relatively complex and the associated keyboard has due to the four superimposed Plates or foils have a relatively large overall height.

Für eine einfache Herstellung solcher Tastenfelder mit sehr geringer Höhenausdehnung besteht jedoch ein erhebliches Bedürfnis, beispielsweise für die Teil eines Notizbuches bildenden extrem dünnen Taschenrechner. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunds, das Verfahren der eingangs genannten Art zu vereinfachen. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf eine ortsfeste, ebene Platte eine dünne Schicht einer elektrisch leitenden Farbe aufgetragen wird, daß auf die mit Farbe versehene Platte eine Maske aufgelegt wird, welche den vorgeformten Kontaktierungsbereichen entsprechend angeordnete Durchbrüche aufweist, daß nach ausgerichtetem Auflegen des elastischen Tastenfeldes auf die Maske die zu beschichtenden Kontaktierungsbereiche den Durchbrüchen gegenüber liegen, und daß die vorgeformten Kontaktierungsbereiche des Tastenfeldes nacheinander an die eingefärbte, ortsfeste Platte gedrückt, mit einer Farbschicht versehen und anschließend getrocknet werden.For a simple production of such key fields with a very small height, there is, however, a considerable need, for example for the extremely thin pocket calculator that forms part of a notebook. The invention is based on the object of simplifying the method of the type mentioned at the beginning. This object is achieved according to the invention in that a thin layer is applied to a stationary, flat plate an electrically conductive paint is applied that a mask is placed on the plate provided with paint which has openings arranged according to the preformed contacting areas, that after the elastic keypad has been placed on the mask in an aligned manner, the contact areas to be coated the breakthroughs are opposite, and that the preformed contact areas of the Keypad pressed one after the other against the colored, stationary plate, provided with a layer of color and then to be dried.

Dadurch werden vorteilhafterweise die Kontaktierungsstellen in einem einstufigen Herstellungsverfahren durch Aufbringen von elektrisch leitenden Farbschichten dauerhaft elektrisch leitend beschichtet, was zu einer gleichmäßigen und maßhaltigen Ausbildung der Kontaktierungsstellen ohne großen Fertigungsaufwand für die einzelnen Kontakte führt und trotzdem eine für lange Betriebszeiten störungssicher arbeitende Kontaktierung ergibt Es entfällt ferner das Aufbringen einzelner knopfförmiger Isolierschichten auf Kontaktierungsstellen an den den Kontakten der gedruckten Schaltung abgswandten Seiten. Schließlich kann auf die mit öffnungen zu versehende isolierende Folie vollständig verzichtet werden.As a result, the contacting points are advantageously made in a one-step manufacturing process permanently electrically conductive coated by applying electrically conductive paint layers, resulting in a Uniform and dimensionally accurate formation of the contacting points without great manufacturing effort leads for the individual contacts and nevertheless a fault-proof contact for long operating times There is also no need to apply individual button-shaped insulating layers to contacting points on the sides facing away from the contacts of the printed circuit. Finally can on the one with openings The insulating film to be provided can be completely dispensed with.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt F i g. 1 die Unterseite eines nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Tastenfeldes in Form einer Kontaktierungsflächen aufweisenden Folie aus Siliconkautschuk; In the following an embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawings F i g. 1 shows the underside of a keypad produced by the method described in the form of a Film made of silicone rubber and having contact surfaces;

F i g. 1A einen Schnitt längs der Linie A -A in F i g. 1;
F i g. 2 den Grundriß einer Maske oder AbdeckungF i g. 1A shows a section along the line A -A in FIG. 1;
F i g. 2 shows the plan of a mask or cover

mit öffnungen, in die die Folie teilweise eintreten kann, um in Berührung mit einer elektrisch leitenden Farbe zu kommen;with openings into which the film can partially enter, to come into contact with an electrically conductive paint;

F i g. 3 und 4 jeweils in einem Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 einer zur Herstellung des Tastenfeldes benutzte Vorrichtung, wobei zwei verschiedene Herstellungsstadien dargestellt sind; undF i g. 3 and 4 each in a section along the line AA in FIG. 1 of a device used for manufacturing the keypad, two different manufacturing stages being shown; and

Fig.5 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 durch das fertige Tastenfeld.5 shows a section along the line AA in FIG. 1 through the finished keypad.

In Fig.3 ist ein eine elastische Folie aufweisendesIn Figure 3 is an elastic film having

so Tastenfeld in Verbindung mit einem Teil der zu seiner Herstellung dienenden Vorrichtung im Querschnitt dargestellt Auf der Oberseite einer ortsfesten, ebenen Platte 1, deren Breite mindestens gleich der Breite des herzustellenden Tastenfeldes aus einer Kautschukfolie ist, befindet sich eine Schicht 2 aus einer elektrisch leitenden Farbe.thus the keypad is shown in cross section in connection with part of the device used for its manufacture On top of a stationary, flat plate 1, the width of which is at least equal to the width of the one to be produced Keypad is made of a rubber sheet, there is a layer 2 made of an electrically conductive Colour.

Über der Platte 1 und der Farbschicht 2 sind eine Maske 3 und das als Folie ausgebildete Tastenfeld 4 angeordnet, die in F i g. 2 bzw. F i g. 1 als Draufsicht bzw. als Unteransicht dargestellt sind. Durch die MaskeOver the plate 1 and the color layer 2 are a mask 3 and the keypad 4 designed as a film arranged, which in F i g. 2 and FIG. 1 are shown as a top view and as a bottom view. Through the mask

3 werden diejenigen Teile des eigentlichen Tastenfeldes3 become those parts of the actual keypad

4 aus der isolierenden Kautschukfolie geschützt, welche nicht mit einem Überzug aus der elektrisch leitenden Farbe 2 versehen werden sollen. Die Maske oder Abdeckung 3 wird beispielsweise an dem Tastenfeld 4 befestigt, bevor die beiden so vereinigten Teile auf die durch die elektrisch leitende Farbe gebildete Fläche aufgelegt werden; jedoch ist es nicht unbedingt erforderlich, die4 protected from the insulating rubber sheet, which is not covered with a coating of the electrically conductive Color 2 should be provided. The mask or cover 3 is attached to the keypad 4, for example, before the two so united parts are placed on the surface formed by the electrically conductive paint will; however, it is not absolutely necessary that

25 OO25 OO

Abdeckung an dem Tastenfeld zu befestigen, d. h, es ist möglich, die Maske direkt auf die Oberseite der Farbschicht 2 aufzulegen und dann das Tastenfeld 4 auf der Maske anzuordnen. Das Tastenfeld 4 muß aus einem elastischen Material geformt sein, damit sich das beschriebene Verfahren durchführen läßt, und damit das fertige Erzeugnis auf einwandfreie Weise benutzbar ist Bei seiner Herstellung wird das Tastenfeld 4 an seiner Oberseite mit kleinen Vorsprüngen 5 versehen, deren Anordnung genau der Anordnung derjenigen Abschnitte 4/4 des Tastenfelds 4 entspricht, die später Bestandteile von Kontakten IA werden.Attaching the cover to the keypad, d. That is, it is possible to place the mask directly on top of the color layer 2 and then to arrange the keypad 4 on the mask. The keypad 4 must be formed from an elastic material so that the method described can be carried out and so that the finished product can be used properly that corresponds to those sections 4/4 of the keypad 4 which will later become part of the contacts IA .

Die F i g. 4 zeigt im Längsschnitt den gleichen Teil der Vorrichtung, der in F i g. 3 dargestellt ist. Vor dem Aufbringen eines farbübertragenden Drucks sind die beschriebenen Teile 1, 2, 3 und 4 in die richtige Lage zueinander gebracht worden. Zum Aufbringen des Diiicks dient eine Walze 6, die über die durch die Teile 1 bis 4 gebildete Anordnung hinwegbewegt .vird und bewirkt, daß die Abschnitte 4/4 des Tastenfeldes 4 nach unten in die Schicht 2 aus elektrisch leitender Farbe hineingedriickt werden. Hierbei ist zu bemerken, daß die Vorsprünge 5 bewirken, daß die Walze 6 an den betreffenden Punkten einen höheren Druck aufbringt, so daß die Abschnitte 4Λ gegen die elektrisch leitende Farbschicht 2 gedrückt werden, ohne daß ein übermäßig hoher Druck auf die übrigen Abschnitte des Tastenfeldes 4 aufgebracht wird, die nicht mit der leitenden Farbe überzogen werden sollen. Anstelle die Walze 6 über die Teile 1 bis 4 hinwegzubewegen, können auch die Teile 1 bis 4 unter einer ortsfesten Walze hindurchgeführt werden. Für eine Massenfertigung ist es auch möglich, die genannten Teile 1 bis 4 in Form laufender Bahnen oder Bänder zu verwenden, die später in Abschnitte mit der gewünschten Länge zerlegt werden.The F i g. 4 shows in longitudinal section the same part of the device that is shown in FIG. 3 is shown. Before applying of an ink transfer print, the described parts 1, 2, 3 and 4 are in the correct position have been brought together. To apply the thickness, a roller 6 is used, which extends over the parts 1 to 4 formed arrangement moved away .vird and causes, that the sections 4/4 of the keypad 4 down into the layer 2 of electrically conductive paint be pushed into it. It should be noted that the projections 5 cause the roller 6 to the relevant points applies a higher pressure, so that the sections 4Λ against the electrically conductive Color layer 2 can be pressed without applying excessive pressure to the remaining sections of the keypad 4 is applied, which should not be coated with the conductive paint. Instead of the roller 6 over the To move parts 1 to 4 away, parts 1 to 4 can also be passed under a stationary roller. For mass production it is also possible to have the named parts 1 to 4 in the form of running tracks or Use ribbons that will later be cut into sections of the desired length.

Sobald die Teile 1 bis 4 unter der Walze 6 hindurchgelaufen sind, federt jeder Abschnitt 4/4 des elastischen Tastenfeldes 4 wieder in seine normale Lage zurück. Jeder dieser Abschnitte ist nunmehr auf seiner Unterseite mit der elektrisch leitenden Farbe überzogen. Das so hergestellte Tastenfeld wird dann nach Bedarf zur Trocknung oder Aushärtung gelagert, um die Kontakte 2/4 fertigzustellen.As soon as the parts 1 to 4 have passed under the roller 6, each section 4/4 of the elastic springs Keypad 4 back to its normal position. Each of these sections is now on its underside covered with the electrically conductive paint. The keypad produced in this way is then used as required Stored drying or curing to finish contacts 2/4.

Die Vorsprünge 5 und die Abschnitte 4Λ sind je nach Bedarf in einer beliebigen anderen Anzahl vorzusehen.The projections 5 and the sections 4Λ are to be provided in any other number as required.

Das Tastenfeld 4 kann aus jedem beliebigen elastischen Kautschukmaterial hergestellt werden, das als elektrischer Isolator wirkt. Hier wird jedoch die Verwendung von vulkanisierbaren Siliconkautschukarten bevorzugt. Diese Kautschukarten sind bekannt und wirken bekanntlich elektrisch isolierend. Ferner sind Siliconkautschukarten bekannt, die sich durch die Wirkung von Peroxidkatalysatoren auf ungesättigte Siücongruppcn aushärten lassen.The keypad 4 can be made of any elastic rubber material that can be used as electrical insulator acts. Here, however, the use of vulcanizable silicone rubbers is made preferred. These types of rubber are known and are known to have an electrically insulating effect. There are also silicone rubbers known, which are caused by the action of peroxide catalysts on unsaturated Siücongruppcn let harden.

Bei der elektrisch leitenden Farbe handet es sich um eine handelsübliche Farbe, die ein Harz, Pigment, leitfähige Teilchen und Lösungsmittel enthält, oder um eine Kautschukdispersion in Wasser oder einem Lösungsmittel, die wiederum Pigmente und/oder leitfähige Teilchen enthält. Vorzugsweise werden Siliconkautschukdispersionen verwendet, die elektrisch leitende Teilchen oder Pigmente enthalten. Die Menge der elektrisch leitenden Farbe, die als Schicht auf die ortsfeste ebene Platte 1 aufgebracht wird, kann entsprechend dem Verwendungszweck des fertigen Erzeugnisses variiert werden. In den meisten Fällen soll die Schicht 2 aus der elektrisch leitenden Farbe auf der Platte 1 im ungehärteten Zustand eine Dicke von 1 bis 2 mm haben. Je nach dem Verdünnungsgrad dss in der Farblösung enthaltennen Harzes oder Kautschuks erhält man bei einer soichen Schichtdicke Kontakte, die im getrockneten Zustand eine Dicke von 0,5 bis 2 mm habea Schichten aus elektrisch leitender Farbe, die eine Dicke von übei 10 mm ergeben, sind hier nicht brauchbar. Auch Schichten aus der elektrisch leitenden Farbe, deren Dicke weniger als 0,05 mm beträgt, sind für dts beschriebene Verfahren nicht geeignetThe electrically conductive paint is a commercially available paint that is a resin, pigment, conductive Contains particles and solvents, or a rubber dispersion in water or a solvent, which in turn contains pigments and / or conductive particles. Silicone rubber dispersions are preferred used containing electrically conductive particles or pigments. The amount of electrically conductive Paint, which is applied as a layer on the stationary flat plate 1, can according to the purpose of the finished product can be varied. In most cases, you want Layer 2 from the electrically conductive paint on the plate 1 in the uncured state have a thickness of 1 to 2 mm. Depending on the degree of dilution of the resin or rubber contained in the paint solution is obtained in the case of such a solution Layer thickness contacts that have a thickness of 0.5 to 2 mm when dry Electrically conductive paint, which results in a thickness of over 10 mm, cannot be used here. Layers too from the electrically conductive paint, the thickness of which is less than 0.05 mm, are described for dts Procedure not suitable

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

25 OO 701 claims:

1. A method for applying an electrically conductive layer to preformed contacting areas of an elastic, electrically insulating material keypad for switch keyboards, characterized in that a thin layer (2) of an electrically conductive paint is applied to a stationary flat plate (1) that on the colored plate (1) a mask (3) is placed, which has the preformed contacting areas (4A) correspondingly arranged openings (7) that after the aligned placement of the elastic keypad (4) on the mask (3) the to coating contacting areas (4A) are opposite the openings (7), and that the preformed contacting areas (4A) of the keypad (4) are successively pressed against the colored, stationary plate (1), provided with a layer of paint (2A) and then dried.

2. The method according to claim 1, characterized in that a roller (6) is used for successively pressing the preformed contacting areas (4A) onto the stationary flat plate (1).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one as an electrically conductive paint curable silicone paint is used.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the electrically conductive paint is a curable one interspersed with electrically conductive particles Silicone rubber dispersion is used.