DE3205936A1

DE3205936A1 - Kapazitive tastenschalter-schalttastatur

Info

Publication number: DE3205936A1
Application number: DE19823205936
Authority: DE
Inventors: Kenneth James 60101 Addison Ill. Conroy; John Klose 60106 Bensenville Ill. McVey
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1981-02-25
Filing date: 1982-02-19
Publication date: 1982-10-07
Also published as: FR2500714A1; GB2093634B; GB2093634A; FI820630L; FR2500714B1; SE8201140L; IT1153461B; JPS57154721A; BR8200678A; DK83082A; IT8219775A0; NO820582L

Description

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Elektrische Schalttastaturen zur manuellen Eingabe in Datenverarbeitungssysteme verwenden in den letzten Jahren zunehmend kapazitive Schaltkreise, da kapazitive Tastenschalter bei richtiger Auslegung einen zuverlässigen Betrieb bei geringen Kosten gewährleisten können. Bei derartigen Schalttastaturen ist es äußerst wünschenswert, die Schaltplatte unter fjcriiifjs üoin Kostenaufwand herzustellen. Es sind in derartigen Schalttastaturen doppelseitige Schaltplatten mit geätzten Kupfersehernen auf beiden Seiten verwendet worden, da die Komplexität der Einrichtung doppelseitige Platten verlangte. Jedoch sind die Herstellungskosten derartiger Platten unerwünscht hoch.

Zur Senkung der Kosten sind in verschiedenen elektrischen Erzeugnissen leitfähige Farben vorwendet vordcn, jntlock · können mit derartigen Farben gebildete Schemen mit den herkömmlichen Plattenlöttechnxken im allgemeinen nicht zuverlässig verlötet werden. Die Schaltplatte der vorliegenden Erfindung verwendet' auf einer Seite der Schaltplatte eine nicht kostspielige leitfähige Farbe, um die Kosten zu senken, jedoch bei Aufrechterhaitung der geätzten Schaltdiagramme auf der anderen Seite der Platte zur Sicherstellung des zuverlässigen Vorlötens mit herkömmlichen Lötverfahren.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung der Testen und beweglichen Platten und des Tauchkolbens eines kapazitiven Tastenschalters bei Befestigung an einer Schaltplatte gemäß der Errindung,

Pig. 2 einen seitlichen Schnitt durch den Schalter und die Schaltplatte bei Lage des Tauchkolbens in der nicht heruntergedrückten Stellung, und

Fig. 3 einen seitlichen Schnitt durch den Schalter und die Schaltplatte bei Lage des Tauchkolbens in seiner heruntergedrückten Stellung nach Betätigung des Schalters.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Tastenschalters 10 bei Befestigung an der Schaltplatte gemäß der Erfindung* An jcdex- Schaltstation der Schalttastatur ist eine feste waagerechte Kondensatorplatte 12 aus leitfähiger Farbe gebildet, die im Siebdruckverfahren auf die Oberseite der gedruckten Schaltungsplatte I^ aufgebracht oder darauf aufgedruckt ist; sie wird von einer dünnen dielektrischen Isolierschicht 16 bedeckt, die in einem lOpoxylötmaskenmaterial bestehen kann, welches vorzugsweise im Slobdruckverfahron aufgebracht oder aufgedruckt ist. Kin fjooigiietos Material wird gehandelt von der Firma Hyslo Division der Dexter Corporation unter der Bezeichnung "Wornow solder resist SR 1000R". Wenn das Material im Siebdruckverfahren aufgebracht wird, dann kann ein Sieb aus rostfreiem Stahl mit der Maschengröße 200 mesh verwendet werden. Die bewegliche Platte

ist mi.t einem flachen, langgestreckten Lagerkörper 20 verselien, welcher ein Paar nach unten vorstehender Ansätze 22, 24 trägt, die auf der Konsole 26 gebildet sind. Die Ansätze 22, 24 passen entsprechend in die Öffnungen 28, 30 der Druckschaltungsplatte hinein, so daß sie darin verlötet werden können, um eine elektrische Verbindung mit den loitfühifcon Ku ρ Te r»of;cn '5Ti, i'i Herzustellen, die auf die Unterseite der. Platte 1 4 aufgeä Lzt .sind. Die Scharniere für die bewegliche Platte 36» 38 können SchJ atifcrischarniere nach Art des in den ersten Radioschaltungen verwendeten einstellbaren Konderisators sein.

Der Tauchkolbenbetätigungsmechanismus h2 für den Tastenschalter ist vorzugsweise aus einem formgegossenen Kunststoffkörper gebindet, der an seinem oberen Ende eine Tastenauf nähme stange Vl aufweist, sowie einen Federlagerring 46 und einen unteren Tauchkolbenabschnitt 48. Der untere Tauchkolbenabschnitt 48 ist aus vier Rippen 50 gebildet, die so ausgerichtet sind, daß sie ein Kreuzmuster bilden, welches in eine entsprechende kreuzförmige Öffnung 52 hinein vorsteht, die in dem von der Grundfläche 58 vorstehenden Führungsanguß 5^ ausgebildet ist. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist zwischen der Unterseite des Ringes 46 und der Oberseite dor Grundfläche 58 eine Rückholfeder 60 angeordnet. Eine Lagerplatte 62 paßt in die geschlitzte Nut 64 in der Grundfläche hinein, um den Betätigungsmechanismus über der beweglichen Kondensatorplatte zu lagern.

Die Übersteuermigöeinriclitung des Tastenschalters ist durch einen auslegerartig gelagerten elastischen, einstückig ausgebildeten kurvenförmigen Arm 66 gebildet, der sich vom Boden einer der Rippen des Tauchkolbens forterstreckt. Die Form des Armes 66 ist vorzugsweise ein Segment eines Kreisumfangs. An dem Ende des Armes ist in Querrichtung eine zylindrische Stange 68 gelagert, die sich über die Breite des allgemein flachen krummlinigen Alwins 66 hinweg nach außen erstreckt. Wenn der Tauchkolben heruntergedrückt und der Schalter betätigt wird, dann (.!rückt die Oberfläche der Stange 68 gegen die bewegliche kapazitive Platte 4O', wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, und drückt so die bewegliche Kondensatorplatte in eine Stellung etwa parallel zu der festen Kondensatorplatte, so daß das Durchbiegen dos krummlinigen Arms 66 die gewünschte IJbersteuerungsfunktion vollführt. Die'Stange 68 erstreckt sich vorzugsweise quer über einen erheblichen Teil der Breite der.beweglichen Platte hO und stellt dadurch sicher, daß die Betätigungskraft auf die Platte gleichmäßig verteilt wird,'so daß ein unerwünschtes Verwerfen der Platte infolge unausgeglichenen Drehmoments nicht auftritt.

Die kapazitive Tastenschalter-Schaltplatte gemäß der Erfindung ist am besten aus Fig. 2 ersichtlich. Wie im. vorhergehenden bereits.erwähnt, ist eine Kondensatorplatte 12 aus leitfähiger Farbe gebildet, vorzugsweise einer dicken polymeren leitfähigen Farbe. An jeder Schaltstation der Tastatur ist eine Kondensator-

platte 12 auf der Oberseite der Platte gebildet, während auf der Unterseite der Platte ein geätztes Kupferschaltkreisdiagramm zur Herstellung der erforderlichen gegenseitigen Verbindungen für die Platte gebildet ist. Durchgehende "Verbindungen können in durch die Platte hindurchgehenden Löchern hcrgosteilt werden, um die Kondensatorplatten 12 mit dem geätzten -Kupferdiagramm auf der anderen Seite der Schaltplatte elektrische zu verbinden.

Um Bereiche der Seite mit dem geätzten Diagramm, \*o kein' Lot aufgebracht werden soll, mit einer Lötschutzniaske zu versehen, kann die bereits erwähnte isolierende Ep.oxymaterialschicht- 70 in herkömmlicher Weise auf die Ätzdiagranimseite der Schaltplatte im Siebdruckvei-fahren aufgebracht werden. Dasselbe Material kann auch über den Kondensatorplatten 12 aufgebracht werden,' um die erforderliche dielektrische Schicht 16 auf der anderen Seite der Schaltplatte zu bilden. Tatsächlich kann die gesamte Oberseite oder feste Kondensatorplattenseite der Schaltplatte mit diesem Material bedeckt sein; und es können dann alle Lötverbindungen mit der Kupferdiagrammseitc der Schaltplatte hergestellt werden.

Leerseite

Claims

Ansprüche :

11 ν Kapazitive Tastenschalter-Schalttastatur, gekennzeichnet durch ein planares isolierendes Substrat, eine feste, flache Kondensatorplatte, die auf einer Seite des Substrats durch leitfähige Farbe gebildet ist, ein geätztes Leitschema, das an jeder Schaltstation auf der gegenüberliegenden Seite der Schaltplatte gebildet ist, sowie ein Isolierschichtmaterial, das auf eine Seite der Schaltplatte auf die leit~ fähigen Farbplatten aufgebracht "ist, um als eine'dielektrische Schicht zu wirken, und auf die andere Seite der Schaltplatte aufgebracht ist, um als eine Lötmaske zu wirken*.

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European Pntont AttornoyH Zugelassene Vertreter beim Europäischen Pniontnmt Deutsche Bank AG Homburg:, Νι·.Ό5/2Β4Β7 (BLZ 20070000) · PtiBtsoheck HnrnburR 3H4l!-l>.(Hi
2. Schalttastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfahige Farbe ein dicker polymerer Farbfilm ist.
3· Schalttastatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Farbe im Siebdruclcverf ahren auf das Substrat aufgebracht wird.
k. Schalttastcttür nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierschichtrnaterial zur Bildung der dielektrischen
Schicht im Siebdruckverfahren über der leitfähigen Farbe
aufgebracht wird.
5. Schalttastatur nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoiiorschlchtiiiaterial ein isolierendes Epoxymzitorial
ist. .
6. Schalttastatur.nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht ein isolierendes Epoxy-Lötmaskenmaterial ist.