DE3415672C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucktastenschalter im Sandwich-Aufbau mit mehreren in verschiedenen Ebenen übereinander angeordneten Schaltern, deren Kontakte und Anschlußleitungen auf durch Klebung verbundenen flexiblen Folien gedruckt und durch zwischen den Folien angeordneten Abstands-Lagen auf gegenseitigem Abstand gehalten sind, die im Bereich der Kontakte Aussparungen aufweisen.

Bei einem bekannten Drucktastenschalter dieser Art (DE-OS 29 02 769) werden als Abstandshalter vorkonfektionierte Platten verwendet, in denen die Aussparungen für die Kontakte vorgesehen sind. Nachdem auf die Folien die Kontakte und die Anschlußleitungen gedruckt sind, werden diese Platten zusammen mit den Folien übereinandergeschichtet, wobei die Folien mit den Platten durch Klebung miteinander verbunden werden. Der für die Herstellung eines solchen Drucktastenschalters erforderliche Aufwand ist wegen der vorkonfektionierten und bezüglich der Kontakte zu positionierenden Platten recht aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drucktastenschalter zu schaffen, der sich kostengünstiger als der bekannte Drucktastenschalter herstellen läßt.

Diese Aufgabe wird bei einem Drucktastenschalter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Kontakte und die Anschlußleitungen sowie die Abstands-Lagen siebgedruckt sind und jede Abstands-Lage aus mindestens drei Schichten besteht, deren äußere unmittelbar auf den Folien aufgebrachte Schichten über mindestens eine auf eine dieser Schichten siebgedruckte Klebeschicht miteinander verbunden sind. Hergestellt wird ein solcher Drucktastenschalter dadurch, daß nach dem Aufdrucken der Kontakte und Anschlußleitungen im Siebdruck einseitig auf die äußeren und beidseitig auf die inneren Folien jeweils eine Schicht der Abstands-Lagen unter Abdeckung der Anschlußleitungen und Freilassung der Kontaktbereiche im Siebdruck aufgedruckt werden und daß vor dem abschließenden registergerechten Übereinanderlegen der einzelnen die Kontakte, die Anschlußleitungen und die Schichten der Abstands-Lagen tragenden Folien mindestens eine Seite von den jeweils paarweise zusammenpassenden Schichten der Abstands-Lagen im Siebdruck mit einem Kleber bedruckt werden.

Dadurch, daß bei der Erfindung keine vorkonfektionierten Platten mit Aussparungen als Abstands-Lagen zwischen den bedruckten Folien eingebracht und festgeklebt zu werden brauchen, sondern sämtliche Lagen im Siebdruck hergestellt werden, ist gewährleistet, daß die einzelnen Schichten sehr exakt positioniert sind. Das aufwendige Einbringen und Anheften der Abstands-Lagen an die Folie entfällt also.

Obgleich bei der Erfindung die Abstands-Lagen zweischichtig und nicht wie beim Stand der Technik einschichtig sind, ist der Aufwand gringer, weil es sehr aufwendig ist, die bedruckten Lagen gegenüber der lose, vorkonfektionierten Platte zu positionieren. Werden nämlich die Abstands-Lagen im Siebdruck aufgebracht, entfällt die Notwendigkeit, die Abstands-Lagen zweimal zu positionieren, und zwar zum ersten gegenüber der einen benachbarten Folie und zum zweiten gegenüber der anderen benachbarten Folie. Bei der Erfindung braucht nur einmal an der Trennfuge zwischen den beiden Abstands-Lagen eine registergerechte Zuordnung vorgenommen zu werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die unmittelbare Abdeckung der Anschlußleitungen durch die jeweils eine Schicht der zweischichtigen Abstands-Lage, die Anschlußleitungen wegen der im Siebdruck aufgebrachten Schicht sehr genau positioniert werden können, jedenfalls genauer als es mit vorkonfektionierten einschichtigen Abstands-Lagen möglich ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel mit verschiedenen vorteilhaften Ausgestaltungen darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 einen Mehrfachschalter im Querschnitt,

Fig. 2 einen schematisch dargestellten Schalter in Aufsicht und

Fig. 3 einen schematisch dargestellten Doppelschalter mit zwei Kontaktpaaren in einer Ebene in Aufsicht.

Fig. 1 zeigt als eines von denkbar vielen Ausführungsbeispielen einen Mehrfachschalter 10 mit drei übereinander angeordneten Schaltern, von denen der mittlere - wie noch beschrieben werden wird - zwei Tastenkontaktpaare besitzt. Es wird darauf hingewiesen, daß Fig. 1 den Mehrfachschalter 10 in ganz erheblich vergrößertem Maßstab wiedergibt und daß die Darstellung auch die Schichtdickenrelationen nur schematisch wiedergeben kann.

Der Mehrfachschalter 10 weist insgesamt vier flexible, insbesondere Polyesterfolien 11, 12, 13 und 14 auf. Um den fertigen Schalter 10 auf einer Unterlage, zum Beispiel einem Gerät, befestigen zu können, ist die nach außen weisende Fläche 11 a der untersten Folie 11 mit einer Klebeschicht 15 - zum Beispiel einer doppelseitig klebebeschichteten dünnen Kunststoffolie - versehen, die außen von einer vor der Befestigung des Schalters 10 zu entfernenden Schutzfolie 16, die zum Beispiel aus Papier bestehen kann, abgedeckt ist.

Auf der zum Schalterinneren weisenden Fläche 11 b der unteren Polyesterfolie 11 befindet sich ein erster Aufdruck 17 aus elektrisch leitfähiger Substanz mit einer netz-, gitter- oder maschenartigen Musterung zur Bildung einer Abschirmung 18 gegen insbesondere von außen einwirkende Hochfrequenzstörfelder. Die leitfähige Substanz der Abschirmung 18, also der Aufdruck 17, ist durch Auftrag einer ihn überdeckenden und die Gitterzwischenräume ausfüllenden Isolierschicht 19, vorzugsweise aus einem unter UV-Strahlung aushärtendem Lack in Siebdrucktechnik überdruckt. Auf der Oberfläche 19 a dieser Isolierschicht 19 befindet sich ein vollflächiger Aufdruck 20 aus elektrisch leitfähigem Material, insbesondere aus Leitsilber, zur Bildung einer zweiten Abschirmung 21, die insbesondere dazu bestimmt ist, elektrische und/oder magnetische Störfelder aus dem Schalterinneren zu absorbieren.

Auf der der Isolierschicht 19 abgekehrten Fläche 20 a der Abschirmung 21 ist wiederum eine Isolierschicht 22 aus Lack in Siebdrucktechnik aufgedruckt. Diese bildet die Druck-Grundlage für den eigentlichen Teil des ersten Schalters.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel würde, wenn keine der beiden Abschirmungen 18 und 21 benötigt wird, die nachfolgend beschriebene Schichtenfolge direkt auf die Fläche 11 b der untersten Folie 11 aufgedruckt.

Im dargestellten Fall ist auf die Außenfläche der Isolierschicht 22 ein Muster aus Leitsilber, Graphit, einer Mischung dieser Stoffe oder dergleichen aufgedruckt, und zwar zur Bildung von flächenhaften Kontakten 23, 24 und nicht dargestellter Leiterbahnen, an die sie angeschlossen sind. Bei Tastendruck werden die Kontakte 23 und 24 durch einen Gegenkontakt 25 und damit auch die zu verbindenden Enden zweier Leiterbahnen elektrisch leitend überbrückt.

Die elektrisch leitende Druckbeschichtung mit den Kontakten 23 und 24 ist von einer Isolierlackschicht 26 überdruckt, die jedoch im Bereich des Kontaktfeldes 27 eine Aussparung 28 besitzt. Unter Berücksichtigung dieser Aussparung 28 ist auf die Oberseite 26 a der Isolierlackschicht 26 ein Klebstoffauftrag 29 aufgebracht. Die Klebstoffschicht 29 ist zugleich die letzte Druckschicht des insgesamt mit A bezeichneten Schalterteils.

Die beiden sodann folgenden Teile B und C sind im Aufbau einander ähnlich. Basis des Teils B ist die Polyesterfolie 12, die aber nun beidseits mit elektrisch leitender Substanz bedruckt ist, und zwar unterseits mit einem Kontakt 25 und oberseits mit zwei Gruppen 30 und 31 von je zwei, je gesondert kurzzuschließenden Kontakten 32, 33 sowie 34, 35. Die elektrisch leitende Bedruckung ist beidseits unter Aussparung des Kontaktfeldes wiederum mittels einer Lackschicht 36 und 37 und darauf aufgetragener Klebstoffschicht 38 und 39 bedruckt.

Bezüglich des untersten Einzelschalters 40 bilden die Schichten 26, 29, 38 und 36 den erforderlichen Abstandshalter für die Ruhelage der Kontakte 23, 24 und 25. Bei Verwendung eines zugleich elektrisch isolierenden druckfähigen Klebstoffs könnte auf die separaten Isolierstoffschichten 26 und 36 verzichtet werden. Andererseits ist es aber auch möglich, die Schichten 26 und 36 lediglich zu Isolierzwecken aufzudrucken und den Abstandshalter mittels eines gesonderten Auftrags zu drucken.

Der Teil C ist prinzipiell aufgebaut wie der Teil B. Er unterscheidet sich von diesem lediglich dadurch, daß statt des einen Kontaktes 25 zwei elektrisch voneinander getrennte kleinere Schaltkontakte 41 und 42 ausgebildet sind, wodurch zwei Schalter 43 und 43′ in einer Ebene gebildet sind, von denen der Schalter 43 durch Auflegen des Kontaktes 41 auf die Gegenkontakte 32 und 33 und der Schalter 43′ durch Auflegen des Kontaktes 42 auf die Gegenkontakte 34 und 35 in Funktion treten. Die übrigen Schichten des Teils C sind mit den gleichen Bezugsziffern wie die entsprechenden Schichten des Teils B bezeichnet, jedoch zusätzlich mit einem ′ versehen.

Der oberste Schalter 44 entspricht im Aufbau dem untersten Schalter 40. Hier dient der Kontakt 25′ zur leitenden Überbrückung der Gegenkontakte 23′ und 24. Auf die mit 14 a bezeichnete Seite der Folie 14, also auf deren Innenseite, ist ein in der Regel mehrfarbiger Grafikaufdruck 45, 46, 47 aufgetragen, der zur Kenntlichmachung des Mehrfach-Tastenfeldes, hier der Bezugsziffer 46 entsprechend - dient. Der Grafikaufdruck 45, 46, 47 dient als Unterlage für den nächsten Aufdruck aus elektrisch leitendem Material zur Bildung der Kontakte 25′ und gegebenenfalls nicht dargestellter Leiterbahnen. Auch hier findet sich als nächster Auftrag eine isolierende und abstandshaltende Isolierlackschicht 48 sowie eine Klebstoffschicht 50. Der dermaßen aufgebaute Teil ist mit D bezeichnet.

Es ist nun ohne weiteres erkenntlich, daß, wenn der in Fig. 1 dargestellte Schalter auf einer festen Unterlage ruht, sämtliche Einzelschalter 40, 43, 43′, 44 bei Druck in Pfeilrichtung auf die Oberseite der äußersten Polyesterfolie 14 betätigt werden.

Die Rückstellung erfolgt automatisch aufgrund der Elastizität der Polyesterfolien 12, 13 und 14. Die Gesamtanordnung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, braucht nur etwa eine Gesamtdicke von beispielsweise 1,5 mm aufzuweisen.

Die Siebdruckherstellung des Schalters nach Fig. 1 kann wesentlich einfacher erfolgen, als die Darstellung der Fig. 1 mit ihren vielen Schichten dies vermuten läßt. Insbesondere ist es nämlich möglich, die Schalterteile A und D einerseits sowie die Schalterteile B und C andererseits jeweils für sich in vereinfachter Weise herzustellen. Dies geschieht zum Beispiel wie folgt:

Auf eine einzige Grundfolie, die die späteren Folien 11 und 14 ergibt, werden zunächst auf im wesentlichen nur eine Hälfte die Schichten 18, 19, 20 und 22 aufgetragen. Dann erfolgt über beide Teile der Folie 11 hinweg der Auftrag elektrisch leitender Substanz, womit gleichzeitig - außer nicht dargestellten Leiterbahnen - die Kontakte 23 und 24 sowie 25′ aufgebracht werden. Wiederum gleichzeitig über die gesamte Unterlage wird eine Isolierlackschicht aufgetragen, die die späteren Schichten 26 und 48 ergibt. Darauf erfolgt dann, wiederum in einem Arbeitsgang, der Auftrag eines siebdruckfähigen Klebstoffes für die Schichten 29 und 50. Die beiden derart bedruckten, jedoch beim Ausführungsbeispiel unterschiedlichen Teile der zunächst noch einstückigen Grundfolie 11/14 werden entweder in die Konfiguration nach Fig. 1 - als unterste und oberste Schichtenfolge - geklappt, was insbesondere bei nicht zu dicken Schaltern unter Verwendung hinreichend dünner, flexibler Folien möglich ist, umgeklappt, oder es werden die beiden Schalterteile A und D durch Auseinandertrennen der Grundfolie gewonnen.

In gleicher Weise lassen sich auf Schichtenfolgen B und C zusammen drucken. In diesem Falle bilden dann die Tastenfolien 12 und 13 des fertigen Schalters zunächst noch eine zusammenhängende Folie, die beidseits zuerst mit der leitfähigen Substanz, dann mit einem Isolierlack und zuletzt mit einem Klebstoffauftrag zunächst auf der einen und dann auf der anderen Seite bedruckt werden. Auch diese dergestalt im Siebdruckverfahren hergestellte Anordnung kann auseinandergetrennt oder umgeklappt werden.

Bemerkenswert ist, daß sich der multifunktionale Schalter nach Fig. 1 fast vollständig im Siebdruckverfahren erzeugen läßt. Als Substrat wird lediglich eine Kunststoffolie für die Tastenfolien 11, 12, 13 und 14 benötigt sowie gegebenenfalls der Anklebestreifen 15/16, wobei aber auch hier grundsätzlich die Möglichkeit besteht, einen Kleber aufzudrucken.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, eine oder mehrere Abschirmungen 18 und/oder 21 ein- oder mehrfach im Schalterinneren zu plazieren. Beispielsweise könnte die Funktionsebene der Schalter 43/43′ gegen die elektrische Funktionsebene des Schalters 44 abgeschirmt sein, indem man beispielsweise die eine und/oder andere Abschirmung auf die Seite 13 a der Polyesterfolie 13 aufbringt und die betreffende(n) Abschirmung(en) zunächst isoliert, bevor die Kontakte 23′ und 24′ aufgebracht werden.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf einen Schalter. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind allerdings die darin mit 48 und 49 bezeichneten Leiterbahnen und die Kontakte 23 und 24′ als durchgezogene Linien dargestellt, obwohl sie eigentlich von der Außenseite her nicht sichtbar sind. Der Umfang des Kontaktfeldes 25′ ist mit einem Kreis dargestellt. Die zunächst noch elektrisch voneinander getrennten Leiterbahnen 48 und 49 lassen sich also durch Tastendruck elektrisch leitend überbrücken.

Fig. 2 zeigt ferner eine Abschlußkante K des Schalters 10, von der "Anschlußfähnchen" 51, 52, 53 und 54 abstehen. Diese Anschlußfähnchen sind zum Beispiel schmale Verlängerungen der jeweiligen Folien, beispielsweise in der Zuordnung 51/14, 52/13, 53/12 und 54/11. Die Schalteranschlußpunkte (zum Beispiel 55, 56) einerseits wie auch die Anschlußpunkte 57 und 58 für die Abschirmungen 18 und 21 können zum Beispiel mittels eines oder mehrerer Klemmverbinder angeschlossen beziehungsweise abgegriffen werden. An der Kante 50 oder kurz vor den einzelnen Anschlußpunkten 55, 56, 57 und 58 - die zum Beispiel im 2,54 mm-Raster angeordnet sein können - würden dann die jeweiligen Isolierschichten enden.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Aufsicht auf den Doppelschalter 43, 43′. Bei Betätigung dieses Schalters werden sowohl die Leiterbahn 59 mit der Leiterbahn 60 als auch die Leiterbahn 61 mit der Leiterbahn 62 für die Dauer der Druckbetätigung gleichzeitig leitend miteinander verbunden werden.

Claims (2)

1. Drucktastenschalter im Sandwich-Aufbau mit mehreren in verschiedenen Ebenen übereinander angeordneten Schaltern, deren Kontakte und Anschlußleitungen auf durch Klebung verbundenen flexiblen Folien gedruckt und durch zwischen den Folien angeordneten Abstands-Lagen auf gegenseitigem Abstand gehalten sind, die im Bereich der Kontakte Aussparungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (23, 24, 25, 32-35, 41, 42, 23′, 24′, 25′) und die Anschlußleitungen sowie die Abstands-Lagen (26, 36, 37, 36′, 37′, 48) siebgedruckt sind und jede Abstands-Lage (26, 36, 37, 36′, 37′, 48) aus mindestens drei Schichten besteht, deren äußere unmittelbar auf den Folien (11, 12, 13, 14) aufgebrachte Schichten (26, 36, 37, 36′, 37′, 48) über mindestens eine auf eine dieser Schichten siebgedruckte Klebeschicht (29, 38, 39, 38′, 39′, 50) miteinander verbunden sind.

2. Verfahren zum Herstellen eines Drucktastenschalters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufdrucken der Kontakte und Anschlußleitungen im Siebdruck einseitig auf die äußeren und beidseitig auf die inneren Folien jeweils eine Schicht der Abstands-Lagen unter Abdeckung der Anschlußleitungen und Freilassung der Kontaktbereiche im Siebdruck aufgedruckt werden und daß vor dem abschließenden registergerechten Übereinanderlegen der einzelnen die Kontakte, die Anschlußleitungen und die Schichten der Abstands-Lagen tragenden Folien mindestens eine Seite von den jeweils paarweise zusammenpassenden Schichten der Abstands-Lagen im Siebdruck mit einem Kleber bedruckt werden.