ES2365525T3 - Panel de control. - Google Patents

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Abstract

Panel de control (1) con un cuerpo de base (2) plano o curvado que está hecho de un material dieléctrico, como el vidrio, la vitrocerámica o la cerámica, y está impreso en el lado trasero con al menos una capa de pintura (3) posible de someter a cocción, como la pintura de esmalte vítreo o de cerámica, y con al menos una capa de estructuras de conductores (5) que está hecha de una pasta conductora posible de someter a cocción, estando configuradas las estructuras de conductores (5) para el alojamiento de al menos un componente electrónico (6), caracterizado por que varias capas de pintura posible de someter a cocción están colocadas sobre el cuerpo de base (2), el panel de control (1) se obtiene mediante la cocción de la pintura (3) y la pasta conductora (5) en una operación, presentando la pintura (3) y la pasta conductora (5) esencialmente la misma temperatura de cocción, y las estructuras de conductores (5) comprenden al menos un elemento sensor.

Description

La invención se refiere a un panel de control con un cuerpo de base plano o curvado que está hecho de un material 5 dieléctrico, como el vidrio, la vitrocerámica o la cerámica, y está impreso en el lado trasero con al menos una capa de pintura posible de someter a cocción, como la pintura de esmalte o de cerámica, y con al menos una capa de estructuras de conductores que está hecha de una pasta conductora posible de someter a cocción, y estando configuradas las estructuras de conductores para el alojamiento de al menos un componente electrónico.
10
Este tipo de paneles de control ya se usa desde hace tiempo, por ejemplo, como consolas de electrodomésticos, como los lavavajillas o las cocinas. Debido a la facilidad de limpieza, todos los componentes electrónicos y otros componentes o conexiones se encuentran en el lado trasero del panel de control y estos paneles de control se usan también en el campo de la tecnología médica y de laboratorio.
15
Del documento DE 102 24 537 A1 se conoce un panel de control en forma de un dispositivo de teclado, y un procedimiento para la fabricación de un dispositivo de teclado de este tipo. En este caso, el dispositivo de teclado comprende una placa frontal transparente, por ejemplo, de vidrio, en cuyo lado trasero se ha realizado una impresión de pintura. La impresión de la plancha de vidrio se lleva a cabo, por ejemplo, con la técnica de serigrafía. Si la placa de vidrio es demasiado lisa, ésta se esmerila, dado el caso, antes de la impresión. Sobre la impresión de pintura se aplica 20 un adhesivo, por ejemplo una resina, en dos capas. Si la capa de pintura es también demasiado lisa, ésta se esmerila asimismo antes de aplicarse la capa de adhesivo. Sobre la segunda capa de adhesivo se encuentra una capa conductora, por ejemplo, de cobre. Esta capa se estructura a continuación, por ejemplo, mediante la técnica fotográfica y el procedimiento de grabado por corrosión, de modo que se crean circuitos impresos. El dispositivo de teclado se fabrica mediante panelización, es decir, con ayuda del procedimiento de fabricación mencionado arriba se produce una 25 placa grande de vidrio compuesta de varias placas frontales individuales y después del grabado por corrosión, ésta se divide en dispositivos individuales de teclado. A continuación, los componentes electrónicos se sueldan sobre las placas individuales. El procedimiento descrito arriba para la fabricación de dispositivos de teclado resulta relativamente costoso como resultado de las numerosas operaciones.
30
Del documento EP 624 279 B1 se conoce también un panel de control o una pizarra de control táctiles. La pizarra de control comprende una placa delantera hecha de un material dieléctrico, como por ejemplo, de vidrio, y zonas de conductores y electrodos colocadas directamente sobre la placa delantera.
Las bandas y zonas conductoras pueden estar hechas a partir de un compuesto de plata que se aplica mediante 35 serigrafía. Dado el caso, sobre esto se puede colocar además una capa de revestimiento. Se describe también que entre las zonas conductoras y la placa de vidrio se aplica una capa de pintura para el recubrimiento inferior.
Del documento DE 201 19 700 U1 se conoce otro panel de control de tipo genérico o un dispositivo sensor. El dispositivo sensor comprende un panel, sobre el que se pueden imprimir capas decorativas o de pintura mediante el 40 procedimiento de serigrafía. Sobre estas capas de pintura o también directamente sobre el panel se imprime un elemento sensor asimismo mediante el procedimiento de serigrafía. El material usado para el elemento sensor puede ser, por ejemplo, un tipo de laca de esmalte hecha de partículas de vidrio y partículas de plata. Después de aplicarse las capas individuales, la laca por cada capa de laca se somete a cocción. El elemento sensor está unido de forma conductora con un control. 45
El documento US 5.610.380 describe un panel de control táctil, en el que al menos una estructura de conductores, así como cada capa conductora y la pluralidad de electrodos están en contacto directo con el lado trasero de una placa hecha preferentemente de un material dieléctrico, como el vidrio. No obstante, la figura 3 muestra que entre la estructura de conductores y el lado trasero de la placa de vidrio se puede encontrar una capa intermedia que le puede dar color al 50 vidrio, pero que también puede servir como base para una impresión siguiente con bandas y superficies conductoras.
El documento US 5.300.349 describe un cuerpo moldeado de vidrio equipado con conductores eléctricos de banda que tienen una imagen en color cuando se observan a través del cristal; en particular las ventanillas traseras de cristal en automóviles. Por tanto, en los cuerpos moldeados de vidrio hay una capa formada esencialmente a partir de un 55 pigmento inorgánico y dispuesta sobre la superficie del cuerpo moldeado de vidrio, y una capa de material conductor unida con el cuerpo moldeado de vidrio mediante capas de adherencia hechas de un material vitrificable.
Sin embargo, todos estos paneles de control tienen la desventaja de que los procedimientos de fabricación son muy costosos y comprenden muchas etapas, produciéndose costes de fabricación más altos que lo necesario. 60
Por tanto, el objetivo de la presente invención es poner a disposición un panel de control más económico que permita una fabricación simplificada con menos etapas de trabajo.
A tal efecto está previsto según la invención que varias capas de una pintura posible de someter a cocción estén 65 colocadas sobre el cuerpo de base, el panel de control se obtenga mediante la cocción de la pintura y la pasta conductora en una operación, presentando la pintura y la pasta conductora esencialmente la misma temperatura de cocción, y comprendiendo las estructuras de conductores al menos un elemento sensor. Esto permite acortar el proceso de fabricación y de este modo ahorrar tiempo, así como reducir el consumo de energía y los costes.
En una forma de realización, la temperatura de cocción de la pintura y la pasta conductora se sitúa, a este respecto, en 5 el intervalo de 600 a 700ºC. Las capas de pintura y de estructuras de conductores se unen fijamente con el material del cuerpo de base mediante la cocción. De este modo se obtiene una superficie resistente al rayado. Además, las pinturas de esmalte vítreo son resistentes a los rayos UV y a las temperaturas, por lo que es posible también un uso, por ejemplo, en zonas exteriores.
10
La temperatura de cocción de las pinturas y la pasta conductora puede ser de forma conveniente de 620ºC aproximadamente. A esta temperatura se obtiene una unión especialmente resistente entre las capas de pintura y de las estructuras de conductores.
En otra forma ventajosa de realización de la presente invención está previsto que el cuerpo de base plano o curvado 15 esté hecho de monocristal inastillable. Por lo tanto, el cuerpo de base es especialmente resistente a la rotura y se mantiene estable también a altas temperaturas.
En otra variante está previsto que al menos un componente electrónico esté fijado en el lado trasero del cuerpo de base plano o curvado. La unión se puede llevar a cabo, por ejemplo, mediante la técnica de soldadura. Por consiguiente, no 20 es necesaria una placa adicional de circuitos impresos para componentes electrónicos.
Además, existe también la posibilidad de que las estructuras de conductores comprendan al menos un componente electrónico, como las resistencias. Por lo tanto, las resistencias no se tienen que soldar a las estructuras de conductores en una etapa adicional de procedimiento. 25
La invención se refiere también a un procedimiento para la fabricación de un panel de control. El procedimiento comprende las siguientes etapas:
- poner a disposición un cuerpo de base plano o curvado hecho de un material dieléctrico, como el vidrio, la 30 vitrocerámica o la cerámica,
- aplicar varias capas de pintura posible de someter a cocción, como la pintura de cerámica o la pintura de esmalte vítreo, en el lado trasero del cuerpo de base plano o curvado,
- aplicar al menos una capa de estructuras de conductores hecha de una pasta conductora, posible de someter a cocción, en el lado trasero del cuerpo de base plano o curvado o sobre la pintura, presentando la 35 pintura y la pasta conductora esencialmente la misma temperatura de cocción, y comprendiendo las estructuras de conductores al menos un elemento sensor y estando configuradas para el alojamiento de al menos un componente electrónico, y
- someter a cocción las capas de pintura y las estructuras de conductores en una operación.
40
El procedimiento tiene la ventaja de que la cocción de todas las capas de pintura y de las estructuras de conductores se lleva a cabo en una operación y, por tanto, se puede ahorrar energía, tiempo y costes. Además, el cuerpo de base impreso está listo para el montaje de elementos inmediatamente después de la cocción, ya que no es necesario un procedimiento costoso para la estructuración de los circuitos impresos.
45
En una configuración preferida, la cocción de la capa decorativa de pintura y de las estructuras de conductores se lleva a cabo en un intervalo de temperatura de 600 a 700ºC. Por consiguiente, el procedimiento tiene la ventaja de que las pinturas y las estructuras de conductores se unen de manera fija con el cuerpo de base, obteniéndose así una superficie especialmente resistente al rayado.
50
En una variante especialmente preferida, la cocción se lleva a cabo a 620ºC. De este modo se obtiene una unión especialmente resistente entre el material del cuerpo de base y los revestimientos.
Según otra forma de realización está previsto que la aplicación de las pinturas y las estructuras de conductores se lleve a cabo mediante el procedimiento de serigrafía. La serigrafía permite también la impresión de superficies irregulares. 55 Además, se puede determinar con exactitud el espesor de la capa de pintura.
En otra variante se lleva a cabo respectivamente una etapa de secado intermedio después de aplicarse la al menos una capa de pintura o pasta conductora. De este modo se logra que las capas individuales no se mezclen entre sí. El secado intermedio se lleva a cabo con preferencia a temperaturas de 100 a 150ºC. 60
Asimismo, después de la cocción de las capas de pintura y de las estructuras de conductores es posible colocar en otra etapa componentes electrónicos en el lado trasero del cuerpo de base. La colocación se puede llevar a cabo, por ejemplo, mediante la técnica de soldadura. Por lo tanto, no es necesaria otra placa de circuitos impresos para componentes electrónicos.
Una forma de realización de la invención se describe detalladamente a continuación por medio de un dibujo. Muestran:
la figura 1 una vista en planta de un elemento de control y 5
la figura 2 un corte transversal a través del elemento de control mostrado en la figura 1.
En la figura 1 se muestra un panel de control 1 con un cuerpo plano de base 2. Sin embargo, sería posible usar también un cuerpo curvado de base. El cuerpo de base 2 está hecho de un material dieléctrico, por ejemplo, vidrio, vitrocerámica o cerámica. Con preferencia se usa un material transparente o semitransparente, de modo que se puede observar una 10 impresión de pintura en el lado trasero. Con especial preferencia se usa un monocristal inastillable resistente a la rotura y estable a las temperaturas. Sobre el cuerpo de base 2 se aplica al menos una capa de pintura 3 mediante el procedimiento de serigrafía. Para esto se usan, por ejemplo, pinturas de esmalte vítreo o pinturas de cerámica posibles de someter a cocción.
15
Las capas de pintura 3 pueden presentar también entalladuras 4 o cubrir sólo pequeñas secciones del cuerpo de base 2. Es decir, el espesor total de las capas de pintura 3 no tiene que ser igual en el cuerpo de base 2.
Sobre las capas de pintura 3 o directamente sobre el cuerpo de base 2 están aplicadas estructuras de conductores 5. Las estructuras de conductores 5 están hechas preferentemente de una pasta conductora de plata posible de someter a 20 cocción. Es posible también que las estructuras de conductores 5 comprendan componentes electrónicos, como resistencias o elementos sensores. La aplicación de las estructuras de conductores 5 se puede llevar a cabo asimismo mediante el procedimiento de serigrafía. Después de aplicarse todas las capas de pintura 3 y de las estructuras de conductores 5 se lleva a cabo la cocción en una etapa. La temperatura de cocción se sitúa en el intervalo de 600 a 700ºC y es con preferencia de 620ºC aproximadamente. 25
Sobre las estructuras de conductores 5 se pueden colocar otros componentes electrónicos 6, por ejemplo, mediante la técnica de soldadura, de modo que el cuerpo de base 2 ya terminado representa un circuito integrado.
Todos los recubrimientos y otros componentes, como los componentes electrónicos o las conexiones, están colocados 30 en el lado trasero del cuerpo de base 2, de modo que el lado delantero forma una superficie cerrada.
En la figura 2 se muestra un corte transversal a través del panel de control 1 representado en la figura 1. En esta representación se puede observar bien la construcción de las capas individuales de pintura 3 y de las estructuras de conductores 5. El lado delantero del panel de control 1 se forma mediante el cuerpo de base 2. En el lado trasero del 35 cuerpo de base 2 se aplican las capas de pintura 3 que pueden presentar entalladuras 4. Sobre las capas de pintura 3 se encuentran las capas de las estructuras de conductores 5. En las capas de las estructuras de conductores 5 se pueden colocar otros componentes electrónicos 6, por ejemplo, mediante uniones soldadas.
Por medio de la figura 2 se explica detalladamente a continuación también el procedimiento para la fabricación de un 40 panel de control 1.
En una primera etapa se pone a disposición el cuerpo de base 2. Mediante el procedimiento de serigrafía se aplican a continuación capas de pintura 3 posible de someter a cocción, como la pintura de cerámica o de esmalte vítreo, en el lado trasero del cuerpo de base 2. En este caso es posible que determinadas zonas del lado trasero del cuerpo de base 45 2 no se cubran con pintura.
Dado el caso, después de la aplicación de una capa de pintura o de todas las capas de pintura se lleva a cabo una etapa de secado intermedio a una temperatura de 100 a 150ºC aproximadamente.
50
Al menos una capa de estructuras de conductores hecha de una pasta conductora 5, posible de someter a cocción, se aplica después en el lado trasero del cuerpo de base 2 o sobre la pintura 3. La aplicación de las estructuras de conductores hechas de una pasta conductora 5 posible de someter a cocción se puede llevar a cabo asimismo mediante el procedimiento de serigrafía.
55
Después de aplicarse todas las capas de pintura 3 y las capas de las estructuras de conductores 5 se lleva a cabo la cocción de estas capas en una etapa. La temperatura de cocción se sitúa, a este respecto, en el intervalo de 600 a 700ºC y es con preferencia de 620ºC aproximadamente.
La placa de circuitos impresos, fabricada de este modo, está lista directamente después de la cocción para el montaje 60 de elementos, por lo que sobre las estructuras de conductores 5 se pueden colocar otros componentes electrónicos 6, por ejemplo, mediante el procedimiento de soldadura.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Panel de control (1) con un cuerpo de base (2) plano o curvado que está hecho de un material dieléctrico, como el vidrio, la vitrocerámica o la cerámica, y está impreso en el lado trasero con al menos una capa de pintura (3) posible de someter a cocción, como la pintura de esmalte vítreo o de cerámica, y con al menos una capa de estructuras de 5 conductores (5) que está hecha de una pasta conductora posible de someter a cocción, estando configuradas las estructuras de conductores (5) para el alojamiento de al menos un componente electrónico (6), caracterizado por que varias capas de pintura posible de someter a cocción están colocadas sobre el cuerpo de base (2), el panel de control (1) se obtiene mediante la cocción de la pintura (3) y la pasta conductora (5) en una operación, presentando la pintura (3) y la pasta conductora (5) esencialmente la misma temperatura de cocción, y las estructuras de conductores (5) 10 comprenden al menos un elemento sensor.
  2. 2. Panel de control (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que la temperatura de cocción de la pintura (3) y la pasta conductora (5) se sitúa en el intervalo de 600 a 700ºC.
    15
  3. 3. Panel de control (1) según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que la temperatura de cocción de la pintura (3) y la pasta conductora (5) es de 620ºC aproximadamente.
  4. 4. Panel de control (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el cuerpo de base (2) está hecho de un monocristal inastillable. 20
  5. 5. Panel de control (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que al menos un componente electrónico (6) está fijado en el lado trasero del cuerpo de base 2.
  6. 6. Panel de control (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que las estructuras de conductores 25 (5) comprenden al menos un componente electrónico, como las resistencias.
  7. 7. Panel de control (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el panel de control (1) se obtiene mediante un procedimiento que antes de la cocción de al menos una capa de pintura (3) y de las estructuras de conductores (5) en una operación comprende al menos las siguientes etapas: 30
    poner a disposición un cuerpo de base (2) plano o curvado hecho de un material dieléctrico, como el vidrio, la vitrocerámica o la cerámica,
    aplicar varias capas de una pintura (3) posible de someter a cocción, como la pintura de cerámica o la pintura de esmalte vítreo, en el lado trasero del cuerpo de base (2), y 35
    aplicar al menos una capa de estructuras de conductores hecha de una pasta conductora (5), posible de someter a cocción, en el lado trasero del cuerpo de base (2) o sobre la pintura (3), comprendiendo la estructuras de conductores al menos un elemento sensor y estando configuradas para el alojamiento de al menos un componente electrónico (6).
    40
  8. 8. Procedimiento para la fabricación de un panel de control (1), que comprende las siguientes etapas:
    poner a disposición un cuerpo de base (2) plano o curvado hecho de un material dieléctrico, como el vidrio, la vitrocerámica o la cerámica,
    aplicar varias capas de una pintura (3) posible de someter a cocción, como la pintura de cerámica o la pintura 45 de esmalte vítreo, en el lado trasero del cuerpo de base (2),
    aplicar al menos una capa de estructuras de conductores hecha de una pasta conductora (5), posible de someter a cocción, en el lado trasero del cuerpo de base (2) o sobre la pintura (3), presentando la pintura (3) y la pasta conductora (5) esencialmente la misma temperatura de cocción, y comprendiendo las estructuras de conductores al menos un elemento sensor y estando configuradas para el alojamiento de al menos un 50 componente electrónico (6),
    someter a cocción las capas de pintura (3) y las estructuras de conductores (5) en una operación.
  9. 9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por que la cocción al menos de las capas de pintura (3) y de las estructuras de conductores (5) se lleva a cabo en un intervalo de temperatura de 600 a 700ºC. 55
  10. 10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado por que la cocción de las capas de pintura (3) y de las estructuras de conductores (5) se lleva a cabo a una temperatura de 620ºC aproximadamente.
  11. 11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por que la aplicación de las capas de 60 pintura (3) y de las estructuras de conductores (5) se lleva a cabo mediante el procedimiento de serigrafía.
  12. 12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado por que después de la aplicación de las capas de pintura (3) y/o de las capas de la pasta conductora (5) le sigue respectivamente una etapa de secado intermedio.
  13. 13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado por que al menos un componente electrónico (6) se coloca en el lado trasero del cuerpo de base (2). 5
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