ES2554366T3 - Teclado sobre-moldeado y método de fabricación - Google Patents

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ES2554366T3 ES08860134.9T ES08860134T ES2554366T3 ES 2554366 T3 ES2554366 T3 ES 2554366T3 ES 08860134 T ES08860134 T ES 08860134T ES 2554366 T3 ES2554366 T3 ES 2554366T3
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Abstract

Un método de formar un teclado (100), dicho método comprende: Incluye: Un sustrato (106) con múltiples hoyos en forma de donut (108) localizados en cada lado de una tecla (104) para que el usuario itroduzca la información: Varias almohadillas poliméricas (110), cada uno lleno de líquido; Una capa de circuito flexible (112); Múltiples membranas metálicas (114); Múltiples capas de adhesivo plástico; y una capa elastomérica termoplástica (116); Que forma múltiples conjuntos de interruptores (102) gracias a las etapas siguientes: Adherir una almohadilla (110) a cada uno de los hoyos en forma de donut (108); Colocar una capa de circuito flexible (112) sobre cada una de las almohadillas (110); Añadiendo las múltipels membranas metalicas (114) a la capa de circuito flexible; y estampar los conjuntos de interruptores (102) en el sustrato (106); Moldear la capa elastomérica termoplástica (116) sobre todos los conjuntos de interruptores(102) para formar un teclado (100) y Deshinchar cada una de las almohadillas (110) extrayendo el líquido de manera que se forme una cavidad (170) entre cada una de las membranas metálicas (114) y la capa de circuito flexible (112).

Description

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Teclado sobre-moldeado y metodo de fabricacion
Descripcion
CAMPO DEL INVENTO
[0001] Este invento esta relacionado, en general, con los teclados y, mas concretamente, con los teclados moldeados y metodos para su fabricacion.
ANTECEDENTES DEL INVENTO
[0002] En general, los dispositivos electronicos pueden disponer de un teclado para introducir la informacion en ellos. Ejemplos de dispositivos electronicos que usen un teclado incluyen los telefonos moviles, los telefonos fijos, asistentes personales de datos, ordenadores, miniordenadores, faxes y dispositivos manuales medicos, tales como los medidores de glucosa o las bombas de perfusion de farmacos. En general, el teclado para tales dispositivos electronicos incluye una placa de circuitos, un marco o sustrato y un conjunto de pulsadores de teclas montados en los agujeros del marco. Cuando se pulsa un pulsador de tecla, el espacio entre el pulsador de la tecla y la placa de circuitos se cierra y se dispara un contacto en la placa de circuitos que hace que dicha placa produzca la correspondiente senal electrica.
[0003] Pueden existir espacios entre los componentes de los pulsadores de teclas y el marco, o sustrato, lo que permite que se introduzcan contaminantes ambientales externos, tales como agua o locion de manos dentro del ensamblaje del teclado, que podrlan afectar de forma adversa al funcionamiento del mismo. Los procesos de moldeado generalmente se utilizan para sellar los espacios que pueden existir entre los componentes de los pulsadores de teclas y el marco. No obstante, durante dicho proceso, el material moldeado puede ejercer la suficiente presion en los componentes de los pulsadores de teclas como para que el espacio entre los pulsadores y la placa de circuitos se aplane tanto que el teclado no funcione. Asimismo, materiales tales como los que contienen silicona y que se usan en teclados, unidos a un sustrato, a veces no se adhieren totalmente al marco de plastico, lo que puede permitir que contaminantes externos se introduzcan en el ensamblaje del teclado. Se describe un ejemplo de teclado formado con piezas moldeadas en US-A- 4194097.
[0004] As! pues, los solicitantes reconocen la necesidad de un metodo de fabricacion en el que el espacio entre los pulsadores de teclas (cavidad del pulsador) y la placa de circuitos se mantenga durante el proceso de moldeado. Tambien reconocen la necesidad de un material que haga de capa y forme un sellado total sobre los componentes del teclado y el marco o sustrato.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
[0005] Las novedosas caracterlsticas del invento se enuncian con minuciosidad en las reclamaciones anexas. Se obtiene una mejor comprension de las caracterlsticas y ventajas del invento, en las referencias a las siguientes descripciones detalladas que muestran modalidades ilustrativas en las que se utilizan los principios del invento, y los dibujos que las acompanan, de los cuales:
Las FIGS. 1A y 1C son perspectivas, vistas de secciones transversales y planos de un teclado segun una modalidad del invento;
La FIG. 2 es una vista en perspectiva de un sustrato para un teclado segun una modalidad del invento;
La FIG. 3 es una vista en perspectiva de una primera superficie de una capa flexible de un circuito segun una modalidad del invento;
La FIG. 4 es una vista de una segunda superficie de una capa de circuito flexible, tal como se observa en la FIG. 3, segun una modalidad del invento;
La FIG. 5 es una perspectiva en primer plano de la cupula del pulsador sobre la primera superficie de la capa de circuito flexible, segun una modalidad del invento;
La FIG. 6 es una perspectiva de una bomba de perfusion de medicamentos, que es util para utilizar con las modalidades del invento;
La FIG. 7 es un diagrama de flujo que ilustra una secuencia de pasos en un metodo para hacer un teclado segun una modalidad del invento;
Y
La FIG. 8 es una seccion transversal en primer plano de una tecla del teclado con una almohadilla antes de deshincharse, segun una modalidad del invento.
DESCRIPCION DETALLADA DE MODALIDADES ILUSTRATIVAS DEL INVENTO
[0006] Las FIGS. 1A-1C ilustran un teclado 100 segun una modalidad del invento. El teclado 100 incluye una serie de conjunto de interruptores 102, cada uno situado a un lado de una tecla 104 para insertar la informacion de usuario. Cada uno de los conjuntos de interruptores 102 incluye un sustrato 106 con un hoyo en forma de donut 108 (tal como se ve en la FIG. 2), al que se adhiere una almohadilla 110, una capa de circuito flexible 112 dispuesta en todas las
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almohadillas 110, una serie de membranas metalicas 114 parcialmente adheridas a la capa de circuito flexible 112 y una capa elastomerica termoplastica moldeada 116 dispuesta sobre las membranas metalicas 114. La capa elastomerica termoplastica moldeada 116 tambien esta dispuesta concentricamente de forma contlnua sobre el sustrato 106.
[0007] FIG. 1B: El sustrato 106 incluye varios pins de estampado 117, cada uno se acopla a una abertura 118 en la capa de circuito flexible 112. El sustrato 106 puede hacerse con un material plastico duradero, como el policarbonato.
[0008] Cada una de las almohadillas 110 puede hacerse de un material a base de un pollmero elastomerico, como por ejemplo, uretano termoplastico o material de goma. Cada una de las almohadillas 110 puede llenarse con un liquido, como agua, que se extrae inmediatamente despues de moldear el teclado 100, lo que se describira con referencia a las FIGS. 7-8 mas adelante.
[0009] En lo que se refiere a la FIG. 3, la capa de circuito flexible 112 incluye una primera superficie 119 con varias cupulas de pulsadores 120, cada una de las cuales tiene al menos dos regiones conductoras 122 y una serie de agujeros 124 para facilitar la formacion flexible de las cupulas 120 durante el moldeado. Las cupulas 120 pueden estirarse hasta una medida normal de 0'5mm o 0'2 pulgadas.
[0010] Tal como se ilustra en las FIGS. 4 y 5, la capa de circuito flexible 112 incluye ademas una segunda superficie 126 con varias pistas conductoras 128 y un tabulador flexible 130 que cabe en una ranura 131 del sustrato 106 (FIG. 2). Cada una de los multiples pistas conductoras 128 esta conectada electricamente con una region conductora 122 de la primera superficie 119 de la capa de circuito flexible 112 mediante un alimentador 132 (se ofrece una muestra solamente para visualizarla).El tabulador 130 interconecta electricamente la capa de circuito flexible 112 con el dispositivo que estara controlado por el teclado 100. La capa de circuito flexible 112 puede estar hecha de un material plastico deformable como, por ejemplo, Mylar. Las regiones conductoras 122 y las pistas 128 pueden ponerse sobre la capa de circuito flexible 112 mediante una tecnica que conocen los expertos en este campo, pero no limitado a, fotograbado, enchapado o mediante adhesivo con un material conductor, como una fina placa o metal, sobre un sustrato con adhesivo.
[0011] Cada una de las membranas metalicas 114 esta disponible comercialmente en forma de discos finos de acero (de Snaptron Inc.), que se utilizan generalmente en diseno de teclados para maximizar la retroalimentacion de pulsaciones.
[0012] La capa moldeada 116 puede estar hecha de materiales de pollmeros elastomericos tales como, por ejemplo, el elastomero termoplastico Monpreno® MP-2730 (de Teknor Apex Company,RI, EE.UU) con una dureza de cerca de 30 Shore A hasta Texin ® 245 (de Bayer Material Science AG, Alemania) con una dureza de 45 Shore D, segun se prefiera y segun el diseno del teclado.
[0013] El teclado de este invento puede usarse en una gran variedad de dispositivos electronicos, incluldos pero no limitados a telefonos moviles, telefonos fijos, asistentes personales de datos, ordenadores, miniordenadores, faxes y dispositivos manuales medicos tales como los medidores de glucosa y las bombas de perfusion de medicamentos. En la FIG. 6 se muestra una modalidad de una bomba de perfusion 150 (por ejemplo, una bomba de insulina) incorpora un teclado como el del invento. La bomba de perfusion 150 incluye una cubierta 152, una pantalla 154 para dar la information de funcionamiento al usuario, un teclado 156 con multiples teclas de navegacion 158 para que el usuario introduzca informacion, una baterla en un compartimento (no se muestra) con una tapa 160 para dar corriente a la bomba de perfusion 150, componentes electronicos de procesamiento (no se muestran), un mecanismo de perfusion (por ejemplo, una bomba de insulina y el mecanismo de accionamiento; no se muestra) para llevar el medicamento desde el cartucho en la camara a traves de un puerto lateral 162 conectado a un equipo de perfusion (no se muestra) y que llega al cuerpo del usuario.
[0014] La FIG. 7 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo 200 para hacer un teclado segun una modalidad del invento. Tal como se indica en el paso 210, el metodo 200 incluye el proporcionar un sustrato 106 con multiples hoyos en forma de donut 108 dispuestos en cada lado de una tecla 104 para que el usuario introduzca la informacion, multiples almohadillas 110, cada una de ellas llena de liquido (por ejemplo, agua), una capa de circuito flexible 112, multiples membranas metalicas 114 y una capa de elastomero termoplastico 116.
[0015] El siguiente paso del metodo incluye hacer una serie de conjunto de interruptores 102, enganchando un amortiguador 110 a cada uno de los hoyos en forma de donut 108 del sustrato 106, colocando una capa de circuito flexible 112 sobre todos los amortiguadores 110, acoplando cada una de las aberturas 118 de la capa de circuito flexible 112 con un pin 117 en el sustrato 106, que se adhieran al menos parcialmente a la capa de circuito flexible 112 y estampando los pins 117 del sustrato 106 a los conjuntos de interruptores 102 (slrvase ver el paso 220). Cada almohadilla 110 puede adherirse a un hoyo 108 del sustrato 106, y las membranas de metal 114 pueden adherirse al menos parcialmente a la capa de circuito flexible 112 con una cinta adhesiva de Mylar, por ejemplo.
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[0016] Tal como se indica en el paso 230, se forma un teclado 100 moldeando la capa elastomerica termoplastica 116 sobre el conjunto de interruptores 102 y sobre la parte continua redonda del sustrato 106 (vease FIG. 8). Durante el proceso de moldeado, la capa elastomerica termoplastica 116 se une a la parte continua redonda del sustrato 106, formando un sellado hermetico sobre los conjuntos de interruptores 102. Pueden utilizarse procesos de moldeado por inyeccion, tales como moldeado por insercion o moldeado doble, para hacer la capa elastomerica termoplastica 116 sobre todos los conjuntos de interruptores 102.
[0017] En la ultima etapa del metodo, se forma un espacio 170 entre cada una de las membranas metalicas 114 y de la capa de circuito flexible 112, dejando salir el liquido de cada una de las almohadillas 110, por ejemplo, formando un agujero (no se muestra) al pinchar cada almohadilla 110 (vease etapa 240 y FIG. 1C). El agujero pinchado en cada almohadilla 110 sirve como ventosa cuando se pulsa una tecla.
[0018] Se reconocera que pueden sustituirse estructuras equivalentes por las ilustradas y descritas aqui, y que la modalidad descrita del invento no es la unica estructura que puede emplearse para implantar el invento. Ademas,debena entenderse que cada estructura anteriormente descrita tiene una funcion y podemos referirnos a dicha estructura como forma de hacer dicha funcion. Mientras se han descrito y mostrado varias modalidades de este invento en este documento, es obvio para los expertos en este campo, que tales modalidades solo pueden proporcionarse por medio de ejemplos.
[0019] Deberia entenderse que tambien se han descrito aqui varias modalidades alternativas del invento, que podrian emplearse al practicar con el invento. La intencion es que las siguientes reclamaciones definan el ambito del invento y que los metodos y estructuras en el ambito de estas reclamaciones queden asi cubiertas.

Claims (6)

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    Reivindicaciones
    1. Un metodo de formar un teclado (100), dicho metodo comprende:
    Incluye:
    Un sustrato (106) con multiples hoyos en forma de donut (108) localizados en cada lado de una tecla (104) para que el usuario itroduzca la informacion:
    Varias almohadillas polimericas (110), cada uno lleno de llquido;
    Una capa de circuito flexible (112);
    Multiples membranas metalicas (114);
    Multiples capas de adhesivo plastico; y una capa elastomerica termoplastica (116);
    Que forma multiples conjuntos de interruptores (102) gracias a las etapas siguientes:
    Adherir una almohadilla (110) a cada uno de los hoyos en forma de donut (108);
    Colocar una capa de circuito flexible (112) sobre cada una de las almohadillas (110);
    Anadiendo las multipels membranas metalicas (114) a la capa de circuito flexible; y estampar los conjuntos de interruptores (102) en el sustrato (106);
    Moldear la capa elastomerica termoplastica (116) sobre todos los conjuntos de interruptores(102) para formar un teclado (100) y
    Deshinchar cada una de las almohadillas (110) extrayendo el llquido de manera que se forme una cavidad (170) entre cada una de las membranas metalicas (114) y la capa de circuito flexible (112).
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el fluido incompresible es agua.
  3. 3. Un teclado (100) formado por:
    Un sustrato (106) con multiples hoyos en forma de donut (108) localizados en cada lado de una tecla (104) para que el usuario introduzca informacion; y multiples conjuntos de interruptores (102) en el sustrato (106) mediante las siguientes etapas:
    Adherir una almohadilla polimerica (110) llena de llquido a una serie de hoyos en forma de donut (108); Colocar una capa de circuito flexible (112) sobre todas las almohadillas (110);
    Adherir una serie de membranas metalicas (114) a la capa de circuito flexible (112),
    Moldear una capa elastomerica termoplastica (116) sobre los conjuntos de interruptores (102); y Deshinchar cada una de las almohadillas (110) extrayendo el llquido, de manera que se forme una cavidad (170) entre cada una de las membranas metalicas (114) y la capa de circuito flexible (112).
  4. 4. El teclado de la reivindicacion 3, en el que la capa elastomerica termoplastica (116) se forma a partir del uretano termoplastico.
  5. 5. El teclado de la reivindicacion 4, en el que el uretano termoplastico es TEXIN 245.
  6. 6. El teclado de la reivindicacion 3, en el que la capa elastomerica termoplastica (116) esta formada a partir de Mylar.
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