RU2025811C1 - Пленочное переключающее и коммутирующее устройство - Google Patents
Пленочное переключающее и коммутирующее устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2025811C1 RU2025811C1 SU5007851A RU2025811C1 RU 2025811 C1 RU2025811 C1 RU 2025811C1 SU 5007851 A SU5007851 A SU 5007851A RU 2025811 C1 RU2025811 C1 RU 2025811C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- switching
- over
- dielectric layers
- film
- contact pads
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Использование: устройства ввода буквенно-цифровой информации в электронных устройствах, коммутации электрических сигналов и т.п. Сущность: в пленочном переключающем и коммутирующем устройстве с верхним и нижним диэлектрическими слоями, имеющими электрические слои, содержащие электрическую разводку и множество контактных площадок, расположенных напротив друг друга и образующих попарно переключающиеся узлы, а также изолирующую прокладку, расположенную между диэлектрическими слоями, прокладка выполнена в виде сплошной пленки, изготовленной из пьезорезистивного полимерного материала. 7 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве устройства ввода буквенно-цифровой информации в электронных устройствах, коммутации электрических сигналов и т.п.
Известно коммутационное устройство [1], содержащее сепаратор и изоляционное основание с неподвижными контактами, собранными в пакет, эластичную мембрану с подвижными контактами, расположенными на торцах конических выступов мембраны. Конические выступы вставлены в конические отверстия сепаратора. Эластичная мембрана имеет приливы и образует с выступами замкнутый объем, заполненный амортизирующим наполнителем, например воздушной средой. Недостатком известного устройства является наличие подвижных контактов, расположенных на эластичной мембране, которые в процессе эксплуатации подвергаются значительным деформациям, что приводит к быстрому износу контактных площадок и уменьшению его надежности и долговечности. Кроме того, наличие большого числа деталей устройства, обеспечивающих достижение положительного эффекта, усложняет конструкцию и технологию его изготовления.
Известен также пленочный переключатель [2], включающий в себя первый и второй диэлектрические слои, имеющие электрическую разводку, и множество первых и вторых контактных площадок, расположенных напротив друг друга. Слои поддерживаются в разомкнутом состоянии разделительным устройством, представляющим собой выступы, расположенные между линиями электроразводки вокруг первых контактных площадок.
Недостатком данного устройства является наличие деформируемых проводящих покрытий, используемых в качестве контактных площадок на первом и втором гибких диэлектрических слоях, что приводит к разрушению площадок, уменьшению надежности и тем самым сокращению времени эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является переключатель [3] , включающий покровную эластичную пленку, верхнюю и нижнюю полиамидные пластины, диэлектрические слои с нанесенными на них электрической разводкой и контактными площадками, разделенные изолирующей прокладкой, выполненной в виде гибкой пленки с отверстиями под контактными площадками. Замыкание контактов осуществляется деформацией верхней эластичной пластины при приложении на нее давления.
Недостатком данного устройства является деформация контактных площадок верхнего слоя, возникающая при воздействии на нее нагрузок, и, как следствие, их постепенное разрушение. Кроме того, наличие отверстий в разделительном слое подразумевает присутствие в пространстве между диэлектрическими слоями атмосферы воздуха, что приводит к окислению материала контактных площадок и требует применения проводящих покрытий из драгоценных (например, серебра) или кислородоустойчивых (хром, никель и т.п.) металлов. Указанные недостатки снижают надежность устройства и усложняют технологию его изготовления.
Целью изобретения является повышение надежности устройства и упрощение его конструкции.
Цель достигается тем, что в пленочном переключателе и коммутирующем устройстве, включающем верхний и нижний диэлектрические слои, имеющие электрическую разводку и множество контактных площадок, расположенных напротив друг друга и образующих попарно переключающие узлы, и изолирующую прокладку, выполненную в виде сплошной полимерной пленки пьезорезистивного материала, помещенной между верхним и нижним диэлектрическими слоями, пленка полимерного пьезорезистивного материала сформирована на верхнем и (или) нижнем диэлектрическом слое методом трафаретной печати, методом центрифугирования или поливом состава пьезорезистивного материала [4] с последующим удалением растворителя.
Из научно-технической и патентной литературы не известно использование полимерной пьезорезистивной пленки для осуществления контакта между двумя проводящими покрытиями в коммутирующем устройстве.
Возможность достижения положительного эффекта обусловлена тем, что при одноосном давлении на поверхность пьезорезистивной пленки в ее объеме происходит фазовый переход типа "диэлектрик-металл", приводящий к электрическому контакту между электродами переключающихся узлов. При снятии давления диэлектрическое состояние восстанавливается, что приводит к размыканию электродов.
На фиг.1 схематично показано предлагаемое устройство; на фиг.2 - собранное устройство; на фиг.3 представлен принцип работы устройства; на фиг.4 дана двухуровневая схема размещения токопроводящих элементов; на фиг.5 показаны формы контактных площадок; на фиг.6 представлена схема пакета устройства с двухуровневой разводкой; на фиг.7 - принцип его работы.
Устройство работает следующим образом. При отсутствии давления на диэлектрический слой 1 пьезорезистивная прокладка 6 находится в диэлектрическом состоянии и препятствует замыканию контактов 4 через верхний контакт 3, площадь которого позволяет перекрыть зазор между контактами 4. При воздействии на слой 1 давления Рн в расположенной между контактами 3 и 4 прокладке 6 происходит фазовый переход "диэлектрик-металл", и она переходит в проводящее состояние, обеспечивая замыкание контактов 4 через контакт 3. Через электрическую разводку 5 обеспечивается коммутация или переключение, при снятии давления разделительная прокладка возвращается в диэлектрическое состояние, приводя тем самым к размыканию контактов. Ввиду того, что разделительная прокладка обладает высокой адгезией к материалу диэлектрических слоев, обеспечивается полная герметизация контактных площадок и электрической разводки и тем самым их изоляция от воздействия окружающей среды, что позволяет применять при изготовлении таких устройств любые проводящие дешевые материалы, например, на основе меди или алюминия, и использовать устройство для работы в условиях воздействия агрессивных сред. Кроме того, отсутствие существенных деформаций в верхнем диэлектрическом слое, а также непосредственного контакта между токопроводящими элементами существенно повышает надежность данного устройства. На фиг.4 представлена двухуровневая схема размещения токопроводящих элементов. Она удобна в случае большого количества контактных площадок и сложной системы электрической разводки. Фиг. 5 иллюстрирует варианты формы контактных площадок. Так, форма "гребенки" (фиг. 5, А) наиболее пригодна при больших размерах контактных площадок, и она более надежна.
Упрощение конструкции и технологии изготовления заявленного устройства достигается тем, что отпадает необходимость отдельного изготовления разделительного слоя с отверстиями, требующими дальнейшего их совмещения с контактными площадками при сборке устройства. Сборка устройств типа 1-3 осуществляется, как правило, вручную. Предлагаемое техническое решение позволяет автоматизировать сборку переключающих и коммутирующих устройств. Это может быть достигнуто применением метода трафаретной печати. В данном случае изготовления устройства осуществляется по следующей схеме: формирование разводки с контактными площадками на нижнем диэлектрическом слое, нанесение разделительного пьезорезистивного слоя на эту же подложку, формирование верхней разводки с контактными площадками на поверхности этого разделительного слоя с последующим нанесением верхнего диэлектрического слоя. Все это может осуществляться в едином технологическом режиме без применения ручного труда.
Использование предлагаемого технического решения позволит увеличить надежность за счет исключения подвижных и трущихся контактов; уменьшить величину электрического "дребезга" до 10-3 с за счет осуществления электрического замыкания внутри объема изолирующей разделительной пленки; заменить материал контактных групп и разводки из драгоценных металлов на обычные; упростить конструкцию переключающих и коммутирующих устройств; применять устройства при работе в агрессивных средах ввиду полной герметизации токопроводящих частей; расширить диапазон рабочих температур в пределах от -100о С до +150о С ввиду высокой теплостабильности электрофизических и механических свойств разделительного пьезорезистивного слоя.
Claims (1)
- ПЛЕНОЧНОЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ И КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее верхний и нижний диэлектрические слои, имеющие электрическую, разводку контактные площадки и изолирующую прокладку, расположенную между диэлектрическими слоями, отличающееся тем, что изолирующая прокладка выполнена в виде сплошной пленки из пьезорезистивного полимерного материала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5007851 RU2025811C1 (ru) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | Пленочное переключающее и коммутирующее устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5007851 RU2025811C1 (ru) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | Пленочное переключающее и коммутирующее устройство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2025811C1 true RU2025811C1 (ru) | 1994-12-30 |
Family
ID=21588121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5007851 RU2025811C1 (ru) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | Пленочное переключающее и коммутирующее устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2025811C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7145432B2 (en) | 2000-05-18 | 2006-12-05 | Canesis Network Ltd. | Flexible switching devices |
RU2465675C2 (ru) * | 2008-03-31 | 2012-10-27 | Мицубиси Дзидося Когио Кабусики Кайся | Панельное устройство |
RU2681204C2 (ru) * | 2016-09-20 | 2019-03-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Тонкопленочные элементы" | Переключающее устройство со светолучевой индикацией |
RU2716841C2 (ru) * | 2015-09-02 | 2020-03-17 | Конинклейке Филипс Н.В. | Переключатель на основе электроактивного или фотоактивного полимера |
-
1991
- 1991-08-20 RU SU5007851 patent/RU2025811C1/ru active
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1415258, кл. H 01H 13/70, 1988. * |
2. ЕР N 358566, кл. H 01H 13/70, 1988. * |
3. Авторское свидетельство СССР N 1515218, кл. H 01H 13/70, 1990. * |
4. Авторское свидетельство СССР N 1734124, кл. H 01B 11/06, 1989. * |
5. Лущейкин Г.А. Известия АН СССР, сер. Физическая, 1987, т.51, N 12, с.2273. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7145432B2 (en) | 2000-05-18 | 2006-12-05 | Canesis Network Ltd. | Flexible switching devices |
US7301435B2 (en) | 2000-05-18 | 2007-11-27 | Peratech Limited | Flexible switching devices |
RU2465675C2 (ru) * | 2008-03-31 | 2012-10-27 | Мицубиси Дзидося Когио Кабусики Кайся | Панельное устройство |
RU2716841C2 (ru) * | 2015-09-02 | 2020-03-17 | Конинклейке Филипс Н.В. | Переключатель на основе электроактивного или фотоактивного полимера |
RU2681204C2 (ru) * | 2016-09-20 | 2019-03-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Тонкопленочные элементы" | Переключающее устройство со светолучевой индикацией |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4017697A (en) | Keyboard membrane switch having threshold force structure | |
US4652704A (en) | Keyboard switch | |
SU597352A3 (ru) | Коммутирующее устройство | |
RU1808142C (ru) | Плоскостной электрический проводник | |
KR900702614A (ko) | Ptc회로 보호 소자의 어셈블리 | |
US4922070A (en) | Switch assembly | |
US3959610A (en) | Hermetically sealed keyboard type assembly with elastomeric electrical connecting link between switch and component modules | |
KR101400457B1 (ko) | 다중 볼 스위치 장치의 볼 스위치 | |
JPS593824A (ja) | パネルキ−ボ−ド | |
CA1173480A (en) | Membrane keyboard and method of formation thereof | |
US3209089A (en) | Miniature casing pressure operated switch with resilient contact spacer and short circuit prevention structure | |
GB2169747A (en) | Improvements in protective devices for electrical equipment and components, such as capacitors | |
KR830009621A (ko) | 회로 차단기 시스템 | |
US5218177A (en) | Screened pattern causing gaps around keyboard membrane spacer hole to increase venting and reduced bounce | |
RU2025811C1 (ru) | Пленочное переключающее и коммутирующее устройство | |
EP0218296A3 (en) | Sub-assembly for electrical apparatus and electrical apparatus including such a sub-assembly | |
US2949511A (en) | Switches | |
US4405849A (en) | Switching contact | |
RU2058607C1 (ru) | Пленочное переключающее и коммутирующее устройство | |
US3437973A (en) | Electrical switch | |
US3732390A (en) | Keyswitch | |
EP0133817A2 (en) | Membrane switches | |
RU2006093C1 (ru) | Мембранная клавиатура | |
US5293017A (en) | Right angle elastomeric control switch | |
US4488016A (en) | Membrane switch having crossing circuit conductors |