FPC Dome Array Οδηγός σχεδίασης: Stackup, Adhesive, Spacer and Plunger Integration for Keypad Engineers

Οι μεταλλικοί θόλοι έχουν τη φήμη ότι είναι απλά εξαρτήματα και είναι - έως ότου πλαστικοποιηθούν σε ένα εύκαμπτο τυπωμένο κύκλωμα και τους ζητηθεί να κάνουν κλικ αξιόπιστα για 100.000 κύκλους μέσα σε μια ιατρική συσκευή χειρός ή μια μονάδα πόρτας αυτοκινήτου. Ο ίδιος ο θόλος είναι-από ανοξείδωτο ατσάλι ακριβείας. Η αξιοπιστία του διακόπτη, ωστόσο, αποφασίζεται από τα στρώματα γύρω από αυτόν: τοΥπόστρωμα FPC, η κόλλα, ο διαχωριστής και το έμβολο που μεταφέρει την πρέσα από το κάλυμμα του κλειδιού στην κορώνα του θόλου.

Αυτός ο οδηγός συλλέγει τους κανόνες στοίβαξης που εφαρμόζουν οι μηχανικοί εφαρμογών της Shanyo όταν ένας πελάτης στέλνει ένα σχέδιο πληκτρολογίου και ζητάδιάταξη θόλουσύσταση. Είναι γραμμένο για μηχανολόγους και ηλεκτρολόγους μηχανικούς που θέλουν ο διακόπτης αφής να λειτουργεί την πρώτη φορά, όχι μετά από τρεις αναθεωρήσεις εργαλείων.

1. Η τυπική στοίβαξη

Ένας τυπικός θόλος-σε-στοίβες πληκτρολογίου FPC, από το κάτω μέρος:

• Στρώμα βάσης FPC- φιλμ πολυιμιδίου ή πολυεστέρα με επαφές διακόπτη τυπωμένων σε ασήμι ή χαλκό και ίχνη δρομολόγησης.
• Μοτίβο επαφής- ο εξωτερικός δακτύλιος (κοινός) και το κεντρικό μαξιλαράκι (σήμα) που τα πόδια και η κορώνα του θόλου βραχυκυκλώνουν μεταξύ τους όταν ενεργοποιούνται.
• Συστοιχία θόλου- τους μεταλλικούς θόλους σε φορέα PET ή PI με κόλλα, ευθυγραμμισμένους με το σχέδιο επαφής.
• Στρώμα διαχωρισμού- ένα καλούπι-κομμένο πλαίσιο που ρυθμίζει τον θόλο-να-περιορίζει την απόσταση και περιορίζει τη διαδρομή του εμβόλου.
• Στρώμα κλειδιού- κλειδιά από σιλικόνη ή πλαστικό, το καθένα με ένα έμβολο κεντραρισμένο πάνω από την κορώνα του θόλου.

Κάθε επίπεδο σε αυτήν τη στοίβα έχει έναν προϋπολογισμό ανοχής και οι προϋπολογισμοί αθροίζονται. Ένας συνηθισμένος τρόπος αποτυχίας είναι ένα πληκτρολόγιο που λειτουργεί στο πρωτότυπο εργαστήριο, αλλά αισθάνεται θολό στην παραγωγή επειδή το πάχος του διαχωριστή μετατοπίστηκε κατά 0,1 mm, συμπιέζοντας τον θόλο πριν καν ο χρήστης αγγίξει το κλειδί.

2. Επιλογή υποστρώματος: PI vs PET

Η επιλογή υποστρώματος FPC ρυθμίζει το μηχανικό δάπεδο για ολόκληρη τη διάταξη. Το φιλμ πολυιμιδίου (PI) χειρίζεται υψηλότερες θερμοκρασίες (συνεχείς 150C έναντι 105C για PET), επιβιώνει καλύτερα από την επαναλαμβανόμενη κάμψη και είναι το πρότυπο για δυναμικές-εφαρμογές flex. Το φιλμ πολυεστέρα (PET) κοστίζει λιγότερο και είναι επαρκής για στατικά στρώματα πληκτρολογίου σε καταναλωτικά και πολλά βιομηχανικά προϊόντα.

Ειδικά για τις συστοιχίες θόλου, το υπόστρωμα έχει σημασία με έναν λιγότερο προφανή τρόπο: την επιπεδότητα. Η συστοιχία θόλου είναι πλαστικοποιημένη πάνω από την περιοχή επαφής και οποιαδήποτε καμπύλη υποστρώματος κάτω από τον θόλο αλλάζει την αποτελεσματική δύναμη. Το φιλμ PI με πάχος 12,5 ή 25 micron διατηρεί την επιπεδότητα καλά. Το PET κάτω από 50 microns μπορεί να καμπυλώσει μετά από πλαστικοποίηση με κόλλα και χρειάζεται ενισχυτικό κάτω από τη ζώνη του πληκτρολογίου.

3. Επιλογή κόλλας για τη διάταξη Dome

Η κόλλα που συγκολλά τοδιάταξη θόλουγια το FPC είναι απόφαση σχεδιασμού, όχι απόφαση προμήθειας. Τρεις οικογένειες κυριαρχούν:

• Ακρυλική κόλλα- υψηλή αρχική πρόσφυση, καλή αντοχή σε διάτμηση, η τυπική επιλογή για φορείς PET σε εφαρμογές εσωτερικού χώρου για καταναλωτές και αυτοκίνητα.
• Κόλλα σιλικόνηςΤο - χειρίζεται ευρύτερα εύρη θερμοκρασιών και χαμηλές-απαιτήσεις εξαγωγής αερίων. προτιμάται για ιατρική και αεροδιαστημική, και για συστοιχίες που πρέπει να επιβιώσουν από την επαναρροή συγκόλλησης σε παρακείμενες περιοχές.
• Πίεση-ευαίσθητη κόλλα (PSA) με επένδυση- ξεφλουδίστε-και-τοποθετήστε για ευκολία στη συναρμολόγηση. χρειάζεται προσεκτική εγγραφή γιατί η επανεπεξεργασία μετά την τοποθέτηση είναι δύσκολη.

Το πάχος της στρώσης κόλλας συμμετέχει επίσης στην ανοχή στοίβαξης. Μια ονομαστική κόλλα 25 micron που συμπιέζεται στα 18 micron υπό πίεση πλαστικοποίησης αλλάζει τον θόλο-σε-επαφή κατά 7 μικρά - αρκετά για να μετατοπίσει τη δύναμη ενεργοποίησης κατά 5-10 gf σε θόλο 4 mm. Το Shanyo καθορίζει το πάχος της κόλλας ως μέρος του σχεδίου συστοιχίας και το επαληθεύει στο εισερχόμενο απόθεμα φορέα.

Συστοιχία φύλλων θόλου με μήτρα-με αυτοκόλλητη επένδυση, ευθυγραμμισμένη για πλαστικοποίηση πάνω από επαφές διακόπτη FPC.

4. Ύψος Spacer και Ταξίδι με Έμβολο

Το στρώμα διαχωρισμού έχει μία εργασία: ορίστε πόσο μακριά μπορεί να διανύσει το κάλυμμα του πληκτρολογίου πριν ενεργοποιηθεί πλήρως ο θόλος και πόση προ{0}}διαδρομή βρίσκεται μεταξύ της θέσης ανάπαυσης του κουμπιού και της κορώνας του θόλου. Η λανθασμένη λήψη εμφανίζεται είτε ως ένα χυλό πλήκτρο (πολύ μικρό περιθώριο διαδρομής) είτε ως ένα δυνατό, άκαμπτο πλήκτρο (πολύ πολύ).

Οι αριθμοί από τους οποίους πρέπει να ξεκινήσετε, για έναν τυπικό θόλο 4-6 mm:

• Διαδρομή κουμπώματος θόλου: 0,15-0,25 mm ανάλογα με τη διάμετρο και το βάθος της στεφάνης.
• Έμβολο πριν από-ταξίδι πριν από την επαφή του θόλου: 0,1-0,2 mm, ρυθμισμένο από το ύψος του διαχωριστή.
• Συνολικός στόχος ταξιδιού πληκτρολογίου: 0,4-0,6 mm για την αίσθηση του καταναλωτή. 0,5-0,8mm για λειτουργία με γάντια.
• Πέρα από-επιτρεπόμενο ταξίδι μετά το κούμπωμα: 0,1-0,3 χιλιοστά, για να αποφύγετε το κάτω μέρος του καλύμματος του κλειδιού στο διαχωριστικό.

Εάν ο διαχωριστής είναι πολύ ψηλός, το κάλυμμα του πληκτρολογίου το χτυπά πριν κουμπώσει ο θόλος και ο χρήστης αισθάνεται ένα δυνατό σταμάτημα αντί για ένα κλικ. Εάν ο διαχωριστής είναι πολύ κοντός, ο θόλος συμπιέζεται μερικώς σε ηρεμία και ο διακόπτης μπορεί να-ενεργοποιηθεί μόνος του υπό κραδασμούς ή διαστολή θερμοκρασίας.

5. Γεωμετρία εμβόλου: Διάμετρος, ύψος και υλικό

Το έμβολο είναι η διεπαφή μεταξύ του χρήστη και του θόλου και είναι το πιο συχνά εσφαλμένα-προσδιοριζόμενο τμήμα ενός σχεδίου πληκτρολογίου. Οι εμπειρικοί κανόνες που χρησιμοποιούν οι μηχανικοί της Shanyo:

• Διάμετρος:50-70 τοις εκατό της διαμέτρου του θόλου. Για θόλο 6 mm, χρησιμοποιήστε ένα έμβολο 3-4 mm. Τα μεγαλύτερα έμβολα έρχονται σε επαφή με τα πόδια του θόλου και ανεβάζουν τη δύναμη. μικρότερα έμβολα περιφέρονται εκτός κέντρου.
• Σχήμα επαφής:μια επίπεδη όψη με ελαφρά ακτίνα κορώνας (R1-R3) κεντράρει την πρέσα καλύτερα από μια αιχμηρή αιχμή, η οποία μπορεί να βαθουλώσει το στέμμα του θόλου με τους κύκλους.
• Υψος:ρυθμίστε έτσι ώστε το έμβολο να βρίσκεται στο 50-70 τοις εκατό της επαφής του θόλου σε κατάσταση ηρεμίας, αφήνοντας χώρο για προ-ταξίδι και κούμπωμα.
• Υλικό:σιλικόνη ή υγρό καουτσούκ σιλικόνης για πληκτρολόγια. θερμοπλαστικό (ABS, PC) για σχέδια σκληρών-πλήκτρων. Τα σκληρά έμβολα χρειάζονται ακτίνα για να αποφευχθεί η φθορά από μέταλλο-σε-πλαστικό.

Γιαπληκτρολόγια σιλικόνηςμε ενσωματωμένα έμβολα, το έμβολο διαμορφώνεται ως μέρος του κλειδιού, το οποίο αφαιρεί μια στοίβα ανοχής - αλλά προσθέτει μια άλλη: συρρίκνωση σιλικόνης. Η θέση και το ύψος του εμβόλου πρέπει να διορθωθούν για τον παράγοντα συρρίκνωσης του καλουπιού, συνήθως 1,5-3 τοις εκατό ανάλογα με το σκληρόμετρο.

6. Επιμετάλλωση επαφής και αντιστοίχιση δύναμης

Το σχέδιο επαφής στο FPC και η επένδυση στον θόλο πρέπει να καθοριστούν μαζί. Ένας επιχρυσωμένος-επιχρυσωμένος θόλος σε μια ασημένια-τυπωμένη επαφή λειτουργεί, αλλά η σύζευξη πρέπει να είναι σκόπιμη. Ο Shanyo γενικά συνιστά:

• Επιχρυσωμένοι-θόλοι για ιατρικά κυκλώματα και κυκλώματα αισθητήρων χαμηλής-τάσης (αντίσταση επαφής κάτω από 10 ohms).
• Επινικελωμένοι-τρούλοι για αυτοκίνητα και βιομηχανίες, όπου η αντίσταση στη διάβρωση έχει μεγαλύτερη σημασία από τα τελευταία 5 ohms.
• Γυμνοί θόλοι SUS301 για ευαίσθητα πληκτρολόγια καταναλωτών-με επαρκή πίεση επαφής.

Η αναγκαστική αντιστοίχιση ακολουθεί την ίδια λογική με την επιλογή χαλαρού-θόλου: 160-250 gf για χρήση χωρίς γάντι από καταναλωτή, 250-350 gf για γάντια ή αυτοκίνητα, 400 gf+ για κλειδώματα βαρέως τύπου. Σε μια διάταξη FPC, ο πρόσθετος περιορισμός είναι η ομοιομορφία - όλοι οι θόλοι στο φύλλο πρέπει να βρίσκονται εντός +/-10 τοις εκατό της ονομαστικής δύναμης και η Shanyo το επαληθεύει ανά θέση στην αναφορά επιθεώρησης. Δείτε το δικό μαςοδηγός επιλογής καμπύλης δύναμηςγια πλήρη περιήγηση.

7. Προϋπολογισμός Ανοχής Συνέλευσης

Η αξιοπιστία ξεκινά με έναν προϋπολογισμό ανοχής που μπορεί πραγματικά να κρατήσει ο συναρμολογητής. Οι αριθμοί που σχεδιάζει η Shanyo για να:

• Συστοιχία θόλου για εγγραφή επαφής: +/-0,10 mm, χρησιμοποιώντας οπτικά στοιχεία στη συστοιχία και στο FPC.
• Ομοκεντρικότητα εμβόλου στην κορώνα θόλου: +/-0,15 mm.
• Ανοχή πάχους διαχωριστή: +/-0,03 mm για αποστάτες PET/PI με κοπή με μήτρα.
• Πίεση πλαστικοποίησης: ελέγχεται εντός +/-10 τοις εκατό για να αποφευχθεί η συμπίεση της κόλλας κάτω από τα πόδια του θόλου.

Εάν η διαδικασία συναρμολόγησης δεν μπορεί να συγκρατήσει αυτούς τους αριθμούς, το σχέδιο χρειάζεται προσαρμογή - έναν μεγαλύτερο θόλο, ένα παχύτερο διαχωριστικό ή ένα πιο συγχωρητικό παράθυρο δύναμης - πριν από την επεξεργασία, όχι μετά.

8. Δοκιμή και επαλήθευση δειγμάτων

Πριν εγκρίνετε ένα σχέδιο συστοιχίας θόλου FPC, εκτελέστε τρεις επαληθεύσεις:

Αναγκαστική-δοκιμή καμπύλης στην πλήρη στοίβαξη,όχι στον χαλαρό θόλο. Το FPC, η κόλλα και ο διαχωριστής αλλάζουν τη δύναμη της τσόχας. Ένας θόλος που έχει χωρητικότητα 250 gf μπορεί να είναι σαν 270 gf πλαστικοποιημένος.

Δοκιμή ενεργοποίησης σε ακραίες θερμοκρασίες.Πατήστε το πληκτρολόγιο στους -40C και στους 85C. Οι θόλοι SUS301 μετατοπίζονται 5-8 τοις εκατό με τη θερμοκρασία και ο διαχωριστής μπορεί επίσης να σκληρύνει ή να μαλακώσει.

Δοκιμή κύκλου με το πραγματικό κλειδί.Χρησιμοποιήστε-αντιπροσωπευτικά έμβολα παραγωγής. Ένα γυαλισμένο δοκιμαστικό έμβολο δεν θα αποκαλύψει το σχέδιο φθοράς που θα δημιουργήσει το πραγματικό σας κάλυμμα πληκτρολογίου.

Η Shanyo παρέχει γραφήματα καμπυλών δυνάμεων-και αναφορές διαστάσεων με κάθε παρτίδα δείγματος, επομένως αυτές οι επαληθεύσεις ξεκινούν από τεκμηριωμένα δεδομένα και όχι από εικασίες.

Εργασία με τον Shanyo στο Stackup σας

Στείλτε μας το σχέδιο του πληκτρολογίου σας, τη στοίβαξη FPC και το παράθυρο δύναμης στόχου και οι μηχανικοί εφαρμογών μας θα επιστρέψουν μια σύσταση συστοιχίας θόλου με τις οδηγίες διαχωρισμού, κόλλας και εμβόλου παραπάνω, καθώς και δείγματα σε 48 ώρες για τυπικά μεγέθη. Για ολοκληρωμένα προγράμματα, μπορούμε να παρέχουμε τα πλήρηδιάταξη θόλου, τοΕπίπεδο FPC, ή τη συναρμολογημένη μονάδα.

Προσεγγίστε την ομάδα μηχανικών μέσω τουσελίδα επικοινωνίας.

Σχετικά με τη Shanyo: Η Qingdao Shanyuan Precision Electronic Technology Co., Ltd. σχεδιάζει και κατασκευάζει μεταλλικούς θόλους, συστοιχίες θόλου, πληκτρολόγια FPC, πληκτρολόγια σιλικόνης και εξαρτήματα με στάμπα. Επίσκεψηwww.yo-shan.com.