Клавиатура из силиконовой резины
Клавиатуры из силиконовой резины (также известные как эластомерные клавиатуры ) широко используются как в потребительских, так и в промышленных электронных изделиях в качестве недорогого и надежного решения для коммутации. [1]
Технологии
Технология использует свойства компрессионного формования силиконовой резины для создания наклонной ленты вокруг центра переключателя . При нажатии на переключатель лента равномерно деформируется, создавая тактильный отклик. Когда давление на переключатель снимается, лента возвращается в нейтральное положение с положительной обратной связью.
Для изготовления электронного переключателя в основание центра переключателя помещается углеродная или золотая таблетка, которая контактирует с печатной платой при деформации полотна. [2] В качестве альтернативы, вместо использования проводящей таблетки, сам переключатель может быть изготовлен из проводящего эластомера, такого как резина со смесью углерода.
Можно изменять тактильный отклик и ход клавиши, изменяя конструкцию лямок и/или твердость по Шору силиконового базового материала. Необычные формы клавиш могут быть легко адаптированы, как и ход клавиши до трех миллиметров. Тактильные силы могут достигать 500 г в зависимости от размера и формы клавиши.
Коэффициент щелчка клавиатуры определяет тактильные ощущения, которые испытывает пользователь. Рекомендуемый для разработчиков коэффициент щелчка составляет 40%-60%; если он опустится ниже 40%, клавиши потеряют тактильные ощущения, но будут иметь увеличенный срок службы. Потеря тактильных ощущений означает, что пользователь не получит отклика «щелчка» во время срабатывания.
Коэффициент защелкивания рассчитывается как разница между силой срабатывания и силой контакта переключателя, деленная на силу срабатывания. Сила срабатывания — это сила, необходимая для смятия мембраны резинового переключателя, а сила контакта — это сила, необходимая для поддержания замыкания контакта резинового переключателя с печатной платой.
Математически это можно представить следующим образом:
Коэффициент защелкивания = ( F1 - F2 ) / F1
где F1 — усилие приведения в действие, а F2 — контактное усилие.
Добавляя пигменты в натуральную силиконовую резину, можно создавать клавиши разных цветов, которые можно формовать вместе (перетекающие цвета) во время процесса сжатия, чтобы сформировать многоклавишную клавиатуру. Отдельные надписи можно напечатать на клавише, что позволяет полностью настроить клавиатуру для ее применения. Также были разработаны методы, позволяющие наносить краску на клавиатуры методом распыления, а затем гравировать надписи лазером через лакокрасочное покрытие. Это позволяет подсвечивать отдельные клавиши с помощью светодиодов SMT , размещенных на печатной плате. Также можно использовать несколько материалов для покрытия, таких как покрытие Sealplast, чтобы обеспечить гладкую поверхность, на которой напечатанная надпись прослужит дольше и будет приятной на ощупь.
Лазерное травление — это контролируемый лазером процесс удаления верхнего слоя покрытия окрашенной клавиатуры (обычно черного цвета) для обнажения более светлого слоя под ним (обычно белого). Эффект заключается в создании улучшенного эффекта подсветки путем подсветки только надписей на клавиатуре. Комбинируя лазерное травление с электролюминесценцией (EL) или светодиодной подсветкой в диапазоне цветовых вариантов, можно получить интересный ряд эффектов.
Также контактное сопротивление может быть настроено на основе потребностей электроники, где контактные таблетки могут иметь разное сопротивление. Обычные угольные таблетки могут иметь сопротивление от 20 до 100 Ом, контактные таблетки с низким сопротивлением могут иметь сопротивление до 10 Ом. Золотые или сверхпроводящие таблетки могут использоваться для получения сопротивления вплоть до 1 Ом.
Характеристики
Поскольку силикон является изолятором, клавиатуры из силиконовой резины по своей природе устойчивы к ударам. Клавиатуры из силиконовой резины также по своей природе устойчивы к вибрации, и их можно настроить так, чтобы они были водо- и пыленепроницаемыми. По этой причине резиновые клавиатуры часто подходят для использования в жестких условиях. Резиновые клавиатуры также можно легко подсвечивать, поскольку силиконовая резина действует как эффективная среда для рассеивания света. [3]
Приложения
К распространенным областям применения кнопочных панелей из силиконовой резины относятся пульты дистанционного управления для телевизоров, видео- и HIFI-устройств, электронные игрушки и игры, а также промышленное контрольно-измерительное оборудование.
Промышленные клавиатуры из силиконовой резины, такие как производимые корпорацией CTI Electronics, используются в медицине, на море или в армии. Они обычно герметичны и соответствуют определенным отраслевым стандартам, таким как NEMA или IP66, для защиты от воздействия жидкостей или пыли.
До того, как клавиатуры были заменены сенсорными экранами , производители мобильных телефонов были основными потребителями резиновых клавиатур во всем мире. [ необходима цитата ] Их участие привело к прогрессу в области технологий, включая использование твердых пластиковых поверхностей клавиш, прикрепленных к резиновой клавиатуре, а также использование тисненого слоя майлара для создания улучшенного тактильного отклика.
С ростом использования слаботочных коммутаций в автомобилях, силиконовые резиновые клавиатуры широко используются в качестве переключающих механизмов для различных кнопок, таких как стеклоподъемники и элементы управления на рулевом колесе . Таблетки с низким сопротивлением, такие как SC-таблетки и золотые таблетки, а также короткоходовые металлические купольные контакты, широко используются в этих условиях.
Смотрите также
Ссылки
- ^ "Руководство по дизайну силиконовой резиновой клавиатуры" (PDF) . Diamond Electronics. Архивировано из оригинала (PDF) 19 апреля 2009 г.
- ^ Индивидуальная разработка и производство силиконовых резиновых клавиатур. Silicone Dynamics . Получено 2015-09-05
- ^ "Custom Rubber Keypads". Almax - RP . 16 декабря 2020 г. Получено 13 августа 2021 г.
