تصميم مفتاح الغشاء: الدليل النهائي

سنبدأ بالأساسيات ثم نتعمق في تقنيات أكثر تقدمًا حتى تتمكن من إنشاء مفتاح مثالي لتطبيقك. هيا بنا نبدأ!

ما هو مفتاح الغشاء؟

مفتاح الغشاء هو مفتاح تشغيل / إيقاف مطبوع على ورقة مرنة (غشاء) باستخدام أحبار موصلة. تتم طباعة الدوائر بنمط خاص بين الأرقام ينتج عنه دوائر مفتوحة. تحتوي طبقة لوحة المفاتيح الموجودة في الأعلى على حبوب موصلة تغلق هذه الدوائر عند الضغط على المفاتيح. هو الأكثر استخداما في تصنيع لوحات المفاتيح سيليكون المطاط.

يتكون مفتاح الغشاء النموذجي من عدة طبقات لاصقة وبلاستيكية وسيليكون. الطبقة العلوية لأي مفتاح غشائي عبارة عن تراكب رسومي. في الوقت نفسه ، تكون الطبقة السفلية دائمًا تقريبًا شكلًا من أشكال المواد المانعة للتسرب أو المادة اللاصقة.

بصرف النظر عن القواعد المرنة ، مفاتيح الغشاء يمكن أيضًا طباعتها على ثنائي الفينيل متعدد الكلور (لوحات الدوائر المطبوعة). يوفر دعم PCB صلابة ومتانة لمفتاح الغشاء. لوحة الدوائر ليست مرنة ولكنها بلا شك عضو في عائلة تبديل الغشاء لأنها تعمل على نفس المبدأ الأساسي.

أمثلة

يمكن استخدام مفتاح الغشاء في أي تطبيق يتطلب لوحة مفاتيح رفيعة الشكل. الأمثلة الأكثر شيوعًا للمفاتيح الغشائية هي كما يلي.

• أجهزة التحكم عن بعد التلفزيون
• أزرار لوحة عدادات السيارة
• لوحات المفاتيح الغشائية
• إلخ

أنواع المفاتيح الغشائية

يمكن أن تأتي المفاتيح الغشائية بأشكال وأشكال مختلفة. تأتي معظم التغييرات في شكل اعتبارات التصميم. فيما يلي الأنواع الأساسية لمفاتيح الغشاء.

1. التبديل غير اللمس

تحتوي المفاتيح الغشائية غير اللمسية على قرص موصل في الجزء السفلي من طبقة لوحة المفاتيح. تجمع هذه الحبوب بين جزيئات موصلة صغيرة في قاعدة مطاطية غير موصلة.

يحتوي كل مفتاح على قرص موصّل تحته ، ويؤدي الضغط على النتائج الرئيسية إلى اتصال الحبة بالدائرة. بمجرد أن تتلامس الحبة مع الدائرة ، فإنها تغلق الدائرة المفتوحة على الفور ، مما يؤدي إلى وظيفة التشغيل / الإيقاف.

الغلاف الأكثر شيوعًا للحبوب الموصلة هو طبقة لوحة مفاتيح رقيقة ومرنة من السيليكون. لا يحتوي هذا السيليكون الرقيق على ردود فعل جيدة عن طريق اللمس. ومن هنا جاء مخطط التسمية غير اللمسية.

ردود الفعل اللمسية هي الاستجابة المادية من لوحة المفاتيح عند الضغط على الزر. يمكنك التفكير في ردود الفعل اللمسية على أنها نتوء صغير تشعر به عند الضغط على الزر.

لوحات المفاتيح المطاطية الموصلة

تستخدم المفاتيح غير اللمسية حبة موصلة لتشغيل الدائرة الكهربائية "On" أو "Off". عندما يتم تجميع هذا النوع من المفاتيح في لوحة مفاتيح ، فإنها تصبح لوحة مفاتيح غشائية غير قابلة للمس. سترى غالبًا لوحة مفاتيح غشائية غير ملموسة تسمى لوحة مفاتيح مطاطية موصلة.

يعد إنشاء لوحة المفاتيح لمفتاح غير ملموس أسهل وأرخص بكثير. مما يجعلها تحظى بشعبية كبيرة بين مصممي لوحة المفاتيح.

2. مفتاح اللمس

تستخدم المفاتيح اللمسية قببًا معدنية موصلة لتشغيل / إيقاف تشغيل الدائرة. تتمتع هذه القباب المعدنية بمقاومة عالية للتشوه مما يؤدي إلى اندفاع حاد عند الضغط على المفاتيح.

القباب المعدنية أكثر مرونة من الحبوب المواتية. مما يجعلها مفيدة بشكل خاص للتطبيقات في البيئات القاسية. تتراوح أحجام القبة من 4 مم إلى 25 مم وتأتي بسماكات مختلفة وقوى تشغيل. بديل أرخص للقباب المعدنية هو قباب البوليستر. أنها توفر ردود فعل لمسية على قدم المساواة مع قباب الفولاذ المقاوم للصدأ ولكن لديها مقاومة حرارية ضعيفة.

لوحات مفاتيح مطاطية غير موصلة

تعمل لوحات المفاتيح المطاطية غير الموصلة كمحركات ميكانيكية تدفع ضد القبة المعدنية. القاعدة تصميم لوحات المفاتيح هذه يشبه إلى حد بعيد لوحات المفاتيح الموصلة. الاختلافان الوحيدان يكمنان في سماكة السيليكون والحبوب الموصلة.

لا تحتاج لوحات المفاتيح غير الموصلة إلى أقراص منزلية وتستخدم سيليكونًا أكثر سمكًا في البناء. تُفضل لوحات المفاتيح هذه لاستجابتها اللمسية الفائقة وطول عمرها.

لوحات المفاتيح الموصلة مقابل مطاط السيليكون غير الموصلة: أيهما تختار؟

ثنائي الفينيل متعدد الكلور المدعومة التبديل

تستخدم بعض مفاتيح الغشاء ركيزة صلبة كقاعدة للدائرة. بدلاً من طباعة الدائرة على ورقة PET مرنة ، يمكنك استخدام لوحة مركبة صلبة. توفر اللوحة قوة هيكلية للوحة المفاتيح.

يعمل ثنائي الفينيل متعدد الكلور أيضًا كسطح تثبيت للمكونات الكهربائية الإضافية. تجعل المفاتيح المدعومة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور مهمة مهندسي تصميم الإلكترونيات أسهل. PCB متوافق مع كل من المفاتيح اللمسية وغير اللمسية.

ثنائي الفينيل متعدد الكلور ليس نوعًا من مفاتيح الغشاء. بدلاً من ذلك ، إنه اختيار مادي. سيأخذ دليل تصميم مفتاح الغشاء هذا في الاعتبار فقط ثنائي الفينيل متعدد الكلور كإضافة للمفاتيح اللمسية وغير اللمسية.

كيفية تصميم مفاتيح الغشاء

يتطلب تصميم مفتاح الغشاء الخاص بك دراسة متأنية ، بما في ذلك اعتبارات مثل تحليل التكلفة واختيار المواد وإنهاء السطح. هذه من بين أهم العوامل التي يجب مراعاتها عند إنشاء تصميم مفتاح.

نوع المفتاح

كما تمت مناقشته سابقًا ، يحتوي مفتاح الغشاء على نوعين رئيسيين. حدد نوع المحول الأنسب لتطبيقك.

فيما يلي جدول بسيط يلخص الاختلاف بين نوعي التبديل.

	مفاتيح اللمس	مفاتيح غير باللمس
التكلفة	أكثر	أقل
سمك لوحة المفاتيح	أكثر سمكا	أرق
ردود الفعل اللمسية	أسعار	فقير
المتانة	أكثر	أقل
الموصلية	غير موصل للكهرباء	موصل

تشمل خيارات تصميم المحولات الإضافية قواعد دوائر PCB أو PET. تعد المفاتيح المدعومة من PCB هي خيارك الوحيد إذا كان التطبيق الخاص بك يتطلب تصميمًا قويًا للوحة المفاتيح.

اختيار المواد

يمكن إنشاء أجزاء مختلفة من مفتاح الغشاء باستخدام مواد مختلفة. فيما يلي بعض خيارات المواد الأساسية لتصميم التبديل.

مواد التراكب

التراكب عبارة عن طبقة رقيقة من المادة توضع فوق مفتاح الغشاء. يعمل كواجهة للمفتاح وكقماش تصميم مرئي ورسومي. يمكن أن تتكون طبقات التراكب من مواد مختلفة.

1. يعد البولي كربونات (PC) خيارًا شائعًا للمواد المستخدمة في تصميمات التراكب. يمكنك بسهولة قطع الكمبيوتر الشخصي. كما أنها مناسبة للطباعة والنقش. البولي كربونات مادة فعالة من حيث التكلفة ومناسبة لأي تطبيق تقريبًا.
2. البوليستر هو بديل جيد لتصميمات التراكب. تتميز بخصائص مقاومة كيميائية جيدة بالإضافة إلى مرونتها وعمرها الطويل.
3. تعد لوحات المفاتيح المصنوعة من السيليكون بديلاً جيدًا للتراكبات البلاستيكية. إنه ذو ملمس ناعم ومفاتيح فردية مميزة.

تتبيلة

تعتبر مواد التراكب قوية إلى حد ما في معظم المواقف ولكنها سوف تبلى بمرور الوقت. يعد طلاء التراكب بمواد صلبة طريقة بسيطة لزيادة المتانة. هناك ثلاثة أنواع شائعة من الطلاء الصلب.

• محكم: مفيد لإخفاء علامات بصمات الأصابع.
• لامعة: مقاومة ممتازة للخدش ومفيدة لتقليل الوهج.
• حماية للأشعة الفوق بنفسجية: يحمي التراكب من التلاشي أو تغير اللون تحت أشعة الشمس.

مواد الحبر

الحبر الموصل هو خليط من قاعدة سائلة وجزيئات موصلة صغيرة. يتم توزيع الجسيمات بالتساوي عبر الحبر ، مما يجعل الحبر موصل للكهرباء. مسارات الدوائر المطبوعة باستخدام عمل الحبر الموصل هي في الأساس أسلاك رفيعة.

توجد المواد الموصلة التالية بشكل شائع في أحبار الطباعة الدائرية.

1. النحاس
2. فضي
3. الجرافيت (الكربون)

يتمتع النحاس بموصلية كهربائية أعلى ولكنه أيضًا مكلف للغاية. وبالتالي ، غالبًا ما يقتصر النحاس على التطبيقات الخاصة حيث يكون الأداء الكهربائي عاملاً رئيسيًا.

مواد طبقة الدائرة

طبقة الدوائر هي القاعدة التي تُطبع عليها مخططات الدوائر باستخدام أحبار موصلة. يمكن صنع هذه الطبقات باستخدام أي مادة تقريبًا طالما أن الدوائر المطبوعة متسقة.

1. البولي ايثلين (حيوان اليف)
2. أكسيد القصدير الإنديوم (ايتو)
3. اللوحات المركبة (ثنائي الفينيل متعدد الكلور)

PET و ITO من البلاستيك المرن. وهي شائعة جدًا في تصميمات مفاتيح الغشاء. تتراوح السماكة النموذجية لطبقات الدائرة بين 0.003 - 0.010 بوصات (0.076 - 0.254 ملم). تتمتع هذه المواد بمتانة ومرونة أعلى ، مما يجعلها اختيارات ممتازة للتطبيقات الخارجية.

تُفضل المفاتيح القائمة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور لصلابتها المتزايدة. إنها مثالية للتطبيقات عالية الأداء حيث تكون لوحة المفاتيح غير ثابتة ، مثل جهاز التحكم عن بعد اللاسلكي.

تصاميم تراكب الجرافيك

يمكن تخصيص التراكبات الرسومية بعدة طرق. ناقشنا سابقًا الخيارات المادية للتراكبات المذكورة. ولكن الآن ، دعنا نركز على عناصر التصميم المطبوعة على تراكبات البولي كربونات. سيؤثر اختيارك لتصميم التراكب على تكاليف التبديل.

فيما يلي أكثر الأساليب شيوعًا لطباعة التراكبات الرسومية.

فحص الحرير

الطباعة الحريرية هي عملية استخدام شبكة استنسل دقيقة لنقل الطلاء على السطح. تُستخدم الشاشات الحريرية على نطاق واسع في صناعة المفاتيح ، لا سيما في طباعة الأسطورة على تراكبات الرسوم.

الأساطير المطبوعة بالشاشة الحريرية مرنة ويمكن أن تستمر لعقود دون أن يتلاشى أو يرتدي. يمكن أن يساعد الفرز الحريري أيضًا في إضافة لون إلى تراكبات الرسومات الخاصة بك. نظرًا لأن الغربلة الحريرية هي طريقة لنقل الطلاء إلى السطح ، فهي متوافقة مع تراكبات رسومات PET والسيليكون.

النقش

النقش هو عملية إنشاء أنماط سطح مرتفعة. ينتج عن النقش لمسة نهائية مزخرفة للتراكبات الرسومية.

يعد النقش عمومًا أكثر تكلفة من التصميمات المطبوعة بالشاشة الحريرية. ويقدم ميزة قليلة جدًا على الشاشة الحريرية أو الطباعة الرقمية.

النقش محجوز لتطبيقات خاصة ، مثل إضافة زخارف برايل لإمكانية وصول أفضل. يحتوي كل مفتاح غشائي في السوق تقريبًا على مناطق صغيرة منقوشة حول المفاتيح. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك استخدام النقش لإضافة إحساس مميز إلى تراكب الرسم الخاص بك.

النقش بالليزر

كما يوحي الاسم ، يستخدم النقش بالليزر ليزرًا عالي الطاقة لنسخ نمط أو تصميم في التراكب الرسومي. النقش بالليزر هو عكس النقش ، مما يؤدي إلى نقش الأساطير بدلاً من الأساطير المرتفعة.

يعد النقش بالليزر أو النقش بالليزر طريقة شائعة لإضفاء تصميمات دائمة على التراكب الرسومي. يمكن أن تدوم التصاميم المطبوعة بالشاشة الحريرية لفترة طويلة جدًا. لن تتلاشى أبدًا بشكل طبيعي ، لكن يمكن خدشها. يتم نقش التصميمات المحفورة بالليزر في المادة ، وتتطلب إزالة الحروف تدمير الطبقة الرسومية.

التحمل

التسامح عبارة عن إرشادات للحد الأقصى المسموح به للرسوم على خاصية معينة. يتم تعريف التفاوتات في الأبعاد على أنها النسبة المئوية للطول الإجمالي.

إن التسامح "+/- 0.01 مم" لمفتاح غشاء بطول 10 مم يعني أن الطول الإجمالي لمفتاح الغشاء سيكون بين 9.99 —— 10.01 مم.

التسامح الميكانيكي

يتم قطع معظم مفاتيح الغشاء باستخدام قوالب فولاذية. يموت تحمل داخلي 0.005 ". هذه التفاوتات عرضة للتغيير حسب أبعاد معينة. فيما يلي التفاوتات القياسية في عملية تصنيع مفتاح الغشاء.

• المجموعة الأساسية +/- 0.015 ″
• أبعاد حرجة +/- 0.010 ″ (محيطات وقواطع)
• تفاوتات قطع الثقب +/- 0.005 ″ (مركز الثقب لحافة الثقب)

عادة ما تكون طبقات التبديل أصغر من التراكب. ستكون جميع الطبقات الموجودة أسفل التراكب 0.015 داخليًا ، من جميع الحواف والقواطع.

تفاوتات القطع بالليزر

التسامح القياسي للقطع بالليزر هو +/- 0.002 ″. يوصى بالقطع بالليزر للإنتاج منخفض الحجم لأنه يتجاوز تكلفة الأدوات.

تفاوتات التشغيل

تتراوح قوى التشغيل النموذجية المطلوبة للمفاتيح الغشائية من 170 إلى 680 جرامًا. ستتمتع تقنيتا القبة بمواصفات أداء أساسية أعلى.

• قباب بوليستر: 400-680 جرام
• قبب من الستانلس ستيل: 340-510 جرام

هو معيار التسامح التشغيل +/- 85 جرام

تصميم الدوائر

ينتج عن التصميم المناسب للدائرة تخطيط أكثر كفاءة للمفاتيح وشاشات الكريستال السائل. يجب تصميم الدوائر لزيادة كفاءة مساحة المحول إلى أقصى حد.

تخطيط الدائرة

يجب تصميم دائرتك بحيث يكون كل مفتاح على بعد 1 مم على الأقل من الآخر. ستؤدي المسافة المناسبة إلى قوة العمل المناسبة لكل مفتاح. سيؤدي هذا أيضًا إلى منع أي ضغطات مفاتيح ضرورية.

يعد تكوين المصفوفة بشكل عام هو التخطيط المفضل لأي دليل تصميم لمفتاح غشائي. جزء من السبب هو السماح بوضع الثقوب في أفضل المفاتيح الموجودة في عقد المصفوفة. تخطيطات المصفوفة هي بعض من أبسط تصميمات تخطيط الدوائر ، حيث يتم ترتيب جميع المفاتيح بشكل متجاور.

سيؤدي التصميم المعقد بلا داع إلى زيادة تكلفة الوحدة الإجمالية لمفتاح الغشاء.

موصلات الذيل

يعتبر الموصل الخلفي هو الجزء الأكثر أهمية في أي دليل تصميم لمفتاح الغشاء. يحمل الذيل معلومات مفتاح التشغيل / الإيقاف من الدائرة إلى الجهاز.

يجب عدم تصميم موصلات الذيل بحيث تتجعد أو تطوي عند التثبيت. سوف يؤدي موصل الذيل التالف إلى مفتاح معيب.

فيما يلي موصلات الذيل الشائعة المستخدمة في تصميمات مفاتيح الغشاء.

1. موصل Berg / FCI
2. موصل موليكس
3. موصل CrimpFlex
4. علامات اللحام
5. موصل أمبير
6. موصل ZIF
7. موصلات ذكر / أنثى

عرض القواطع

قواطع العرض أو النوافذ غير ضرورية لدليل تصميم تبديل الغشاء لأنها غالبًا خيارات تصميم اختيارية. تستخدم معظم الأجهزة لوحة عرض منفصلة ولوحة تبديل منفصلة.

ولكن إذا كان تطبيقك يتطلب شاشة LCD / LED ليتم دمجها في مفتاح غشاء ، فأنت بحاجة إلى فواصل للعرض.

نافذة العرض هي النافذة الشفافة المضمنة في مفتاح للسماح لشاشات الكريستال السائل بالسطوع من خلالها. يجب أن يكون كل شيء موجود أسفل نوافذ العرض مقطوعًا على شكل شاشة LCD.

يمكن أن تتمتع نوافذ العرض بخاصية مضادة للوهج لتحسين الوضوح البصري وتثبيط علامات بصمات الأصابع. يجب أن تكون شاشة LCD أقرب ما يمكن من النافذة. كلما ابتعدت شاشة LCD عن النافذة ، زاد التشويه البصري.

ستكون المرئيات مؤهلة إذا كانت شاشة LCD على بعد 1.5 مم من نافذة العرض. ولكن لأي مسافة تزيد عن 1.5 مم ، سوف تحتاج إلى نوافذ مقاومة للوهج أو طلاء لامع لتعويض التشوه البصري.

الخلفية

تعد الإضاءة الخلفية ميزة مهمة تعمل على تحسين الفعالية الإجمالية لمفتاح الغشاء. توفر الإضاءة الخلفية إضاءة ناعمة للمفاتيح الغشائية ، مما يزيد بشكل كبير من الرؤية الليلية.

لإضاءة مفتاح الغشاء بشكل صحيح ، من الضروري وجود تراكب شفاف ، وبعد الفرز الحريري ، فإن أي منطقة غير مطبوعة متبقية ستعمل كممر ضوئي.

يمكن تخصيص المصدر الفعلي للإضاءة الخلفية وفقًا لتفضيلات المستخدم. فيما يلي بعض خيارات الإضاءة الخلفية الشائعة لمفتاح الغشاء.

الألياف البصرية

توفر الألياف الضوئية العديد من المزايا للإضاءة الخلفية لمفتاح الغشاء.

• ملف شخصي منخفض
• انخفاض استهلاك الطاقة
• إضاءة موحدة
• مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي و RFI
• عمر طويل (حتى 100,000،XNUMX ساعة)

بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر الألياف الضوئية ممتازة للنشر في البيئات القاسية. لديها نطاق واسع من درجات حرارة التشغيل وهي مناسبة تمامًا لبيئات الرطوبة والرطوبة العالية.

مصابيح كهربائية (EL)

المصابيح الكهربائية هي المواد التي ينبعث منها الضوء عند تعرضها لمجال كهربائي قوي. على عكس معظم تركيبات الإضاءة ، لا تعمل مصابيح EL على تحويل الطاقة الحرارية إلى الضوء.

• تصميم مدمج
• أقل تكلفة
• نصف العمر (3,000 - 8,000 ساعة)

تتحلل مصابيح EL ببطء بمرور الوقت. عندما تصل المادة إلى نصف عمرها ، يبدأ السطوع في التلاشي.

الثنائيات الباعثة للضوء (LED)

المصابيح هي الخيار القياسي لمعظم التطبيقات منخفضة المستوى. يمكن تثبيتها في أي تطبيق تقريبًا ، لكن البعض سيستفيد أكثر من استخدامها.

• قوي
• مشرق
• انخفاض استهلاك الطاقة
• طويل العمر الافتراضي

لا تأتي مصابيح LED مع موزع مدمج ، مما يؤدي غالبًا إلى ظهور نقاط مضيئة.

المواصفات الكهربائية

يمكن أن يحتوي مفتاح الغشاء على أي عدد من الاختلافات والتخصيصات ليناسب التطبيقات المختلفة. لكن بعض المواصفات العامة تظل كما هي.

عقارات	المواصفات الخاصه
تبديل الجهد الاتصال والتيار	28 فولت تيار مستمر و 30 مللي أمبير
مقاومة الحلقة القصوى	100 Ω
تكوين التبديل	رمية أحادية القطب (SPST)
الاتصال ترتد	<200 مللي ثانية
الشاشة (LED / LCD)	القيم الخاصة بالوحدة.
سمك التبديل غير اللمس (الدائرة)	~ 0.75 ملم
سماكة مفتاح اللمس (الدائرة)	> 0.75 مم

قوة التشغيل

قوة التشغيل القياسية للمفتاح الغشائي (170-680 جم) مناسبة لمعظم التطبيقات. ومع ذلك ، قد تتطلب تطبيقات محددة قوة تشغيل أعلى أو أقل. لحسن الحظ ، يمكن تكوين معظم المفاتيح الغشائية بسهولة لقوى تشغيل مختلفة.

هنا دليل بسيط لقوة التشغيل.

قوة التشغيل	غرامات القوة	الوصف	مثال
قوة التشغيل الخفيفة	85-170g	مناسبة لإدخال البيانات عالية السرعة.	أنظمة الأمن
قوة التشغيل المتوسطة	280-400g	قوة التشغيل القياسية لمعظم التطبيقات.	معدات اختبار الأجهزة الطبية
قوة التشغيل الثقيلة	450-550g	تخلص من مكابس المفاتيح العرضية. مناسب للمستخدمين الذين يرتدون معدات واقية ، مثل القفازات السميكة.	تطبيقات صناعية

التدريع

يعمل التدريع على حماية مفتاح الغشاء من الاستدلال الكهربائي غير الضروري، مثل ESD (تفريغ الكهرباء الساكنة) وEMI (التداخل الكهرومغناطيسي). سوف يعمل المفتاح الغشائي النموذجي بشكل جيد تمامًا بدون حماية. ومع ذلك، بالنسبة لمعظم التطبيقات عالية الأداء، هناك اختلاف كبير في عمر مفتاح الغشاء.

أنواع التدريع

الأنواع الثلاثة الأكثر شيوعًا لدروع تبديل الغشاء هي كما يلي.

• احباط التدريع. بوليستر أو ورق ألومنيوم مصفح بمادة غير موصلة.
• تدريع فيلم شفاف. يعتبر التدريع الشفاف مفيدًا لحماية النوافذ. عادة ما يكون هذا النوع من التدريع أكثر تكلفة أيضًا.
• شاشة حماية مطبوعة. تتم طباعة الحبر الموصّل الفضي أو الكربوني بنمط فريد على مفتاح غشائي لتقليل التداخل الكهربائي. يتم استخدام نمط الشبكة بشكل شائع للتغطية اللائقة أثناء استخدام الحد الأدنى من الحبر الموصل.

درع التأريض

يجب تأريض الواقي حتى يتمكن من تفريغ أي رسوم ثابتة متراكمة. هناك عدة طرق لإنهاء / تأريض الغطاء على مفتاح الغشاء.

• علامة التبويب التأريض. يتم توصيل التدريع بعلامة تبويب صغيرة أو مسمار متصل باللوح الخلفي أو العلبة المعدنية. هذه طريقة سهلة وموثوقة لإنهاء التدريع الخاص بك.
• تأريض الموصل. يتم إنهاء التدريع عند نقطة خروج الذيل لمفتاح الغشاء.
• تأريض الضميمة الكاملة. يتم تغطية مفتاح الغشاء بمادة التدريع من جميع الجوانب. طريقة الالتفاف هذه هي الشكل الأكثر موثوقية لإنهاء التدريع ، ولكنها مكلفة للغاية بسبب المواد المضافة وتكاليف العمالة.

تحدد تطبيقات تبديل الغشاء اختيارك للحماية والإنهاء.

ختم

يعد إحكام التبديل خطوة شائعة في مرحلة بناء تصميم التبديل الغشائي. كما توحي التسمية ، فإن مفتاح الغشاء مغطى بمواد مانعة لتسرب الماء وغير موصلة ويتم إغلاقه. يحسن الختم من طول عمر مفتاح الغشاء بشكل كبير.

الحشية

الحشيش هو نوع آخر من تقنيات الختم لمفاتيح الغشاء. بدلاً من إغلاق المفتاح بالكامل ، يمكنك إضافة حشية على طول محيط العلبة.

خصائص المقاومة الكيميائية

تتميز المفاتيح الغشائية بشكل عام بأنها شديدة المرونة في التعامل مع المخاوف البيئية. لكن الضرر الكيميائي يمكن أن يحدث ويدمر المفتاح من الداخل إلى الخارج. يعتبر الختم طريقة ممتازة لزيادة مقاومة التآكل للمفتاح.

طبقات لاصقة

غالبًا ما تكون المواد اللاصقة أغلى مادة في أي تبديل غشاء من حيث الحجم. نظرًا للطبيعة المنخفضة للمفاتيح الغشائية ، فإن البراغي والمشابك غير صالحة للاستعمال. ربما لاحظت أن دليل تصميم مفتاح الغشاء هذا يحتوي على مراجع مختلفة لمفاتيح الختم والتوصيل واللصق. يجب أن تلتصق كل طبقة تبديل غشائية بالأخرى باستخدام مادة لاصقة قوية.

يأتي معيار الصناعة للمواد اللاصقة من شركة 3M. لاصق 3M الممتاز 467 ميجابكسل هو الخيار الواضح للأسطح الملساء. بينما تستفيد الأسطح الخشنة من مادة لاصقة 3M بدقة 468 ميجابكسل.

ضع في اعتبارك حقيقة أن هذه مجرد خيارات لاصقة قياسية. قد يستفيد تصميم مفتاح الغشاء أكثر من نوع مختلف من المادة اللاصقة تمامًا.

المتانة

يتم قياس متانة مفتاح الغشاء في دورات. كل دورة تتوافق مع ضغطة مفتاح واحدة كاملة. يجب أن تكون دورة الحياة الإجمالية لمفتاح الغشاء حوالي 1,000,000 دورة.

اختبار دورة الحياة

يعد اختبار دورة الحياة طريقة بسيطة لتحديد متانة المفتاح. إذا كنت تستخدم البولي كربونات لغشاءك ، فاختبر دورة حياته قبل الانتهاء من أي مواصفات. إذا أظهرت بيانات دورة الحياة فشلًا قبل الدورة 1,000,000،XNUMX،XNUMX ، فإن الكمبيوتر الشخصي ليس مادة مناسبة لتصميم مفتاح الغشاء الخاص بك.

يمكنك أيضًا استخدام اختبار دورة الحياة لطلاء المواد وخيارات المواد اللاصقة. ستؤدي بعض المواد إلى دورة حياة فائقة لتطبيقات معينة. في حين أن هذه المواد نفسها ستؤدي إلى دورة حياة أقل لتطبيق مختلف.

بناء تبديل الغشاء

المفاتيح الغشائية عبارة عن مجموعة من الطبقات الملتصقة معًا لتشكل واجهة واحدة بين الإنسان والآلة. المفتاح الفعلي هو مجرد الدائرة المطبوعة. ومع ذلك، بدون أي من الطبقات الإضافية، لا يمكن للدائرة المطبوعة أن تعمل.

فيما يلي الطبقات الأساسية المشاركة في تصميم مفتاح الغشاء.

الطبقة 1: تراكب رسومي

يوجد التراكب الرسومي أعلى أي مفتاح غشائي محدد. تقوم طبقة الرسوم بتسمية جميع المفاتيح الفردية والتعليمات الإضافية لتشغيل الجهاز. الشاشة والطباعة الرقمية كلاهما خياران قابلان للتطبيق لتراكبات الرسوم.

الطبقة 2: لاصق تراكب رسومي

تحافظ هذه الطبقة اللاصقة على تراكب الرسم متصلاً بإحكام بمفتاح الغشاء. تحتوي هذه الطبقة على فتحات تهوية للمفاتيح المقببة ، مما يسمح بتدفق الهواء المناسب بعد كل ضغطة مفتاح.

الطبقة 3: الدائرة العلوية المطبوعة

تتم طباعة الدائرة على هذه الطبقة باستخدام الأحبار الموصلة. يمكن تصنيع هذه الطبقة من PET المرن أو PCB المناسب. من المهم محاذاة هذه الطبقة مع الطبقة الرسومية قدر الإمكان. ستؤدي الطبقات غير المتطابقة إلى نقرات خاطئة.

الطبقة 4: الطبقة الفاصلة

الطبقة الفاصلة هي إضافة اختيارية لأي دليل تصميم تبديل غشائي. لكن بالنسبة لمعظم المستخدمين ، من الأفضل عدم تخطي هذه الخطوة. تضمن طبقات الفصل عدم اتصال الدائرة المطبوعة بأي إلكترونيات إضافية في مفتاح الغشاء.

الطبقة 5: الدائرة السفلية المطبوعة (اختياري)

تتطلب بعض المفاتيح المعقدة طبقات دوائر متعددة لتناسب الحد الأقصى لعدد المفاتيح في حزمة أصغر. تفصل طبقة غير موصلة بين طبقتين دائرتين.

الطبقة 6: طبقة لاصقة

تُستخدم طبقة لاصقة لربط مفتاح الغشاء بلوح خلفي أو كتيفة تثبيت.

الطبقة 7: اللوح الخلفي

يتم إرفاق لوحة صلبة بقاعدة المفتاح لزيادة السلامة الهيكلية. تعد الألواح الخلفية اختيارية نظرًا لأن معظم مفاتيح الغشاء متصلة مباشرة بالجهاز المضيف. تستخدم المفاتيح المثبتة على الحائط شريحة تثبيت منفصلة بدلاً من اللوح الخلفي.

الطبقة 8: الحماية (اختياري)

غالبًا ما يتم دمج الحماية مع اللوحة الخلفية لتوفير حماية EMI و ESD.

وفي الختام

يتطلب تصميم مفاتيح الغشاء فهماً شاملاً لعلوم المواد وعمليات التصنيع ، فضلاً عن مهارات حل المشكلات الإبداعية. من الضروري للمحترفين في الصناعة البقاء على اطلاع دائم بأحدث الاتجاهات واللوائح والمعايير.

يعد تصميم مفتاح الغشاء مجالًا مثيرًا ومتطورًا ، ومن الأهمية بمكان أن تضع في اعتبارك الهدف النهائي المتمثل في إنشاء مفتاح متين وموثوق وفعال من حيث التكلفة.

هل تبحث عن تصاميم تبديل الغشاء عالية الجودة؟

سيليكون Hongju يمكن أن يساعدك

إذا كنت تبحث عن دليل شامل لتصميم تبديل الغشاء ، فلا داعي لمزيد من البحث. الفريق في هونغجو هنا لمساعدتك في كل خطوة من خطوات العملية، من المفهوم إلى الاكتمال. لدينا المعرفة والخبرة اللازمة لإنشاء منتج يلبي احتياجاتك المحددة ويتجاوز توقعاتك!