Клавиатура из силиконовой резины

Клавиатуры из силиконовой резины (также известные как эластомерные клавиатуры ) широко используются как в бытовой, так и в промышленной электронной продукции как недорогое и надежное коммутационное решение.

Технология

Веб-дизайн силиконовых ключей

В этой технологии используются при компрессионном формовании свойства силиконовой резины для создания наклонной ленты вокруг центра переключателя . При нажатии переключателя лямка равномерно деформируется, вызывая тактильный отклик. Когда давление с переключателя снимается, лента возвращается в нейтральное положение с положительной обратной связью.

Чтобы сделать электронный переключатель, углеродную или золотую таблетку помещают в основание центра переключателя, который контактирует с печатной платой, когда полотно деформируется. Альтернативно, вместо использования проводящей таблетки сам переключатель может быть изготовлен из проводящего эластомера, например резины со смесью углерода.

Тактильную реакцию и ход клавиши можно изменить, изменив конструкцию ремешка и/или твердость силиконового основного материала по Шору. Легко можно использовать необычные формы клавиш, а также ход клавиш до трех миллиметров. Тактильная сила может достигать 500 г в зависимости от размера и формы клавиши.

Коэффициент щелчка клавиатуры определяет тактильные ощущения, которые испытывает пользователь. Рекомендуемый коэффициент привязки для дизайнеров составляет 40%-60%; если значение упадет ниже 40%, клавиши потеряют тактильные ощущения, но продлят срок службы. Потеря тактильных ощущений означает, что пользователь не получит отклика в виде щелчка во время нажатия.

Коэффициент щелчка рассчитывается как разница между силой срабатывания и усилием контакта переключателя, деленная на силу срабатывания. Сила срабатывания — это сила, необходимая для разрушения мембраны резинового переключателя, а контактная сила — это сила, необходимая для поддержания замыкания контакта резинового переключателя с печатной платой.

Математически это можно представить так:

Коэффициент привязки = ( F1 - F2 ) / F1

где F1 — сила срабатывания, а F2 — сила контакта.

Добавляя пигменты к натуральному силиконовому каучуку, можно создавать клавиши различных цветов, которые можно формовать вместе (плавные цвета) в процессе сжатия, образуя многоклавишную клавиатуру. На клавише можно напечатать отдельные надписи, что позволяет полностью настроить клавиатуру для ее применения. Также были разработаны методы, позволяющие окрашивать клавиатуры распылением, а надписи затем выгравировать лазером через лакокрасочное покрытие. Это позволяет подсвечивать отдельные клавиши с помощью SMT, светодиодов размещенных на печатной плате. Также можно использовать несколько материалов покрытия, таких как покрытие Sealplast, чтобы обеспечить гладкую поверхность, на которой напечатанная надпись будет держаться дольше и будет приятнее на ощупь.

Лазерное травление — это контролируемый лазером процесс удаления верхнего слоя окрашенной клавиатуры (обычно черного цвета) для открытия нижнего слоя более светлого цвета (обычно белого). Эффект заключается в усилении эффекта подсветки за счет освещения только надписей на клавиатуре. Комбинируя лазерное травление с электролюминесценцией (EL) или светодиодной подсветкой в ​​различных цветовых вариантах, можно получить интересный спектр эффектов.

Также контактное сопротивление можно настроить в зависимости от потребностей электроники, при этом контактные таблетки могут иметь различное сопротивление. Обычная угольная таблетка может иметь сопротивление от 20 до 100 Ом, контактная таблетка с низким сопротивлением может иметь сопротивление до 10 Ом. Золотые или сверхпроводящие таблетки можно использовать для получения удельного сопротивления всего 1 Ом.

Характеристики

Поскольку силикон является изолятором, клавиатуры из силиконовой резины естественно устойчивы к ударам. Клавиатуры из силиконовой резины также устойчивы к вибрациям, и их также можно настроить так, чтобы они были устойчивы к воде и пыли. По этой причине резиновые клавиатуры часто подходят для суровых условий эксплуатации. Резиновые клавиатуры также можно легко подсветить, поскольку силиконовая резина действует как эффективная светорассеивающая среда.

Приложения

Клавиатура с полупрозрачной резиной

Клавиатуры из силиконовой резины обычно применяются для дистанционного управления телевизорами, видео и HIFI-устройствами, электронными игрушками и играми, а также оборудованием промышленного управления.

Промышленные клавиатуры из силиконовой резины, например, производимые CTI Electronics Corporation, используются в медицине, морской или военной сфере, как правило, герметичны и соответствуют определенным отраслевым стандартам, таким как NEMA или IP66, для защиты от таких элементов, как жидкости или пыль.

До отказа от клавиатур в пользу экранов сенсорных производители мобильных телефонов были основным потребителем резиновых клавиатур во всем мире. Их участие привело к технологическим достижениям, включая использование твердых пластиковых поверхностей клавиш, прикрепленных к резиновой клавиатуре, а также использование тисненого слоя майлара для обеспечения улучшенного тактильного отклика.

С ростом использования слаботочных переключателей в автомобилях клавиатуры из силиконовой резины широко используются в качестве механизмов переключения различных кнопок, таких как стеклоподъемники и элементы управления, установленные на рулевом колесе . В этих условиях широко используются таблетки с низким сопротивлением, такие как таблетки SC и золотые таблетки, а также контакты с металлическим куполом с коротким ходом.

См. также

• Эластомерный соединитель
• Эластомер