技术资料

技术资料

薄膜开关的设计

2016-12-06

薄膜开关是集按键功能、指示元件、仪器面板为一体的一个操纵系统。     


一、面板设计    


 面板是反映薄膜开关特征的外置构件,具有操纵功能与外观装饰的双重作用。面板设计关系到薄膜开关的外观形象,既要摆脱传统的程式,立意创新,又要照顾到科学性与工艺性,使设计的薄膜开关更具特色。     

 1. 文 字 

 文字是操作功能的媒介,直接向操作者提示功能的作用,对仪器性能做出解说。采用分立元件时,其面板通常是将文字标注在分立元件的附近。而薄膜开关的面板,一般没有外置的元件,是以色块来表示模拟的键盘或元件的。为此,文字可直接标注在这个功能键盘的色块上,这样更为方便、直观。文字在某种程度上也对产品外观的起修饰作用,为此应注重文字的规范化。此外,对字体的选择还应兼顾到制作图文的工艺——适合丝网印刷的特点。对于笔画纤细的字体,细微的笔峰较难表现,与色块的力度不相匹配,故要适当的加粗修改其笔画。推荐一般采用黑体与细线圆角体(或类似字体笔画横竖均匀等宽,字体方整易辨)。字体的选用一定要与整体设计相适应,体现薄膜开关的独特风格。     

 2. 图 案 

 所谓形意图案,是指除特定标志符号外,根据仪器操作内容的特点而设计的特定的图形标识,取代文字的描述。形意图案是近年来在产品外观上逐步得到应用的一种以图代文的解说形式。薄膜开关面板独特的表现形式,能充分地发挥形意图案的效果,外观上更具有时代的气息。其特点是寓意简明形象,便于记忆,起到文字注释难以达到的效果。因此在设计时,也要遵循这些原则,图案切勿牵强附会,使人百思不得其解,这样反而会影响对仪器的使用。初用形意图案时,宜再辅以功能的文字,待为人们所接受,约定俗成后,再单独运用。       

 3. 色 彩 

 薄膜开关的平面面板一般采用沙面聚碳酸酯(PC),按键起鼓面板则采用沙面聚酯(PET),应用高精密的丝网印刷,将图文印刷在薄膜的背面。可任意选定所想要的色彩,这是常规金属面板外观上难以达到的。因此,面板设计过程,要结合产品的特点及其应用领域,合理地选择色彩,充分显示色彩的作用并体现先进的、科学的设计思想。色彩的应用,虽然在工艺制作过程一般都能实现,但实际应用上要有的放矢,慎重处理,最大程度上让色彩为其功能服务。比如,文字与图案应与其所衬托的色块有较大的对比度;有相应位置关系要求严格的部分以及有相互依存关系的功能键组,宜采用同一色彩,以便在同一块网版上完成印刷,以避免套印过程产生的位差;面板色彩宜简洁柔和,典雅大方体现庄重高端;家电玩具类面板可华丽些,以满足消费群体的喜好,点缀环境气氛。一般色彩不宜过多,使人眼花缭乱,同时也会增加制作的难度与成本。      

 4. 键  体  

薄膜开关的面板按键,不像其它分立开关元件受到形体的限制。它可以根据整体设计的需要而确定(一般采用圆形或矩形,有时也可根据设计的需要采用不规则图形,来达到整体设计的形象生动。有较大的应变性与灵活性)。键的大小无统一的标准,但应符合实用、匀称、美观的原则。对于操作功能密集的键群,要特别注意按键大小与间隔是否符合操作习惯,是否符合人机工程的关系。      

 5. 透明窗 

薄膜开关的面板是采用透明(半透)状的聚酯(PET),聚碳酸脂(PC)材料制作。仪器的显示部分,可与面板制成一个整体,这是金属面板无法实现的。透明窗口有两种类型: 一种是供显示元件(数码管,液晶玻璃)指示参数用,称为显示窗;另一种是供发光二极管(LED)指示之用,以提供操作元件的执行情况,称为指示窗。透明窗可设计成透明色、半透灰色、半透白色、半透无色,这样可隐蔽底部的电子元器件,采用透明颜色同样要遵循色彩原则。     


二、电路设计      


 电路是反应薄膜开关的性能,直接关系到薄膜开关的正常使用。功能按键的连线都在制作“开关”时一同预制完成,不像采用分立开关元件那样,需要用导线将各个开关的线脚焊接连通。因此,薄膜开关的线路可避免焊接产生的错误,节省焊接工时,便于装联。这也是海文薄膜开关方便、可靠之处。由于薄膜开关的连线是预制的,因此薄膜开关线路的设计应作为工艺文件资料,提交给承制单位。      

 1. 电 路  

薄膜开关的电路设计大致分为两种。一种是公共线法,薄膜开关的所有触点的一端由一条线连通,另一端则分别引出独立的线路。它的优点是每个触点直接控制某一专门的功能,在这种情况下,所得到的信号不要求在后置电路中增加译码。这种连线方式通常只适合功能键不多的情况下使用,薄膜开关的触点数量较多时,引线的位数也相应较多,出线总数大于开关的位数,就不利于薄膜开关的整体布线,。另一种是采用x y矩阵排列法,它是由行与列公同构成的一个矩阵。在同一行的方向上(即x方向),不论触点的数量多少,均由一条线将触点的一端引出;同样在同一列的方向上(即y方向)亦然,由一条公共线将薄膜开关触点的另一端引出。这样,矩阵的排列就可构成任意一个触点的x y组合。当它在控制各个专门的功能以前,往往需要在后置的电路中设定译码,然而,这在逻辑电路中并不困难。采用x y矩阵法,其引出线位数较少。在某些整机的电路中,或由于某些元件工作条件(工作电流、工作电压),或为了防止开关线路对元件的干扰等因素的需要,对某几个开关按键,也可以做出特殊处理。可采用公用总线与单独引线并存的混合方式,这在薄膜开关电路的设计中也是允许的。 薄膜开关电路的设计,作为工艺制作的指导文件,应力求把设计中的矩阵能与实际中的键位趋于一致,利于检验,避免差错。在绘制电路走线图时,应直接把各键的功能内容标注在矩阵中,且与键的实际位置一致;再将各引线按自左向右的顺序编号。一目了然,就无需再列接线关系表。作为一个操纵系统的总成,不仅包括开关及其连线,还包括同时制出的一组引线,以便与后置电路相连。     

 2引 线      

 1)出线位置  

 应设计在与后置电路的同一轴线上,并应考虑接插时的合理性与方便性。同时还须考虑到矩阵连线的出线,尽量减少弯折,使走线成为最短的经济路线。       

 2) 线 距  

 引线间的距离,为了能与电路中的元器件很好地衔接,通常是采用英制尺寸,常用出线间距有2.54mm,2.00mm,1.26mm,1.00mm。    

 3)引线位数 

 由按键数或出线的需要确定的,但它应受接插件的规格所制约。有时为便于测量和寻找各线脚的接线关系,在行与列的引线之间,宜空出一线,公用总线与各引线之间也宜空出一线,以便区别。当出线位数的接插件线位不符时,应采用“假线位”,使之与选定的接插件线位吻合,并与被连接的后置电路的出线保持一致,以防止引线与接插件及后置电路错位。      

 4)引线长度  

 薄膜开关的引线是与电路制作在同一薄膜片基上的,是柔性体,能适应弯曲的需要,故其长度应比实际(直线)长度稍长。但过长,又显得累赘,也增加制作难度与成本;过短,接插不便。还应考虑插口的一端,在经常插拔时,可能导致导体的磨损,应留有一定的截裁量。当引线设定位置与接插元器件在同一轴时,其长度以超过实际长度30mm为宜。在没有指定要求的情况下,引线定长一般为80~10mm,这在通常情况下应是适宜的。   


 三 、触点设计      


 1迷宫式  

迷宫键盘适用于按键数不多的非矩阵排列的单片式电路。由它作为薄膜开关的下层电路(被动电路)。上层电路则是由一个能覆盖迷宫触点的触头,在外力作用下,使迷宫触点的两线段接通。迷宫电路的形式很多,设计迷宫触点时,不相连通的两线间距离不宜过大,一般在0.6~1.00mm为宜,这样有利于让上触点将迷宫的两线段沟通,减小操作力。迷宫部分的线段,在允许的情况下,宜尽量多设几组,以利于导通电路。      

 2触点式  

所谓触点,是指薄膜开关上、下电路导通的接点。它一般适用于电路折叠式薄膜开关或双片式薄膜开关。触点可以是圆形,也可以是矩形,与键的形状相似,触点大小较按键的周边略小1~2mm。



您的24小时服务管家

凌琴 151-6716-2474
查找我的专属管家