專利名稱：電容性輕觸開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有彈性主體的電容性輕觸開關(guān)(capacitivetouch switch)，該彈性主體，特別地包含泡沫材料，被設(shè)置在電路板和蓋板之間。例如由EP 0 859 467 B1公開了這種類型的輕觸開關(guān)。
背景技術(shù)：
EP 0 859 467 B1中已知的輕觸開關(guān)包含彈性主體，它被布置在電路板的金屬接觸面上并且橫跨在電路板和蓋板之間的間隔上。為了產(chǎn)生主體，特別是泡沫材料主體，的導(dǎo)電性，在其中加入了例如碳。泡沫材料主體的例如500千歐姆的高電阻的目的是產(chǎn)生好的電磁兼容性(EMC)，特別是與電干擾相關(guān)的濾波作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電容性輕觸開關(guān)，它的突出之處是機(jī)械和電氣特性的特別有利的結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的通過一種具有權(quán)利要求1中所述特征的電容性輕觸開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。這種輕觸開關(guān)包含彈性主體，它組成了感測(cè)按鈕(sensor button)的一部分并且被布置在電路板和蓋板之間。依照本發(fā)明，主體被導(dǎo)電網(wǎng)狀物所包圍。這樣，主體的電氣特性被充分地改善，而不會(huì)不利地影響機(jī)械特性。特別地，感測(cè)按鈕和在相鄰電路板上的接觸面之間的接觸電阻被減小了。
感測(cè)按鈕的本身是彈性的主體、特別是泡沫材料主體優(yōu)選為絕緣體。例如，柔軟且有彈性的塑膠材料、天然橡膠、合成橡膠、硅樹脂或任何其它柔軟的、特別是可發(fā)泡的材料適合作為制造彈性主體的材料。在任何情況下，主體的電導(dǎo)率(specific electrical conductivity)小于布置在主體周圍的網(wǎng)狀物的電導(dǎo)率。主體可具有差別很大的幾何形狀，例如圓柱形。在一種優(yōu)選配置中，主體是矩形體形狀，特別是具有正方形橫截面的矩形體。導(dǎo)電網(wǎng)狀物被拉成如主體上的管道狀或如編織物(cloth)布置在主體的周圍，使得網(wǎng)狀物覆蓋著主體，在主體是矩形體形狀的情況下，覆蓋在主體的四個(gè)面上。在任何情況下，主體朝向電路板的面和朝向蓋板的面都被導(dǎo)電網(wǎng)狀物覆蓋。
導(dǎo)電網(wǎng)狀物可包含例如金屬編織物(metal braid)。術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)狀物”可被解釋成非常廣泛的意思，也包含例如非機(jī)織織物(non-woven)或絨頭織物(fleece)材料以及繞絲(wire winding)。優(yōu)選地，網(wǎng)狀物由非導(dǎo)體的編織物形成，例如尼龍或其它合成纖維，這些編織物被鍍上金屬，也就是說被提供了金屬覆蓋物。導(dǎo)電網(wǎng)狀物對(duì)彈性主體的機(jī)械特性幾乎沒有影響。
依照一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，至少一個(gè)發(fā)光裝置，特別是發(fā)光二極管，被布置在電路板上。為了點(diǎn)亮感測(cè)按鈕或蓋板上鄰接感測(cè)按鈕的區(qū)域，由發(fā)光裝置發(fā)出的光可穿過主體的開口部分。在這方面，將在彈性主體的開口部分設(shè)置導(dǎo)光裝置(light guide)特別有利。導(dǎo)光裝置優(yōu)選由彈性易彎材料構(gòu)成，特別是硅樹脂，目的是能夠適應(yīng)彈性主體的形狀。
依照一種有利的設(shè)計(jì)，在電路板的平面圖上，電路板上的至少一個(gè)感測(cè)按鈕被嵌入在彈性材料的墊子(mat)中，特別是硅樹脂墊子中。那樣，感測(cè)按鈕除了朝著電路板或蓋板的那些面，其它所有面都被彈性材料包圍著。一方面，墊子的作用是將單個(gè)或多個(gè)感測(cè)按鈕固定在電路板上希望的位置處，并由此有利于非常合理的裝配。另一方面，墊子還有密封作用，因此墊子的外部輪廓優(yōu)選地至少近似對(duì)應(yīng)于電路板和蓋板的輪廓。此外，墊子還可用作導(dǎo)光元件(light-conductingelement)。特別地，可將設(shè)置在電路板上的發(fā)光裝置所發(fā)出的光導(dǎo)引穿過墊子。因此，以上所指的導(dǎo)光裝置連同發(fā)光二極管可與包裹感測(cè)按鈕的墊子設(shè)置在一個(gè)片中。可選地，還可以將要安裝在開口中的導(dǎo)光裝置分散在墊子中。
優(yōu)選由塑膠材料制成的蓋板被布置成與電路板基本平行。如果蓋板具有至少輕微的彎曲，那么在許多使用情形下可實(shí)現(xiàn)特別的人體工程學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。因此，蓋板與電路板之間的間距不是在所有的位置上都相同。被導(dǎo)電網(wǎng)狀物包裹的彈性主體被調(diào)整以適合蓋板和電路板之間變化的間距。如果需要，不同尺寸的感測(cè)按鈕也可被安裝在單個(gè)電路板上。
感測(cè)按鈕構(gòu)成了電容器的一端，該電容器的電容量可通過將操作者的手指放置在蓋板上而被改變?？捎缮w板朝向電路板并被導(dǎo)電地涂鍍的表面特定而明確地影響電容器的電氣特性。特別地，在塑膠薄膜(plastic film)上的金屬涂層可被視作為與包裹主體的網(wǎng)狀物電接觸的導(dǎo)電層。根據(jù)一個(gè)可選配置，導(dǎo)電層，特別是鍍金屬的薄膜，被布置在蓋板的外部表面上，也就是說遠(yuǎn)離電路板的表面。


以下參考附圖更加詳細(xì)地描述作為本發(fā)明例子的兩個(gè)實(shí)施例，其中圖1a示出電容性輕觸開關(guān)的第一實(shí)施例的分解圖，圖1b示出圖1a的輕觸開關(guān)的感測(cè)按鈕，圖2a-2f示出電容性輕觸開關(guān)的第二實(shí)施例的透視圖、平面圖和不同截面。
在所有的附圖中，相互對(duì)應(yīng)的部件或具有相同作用的部件通過相同的參考符號(hào)標(biāo)識(shí)。
具體實(shí)施例方式
圖1a中所示的電容性輕觸開關(guān)1具有印刷電路或電路板2，電路板具有多個(gè)矩形接觸表面3和導(dǎo)電印刷線(conductor track)(沒有顯示)。被布置在電路板2上的還有多個(gè)發(fā)光二極管4，一般地標(biāo)識(shí)為發(fā)光裝置。每個(gè)接觸表面3通過相應(yīng)的感測(cè)按鈕5被接觸，感測(cè)按鈕由泡沫材料的立方形主體7構(gòu)成，它被導(dǎo)電網(wǎng)狀物6所包圍。因此，每個(gè)感測(cè)按鈕5為柔軟、彈性易彎的結(jié)構(gòu)，并且在輕觸開關(guān)1的裝配情況下被至少輕微地?cái)D壓，以在任何情況下完全地填滿可用的安裝空間。
感測(cè)按鈕5的構(gòu)造可從圖1b詳細(xì)看出。網(wǎng)狀物6為管道狀，布置在主體7的周圍，由被金屬涂鍍的合成材料纖維、即尼龍纖維制成。由絕緣材料制成的主體7的可壓縮性幾乎不受網(wǎng)狀物6的影響。布置在感測(cè)按鈕5的頂面上的是輕微彎曲的蓋板8，該頂面與接觸表面3基本平行并間隔開來，蓋板8由塑膠材料制造并且被用作為操作面板。布置在蓋板8朝向電路板2的表面上的是兩個(gè)圓形鍍金屬的薄膜9，它們分別接觸感測(cè)按鈕5。包括導(dǎo)電薄膜9、感測(cè)按鈕5和接觸表面3的布置整體形成了電容器的一端。依照一個(gè)可選配置，鍍金屬的薄膜10被布置在頂部側(cè)面上，即蓋板8遠(yuǎn)離電路板2的那個(gè)側(cè)面。如果在蓋板8的頂部側(cè)面沒有鍍金屬的薄膜，則提供墨印(ink print)或彩印(color print)11，它的表面對(duì)應(yīng)于鍍金屬的薄膜9的表面。然而，輕觸開關(guān)也可被設(shè)計(jì)成完全沒有鍍金屬的薄膜9、10。
電路板2和蓋板8之間的間隔被硅樹脂的墊子12幾乎填滿，墊子同時(shí)具有密封和導(dǎo)光的作用?；趯?dǎo)光圓柱體13，后一作用是特別明顯的，其中導(dǎo)光圓柱體13從墊子12的否則幾乎平坦的表面上突出，并且填充了蓋板8中的圓形開口14。如果，在蓋板8的平面圖中，發(fā)光二極管4被布置在薄膜9和印跡(print)11的區(qū)域中，如中央感測(cè)按鈕5的情況，那么薄膜9也具有適合于導(dǎo)光圓柱體13形狀的開口15。感測(cè)按鈕5被布置在墊子12的孔16中，這些孔的橫截面基本為矩形形狀。但是，為了使得裝配更容易，孔16的輪廓稍微被加工為波紋形，偏離精確的矩形形狀，甚至在稍微偏離幾何參考值的情況下。
圖2a到2f所示的實(shí)施例與圖1的實(shí)施例不同之處主要在于發(fā)光二極管4的布置。中間一個(gè)發(fā)光二極管4在電路板2上被布置在中央感測(cè)按鈕5在電路板2上也位于的位置上。因此，感測(cè)按鈕5具有圓柱形開口17，它的截面對(duì)應(yīng)于導(dǎo)光圓柱體13的截面。這樣，可將發(fā)光二極管4布置在相對(duì)于導(dǎo)電薄膜9和感測(cè)按鈕5的中間位置上。
權(quán)利要求
1.一種具有感測(cè)按鈕(5)的電容性輕觸開關(guān)，所述感測(cè)按鈕被布置在電路板(2)和蓋板(8)之間并且構(gòu)成電容器的一端，所述電容器的電容量可通過接近而被改變，其中所述感測(cè)按鈕(5)包括柔軟材料的主體(7)，所述主體可適應(yīng)所述蓋板(8)，其特征在于所述主體(7)是非導(dǎo)電的，但是至少部分地被導(dǎo)電層包圍。
2.如權(quán)利要求1所述的輕觸開關(guān)，其特征在于，所述主體(7)被導(dǎo)電網(wǎng)狀物(6)所包圍。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輕觸開關(guān)，其特征在于，所述導(dǎo)電網(wǎng)狀物(6)由非導(dǎo)體的鍍金屬的編織材料構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的輕觸開關(guān)，其特征在于，在所述電路板(2)上設(shè)置發(fā)光裝置(4)。
5.如權(quán)利要求4所述的輕觸開關(guān)，其特征在于，設(shè)置發(fā)光二極管作為所述發(fā)光裝置。
6.如權(quán)利要求4或5所述的輕觸開關(guān)，其特征在于，所述主體(7)具有開口(17)，由所述發(fā)光裝置(4)發(fā)出的光可以穿過所述開口。
7.如權(quán)利要求6所述的輕觸開關(guān)，其特征在于，在所述開口(17)中設(shè)置導(dǎo)光裝置(13)。
8.如權(quán)利要求7所述的輕觸開關(guān)，其特征在于，所述導(dǎo)光裝置(13)由彈性易彎材料，特別是硅樹脂，構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的輕觸開關(guān)，其特征在于，所述感測(cè)按鈕(5)不朝向所述電路板(2)或所述蓋板(8)的側(cè)面被彈性材料，特別是硅樹脂，的墊子(12)包圍。
10.如權(quán)利要求9所述的輕觸開關(guān)，其特征在于，所述彈性墊子(12)是導(dǎo)光的，特別是用于傳導(dǎo)由所述電路板(2)上的發(fā)光裝置(4)發(fā)出的光。
11.如權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的輕觸開關(guān)，其特征在于，所述蓋板(8)是彎曲的。
12.如權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的輕觸開關(guān)，其特征在于，在所述蓋板(8)的表面上設(shè)置導(dǎo)電層(9，10)，其中所述導(dǎo)電層(9)優(yōu)選地設(shè)置在所述主體(7)和所述蓋板(8)之間。
全文摘要
一種包括感測(cè)按鈕(5)的電容性輕觸開關(guān)，該按鈕被布置在電路板(2)和蓋板(8)之間并且構(gòu)成了電容器的一端，該電容器的電容量可通過一定方法改變，其中，感測(cè)按鈕(5)包含由柔軟材料制成的主體(7)，它可適合于蓋板(8)并且被導(dǎo)電網(wǎng)狀物(6)包裹。
文檔編號(hào)H03K17/975GK1790910SQ20051012727
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者沃納·卡普斯, 厄爾·海曼 申請(qǐng)人:迪爾阿扣基金兩合公司