DE3734021C2

DE3734021C2 - Verfahren zur Herstellung von Tastschaltern

Info

Publication number: DE3734021C2
Application number: DE19873734021
Authority: DE
Inventors: Jakob Schiller
Original assignee: Temic Telefunken Microelectronic GmbH
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1996-11-14
Anticipated expiration: 2007-10-09
Also published as: DE3734021A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tastschaltern gemäß dem Oberbegriff der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 2.

Bei der Herstellung derartiger Tastschalter, wie sie aus der DE 31 35 427 C2 bekannt sind, liegt unmittelbar auf einem Kontaktträger eine elastische Schaltfolie auf, die mit einer freigestanzten, vom Kontaktträger weggeneigten Lasche versehen ist. Im Bereich dieser Lasche befindet sich auf dem Kontakt träger wenigstens eine Kontaktfläche. Auf der Lasche ist in einem Abstand eine weitere Kontaktfläche angeordnet. Auf der Schaltfolie liegt eine Abdeckfolie oder Matte auf, die über den einander zugeordneten Kontaktflächen zu einem Dom ausgeformte Auswölbungen aufweist. Der Dom ist dabei so ausgebildet, daß er beim Niederdrücken nach einem bestimmten Betätigungsweg durch schnappt und die in den Dom hineinragende Lasche mit der weiteren Kontakt fläche auf die Kontaktfläche des Kontaktträgers drückt. Bei diesem Aufbau kann die Kuppel des Domes bis zur Auflageebene der Abdeckfolie niederge drückt werden, wenn die Materialstärke der Kontaktflächen vernachlässigt wird. Im praktischen Betrieb hat es sich dabei gezeigt, daß insbesondere bei flacher domförmiger Auswölbung der Abdeckfolie bei geringem möglichen Hub des Domes der Schnappeffekt vermindert wird.

Bei einer aus der Offenlegungsschrift DE 35 11 342 A1 bekannten Anordnung wird der für das Durchschnappen der Kuppel des Domes benötigte Abstand zwischen der Abdeckfolie und der Schaltfolie durch eine separate Trennschicht als Abstandhalter erzeugt. Die Nachteile dieses Aufbaus liegen in dem für die Trennschicht erforderlichen Material und Verarbeitungsaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Herstellung von Tastschaltern gemäß dem Oberbegriff der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 2 anzugeben, das den erforderlichen Abstand für das Durchschnappen der Kuppel des Domes unter die Auflageebene der Abdeck folie bzw. -matte ermöglicht, ohne die Verwendung von separaten Abstand haltern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeich nenden Merkmale der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 2.

Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren eines Tastschalters nach dem ersten Patentanspruch wird der Abstand zwischen dem Kontaktträger und der Abdeckfolie um die Höhe der Noppen vergrößert. Dabei ist zu dieser Abstandsvergrößerung keine eigens herzustellende Abstandsfolie mit ent sprechenden Lochungen erforderlich, da die Noppen durch plastische Verformung der Schaltfolie gleichzeitig mit dem Ausstanzen der Lasche bei der Herstellung der Kontaktflächen ohne besonderen zusätzlichen Aufwand in einfacher Weise erzeugt werden können. Dabei sind Noppen insbesondere in dem Bereich vorgesehen, in dem sich die Dome auf der Schaltfolie abstützen. Die Noppen können dabei auf der Oberseite und/oder auf der Unterseite der Schaltfolie vorgesehen sein und befinden sich beim Einbringen in eine Schalt folie mit zum Dom hin abgeknickten Laschen vorzugsweise auf der der Abdeck folie zugewandten Oberseite. Soll jedoch der Kontaktabstand zwischen den Kontaktflächen vergrößert werden, ist es zweckmäßig, die Noppen an der dem Kontaktträger zugewandten Unterseite der Schaltfolie vorzusehen.

Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren eines Tastschalters nach dem zweiten Patentanspruch werden die Noppen dadurch ausgebildet, daß die Schaltfolie mit der Abdeckfolie und/oder mit dem Kontaktträger durch Krafteinwirkung und/oder durch Wärmeeinwirkung, beispielsweise durch Schweißen, verbunden wird.

Beim Schweißvorgang, der insbesondere mit Ultraschall ausgeführt wird, verdrängen die unter Krafteinwirkung auf die Folie aufgesetzten Schweißstifte das sich erwärmende Material zwischen den zu verbindenden Flächen rund um die Schweißstelle, so daß die miteinander zu verschweißenden Oberflächen außerhalb der Schweißstelle voneinander abheben. Da die erforderliche Abstandsvergrößerung nur etwa 0,1 bis 0,2 mm beträgt, können mit dieser Vorgehensweise die erforderlichen Abstandsvergrößerungen erzeugt werden.

Ein Tastschalter, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigt wurde, ist nachfolgend anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Folien-Tastschalter mit zum Kontaktträger hin ausgeformten Noppen,

Fig. 2 einen Folien-Tastschalter mit zur Abdeckfolie hin ausgeformten Noppen und

Fig. 3 eine Noppenausbildung bei verschweißten Folien.

Der in den Fig. 1-3 dargestellte Folien- oder Matten-Tastschalter weist einen Kontaktträger 1 auf, der als elastische Folie oder als zumindest relativ steife Grundplatte ausgebildet ist. Auf der Oberseite 2 des Kontaktträgers 1 befinden sich im Siebdruckverfahren hergestellte oder galvanisch erzeugte erste Kontaktflächen 3, die über elektrische Leitungszüge mit äußeren Anschlüssen oder mit anderen auf dem Kontaktträger 1 angeordneten Kontaktflächen verbunden sind. Auf dem Kontaktträger 1 ruht eine elastische Schaltfolie 4, aus deren Fläche eine dreiseitig freigestanzte, vom Kontaktträger 1 weggeneigte Schaltlasche 5 nach oben abgeknickt ist.

An der Unterseite dieser Schaltlasche 5 befindet sich eine weitere Kontaktfläche 6, die ebenfalls über Leiterzüge mit äußeren Anschlüssen oder anderen benachbarten Kontaktflächen verbunden sein kann. Schließlich sitzt auf der Oberseite 7 der Schaltfolie 4 eine Abdeckfolie 8 aus elastischem Material oder eine Gummimatte, die nach oben zu einem Dom 9 ausgewölbte Ausformungen aufweist. In den Dom 9 greift von unten die Schaltlasche 5 ein.

Wird bei diesem Aufbau von oben eine Kraft auf den Dom 9 ausgeübt, dann wird die Domkuppel nach unten gegen die Schaltlasche 5 gedrückt, die dadurch mit ihrer Kontaktfläche 6 zu den Kontaktflächen 3 des Kontaktträgers 1 hingedrückt wird. Während des Niederdrückens des Domes 9 soll eine wesentliche Verminderung der notwendigen Druckkraft eintreten, um einen Schnappeffekt zu erreichen, der eine taktile Rückmeldung zu dem den Dom 9 niederdrückenden Finger gibt. Hierzu ist die Schaltfolie 4, insbesondere im Bereich der Schaltlasche 5 bzw. der Kontaktflächen 3, 6 mit Noppen 10 versehen, welche den Abstand zwischen der Oberseite 2 des Kontaktträgers 1 und der Unterseite der Abdeckfolie 8 vergrößern.

Die Noppen 10 können durch Lackschichten oder dergleichen gebildet sein. Vorliegend sind sie jedoch durch plastische Verformung der Schaltfolie durch Ausprägungen erzeugt. Diese Ausprägungen können im gleichen Arbeitsgang durch Kaltprägen hergestellt werden, in dem die Schaltlaschen 5 der Schalt folie 4 freigeschnitten werden. Die Anordnung der Noppen 10, unmittelbar benachbart zur weiteren Kontaktfläche der Schaltfolie 4, bewirkt eine Ab stützung der Abdeckfolie 8 besonders im Bereich der Randzonen des Domes 9, so daß die Höhe der Noppen 10 voll zur Vergrößerung des Hubes des Domes 9 ausgenutzt werden kann. Bei der Ausprägung der Noppen 10 zum Kontakt träger 1 hin braucht die Schaltfolie 4 keine freigestanzten, nach oben abgeknickten Schaltlaschen 5 aufzuweisen, weil dann die Höhe der Noppen 10 den erforderlichen Kontaktabstand zwischen den zugehörigen Kontaktflächen 3, 6 sicherstellt.

Gemäß Fig. 1 sind die Noppen 10 auf der Unterseite 11 der Schaltfolie 4 vorgesehen. Hierdurch wird der Abstand zwischen der Unterseite 11 und der Oberseite 2 des Kontaktträgers 1 und damit der Abstand zwischen den Kontaktflächen 3, 6 vergrößert. Beim Niederdrücken des Domes 9 kann seine Kuppel nicht nur bis in die Ebene der Oberseite 7 der Schaltfolie 4, sondern um die Höhe der Noppen 10 weiter zum Kontaktträger 1 hin durchgedrückt werden. In diesem Bereich nimmt die für die Betätigung des Domes 9 erforderliche Druckkraft besonders stark ab, so daß nicht nur ein sicheres schnelles Durchschalten der Kontaktstrecke zwischen den Kontaktflächen 3, 6, sondern auch eine verbesserte taktile Rückmeldung erreicht wird.

Gemäß Fig. 2 befinden sich die Noppen 10 auf der Oberseite 7 der Schaltfolie 4. Hierbei liegt die Schaltfolie 4 über ihre gesamte Fläche plan auf der Oberseite 2 des Kontaktträgers 1 auf. Die angestrebte Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Kontaktträger 1 und der Abdeckfolie 8 wird dabei jedoch in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 erzielt. Es treten somit auch hier die gleichen Wirkungen auf.

Gemäß Fig. 3 sind die Schaltfolie 4 und die Abdeckfolie 8 durch Schweißen, insbesondere durch Ultraschallschweißen miteinander verbunden. Durch das Eindrücken der dabei auf die Folien 4, 8 aufzusetzen den Schweißstifte wird das Material der Folien 4, 8 in diesem Bereich nicht nur eingedrückt, sondern durch die Wärmeentwicklung im Bereich der miteinander zu verschweißenden Oberflächen um die Schweißstelle herum seitlich radial nach außen verdrängt. Hierdurch wölben sich die Folien 4, 8 zu Noppen 10 aus, welche die ange strebte Vergrößerung des Abstandes zwischen den einander zugewandten Flächen der miteinander zu verbindenden Folien 4, 8 erzeugt. Die Schaltfolie 4 kann dabei auch mit dem Kontaktträger 1 verschweißt werden, wobei die gleichen Wirkungen auftreten und entsprechende Noppen 10 ausgebildet werden. Vorzugsweise wird zur Vermeidung von Einfallstellen in der Oberseite der Abdeckfolie 8 ein relativ dicker, großflächiger Schweißstift verwendet, wobei dann die Oberseite plan bleibt und nur die Schaltfolie 4 beim Schweiß vorgang durch einen dagegen relativ dünnen Schweißstift eingedrückt wird.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Tastschaltern, bei dem auf einem Kontakt träger (1) eine elastische Schaltfolie (4) aufgebracht wird, auf die eine Abdeckfolie (8) mit mindestens einem Dom (9) aufgebracht wird, wobei der Kontaktträger (1) wenigstens eine erste Kontaktfläche (3) aufweist und die Schaltfolie (4) eine weitere Kontaktfläche (6) in Form einer in einen Dom (9) hinein abgeknickten Lasche (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstandsgewinnung zwischen dem Kontaktträger (1) und der Abdeckfolie (8) Noppen (10) einseitig oder beidseitig in die Schaltfolie (4) eingebracht werden, und daß die Noppen (10) ohne einen eigenen Fertigungsschritt, gleichzeitig mit dem Ausstanzen der Laschen (5) bei der Bearbeitung der Schaltfolie (4) bzw. Herstellung der Kontaktflächen (6) durch plastische Verformung erzeugt werden.

2. Verfahren zur Herstellung von Tastschaltern, bei dem auf einem Kontakt träger (1) eine elastische Schaltfolie (4) aufgebracht wird, auf die eine Abdeckfolie (8) mit mindestens einem Dom (9) aufgebracht wird, wobei der Kontaktträger (1) wenigstens eine erste Kontaktfläche (3) aufweist und die Schaltfolie (4) eine weitere Kontaktfläche (6) in Form einer in einen Dom (9) hinein abgeknickten Lasche (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstandsgewinnung zwischen dem Kontaktträger (1) und der Abdeckfolie (8) Noppen (10) in die Schaltfolie (4) und in die Abdeckfolie (8) eingearbeitet werden, und daß die Noppen (10) ohne einen eigenen Fertigungsschritt, gleichzeitig beim Verbinden der Schaltfolie (4) und der Abdeckfolie (8) durch Krafteinwirkung und/oder Wärmeeinwirkung erzeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfolie (4) mit dem Kontaktträger (1) und/oder mit der Abdeckfolie (8) im Bereich der Noppen (10) verschweißt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Noppen (10) unmittelbar benachbart zur weiteren Kontaktfläche (6) angeordnet werden.