PCB-Folientastatur

Eine PCB (Printed Circuit Board, Leiterplatte) besteht in der Regel aus kupferkaschiertem Träger material, bei dem Gewebe oder Fasern in ein Harz eingebettet werden. Das Verhältnis von Gewebe/Fasern zum Harz bestimmt die Bezeichnung des Laminats (z. B. FR-4, CEM-1, G-10 etc.). Von diesen Varianten ist FR-4 das heute mit Abstand am häufigsten eingesetzte Material für starre Leiterplatten in Membrantastaturen.

Auf die kupferkaschierte Leiterplatte wird eine säurebeständige Lötstoppmaske aufgetragen. Die nicht von der Lötstoppmaske abgedeckten Bereiche werden anschließend mit Säure weggeätzt. Die freiliegenden Kupferbahnen werden mit verschiedenen Metallen veredelt, um das Kupfer vor Korrosion zu schützen. Bei vielen Leiterplatten in kritischen Anwendungen, bei denen Korrosionsgefahr oder Chemikalienbelastung besteht, ist eine Goldveredelung erforderlich.
Der Aufbau einer PCB-Membrantastatur nutzt eine Leiterplatte (wie oben beschrieben) als tragende Grundstruktur. Die Membrantastatur befindet sich auf der Vorderseite der Baugruppe, während das Display und weitere diskrete Bauteile auf der Rückseite der PCB angebracht sind.Zu den diskreten Bauteilen gehören unter anderem LEDs, Widerstände, Steckverbinder (sowohl SMT als auch Through-Hole), LCD- und LED-Displays, Sensoren sowie Lautsprecher. Durch die Hinzufügung einer Zusatzplatine (Daughterboard) lässt sich die Designflexibilität weiter erhöhen. Diese kann direkt mit der PCB-Membrantastatur verbunden werden.

Obwohl PCB-Membrantastaturen in der Regel teurer sind als Silver-Flex-Membrantastaturen, bieten sie mehrere wesentliche Vorteile

Niedrigerer elektrischer Widerstand / höhere Leitfähigkeit
Das Hartlöten von Bauteilen auf einer Leiterplatte ist eine deutlich robustere Befestigungsmethode im Vergleich zum Aufkleben mit Silberleitkleber
Automatisierte Bestückung (Pick-and-Place) für eine Vielzahl von Bauteilen möglich
Ideal für kompakte Bauformen mit dichten Schaltkreismustern oder begrenzten Leiterbahnführungen – dank Durchkontaktierungen (Plated Through-Hole Technology) können beide Seiten der Leiterplatte genutzt werden
Veredelungsoptionen wie Gold, Zinn-Blei und Nickel
Geeignet für extreme Umgebungsbedingungen sowie für Anwendungen mit hoher Zuverlässigkeit und starker Vibration

Designoptionen und Hinweise zu PCB-Membrantastaturen

Einseitige, doppelseitige und mehrlagige (Multilayer) Ausführungen verfügbar
Sehr enge Leiterbahnführungen möglich (Tight Trace Routing)
Veredelungsoptionen: Zinn-Blei, Nickel oder Gold
Taktil oder nicht-taktil, wahlweise mit Metall- oder Polyester-Domes
Kiss-Prägung oder Randprägung (Pillow oder Rim-Embossed) der Grafikfolie
LEDs und andere Bauteile können verlötet werden und bieten höhere Robustheit
Grafikfolien können digital bedruckt, siebbedruckt oder in Kombination beider Verfahren hergestellt werden
Die Grafikfolien können transparente und getönte Sichtfenster, selektive Oberflächenstrukturen sowie UV-härtende Schutzbeschichtungen (UV Hardcoat) integrieren

Technische Daten von Folientastatur

1. Elektrische Eigenschaften(1) Betriebsspannung: ≤50 VDC
(2) Betriebsstrom: ≤100 mA
(3) Kontaktwiderstand: 0,5 ~ 10 Ω
(4) Isolationswiderstand: ≥100 MΩ (100 VDC)
(5) Durchschlagfestigkeit des Basismaterials: 3-8 kVDC
(6) Kontaktprellen (Contact Bounce): ≤6 ms
(7) Schleifenwiderstand: 10 Ω-150 Ω oder nach Kundenwunsch
2. Mechanische Eigenschaften
(1) Lebensdauer: >1 Million Betätigungen
(2) Schaltweg (Switch Stroke): 0,1–0,4 mm (Flach-Typ) / 0,4–1,0 mm (Taktile Ausführung)
(3) Betätigungskraft: 15 ~ 750 g
(4) Rastermaß Flex-Tail (Standard): 2,54 / 1,27/1/0,5mm
3. Umweltspezifikationen
(1) Betriebstemperatur: -20 °C ~ +70 °C
(2) Lagertemperatur: -40 °C ~ +85 °C
(3) Feuchtigkeit: 40 °C, 90 %–95 %, 240 Stunden
4. Drucktoleranzen
(1) Größenabweichung: ±0,15 mm
(2) Seitenrand (Side Boundary): ≤0,1 mm

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