デバイス開発者と設計エンジニアは、メンブレンキーパッドとタッチパッドについて知っておくべきことは何ですか

革新的な入力デバイスの進化はまだ終わっていません。 新しい技術や製品は常に市場に革命をもたらしています。

イェンス・カウツォルホフマン + クリップナー社

30 年以上前に発明されたメンブレン キーボードとスイッチは、当初、低コストだが信頼性の低い入力技術として嘲笑されました。 しかし、数十年にわたる改良を経て、メンブレン スイッチは現在、さまざまな技術用途に対する効果的なソリューションとして確立されています。 今日では、疑いの余地のない利点により、多くの産業にとって不可欠なものとなっています。 シンプルなキーパッドは消費者に気づかれないことも多いですが、現在では洗練されたハイテク システムに発展しています。

メンブレンスイッチの進化

上の列: 導電性インクの使用、回路の印刷、および初期のメンブレン スイッチ

下の行: 触覚フィードバック用のメタル ドームの統合、少量および大量のカスタム フォイル オン フォイル メンブレン スイッチ、耐久性のあるキー ドームを備えた FR4 のメンブレン スイッチ、完全なターンキー ソリューションを含む

メンブレン スイッチは、技術的なスクリーン印刷から生まれました。 当初、印刷膜は単に従来のスイッチの外観を高めるための装飾要素として、またはショートストロークキーのカバーとして使用されていました。

最初の本格的なメンブレン スイッチは 80 年代初頭に市場に登場しました。

使用されていた元の素材はポリカーボネートでしたが、機械的変形特性が不十分なために材料が脆くなり、キーの周囲に亀裂が生じるという理由で却下されました。

当初は、触覚フィードバックのないメンブレン スイッチのみが利用可能でした。 層間の正確な距離を計算することができなかったため、スイッチング動作がかなり悪く、結果としてグレードの品質が低下しました。

基材にポリエステルを使用し、メンブレンスイッチの組成・構造の設計を変更することで、初期の品質問題を大幅に解消しました。 80 年代後半、最初のメンブレン スイッチはドーム型キーで製造され、触覚フィードバックと寿命の向上のために金属ドームが導入されました。

キャプション: 触覚フィードバックを提供する統合された金属ドーム。

メンブレン スイッチの進化におけるもう 1 つの大きなステップは、LED テクノロジーの導入です。 LED は、当初はキーのバックライトとしてのみ使用されていましたが、現在ではメンブレン スイッチに興味深い効果的な表示オプションを幅広く提供しています。 しかし、最大の進歩は、金メッキの金属スナップ ドームを使用することにより、スイッチング サイクルが 100 万回を超える動作に増加したことでした。

設計の高い柔軟性、薄型、幅広い IP 定格オプションなどの疑いの余地のない利点により、メンブレン スイッチは多くの業界の入力標準となっています。

何年にもわたって、メンブレンスイッチは真の統合の奇跡であることが判明しました。 プリント基板に直接取り付けることで、よりコンパクトな設計が可能になります。 キーボードの背面はカスタム回路に直接取り付けることができます。 ディスプレイ、タッチスクリーン、マウスパッド、アナログポテンショメータ - これらすべての要素は非常に簡単に実装できます。

容量性および抵抗性技術は、従来の機構と組み合わせることができます。 LED および EL フィルムを使用すると、夜間照明として、または単なるデザイン要素として、単一のキーまたは領域全体を照明して視覚的なフィードバックを得ることができます。 デザインの可能性は事実上無限です。

スマートフォンやタブレットで一般的に使用されている今日人気の静電容量式タッチ技術は、酸、汚れ、有害な化学物質、その他の不純物に対して耐性のあるガラス表面を使用しています。 可動部品がないため、接点の機械的摩耗が発生しません。 掃除は簡単で、最大限の衛生基準が確保されます。 タッチスクリーンの触覚フィードバックの欠如は、光信号および/または音響信号によって克服できます。 静電容量技術によりフラットな設計が可能になり、ガラス、プラスチック、その他の非導電性表面の裏側に挿入できます。

静電容量式タッチ キーボードは、温度や湿度、破壊行為から保護されているため、過酷な動作条件での使用に最適です。

エレクトロニクス、産業、民生産業向けの高品質入力デバイスの設計と製造には、さまざまな課題が伴います。

ドームの高さは既に 7mm であるため、抵抗デバイスには非常にコンパクトな設計が必要です。 たとえ小さなエアギャップが発生しても、ほこり、湿気、強力な化学物質が侵入する可能性があるため、ディスプレイ、フィルターディスク、および静電容量式タッチソリューション自体を適切に設計することが重要です。 特に難しいのは、入力デバイスを曲面に統合することです。

ただし、最先端の機器とエンジニアリングを使用すれば、これらの課題を克服して高品質のソリューションを生み出すことができます。

キードームの配置層も耐久性にとって重要です。 多くのメーカーは、金属ドームを所定の位置に置き、上部（装飾）ホイルを貼り付けるだけです。 金属ドームが動く可能性があるため、品質が低下する可能性があります。 キーが接触しなくなると、メンブレン スイッチは故障します。 金属ドームは、印刷された銀の接点の直接上にある必要があります。 所定の位置に配置したら、ドームの上に透明な配置ホイルで接着する必要があります。 次に、上部の装飾箔が配置層の上に接着されます。 これにより、ドームの移動が防止されます。 このプロセスは、寿命を長くするための重要な追加の保護層です。

製品開発者は、革新的な入力デバイスには製品を目立たせるための多くの設計オプションがあることを知っておく必要があります。 これには、照光キー、統合タッチスクリーン、隆起 (ドーム型) キー、静電容量式タッチ、およびタッチスクリーンと前面ガラスまたはディスプレイの光学的結合が含まれます。 メーカーはまた、多数のスイッチング サイクルでも内部コンポーネントが磨耗しない長寿命を求めています。 設計エンジニアは、さまざまな環境条件下で 100 万回以上の動作を保証する必要があります。

オプティカルボンディングは、明るい環境でも鮮明な視界を提供するだけでなく、寿命とユーザーの安全性を高める重要な技術機能です。

オプティカルボンディングとは、透明度の高い液体接着剤を使用してディスプレイとタッチスクリーンを接着すること、またはタッチスクリーンと前面ガラスを接着することを指します。 長年使用した後でも、鮮明で鮮やかな画像を提供できます。 オプティカルボンディングにより空隙がなくなり、湿気や汚れの蓄積や結露を防ぎます。 また、オプティカルボンディングにより、システムは温度変動や機械的ストレスに対する耐性も確保されます。 最後に、フロントガラスにひびが入っても、すぐには割れません。 接着剤で固定されているため、オペレーターが怪我をする危険性が最小限に抑えられます。

優れた操作性 - IE - 優れた触覚スイッチング動作は、ユーザーに受け入れられるために非常に重要です。 メンブレンスイッチ技術は完全に密閉されており、液体を含むさまざまな洗浄剤で簡単に洗浄できる必要があります。 最後に、メンブレン スイッチは簡単に設置でき、さまざまな接続オプションをサポートする必要があります。

革新的な入力デバイスの進化はまだ終わっていません。 新しい技術や製品は常に市場に革命をもたらしています。 たとえば、何年も前にキーパッドがそうであったように、長い間エンターテイメント電子機器の電子ガジェットのために使われてきた上記の静電容量技術が、ゆっくりと業界で受け入れられるようになったのと同じように。

ホフマン + クリプナー キーボード テクノロジーについて:ホフマン + クリプナーは、利用可能なさまざまなテクノロジーから最適な組み合わせを見つけてメンブレン スイッチを設計し、それらを高品質のメンブレン スイッチに統合します。 究極の寿命を保証するために、ホフマン + クリップナーでは配置レイヤーが標準です。 Hoffman + Krippner は、カスタマイズされたデザイン機能、完璧な前面箔印刷およびデジタル印刷機能、および完全な垂直社内製造を提供します。

Hoffmann + Krippner SENSOTOUCH フォイル テクノロジーは、最新の入力システムと操作ユニットのすべての特別な要件を満たす、高性能、信頼性、堅牢なタッチ スクリーン ソリューション (容量性および抵抗性) を可能にします。 各業界に最適なソリューション – ホフマン + クリップナーは、ほぼすべての産業環境において、効率的で正確かつプロフェッショナルな最高レベルの作業体験を提供します。 さらに、H+K は、顧客の仕様に応じてカスタムの抵抗膜式および静電容量式タッチスクリーン設計を開発します。

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