NO820582L

NO820582L - CAPACITIVE KEYBOARD CARDS

Info

Publication number: NO820582L
Application number: NO820582A
Authority: NO
Inventors: John Klose Mcvey; Kenneth James Conroy
Original assignee: Illinois Tool Works
Priority date: 1981-02-25
Filing date: 1982-02-24
Publication date: 1982-08-26
Also published as: FR2500714B1; BR8200678A; DK83082A; GB2093634A; IT1153461B; FI820630A7; FI820630L; FR2500714A1; IT8219775A0; SE8201140L; GB2093634B; DE3205936A1; JPS57154721A

Description

Elektriske tastaturer for manuell inngang til databehand-lingssystem har i de siste år i økende grad benyttet kondensa-torkretser, ettersom kondensator-tastbrytere, når de er hen-siktsmessig konstruert, med lave omkostninger kan gi sikker drift. For slike tastaturer er det særdeles ønskelig å kunne holde kostnadene for fremstilling av kretskortet på et minimum. Dobbeltsidige kretskort med etsede koppermønstre på begge sider har vært anvendt i slike tastaturer fordi anordningens kompli-serte konstruksjon gjorde det nødvendig med dobbeltsidige kort. Kostnadene for fremstilling av slike kort er imidlertidig uønsket høye. Electric keyboards for manual input to data processing systems have in recent years increasingly used capacitor circuits, as capacitor key switches, when appropriately designed, can provide safe operation at low cost. For such keyboards, it is particularly desirable to be able to keep the costs of manufacturing the circuit board to a minimum. Double-sided circuit boards with etched copper patterns on both sides have been used in such keyboards because the device's complicated construction made double-sided boards necessary. However, the costs of producing such cards are undesirably high.

Ledende blekk har vært brukt i forskjellige elektriske produkter for å senke kostnadene, men ved mønstre som er dannet med. slikt blekk kan man vanligvis ikke oppnå pålitelige loddeforbindelser ved hjelp av loddeteknikk som konvensjonelt anvendes på kretskort. Ved kretskortet ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes billig ledende blekk på kretskortets ene side for derved å minske kostnadene, samtidig som etsede kretsmøns-tre beholdes på kortets andre side for å sikre pålitelig lod-ding ved konvensjonelle loddeprosesser. Conductive inks have been used in various electrical products to lower costs, but by patterns formed with. with such ink, reliable solder connections cannot usually be achieved using the soldering technique conventionally used on circuit boards. In the circuit board according to the present invention, cheap conductive ink is used on one side of the circuit board to thereby reduce costs, while at the same time etched circuit patterns are retained on the other side of the board to ensure reliable soldering by conventional soldering processes.

Foreliggende oppfinnelse'skal i det følgende beskrives The present invention will be described below

nærmere under henvisning til tegning, hvor.:in more detail with reference to the drawing, where.:

Fig. 1 er'et utspilt riss av de faste og bevegelige plater samt stemplet i en kondensator-tastbryter som er festet til kretskortet ifølge foreliggende oppfinnelse,'Fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom bryteren og kretskortet med stemplet i en ubelastet stilling, og Fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom bryteren og kretskortet med stemplet i nedtrykket stilling ved påvirket bryter. Fig. 1 viser et perspektivriss av en- tastbryter 10 festet, til kretskortet ifølge foreliggende oppfinnelse. Ved hver taststasjon i tastaturet er der en fast horisontal kondensatorplate 12 som er dannet av ledende fargestoff.som er skjermet på eller Fig. 1 is an exploded view of the fixed and movable plates as well as the stamp in a capacitor key switch which is attached to the circuit board according to the present invention,'Fig. 2 shows a longitudinal section through the switch and the circuit board with the piston in an unloaded position, and Fig. 3 shows a longitudinal section through the switch and the circuit board with the piston in the depressed position when the switch is engaged. Fig. 1 shows a perspective view of the one-key switch 10 attached to the circuit board according to the present invention. At each key station in the keyboard there is a fixed horizontal capacitor plate 12 which is formed of conductive dye, which is shielded on or

trykt på oversiden av det trykte kretskort 14 og er dekket av. printed on the upper side of the printed circuit board 14 and is covered by.

et tynt dielektrisk isolasjonslag 16, som kan være et loddemetallmaskerende epoksymateriale blir fortrinnsvis skjermet eller trykt på. Et passende materiale selges under betegnelsen "Wornow solder resist SR 1000R" fra "the Hyslo Division of the Dexter Corporation". Dersom materialet påskjermes kan man a thin dielectric insulating layer 16, which may be a solder masking epoxy material is preferably shielded or printed on. A suitable material is sold under the designation "Wornow solder resist SR 1000R" from "the Hyslo Division of the Dexter Corporation". If the material is shielded, one can

benytte en trådduk med maskevidde 200 mesh. Den bevegelige plate 18 er utformet med et flatt, langstrakt bæreelement 20 som bærer et par nedadragende tapper 22, 24 utformet på bra-ketten 26. Tappene 22/ 24 passer i motsvarende åpninger 28, use a wire cloth with a mesh size of 200 mesh. The movable plate 18 is designed with a flat, elongated support element 20 which carries a pair of downwardly extending pins 22, 24 formed on the bracket 26. The pins 22/24 fit into corresponding openings 28,

30 i det trykte kretskort slik at de kan fastloddes til dette 30 in the printed circuit board so that they can be soldered to it

for. å danne elektrisk forbindelse med kopperlederne 32, 34 som er etset på kortets 14 underside. Hengslene for-' de bevegelige plater 36, 38 kan være bøylehengsler av den regulerbare konden-satortype som ble anvendt i -tidlige.radiokretser. for. to form an electrical connection with the copper conductors 32, 34 which are etched on the underside of the card 14. The hinges for the movable plates 36, 38 can be hoop hinges of the adjustable capacitor type that were used in early radio circuits.

Stempelmekanismen 42 for påvirkning av tastbryteren er fortrinnsvis en støpedel av plast som har eh. tastopplagrings-tapp 44 på sin øvre ende, en fjærbelastet støttering 46 og en nedre stempeldel 4'8. Den nedre stempeldel 48 utgjøres av fire ribber 50 som er.' anordnet i et korsmønster som rager, inn i en The piston mechanism 42 for actuating the key switch is preferably a molded part of plastic which has eh. key storage pin 44 on its upper end, a spring-loaded support ring 46 and a lower piston part 4'8. The lower piston part 48 consists of four ribs 50 which are. arranged in a cross pattern projecting, into a

■ motsvarende korsformet åpning 52 utformet i føringsbosset 54 som .rager ut fra fotstykket 58. Som vist i fig. 2' er en retur-fjær 60 anordnet mellom ringens'46 underside og fotstykkets . 58 overside. Et bærekort 62 passer inn i slissesporet 64 i fotstykket 58 for å holde aktiv.iseringsmekanismen over den bevegelige kondensatorplate. ■ corresponding cross-shaped opening 52 formed in the guide boss 54 which projects from the foot piece 58. As shown in fig. 2', a return spring 60 is arranged between the underside of the ring 46 and the base. 58 top page. A carrier card 62 fits into the slotted groove 64 in the foot piece 58 to hold the activation mechanism over the movable capacitor plate.

Tastbryterens forbivandringsmekånisme utgjøres av en ut-kragende, opplagret, f jærende, i ett. stykke utformet, krumlinjet arm 66 som strekker seg fra bunnen av en av stempelribbene. Formen på armen 66 er fortrinnsvis et segment av en sirke.lom-krets-, I enden' av armen er der anordnet en tverrgående sylind-risk stav 68 som strekker seg utenfor bredden av den stort sett. flate, krumme arm 66. Når stemplet trykkes inn og tastbryteren påvirkes, ligger stangens 68 overflate an mot den bevegelige kondensatorplate 40 som vist i fig. 2 og 3, hvorved den bevegelige kondensatorplate 'tvinges til en. stilling omtrent paral-lell med den faste kondensatorplate., slik at bøyning av den krumme arm 66 frembringer den ønskede forbivandringsfunksjon. Stangen 68 strekker seg fortrinnsvis over en vesentlig del av bredden av den bevegelige plate 40, og sikrer derved at påvirk-ningskraften på platen blir jevnt fordelt slik at uønsket vrid-ning av platen på grunn av ubalansert dreiemoment ikke finner sted.. The key switch's travel mechanism consists of a cantilevered, supported, spring-loaded, all in one. piece shaped curvilinear arm 66 extending from the bottom of one of the piston ribs. The shape of the arm 66 is preferably a segment of a circle. At the end of the arm there is arranged a transverse cylindrical rod 68 which extends beyond the width of it generally. flat, curved arm 66. When the piston is pressed in and the key switch is actuated, the surface of the rod 68 rests against the movable capacitor plate 40 as shown in fig. 2 and 3, whereby the movable capacitor plate is 'forced to a. position approximately parallel to the fixed capacitor plate., so that bending of the curved arm 66 produces the desired bypass function. The rod 68 preferably extends over a substantial part of the width of the movable plate 40, thereby ensuring that the impact force on the plate is evenly distributed so that unwanted twisting of the plate due to unbalanced torque does not take place.

Det kapasitive tastbryter-kretskort ifølge foreliggende oppfinnelse er best vist i fig..2. Som tidligere nevnt er en kondensatorplate 12 dannet av ledende fargestoff, fortrinnsvis et tykt polymer-ledende fargestoff. Ved hver taststasjon i tastaturet er en kondensatorplate 12 dannet på kortets overside mens et etset kopper-kretsmønster er utformet på kortets underside for å danne de nødvendige interne forbindelser på kortet. Gjennomgående forbindelser kan utføres i hull gjennom kortet for å forbinde kondensatorplatene 12 med det etsede koppermønster på kortets' 'andre side. The capacitive key switch circuit board according to the present invention is best shown in fig..2. As previously mentioned, a capacitor plate 12 is formed of conductive dye, preferably a thick polymer conductive dye. At each key station in the keyboard, a capacitor plate 12 is formed on the upper side of the board while an etched copper circuit pattern is formed on the lower side of the board to form the necessary internal connections on the board. Through connections can be made in holes through the card to connect the capacitor plates 12 to the etched copper pattern on the card's other side.

For å dekke områder på etsemønstersiden der loddemateriale ikke skal. avsettes,. kan det tidligere nevnte isolerende epoksy-materiallag 70 på konvensjonell måte skjermes på kortets etse-mønsterside. Dette samme materiale kan også påføres over kondensatorplatene 1 2 for å danne det nødvendige dielektriske lag 16 på kortets andre side. Faktisk kan hele kretskortets overside, eller faste kondensatorplateside,dekkes med dette materi--.ale, og alle loddeforbindelser med kortets koppermønsterside kan så utføres. To cover areas on the etch pattern side where solder material should not. be deposited,. the previously mentioned insulating epoxy material layer 70 can be shielded in a conventional manner on the card's etch pattern side. This same material can also be applied over the capacitor plates 1 2 to form the necessary dielectric layer 16 on the other side of the card. In fact, the entire circuit board's upper side, or fixed capacitor plate side, can be covered with this material, and all solder connections with the board's copper pattern side can then be made.

Claims

1. Capacitive•key switch keyboard, characterized in that it comprises a flat, insulating substrate, a fixed, flat capacitor plate formed on one side of the substrate by means of conductive dye, at each key station, a etched conductive pattern formed on the opposite side of the board and a layer of insulating material applied over the conductive dye plates on one side of the board to act as a dielectric layer and on the other side of the board to act as a solder metal mask.

2. Keyboard according to claim 1, characterized in that the conductive dye is a printed polymer film dye.

3. Keyboard according to claim 2, characterized in that the conductive dye is shielded on the substrate.

4. Keyboard according to claim 3, characterized in that the insulating material layer is shielded over the conductive dye to form the dielectric layer.

5. Keyboard according to claim 4, characterized in that the material in the insulating layer is an insulating epoxy material....

6. Keyboard according to claim 5, characterized in that the insulating layer is an insulating, solder masking epoxy material.