Bei einem resistiven Membranschalter muss der Finger eine Kraft auf die Tasten ausüben, damit die Metallkuppel unter der Taste die leitfähigen Pads auf der unteren Schaltungsschicht kontaktiert. Dadurch wird ein Stromkreis geschlossen und die entsprechende Funktion ausgelöst.
VERBINDUNGEN ZWISCHEN MENSCH UND MASCHINE SCHAFFEN
Was ist ein Membranschalter?
Ein Membranschalter ist eine Baugruppe, bestehend aus einer bedruckten Oberseite, Klebeabstandshaltern, einer Kuppelschicht, einer Schaltungsschicht und einer rückseitigen Klebeschicht. Er dient als Schalter. Durch Drücken des Schalters kontaktiert die Metallkuppel oder Polydome die Kontaktfläche auf der Schaltungsschicht, wodurch ein Stromkreis geschlossen und die entsprechende elektrische Funktion ausgelöst wird. Beim Loslassen des Schalters wird der Stromkreis unterbrochen und die Funktion deaktiviert. Dünne Membranschalter bieten zahlreiche Vorteile wie ihre geringe Dicke, Flexibilität, ihr geringes Gewicht, ihr ansprechendes Design, ihre Farbvielfalt, ihre Wasserdichtigkeit, Staubdichtigkeit, Korrosionsbeständigkeit, einfache Reinigung und lange Lebensdauer. Sie finden breite Anwendung in der Medizintechnik, der Kosmetikindustrie, bei Haushaltsgeräten, in der industriellen Steuerungstechnik, der Automobilindustrie, der Verteidigungsindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Schifffahrt, in der Messtechnik, bei Messgeräten, in Generatorsteuerungen und weiteren Bereichen.
Membranschalter bieten im Vergleich zu herkömmlichen Schaltern eine deutlich flexiblere Anpassung an die Kundenbedürfnisse. Sie lassen sich in beliebigen Formen und Stärken fertigen und erfüllen so ein breites Spektrum an Designanforderungen. Kunden können zudem beliebige Grafiken und Farben für die Benutzeroberfläche festlegen, was mit Membranschaltern einfach und flexibel umgesetzt werden kann. Darüber hinaus lassen sich Membranschalter mit Gummitastaturen, Metallrückseiten, Kunststoffpanelen, Touchscreens, LCD-Displays, starren Leiterplatten, Kupfer-FPCs, PCBA usw. kombinieren und bilden so integrierte und präzise Schnittstellen-Schaltpanelmodule.
Wir sind ein nach ISO 13485, ISO 9001, ISO 14001 und ISO 45001 zertifizierter Hersteller. Dank unserer fortschrittlichen Fertigungsanlagen, modernster Technologien, Reinraumqualität, qualifizierten Mitarbeitern und strengen Qualitätskontrollen zählt LuphiTouch zu den weltweit führenden Herstellern von Membranschalter-Baugruppen für verschiedene Schnittstellen. Mit unseren umfassenden Design- und Fertigungskapazitäten bietet LuphiTouch seinen Kunden hochwertige resistive und kapazitive Membranschalter für die Benutzeroberflächen und Frontplatten ihrer Geräte.
Es gibt viele Arten von Membranschaltern. Sie lassen sich je nach Art und Weise in verschiedene Typen unterteilen. Standard der Klassifizierung.
- Es gibt viele Arten von Prägungen für Knöpfe, wie z. B. Rundprägung, Flachprägung, Faltenprägung, Rahmenprägung, Buchstabenprägung, Tiefprägung und weitere. Theoretisch können wir die Prägung individuell an die Wünsche des Designers anpassen. Die Prägehöhe liegt üblicherweise zwischen 0,35 mm und 0,45 mm, kann aber für spezielle Anwendungen auch bis zu 0,7 mm oder sogar höher, z. B. 1,0 mm, 1,2 mm usw., betragen. Ist die Prägung jedoch zu hoch, beeinträchtigt dies die Lebensdauer des Knopfes und seine Haptik.
- Da zum Drücken des Knopfes keine Kraft erforderlich ist und eine leichte Berührung ausreicht, um die Funktion des kapazitiven Membranschalters auszulösen, findet er breite Anwendung in Haushaltsgeräten, Unterhaltungselektronik, der Kosmetikindustrie usw.
- Diese Unterscheidung ist natürlich nicht absolut. Sowohl resistive als auch kapazitive Membranschalter haben ihre jeweiligen Vor- und Nachteile. Sie müssen den passenden Schalter entsprechend den Anforderungen Ihrer Produkte auswählen. Dabei spielen beispielsweise Kostenkontrolle, Zielgruppenanalyse und die Einsatzumgebung des Produkts eine Rolle.
- Bei kapazitiven Membranschaltern ist kein Kraftaufwand zum Drücken erforderlich; eine leichte Berührung genügt. Durch die entstehende Kapazität wird der Stromkreis geschlossen und die entsprechende Funktion ausgelöst. Im Gegensatz dazu benötigen resistive Membranschalter einen Kraftaufwand zum Schließen des Stromkreises, wodurch Fehlbedienungen erschwert werden. Daher werden sie hauptsächlich in Bereichen mit sehr hohen Sicherheitsanforderungen eingesetzt, wie beispielsweise Verteidigung, Luft- und Raumfahrt, Schifffahrt, industrielle Steuerung, Medizintechnik, Stromaggregatsteuerung, Maschinenbau usw.
- Neben dem taktilen Membranschalter mit Metallkuppel gibt es noch den Polydome-Schalter. Polydome bedeutet, dass die grafische Oberfläche und die obere Leiterbahn direkt geprägt werden (bei manchen Anwendungen wird auch nur die Oberfläche geprägt). Bei diesem taktilen Membranschalter wird das haptische Feedback ausschließlich durch die Prägung erzeugt, da sich unter dem Knopf keine Metallkuppel befindet. Daher ist das haptische Feedback in der Regel schwächer als bei einem Schalter mit Metallkuppel. Außerdem ist die Lebensdauer von Schaltern mit Metallkuppel deutlich höher als die von Polydome-Schaltern.Die Metallkuppel hat eine Lebensdauer von mehr als 1 Million Hüben, die Polydome hingegen nur von 200.000 bis 400.000 Hüben.Auf dem aktuellen Markt werden für taktile Membranschalter üblicherweise nur taktile Metallkuppelschalter benötigt.
- Bei nicht-taktilen Membranschaltern handelt es sich üblicherweise um solche Schalter ohne geprägte Tasten (also flache Tasten oder solche mit lediglich geprägten Buchstaben oder Rändern) und ohne Metallkuppeln unter der Abdeckung. Da diese Art von Membranschaltern kein Druckgefühl vermittelt und die Benutzerfreundlichkeit dadurch beeinträchtigt ist, wurden sie in den letzten Jahren zunehmend vom Markt verdrängt.
- Starre Membranschalter lassen sich im Allgemeinen in zwei Typen unterteilen. Der erste Typ verwendet eine starre Leiterplatte als Schaltkreis. Da die Leiterplatte selbst starr ist, ist auch der Membranschalter, der diese Leiterplatte als Schaltkreis nutzt, starr. Der zweite Typ besteht aus einem zusätzlichen starren Trägerschicht auf einem bereits erwähnten flexiblen Membranschalter.
- Gängige Trägerschichtmaterialien sind PC, PMMA, FR4, gehärtetes Glas, Edelstahl, Aluminium usw. Manche Kunden benötigen für ihre Konstruktion eine ausreichende Steifigkeit und Stabilität des Membranschalters, was üblicherweise durch das Hinzufügen einer solchen Trägerplatte erreicht wird.
- Bei einigen mechanischen Geräten ist es üblicherweise erforderlich, dass bestimmte Hardwarekomponenten am HMI-Anschluss angebracht werden. Daher werden die Hardware-Rückplatte, Schrauben, Bolzen und der Membranschalter oft in eine starre Schnittstellenschalter-Unterbaugruppe integriert.
Der Aufbau des standardmäßigen resistiven Membranschalters und seiner Rohstoffe
Der Standard-Membranschalter besteht aus sechs Schichten: einer grafischen Deckschicht, einem Abstandshalter für die Deckschicht, einem Abstandshalter für die Kuppelhalterung, der Schaltkreisschicht und einer rückseitigen Klebeschicht. Die Details sind wie folgt:
Grafische Überlagerung: Es handelt sich lediglich um die oberste, sichtbare Schicht, die dem Benutzer direkt angezeigt wird. Sie dient zum Bedrucken mit verschiedenen, aufwendigen Grafiken und Schriftzügen. Der Druck kann im Siebdruck- oder Digitaldruckverfahren erfolgen.
Die Grafiken werden auf der Rückseite gedruckt. Zusätzlich werden üblicherweise verschiedene Prägungen für Knöpfe, Logos, Symbole usw. auf der Folie gewünscht. Da die Folie direkt im Außenbereich sichtbar ist und gleichzeitig der Kennzeichnung, Identifizierung und dem Ein- und Ausschalten dient, ist die Materialauswahl von entscheidender Bedeutung. Sie sollte temperaturbeständig, korrosionsbeständig, hochtransparent, chemisch stabil, reißfest und wasserdicht sein.
Für Membranschalter im Außenbereich muss das Deckschichtmaterial UV-beständig sein. Gängige Materialien sind Polyester (PET) und Polycarbonat (PC). PET bietet bessere Eigenschaften als PC und wird daher am häufigsten als Deckschichtmaterial eingesetzt. Fast 95 % der von uns für Kunden in Amerika und Europa gefertigten Membranschalter bestehen aus PET. Die Materialstärke beträgt üblicherweise 0,15 mm, 0,18 mm, 0,2 mm und 0,25 mm. Wir verwenden Autotex PET, Lexain PC und weitere Produkte anderer weltweit führender Marken.
Kuppelhalterung: Diese Schicht dient als Halterung, um die Metallkuppel zu fixieren und ein Verrutschen zu verhindern. Sollte sich die Metallkuppel verschieben, könnte dies dazu führen, dass der Membranschalter beim Drücken der Taste seine Funktion verliert. Die Halterungsschicht besteht üblicherweise aus PET mit einer Dicke von etwa 0,05 bis 0,125 mm.
Schaltungsabstandshalter: Diese Schicht dient der Verbindung der oberen Kuppelanordnung mit der unteren Leiterplattenschicht. Ähnlich wie bei einem Abstandshalter besteht sie üblicherweise aus 3M- und Luxking-Klebstoffen und ist etwa 0,05 bis 0,45 mm dick. Für den Membranschalter mit Hintergrundbeleuchtung wird auf dieser Schicht zusätzlich schwarzer Klebstoff benötigt.
Schaltungsschicht: Dies ist die wichtigste Schicht eines Membranschalters. Die Schaltung eines Membranschalters ist üblicherweise in eine obere und eine untere Schaltung unterteilt. Standard-Membranschalter mit Metallkuppeln besitzen in der Regel nur eine untere Schaltung. Polydome-Membranschalter oder 6-lagige Membranschalter ohne Metallkuppeln verfügen üblicherweise über die Operationsschaltung (Op-Schaltung). Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an unseren Vertriebsingenieur. Das Schaltungsmaterial ist üblicherweise PET mit sehr guter Temperaturstabilität. Auf das PET-Material werden Silberleiterbahnen, leitfähige Lötpads und Kontaktfinger am Ende der Schaltung gedruckt. Zusätzlich werden üblicherweise Kohlenstoffpaste und dielektrische UV-Tinte aufgetragen, um Kurzschlüsse und Oxidation zu verhindern. Es ist auch möglich, SMD-Bauteile wie LEDs, Widerstände, Kondensatoren usw. auf der PET-Schaltung zu montieren. Die PET-Schaltung ist üblicherweise 0,125 mm dick, kann aber auch 0,1 mm oder 0,188 mm dick sein.
Rückseitenkleber: Es befindet sich auf der Rückseite des Membranschalters. Es handelt sich um ein doppelseitiges Klebeband, mit dem der Membranschalter am Produkt des Kunden befestigt wird. Es haftet auf vielen verschiedenen Materialien wie Kunststoff, Metall, Glas usw. Die Wahl des Klebstoffs hängt von der Montagefläche des Kundenprodukts ab. Gängige Klebstoffe sind 3M467 und 3M468, die für die meisten Montagesituationen geeignet sind.
Welche Arten von resistiven Membranschaltern und Lösungen können wir für unsere Kunden anbieten?
LuphiTouch® ist einer der weltweit führenden Hersteller von resistiven Membranschaltern verschiedenster Art mit modernster Technologie.
Unsere gefertigten resistiven Membranschalter wurden in den Bereichen Medizin, Luft- und Raumfahrt, Schiffssteuerung, Verteidigung, industrielle Steuerung, Netzwerktechnik und Telekommunikation eingesetzt.
Bereiche wie Energie, Haushaltsgeräte, Instrumente, Messgeräte usw. Hier finden Sie die resistiven Membranschalter und Lösungen, die wir für Sie anbieten können.
01 Leiterplatten-Membranschalter-Baugruppen
17. Januar 2020 / Interview
Leiterplatten-Membranschalter-Baugruppen
Wenn die Schaltungsebene des Membranschalters aus einer starren Leiterplatte (kurz PCB) besteht, dann handelt es sich um eine Art Leiterplatte.
Mehr erfahren 
02 FPC-Membranschalter-Baugruppen
17. Januar 2020 / Interview
FPC-Membranschalter-Baugruppen
Wenn es sich bei der Schaltungsschicht um eine flexible Leiterplatte (FPC) handelt, gehört sie zur Gruppe der FPC-Membranschalter.
Mehr erfahren 
03
17. Januar 2020 / Interview
Membrantastatur-Epoxid-Kuppellösungen
Bei den HMI-Schaltern spielt die Silikonkautschuk-Tastatur eine sehr wichtige Rolle. Sie kann separat verwendet werden oder.....
Mehr erfahren 
03
17. Januar 2020 / Interview
Membranschalter für Außenanwendungen
Der Außenbereich ist der häufigste Einsatzort für viele Arten von Geräten und Vorrichtungen.
Mehr erfahren 
03
17. Januar 2020 / Interview
Medizinische Membranschalter und Tastaturen
LuphiTouch® ist ein nach ISO 13485 zertifizierter Hersteller von medizinischen Qualitätsmanagementsystemen.
Mehr erfahren 
03
17. Januar 2020 / Interview
Rückwandplatinen-Membranschalter-Baugruppen
Die Membranschalter-Baugruppen der Rückwandplatine werden üblicherweise dort eingesetzt, wo sich die Schnittstellenanschlüsse der.....
Mehr erfahren 
03
17. Januar 2020 / Interview
Hintergrundbeleuchtungslösungen für Membranschalter
Der Membranschalter mit Hintergrundbeleuchtung ist für Anwendungen in dunkler Umgebung sehr wichtig...
Mehr erfahren 
03
17. Januar 2020 / Interview
Membranschalter mit optischen Lösungen
In den meisten Fällen existieren die Membranschalter nicht allein. Insbesondere bei solchen mit Displayfenstern...
Mehr erfahren 
03
17. Januar 2020 / Interview
ESD-Schutzlösungen für Membranschalter
Membranschalter finden vielfältige Anwendung. In einigen speziellen Bereichen gibt es starke...
Mehr erfahren 
03
17. Januar 2020 / Interview
Gummitastatur-Schalter-Unterbaugruppen
Manche Kunden wünschen sich, dass die Oberseite der Tasten ihrer Tastatur wie Kristall aussieht. Hierfür wird Epoxidharz benötigt.
Mehr erfahren Betonanwendungen
Dies ist keine vollständige Liste aller Anwendungen für Dünnschichtschalter. Sie stellt lediglich einige der gängigen Einsatzgebiete dar.
Wie installiert man den Membranschalter in seinem Gerät? Eine falsche Installations- oder Montagemethode kann den Membranschalter beschädigen oder seine Lebensdauer verkürzen.
Dies könnte zukünftig zu Beschwerden von Endnutzern führen. Daher ist die korrekte Installationsmethode von großer Bedeutung. Wenn Sie den Membranschalter zum ersten Mal verwenden, empfehlen wir Ihnen, im Vorfeld eine Schulung durchzuführen. LuphiTouch hat eine Installationsanleitung für Membranschalter erstellt, mit der Sie Ihre Mitarbeiter vor Produktionsbeginn schulen können. Sie können die Anleitung rechts herunterladen.
Diese Installationsanleitung ist lediglich eine allgemeine Anleitung für die Standardinstallation. Sollte die Installationsfläche Ihres Produkts spezielle Anforderungen stellen, können Sie unsere Anleitung als Orientierungshilfe nutzen und eine besser geeignete Installationsmethode auswählen.
Selbstverständlich können Sie uns auch jederzeit anrufen oder eine E-Mail schreiben, wenn Sie Hilfe benötigen! Unser Team ist immer für Sie da!