Leitfähige vs. nicht-leitfähige Silikonkautschuk-Tastaturen: Welche man wählen sollte

Bei der Auswahl einer Tastatur für Ihr Projekt fragen Sie sich vielleicht, ob Sie sich für eine leitfähige oder nicht leitfähige Silikonkautschuk-Tastatur entscheiden sollten. Beide haben ihre Vor- und Nachteile, also wie entscheiden Sie, was für Sie am besten ist? In diesem Blogbeitrag werden wir die Unterschiede zwischen diesen beiden Arten von Tastaturen aufschlüsseln, damit Sie die beste Entscheidung für Ihr Projekt treffen können. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren!

Inhaltsverzeichnis

Zwei Arten von Tastaturen aus geformtem Silikonkautschuk

Tastaturen aus Silikonkautschuk sind Tastaturschalter, aus denen hergestellt wird Silikonkautschukmaterialien. Sie sind gewöhnt an geben taktiles Feedback Sie werden dem Benutzer angezeigt, wenn eine Taste gedrückt wird, und werden häufig in verschiedenen Unterhaltungselektronikgeräten wie Fernbedienungen, Taschenrechnern und Tastaturen verwendet.

Geformt Tastaturen aus Silikongummi werden seit über 30 Jahren eingesetzt, weil Kunden ihre 3-dimensionale Bedienoberfläche schätzen. Der bemerkenswerteste Punkt bei diesen Tastaturen ist, dass sie in verschiedenen Stilen erhältlich sind und mehrere Vorteile bieten.

Hier vergleichen wir die beiden Grundstile mit Details zu ihrer verfügbaren Designpalette. 

Vorderansicht von Tastaturen aus leitfähigem Gummi mit einer halbleitenden Pille

Leitfähige Gummitastatur

Die leitfähige Gummitastatur wird mit einem Puck auf der Rückseite oder einer eingebauten halbleitenden Pille geliefert. Die Pille besteht aus leitfähigen Kohlenstoffpartikeln und Silikonkautschuk.

Wenn die Tastatur gedrückt wird, kommt die halbleitende Pille in physischen Kontakt mit den freigelegten ineinandergreifenden Leitern auf der PCB. Die leitfähige Gummitastatur schließt den Schalter und der Vorgang wird ausgeführt. 

Die Pille imitiert einen mechanischen Aktuator. Mit anderen Worten, es funktioniert durch Öffnen und Schließen eines Stromkreises. Tastaturen aus leitfähiger Gummi haben eine einfache Konstruktion und ihre Einzigartigkeit macht sie zu den beliebtesten Tastaturdesignern.

Nichtleitende Gummitastatur

Rückansicht der nichtleitenden Gummitastaturen mit Metallkuppel

Die nichtleitende Gummitastatur basiert auf einem Schnappkuppel-Schaltmechanismus aus Metall.

Metall-Schnappkuppelschalter, bekannt als Schnappscheiben, sind offene Momentkontakte. Sie sind aus Edelstahl gefertigt. Bei Verwendung mit einer Leiterplatte vermitteln sie ein Gefühl der Berührung, sobald der Benutzer die Taste drückt.

Die Kuppel gibt beim Drücken ein hörbares Geräusch und ein Widerstandsgefühl ab. Der wahrgenommene Tastsinn wird als taktiles Gefühl bezeichnet. Sobald die Kraft weggenommen wird, schnappt die Kuppel wieder nach oben. 

Nicht leitende Tastaturen sind mit einem dickeren Materialsteg zwischen den Tastenoberseiten und der Basis konstruiert. Wenn sich der Tastenkopf bewegt, ist er weniger anfällig für Risse. Es gibt keine Einschränkung durch den Zwangskegel, sodass die Bewegung des Tastenkopfs verbessert wird.

Sie verwenden eine Schnappscheibe aus Metall, die eine hohe Steuerkraft und ein angenehmes Tastgefühl bietet. Außerdem altern sie nicht schneller, da ihr Schalterhohlraum abgedichtet werden kann.

Leitfähige GummitastaturNichtleitende Gummitastatur
Enthält eine halbleitende Pille.Es besteht aus einem Metallkuppelschalter.
Die Pille besteht aus Kohlenstoffpartikeln und Silikonkautschuk.Die Kuppel ist aus Edelstahl gebaut.
Die Pille stellt Kontakt mit den Leitern der Leiterplatte her, um den Stromkreis zu schließen.Der Metallkuppelschalter schließt den Stromkreis.
Es verwendet ein dünnes Gewebematerial, das als Zwangskegel bezeichnet wird, zwischen der Tastenoberseite und der Basis.Es wird ein dickeres Gurtmaterial verwendet.
Das dünne Material ermöglicht es dem Treibkegel, sich zu biegen, damit er nicht reißt.Das dickere Gurtmaterial biegt sich nicht und neigt nicht zum Reißen.
Der Zwangskegel wird zusammengedrückt, um das Schnappgefühl bereitzustellen.Die Metallkuppel schließt sich kurzzeitig, um ein Schnappgefühl zu vermitteln.
Der Kraftkegel besteht aus weichem Gummi, um ein spürbares Berührungsgefühl zu vermitteln.Es wird Hartgummi verwendet, da die Schnappscheibe ausreicht, um ein spürbares Tastgefühl zu vermitteln.
Erkundigen Sie sich nach unseren Silikon- und Kunststoffprodukten!
Legen Sie die Messlatte mit niedrigen Mindestbestellmengen und hohen Qualitätsstandards höher

Wie werden geformte Gummitastaturen hergestellt?

Geformte Gummitastaturen werden unter Verwendung von hochwertigem geformtem Silikonkautschuk hergestellt. Sie enthalten sichtbare Tastenoberteile in einer Basismatte, die auf der gedruckten Leiterplatte (PCB) aufliegt, während ein dünnes Gummigewebe zwischen den Tastenoberteilen und der Basismatte liegt.

Tastaturen aus Silikongummi

Hochwertige geformte Silikontastaturen werden mit zwei Verfahren hergestellt:

  1. Niedriger Druck Formpressen verarbeiten.
  2. Hoher Druck flüssiges Silikonkautschuk-Spritzgießen verarbeiten.

Die Leute beziehen sich auf Gummitastaturen als geformtes Silikon oder die vollständige Tastaturbaugruppe. Die Leiterplatte (PCB) und manchmal die dekorative Blende (Kanten des Tastenfelds) sind in der Baugruppe enthalten.

Eine geformte Gummitastatur ist jedoch keine eigenständige Komponente und sollte als Teil einer großen Tastaturbaugruppe mit interaktiven Funktionen behandelt werden.

Ein wichtiger Aspekt dieser Gummitastaturen ist, dass sie in verschiedenen festen und durchscheinenden Farben erhältlich sind, wobei feste Farben in isolierten Bereichen kombiniert werden. Darüber hinaus finden Sie verschiedene Möglichkeiten, um Keytop-Legenden zu erzielen, dh Ätzungen auf der Tastenkappe.

  1. Verwenden Sie Laserätzung für durchscheinende Silikonkautschuk-Tastaturen die mit einer oder mehreren Schichten Silikonfarbe besprüht wurden.
  2. Verwenden Sie gerasterte Silikontinte für einfarbige Gummitastaturen.

Bewertung der Silikonbeschichtung

Der kritische Punkt ist, dass die meisten Silikonkautschuk-Tastaturen nicht für die Entflammbarkeit nach UL 94V0 eingestuft sind. Um die Flammschutzklasse UL 94V0 zu erreichen, muss das Material seine Form behalten, wenn es großer Hitze ausgesetzt wird.

Silikonkautschuke sind schwer entflammbar, was bedeutet, dass sie kurzzeitig Hitze widerstehen können. Sie können Flammschutzmittel sein, wenn sie mit Wärmeblockern wie Dimethylpolysiloxangummi und einer Platinverbindung versetzt werden.

Nur wenige Silikonkautschuk-Tastaturen erfordern eine UL 94V0-Einstufung, was dem Designer zusätzliche Vorlaufzeit spart. Außerdem sind die Kosten niedriger, wenn die Menge größer ist.

Häufig wird für die Stirnflächen der Gummitasten eine verschleißfeste Beschichtung ähnlich wie Polyurethan verwendet. Diese Beschichtungstexturen umfassen matt, seidenmatt und glänzend.

Ebenso sind andere ästhetische Oberflächenbehandlungen erhältlich, einschließlich Epoxid- und Dual-Durometer-Tastenauflagen. Hier dient die Oberflächenbehandlung ausschließlich der Ästhetik und beeinflusst nicht das Kerndesign oder die Betriebsparameter.

Erkundigen Sie sich nach unseren Silikon- und Kunststoffprodukten!
Legen Sie die Messlatte mit niedrigen Mindestbestellmengen und hohen Qualitätsstandards höher

Vergleich von leitfähigen und nicht leitfähigen Silikonkautschuk-Tastaturen

Wir können weiter fortfahren, wenn Sie die beiden Arten von geformten Silikonkautschuk-Tastaturen verstehen. Unser nächster Schritt ist ein eingehender Vergleich von nicht leitfähigen und leitfähigen Gummitastaturen, um zu entscheiden, welche für Sie geeignet sind.

Hier sind die wichtigsten Unterschiede zwischen den einzelnen Funktionen:

Tastaturen aus Silikonkautschuk

1. Versiegelung wechseln

Bei allen Arten von Gummitastaturen ist die Schalterabdichtung von größter Bedeutung. Es bedeutet, den Raum zwischen zwei Schaltkontakten gegenüber dem sie umgebenden Luftvolumen abzudichten.

Der Schalterhohlraum der leitfähigen Gummitastaturen kann konstruktionsbedingt nicht abgedichtet werden, da die Luft beim Drücken der Tastenoberseite frei zirkulieren muss. Diese Tastaturen könnten so gestaltet sein, dass sie verhindern, dass Luft durch oder um die Tastatur herum strömt.

Neue Tastaturen haben einen Schaltwiderstand von weniger als 50 Ohm, der mit der Zeit mit der Verwendung zunimmt, da die Pillenoberfläche durch Verunreinigungen zerfällt. Dieselbe Pille befindet sich auf der Rückseite von Tastaturen aus leitfähigem Gummi. Eine höhere Einstellung des Schalterwiderstands auf 1,000 bis 10,000 Ohm verlangsamt jedoch den Zersetzungsprozess. 

Dasselbe Szenario gilt jedoch nicht für nicht leitende Gummitastaturen, da ihre Schalterhohlräume umweltbedingt oder konstruktionsbedingt abgedichtet werden können.

Im Falle von nicht leitendem Gummi sind Tastaturen Betätigungselemente gegenüber Schnappschaltern aus Metall und haben keinen Einfluss auf den Schalterwiderstand. Die Leiterplatte steuert den Schalterwiderstand, die Kontaktfläche der Metallkuppeln und die Umweltabdichtung des Schalterhohlraums.

2. Bounce umschalten

Bounce wechseln

Der Schaltersprung ist das nächste Merkmal, um diese beiden Gummitastaturen zu vergleichen. Es hängt vom ausgeübten Druck ab und davon, wie die Pille gegen die Leiterplatte drückt.  

Leitfähige Gummitastaturen weisen einen hohen Schaltersprung auf. Wenn die Kraft in der Mitte statt an der Kante oder Ecke ausgeübt wird, verringert sich der Kontakt zwischen der Pillenoberfläche und der Leiterplatte. Die Pille wird gegen die Leiterplatte gedrückt, wodurch der Widerstand des geschlossenen Kontakts erhöht wird und ein Schalterprellen verursacht wird.

Im Gegensatz dazu steuern das Design, die Kontaktflächen und die Leiterplatte des Metall-Schnappkuppelschalters die Schalterprellung bei nichtleitenden Gummitastaturen. Metallkuppeln haben einen weitaus geringeren Schalterwiderstand als leitfähige Gummitastaturen, wodurch die Schalterprellung erheblich verringert wird.

3. Betriebskraft

Um eine taktile Rückmeldung zu geben, nutzen die leitfähigen Gummitastaturen einen Kraftkegel an den Kanten des Tastenoberteils. Es gibt jedoch praktische Hemmnisse für den Druckkegel, die es ihm nicht ermöglichen, innerhalb der angemessenen Lebensdauer des Schalters eine hohe Betätigungskraft auszuüben. 

Die Betätigungskraft ist der Druck, der zum Drücken der Taste erforderlich ist, und liegt bei Tastaturen aus leitfähigem Gummi zwischen 60 und 200 Gramm.

Andererseits ist die Betätigungskraft einer nicht leitenden Gummitastatur passiv, was nur sehr wenig zur Antriebskraft des Schalters beiträgt. Die resultierende Betätigungskraft kombiniert die lineare Verschiebung und den Betriebsdruck des Metall-Schnappkuppelschalters.

Eine nichtleitende Gummitastatur hat eine Betätigungskraft, die je nach Design ihres Kuppelschalters zwischen 240 Gramm und 2000 Gramm liegt.

4. Intermittierender Schalterbetrieb

Tastaturen aus Silikongummi

Ein intermittierender Schalterbetrieb ist eine Unregelmäßigkeit, die nur in auftritt Tastaturen aus leitfähigem Gummi. Dies geschieht, wenn die Oberfläche der Pille mit einem nicht leitenden Kontaminator beschichtet ist. Die Anomalie macht es unmöglich, den Schalterhohlraum dort abzudichten, wo die Pille mit den freigelegten ineinandergreifenden Leitern auf der Leiterplatte interagiert.

Immer wenn der Tastenknopf losgelassen wird, setzen sich Staub oder Flusen, die in den Schalterhohlraum gesaugt werden, auf den freiliegenden Kontaktflächen der Pille und der PCB ab. Dies kann mit der Zeit zu einer Verschlechterung des Schalters führen. 

Im Vergleich dazu kann der Schalterhohlraum der nicht leitenden Gummitastaturen vollständig abgedichtet werden. Schnappschalter aus Metall können so konzipiert werden, dass sie in einem gegen Umgebungseinflüsse abgedichteten Schalterhohlraum arbeiten, um den Kontaminationseffekt und den intermittierenden Schalterbetrieb zu verhindern.

Erkundigen Sie sich nach unseren Silikon- und Kunststoffprodukten!
Legen Sie die Messlatte mit niedrigen Mindestbestellmengen und hohen Qualitätsstandards höher

5. Keytop Wackeln

Das Wackeln der Tastatur ist mit der Konstruktion verbunden. Einer der Hauptgründe für das Auftreten von Wackeln ist, dass der Schalterschaft einen kleinen Zwischenraum innerhalb des Schaltergehäuses hat.

Wenn bei leitfähigen Gummitastaturen die auf die Tastenoberseite ausgeübte Kraft außermittig ist, neigen sie aufgrund des kollabierenden Kraftkegels, der die Tastenoberseite umgibt, zum Wackeln. Der Druckkegel ist der Hauptgrund für die taktile Rückmeldung. Wenn er also zusammenbricht, kann dies dazu führen, dass die Tastenoberfläche wackelt.

Einige Benutzer können das Wackeln mit dem Schließen des Schalters korrelieren, obwohl der Schalter möglicherweise nicht elektrisch geschlossen wurde. 

Andererseits bestehen nichtleitende Gummitastaturen aus Gummi mit höherer Härte, der den Schalter auch dann schließt, wenn der Benutzer die Tastenoberseite außermittig drückt. Daher kommt es zu leichten Ungenauigkeiten bei der Bewegung des Tastenoberteils und beim Schließen des Schalters. Außerdem verwenden nichtleitende Tastaturen keine Kraftkegel für ein fühlbares Einrasten.

6. Tastenhub

Tastatur

Der Tastenhub ist der Abstand zwischen der Ruhe- und der gedrückten Position, dh wie weit die Taste gedrückt werden kann. Es hat eine lineare Beziehung mit einem taktilen Gefühl.

Bei leitfähigen Gummitastaturen ist ein längerer Tastenhub erforderlich, damit der Druckkegel zusammenklappen kann, um ein taktiles Gefühl zu vermitteln. 

Sowohl der Tastenhub als auch das Tastgefühl erwecken den Eindruck eines geschlossenen Schalters. Wenn der Tastenkopfweg länger ist, verringert er die Lebensdauer des Kraftkegels, und wenn er kürzer ist, kann er das taktile Gefühl verringern, während der Tastenkopf gedrückt wird. Bei Tastaturen aus leitfähigem Gummi reicht der Tastenhub von 0.03 bis 0.07 Zoll.

Andererseits verfügen nichtleitende Gummitastaturen über einen stärkeren taktilen Schnappverschluss, der durch den Metall-Schnappkuppelschalter ermöglicht wird. Sie haben auch eine höhere Kontrollkraft. Abhängig von der Art der Metallkuppel ist der Tastenhub auf 0.022 oder weniger begrenzt.

Der Tastenkopfweg der Montage kann bis zu 0.4 Zoll betragen, abhängig vom Durchmesser der Kuppel, der Betätigungskraft und dem Design des Gummiaktuators. Beim Drücken summiert sich die Kompression im Tastenoberteil zum Hub des Kuppelschalters. Der Tastenhub ist also wichtiger als nur der Kuppelschalter.

7. Arbeitspunkte und Nachlauf umschalten

Der Schalterarbeitspunkt ist die Position, an der ein Tastendruck erkannt wird. Der Nachlaufweg ist der Weg des Tastenkopfes vom Betätigungspunkt (Betriebsschaltpunkt) bis zum vollständigen Weg. Sie brauchen den Tastenkopf nicht weiter zu drücken, wenn Sie seinen Betätigungsweg bereits überschritten haben. Der Tastenkopf wird je nach Eigenschaften und Bediener durchschlagen. 

Nicht leitender Gummi

Bis die Pille am Ende des Hubs die freiliegenden Leiter auf der Leiterplatte berührt, stellen leitfähige Gummitastaturen keinen elektrischen Kontakt her. Wenn der Tastenkopf beim Drücken zusammengedrückt wird, schließt sich der Schalter und Sie spüren einen leichten Überhub.

Normalerweise haben Tastaturen aus leitfähigem Gummi einen Betriebsschaltpunkt nahe 90 % des gesamten Tastenhubs, einschließlich des Überhubs. Es ist möglich, das Tastenfeld zu "reizen", indem Sie die Tastenoberseite langsam bis zu dem Punkt drücken, an dem Sie ein taktiles Gefühl haben, aber nicht weit genug, um den Schalter zu schließen.

Nicht leitende Gummitastaturen stellen elektrischen Kontakt her, wenn der Metallkuppelschalter zusammenklappt. Der Kollapspunkt liegt bei etwa 70 % des gesamten Tastenhubs. Wenn der Tastenkopf gedrückt wird, erhöht sich die Kompression zum Überhub. Normalerweise liegt der Betriebsschaltpunkt bei etwa 60 % des gesamten Tastenhubs.

Wenn die nichtleitenden Gummitastaturen angemessen gestaltet sind, ist es unmöglich, das Einrasten zu fühlen, ohne den Schalter zu schließen, wenn die Kuppel zusammenbricht.

Eigenschaften leitend Nicht leitend 
Schalterversiegelung Der Schalterraum kann nicht abgedichtet werden.Der Schalterraum kann abgedichtet werden.
Bounce wechseln Höherer Schaltersprung.Unteres Schalterprellen.
Betätigungskraft Der Abdrückkegel schränkt das Aufbringen höherer Kräfte ein. (60-200 Gramm)Die Betätigungskraft hängt von der Konstruktion der Metallkuppel ab und ist passiv. (240-2000 Gramm)
Intermittierender SchalterbetriebZeigt häufig unregelmäßige Schaltvorgänge, da der Schalterhohlraum nicht abgedichtet werden kann.Keine Chance für Unregelmäßigkeiten, da der Schalterraum abgedichtet werden kann.
Keytop WackelnWenn sie außermittig gedrückt wird, wackelt der Tastenkopf aufgrund des Zwangskegels.Es verwendet eine Metallkuppel, so dass der Tastenkopf auch dann nicht wackelt, wenn er außermittig gedrückt wird.
Keytop-ReiseErfordert einen längeren Tastenkopfhub. Der typische Tastenhub beträgt 0.03 bis 0.07 Zoll.Der Tastenhub ist geringer und hängt vom Kuppelschalter ab. Begrenzt auf 0.022 Zoll.
Arbeitspunkt wechselnDer Arbeitsschaltpunkt liegt bei etwa 90 % des Tastenhubs.Der Arbeitsschaltpunkt liegt bei etwa 60 % des Tastenhubs.
Erkundigen Sie sich nach unseren Silikon- und Kunststoffprodukten!
Legen Sie die Messlatte mit niedrigen Mindestbestellmengen und hohen Qualitätsstandards höher

Final Verdict

Während Sie Ihr Gummitastaturprojekt entwerfen, haben Sie die Wahl zwischen zwei Grundtypen von silikongeformten Gummitastaturen. Abhängig von den Anforderungen Ihres Projekts können Sie zwischen leitfähigen oder nicht leitfähigen Gummitastaturen wählen.

Einfach ausgedrückt: Wenn Ihr Projekt für eine nasse oder schmutzige Umgebung vorgesehen ist, könnten nicht leitende Gummitastaturen eine gute Wahl sein. Ihre Schalterhohlräume könnten leicht abgedichtet werden, um sie vor Verunreinigungen zu schützen. Wenn Sie eine einfache Konstruktion und ein einzigartiges Design mögen, sind leitfähige Gummitastaturen unter den Designern am bekanntesten.

Es ist jedoch unerlässlich, die Grundlagen, die Struktur und die Unterschiede zwischen den einzelnen Arten von Gummitastaturen zu verstehen. Wenn Sie mehr über die Einschränkungen der einzelnen Tastaturstile wissen, können Sie besser entscheiden, welche Art Sie für Ihr Projekt benötigen.

Zusammenfassung

Geformte Tastaturen aus Silikonkautschuk sind aufgrund ihrer vielfältigen Vorteile seit über 30 Jahren die erste Wahl der Kunden. Es gibt sie in zwei grundlegenden Ausführungen: leitfähige und nichtleitende Gummitastaturen, mit denen Sie Ihre individuelle Tastatur herstellen können. Achten Sie jedoch darauf, ein Design zu wählen, das in einer bestimmten Umgebung die gewünschten Ergebnisse liefert.

Suchen Sie nach Gummitastaturen? Hongju-Silikon kann Ihnen helfen

Unsere Gummiherstellung umfasst Tastaturen, O-Ringe, Dichtungen, Siegel, Tüllenund Silikonprodukte. Alle unsere Produkte sind geprüft und zertifiziert. Hongju-Silikon wird nach Kundenwunsch konzipiert und gefertigt. Unser erfahrenes Team kann Ihnen helfen, Zeit und Kosten zu sparen, wenn Sie unsere Unterstützung beim Tastaturdesign benötigen.

Holen Sie sich jetzt ein sofortiges Angebot!

Teile den Beitrag jetzt:

David

Hey, ich bin David!

Ich bin der Gründer von Hongju Silicone. Ich bin seit mehr als zwei Jahrzehnten in diesem Bereich tätig. Wenn Sie nach maßgeschneiderten Silikonkautschukprodukten suchen, können Sie mir gerne Fragen stellen.

Vielleicht finden Sie diese Themen auch interessant

ffkm O-Ringe und Dichtungen

6 Gründe für die Wahl von FFKM-O-Ringen und -Dichtungen

Die Nachfrage nach FFKM-O-Ringen und -Dichtungen ist in den letzten Jahren stetig gestiegen. Dies trotz steigender Preise und geringer Verfügbarkeit. Obwohl diese Dichtungen und O-Ringe heute zu den teuersten gehören, haben sie sich in vielen kritischen Anwendungen als unverzichtbar erwiesen.

Mehr lesen »

Anfragen und Angebote

*Alle Anfragen werden innerhalb von 24 Stunden beantwortet.

Senden Sie Ihre Anfrage

*Wir respektieren Ihre Vertraulichkeit und alle Informationen sind geschützt.

Katalog herunterladen

Füllen Sie das untenstehende Formular aus und wir senden Ihnen unseren gesamten Katalog zu sofort!