Construire un gadget est une chose, le rendre agréable au toucher en est une autre. Vous pouvez écrire le meilleur code du monde, mais si les boutons de la face avant sont de mauvaise qualité ou ne répondent pas, l'appareil tout entier semble de mauvaise qualité. C'est injuste, mais c'est ainsi que les utilisateurs jugent la qualité.
Au centre de cette “sensation” se trouve généralement un interrupteur de dôme à pression. L'intégration n'est pas aussi simple que de coller un morceau de métal sur un circuit imprimé. C'est un peu une forme d'art. Il s'agit de construire une pile de couches qui fonctionnent toutes ensemble pour permettre à cette petite bulle de métal de faire son travail.
Conception de l'empreinte du circuit imprimé pour un interrupteur Snap Dome
Le voyage commence bien avant que vous ne preniez un fer à souder. Il commence dans le logiciel de CAO lorsque vous dessinez le circuit imprimé (PCB). L'interrupteur à dôme encliquetable a besoin d'un logement très spécifique pour vivre.
Vous ne pouvez pas simplement placer deux fils au hasard en dessous. Vous devez créer une “aire d'atterrissage”. Pensez-y comme à une cible.
- L'œil-de-bœuf : Un pavé circulaire au centre.
- L'anneau : Un anneau de cuivre séparé entoure le centre.
Lorsque le dôme est au repos, ses pieds reposent sur l'anneau extérieur. Lorsque vous le poussez, le centre s'effondre et atteint le point d'impact.
Observation : Beaucoup d'ingénieurs font des économies et utilisent des finitions standard étain/plomb sur ces plaquettes. C'est une erreur. Si cet appareil est destiné à être utilisé dans un endroit humide, ou simplement à être utilisé fréquemment, vous devez absolument utiliser le placage par immersion dans l'or (ENIG). L'accumulation de carbone est réelle, et l'or empêche le commutateur de devenir “vacillant” au fil du temps.
L'importance de l'aération dans la conception d'un interrupteur à dôme à pression
C'est la première chose que les gens oublient. Lorsque vous appuyez sur un interrupteur à dôme, le volume d'air qui se trouve en dessous doit aller quelque part. C'est de la physique. Si l'air est emprisonné, il agit comme un ressort comprimé. Le bouton sera difficile à enfoncer et, pire encore, lorsque vous relâcherez la pression, l'aspiration risque de maintenir le bouton enfoncé.
Il faut le laisser respirer. Les concepteurs avisés découpent de minuscules canaux - comme de petites autoroutes - dans le masque du circuit imprimé pour relier la zone de commutation au monde extérieur. Ou bien ils utilisent un type de dôme spécifique.
L'importance de la forme des jambes pour la ventilation
Si vous utilisez un dôme circulaire, il est étanche sur tout le pourtour. Vous doit ont des évents dans le panneau. Mais si vous utilisez un interrupteur à dôme à quatre branches (en croix), les espaces entre les branches agissent comme des bouches d'aération naturelles. L'air s'échappe par les côtés. Cela rend l'intégration beaucoup plus facile si vous n'êtes pas un expert en matière d'agencement de circuits imprimés.
La pile d'assemblage : Construire le sandwich
En général, on ne voit pas le dôme métallique nu sur un produit fini. Il est enfoui dans une “pile de couches”. Si vous coupez un panneau de commande en deux, voici ce que vous devriez voir, de bas en haut :
- PCB rigide : La fondation.
- L'interrupteur Snap Dome : Assis sur ses coussinets.
- Couche de maintien : Un autocollant qui maintient le dôme afin qu'il ne se déplace pas.
- Couche d'espacement : Ce point est crucial. Il s'agit d'une couche d'adhésif suffisamment épaisse pour que le graphique supérieur ne précharge pas l'interrupteur.
- Superposition graphique : La partie que vous touchez réellement.
Si vous ne respectez pas l'épaisseur de l'espacement, vous obtiendrez des “images fantômes”. La couche graphique appuie sur le dôme juste assez pour qu'une brise forte puisse la déclencher.
Méthodes de placement de l'interrupteur Snap Dome
| Méthode | Meilleur pour | Pour | Cons |
|---|---|---|---|
| Placement des mains | Prototypes (1-10 unités) | Pas de frais d'installation ; il est facile de corriger les erreurs. | Très lent, peu précis, les doigts sales peuvent abîmer les contacts. |
| Matrices pelables et autocollantes | Volume moyen (100 à 10 000 unités) | Les dômes sont livrés pré-arrangés sur une feuille d'autocollants. Assemblage manuel rapide. | Coût de l'outillage nécessaire à la fabrication de la matrice d'autocollants. |
| Pick and Place (SMD) | Volume élevé (10 000 unités ou plus) | Extrêmement rapide, automatisé, très précis. | Nécessite des dômes spéciaux “ruban et bobine” ; le profil thermique de la soudure doit être géré. |
Le rôle de l'actionneur
Voici un détail qui sépare les pros des amateurs. Un doigt nu est doux et mou. Un interrupteur à dôme est petit et dur. Si vous appuyez simplement sur un couvercle plat au-dessus d'un dôme, la chair de votre doigt s'étale. Vous risquez d'écraser les bords du dôme avant d'en écraser le centre. C'est un peu mou.
Pour remédier à ce problème, vous avez besoin d'un “actionneur”. Il s'agit d'un minuscule point - peut-être un point d'époxy durci aux UV ou une bosse moulée sur l'overlay - qui se trouve directement au-dessus du centre du dôme. Il concentre toute la force de votre gros pouce mou en un seul point de pression, juste au niveau de l'emplacement idéal de l'interrupteur. Le clic est ainsi plus net et plus précis. Si vous souhaitez en savoir plus sur les interrupteurs à dôme, lisez le document suivant Qu'est-ce qu'un interrupteur Snap Dome et comment fonctionne-t-il ?.
Ressources
Pour vous assurer que votre conception est conforme aux normes de l'industrie, consultez les ressources suivantes qui font autorité :
- Interrupteurs à membrane - Wikipédia: Une bonne analyse des couches impliquées dans la construction des interrupteurs à membrane et à dôme.
- Conception de circuits imprimés: Directives générales sur l'agencement des plaques et les finitions de placage (ENIG vs. HASL).
FAQ
Puis-je mettre une LED à l'intérieur d'un interrupteur snap dome ?
En général, non. Le dôme est en métal ; il bloque la lumière. Il existe cependant des dômes “annulaires” spéciaux avec un trou au centre pour une DEL, mais ils sont rares et difficiles à utiliser. La méthode standard consiste à placer une petite diode électroluminescente montée en surface à droite du dôme. suivant à la coupole et utiliser un tube de lumière ou une fenêtre transparente dans la superposition pour montrer la lumière.
Que se passe-t-il si le recouvrement est trop épais ?
Si la couche graphique est trop épaisse ou rigide (comme du polycarbonate épais), elle absorbe toute la force exercée par votre doigt. Vous pouvez appuyer fort, mais la force n'atteint pas le support graphique. interrupteur de dôme à pression en dessous. Il faut donc appuyer très fort pour le faire fonctionner, ce qui frustre les utilisateurs.
Pourquoi mon interrupteur rebondit-il ou émet-il deux fois un signal ?
C'est ce qu'on appelle le “rebond de l'interrupteur”. Il se produit lorsque les contacts métalliques s'entrechoquent et vibrent de manière microscopique avant de se stabiliser. Bien qu'une bonne intégration matérielle soit utile (placage d'or, bon alignement), ce problème est généralement résolu par le logiciel. Votre microprogramme doit comporter un code de “débondage” qui ignore les signaux trop rapprochés (par exemple, dans un intervalle de 20 ms).