Brevet FR2500714A1 — publié le 19820827

Des claviers à touches électriques, destinés à l'introduction manuelle de données dans des systèmes de traitement, ont utilisé de plus en plus au cours des der- nières années des circuits capacitifs, car ces commuta- teurs à touches capacitifs, lorsqu'ils sont convenablement conçus, peuvent fonctionner de manière fiable et à un faible coût. Dans de tels claviers à touches, il est extré- mement souhaitable de réaliser la plaquette à circuits à un coût minimal. Des plaquettes à circuits double face, por- tant des circuits en cuivre réalisés par attaque chimique sur leurs deux faces, ont été utilisées dans de tels cla- viers à touches, car la complexité du dispositif exige de telles plaquettes double face. Cependant, le coût de fabrication de ces plaquettes est indésirablement élevé. Une encre conductrice a été utilisée dans divers produits électriques, à un coût inférieur, mais les réseaux de circuitsformés avec une telle encre ne peuvent être sou- dés de manière fiable, en général avec les techniques clas- siques de soudage sur plaquettes. La plaquette à circuits selon l'invention utilise une encre conductrice à bon mar- ché sur une face, afin de réduire le coût, tout en conser- vant des circuits réalisés par attaque chimique sur l'autre face pour permettre un soudage fiable par la mise en oeuvre de procédés classiques de soudage. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: la figure 1 est une vue en perspective éclatée des plaques fixe et mobile et du plongeur d'un commutateur capacitif à touche fixé à la plaquette à circuits selon l'invention; la figure 2 est une coupe longitudinale du com- mutateur et de la plaquette à circuits le plongeur étant en position non enfoncée; et la figure 3 est une coupe longitudinale du com- mutateur et de la plaquette à-circuits alors que le plon- geur est en position enfoncée, le commutateur étant ac- tionné. La figure 1 représente en perspective un commu- tateur 10 à touche fixé à la plaquette à circuits selon l'invention. Dans chaque position de touche du clavier, une plaque horizontale et fixe 12 de condensateur est for- mée d'une encre conductrice appliquée par sériaraphie ou par impression sur la surface supérieure de la plaquette 14 à circuits imprimés,et elle est revêtue d'une mince couche diélectrique et isolante 16, qui peut être une ma- tière de masquage à base de résine époxy, pour le soudage, et qui est de préférence appliquée par sérigraphie ou par impression. Une matière convenable est commercialisée sous la dénomination "Wornow solder resist SR 0O0OR" par la firme Hyslo Division of the Dexter Corporation. Si la matière est appliquée par sérigraphie, on peut utiliser un écran d'acier inoxydable à mailles d'ouverture de 0,074 mm. La plaque mobile 18 est formée d'un élément plat et allongé 20 de support qui porte deux languettes 22, 24 faisant saillie vers le bas et formées sur une barrette 26. Les languettes 22 et 24 s'ajustent dans des trous cor- respondants 28 et 30 ménagés dans la plaquette à circuits imprimés afin de pouvoir être soudées dans ces trous pour établir des connexions électriques avec les circuits con- ducteurs 32 et 34 en cuivre qui sont réalisés par attaque chimique sur la face inférieure de la plaquette 14. Les charnières de la plaque mobile 36, 38 peuvent être des charnières à boucle du type utilisé dans les condensateurs réglables des circuits radiophoniques anciens. Le mécanisme 42 à plongeur de commande du commu- tateur à touche est de préférence réalisé sous la forme d'un -élément moulé en matière plastique qui comporte, à son extrémité supérieure, un tenon 44 de réception d'une touche, un disque 46 de support d'un ressort et partie inférieure 48 à plongeur. Cette partie 48 comporte quatre ner- vures 50 qui sont disposées de manière à présenter un pro- fil cruciforme s'ajustant dans une ouverture de forme cru- ciforme correspondante 52 ménaigee dans un bossage 54 de guidage qui fait saillie d'une embase 58. Comme représenté sur la figure 2, un ressort 60 de retour est disposé entre l'extrémité inférieure du disque 46 et la surface supérieu- re de l'embase 58. Une plaquette 62 de support s'ajuste dans une gorge 64 réalisée dans l'embase 58 afin de supporter le mécanisme de commande audessus de la plaque mobile du condensateur. Le mécanisme de dépassement de course du commuta- teur à touche est formé d'un bras curviligne d'une seule pièce et élastique 66, monté en porte-à-faux et faisant saillie de l'extrémité inférieure de l'une des nervures du plongeur. La forme du bras 66 suit de préférence un arc de cercle. L'extrémité du bras comporte une tige cylindrique trans- versale 68 qui fait saillie vers l'extérieur, au-delà de la largeur du bras curviligne et sensiblement plat 66. Lorsque le plongeur est enfoncé et que le commutateur à touche. est actionné, la surface de la tige 68 porte con- tre la plaque mobile 40 du condensateur, comme montré sur les figures 2 et 3, ce qui amène à force cette plaque mobile dans une position dans laquelle elle est sensiblement parallèle à la plaque fixe du condensateur, afin qu'une flexion du bras curviligne 66 exécute la fonction souhaitée de dépassement de course. La tige 68 s'étend de préférence sur une partie importante de la largeur de la plaque mobile , afin d'assurer une répartition uniforme de la force d'actionnement sur cette plaque pour qu'aucun couple de déséquilibre ne provoque un gauchissement indésirable de cette dernière. La plaquette à circuits du commutateur capacitif à touche selon l'invention est mieux représentée sur la figure 2. Comme mentionné précédemment, la plaque 12 du condensateur est constituée d'une encre conductrice, de préférence une encre conductrice contenant un polymère épais. Dans chaque position de touche du clavier, une pla- que 12 de condensateur est formée sur la face supérieure de la plaquette, tandis qu'un circuit de cuivre, réalisé par attaque chimique,est formé sur la face inférieure de la plaquette pour réaliser les interconnexions nécessaires sur la plaquette. Des connexions traversantes peuvent être réalisées dans des trous traversant la plaquette afin de connecter électriquement les plaques 12 de condensateurs au circuit de cuivre de l'autre face de la plaquette. Pour masquer, vis-à-vis de la soudure, certaines zones de la face de la plaquette réalisée par attaque chimi- que, zones sur lesquelles aucune soudure ne doit être dé- posée, la couche isolante époxydique 70, mentionnée précé- demment, peut être appliquée par sérigraphie d'une manière classique sur la face attaquée de la plaquette. La même ma- tière peut également être appliquée sur les plaques 12 de condensateurs pour former la couche diélectrique nécessaire 16 sur l'autre face de la plaquette. En fait, la face su- périeure complète ou face des plaques fixes de condensateurs de la plaquette à circuits peut être revêtue de cette matière et toutes les connexions soudées peuvent ensuite être réali- sées sur la face de la plaquette portant les conducteurs de cuivre. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées au clavier décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Clavier à touches comportant des commutateurs capacitifs à touches, caractérisé en ce qu'il comporte un substrat plan et isolant (62), une plaque plane et fixe (12) de condensateur formée sur une première face du substrat par une encre conductrice, dans chaque position de touche, un circuit conducteur (32, 34) réalisé par attaque chimi- que sur la face opposée du substrat, et une couche isolante (16,70) appliquée sur les plaques d'encre conductrice sur la première face de la plaque afin de constituer une couche diélectrique, et sur l'autre face de la plaque afin de cons- tituer un masque de soudage. 2. Clavier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'encre conductrice est une encre formant une pel- licule épaisse et contenant un polymère. 3. Clavier selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'encre conductrice est appliquée par sérigraphie sur le substrat. 4. Clavier selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche isolante est appliquée par sérigraphie sur l'encre conductrice pour former ladite couche diélectri- que. 5. Clavier selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche isolante est constituée d'une matière époxydique isolante. 6. Clavier selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche isolante est constituée d'une matière de masquage de soudage isolante et époxydique.