مفتاح غشائي

مفتاح الغشاء هو عبارة عن مجموعة مفاتيح مُصممة خصيصًا لفتح أو إغلاق مسار التوصيل في الدائرة الكهربائية ، ويتطلب وجود نقطة تلامس واحدة على الأقل مصنوعة من مادة مرنة أو مُثبتة عليها. يختلف تركيبه عن المفاتيح الميكانيكية التقليدية، إذ يتكون مفتاح الغشاء من طبقات رقيقة متعددة مُثبتة معًا باستخدام مواد لاصقة حساسة للضغط. ^{[ 1 ]} لكل طبقة في مجموعة مفتاح الغشاء وظيفة مختلفة، وتتطلب الميزات المُخصصة إضافة طبقات خاصة. في التطبيقات النموذجية، تُرتب عدة مفاتيح غشائية عبر هيكلها الطبقي لتشكيل واجهة لوحة مفاتيح تسمح بالتفاعل البشري للتحكم في الأنظمة الإلكترونية.

تتميز مفاتيح الأغشية بكونها المفاتيح الوحيدة التي تستفيد من مزايا الإلكترونيات المطبوعة المرنة . تُطبع هذه الدوائر عادةً على ركائز من البولي إيثيلين تيريفثالات ( PET ) أو أكسيد الإنديوم والقصدير ( ITO ). ويُملأ الحبر المستخدم في طباعة الدائرة عادةً بالنحاس أو الفضة أو الجرافيت، مما يجعله موصلاً للكهرباء.

تُعرّف الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) مفتاح الغشاء بأنه "جهاز مفتاح لحظي يكون فيه اتصال واحد على الأقل موجودًا على ركيزة مرنة أو مصنوعًا منها".

يتكون مفتاح الغشاء عادةً من 5 طبقات أو أكثر مصنوعة من مادة أساسية مرنة.

طبقات التبديل الغشائي المشتركة ^{[ 2 ]}

• الطبقة الرسومية: تُشكّل الطبقة الرسومية الطبقة العلوية لمفتاح الغشاء. وتعمل هذه الطبقة كواجهة مستخدم، حيث تُظهر عادةً للمستخدم كيفية تشغيل الجهاز. وغالبًا ما تُصنع هذه الطبقة عن طريق الطباعة الرقمية أو طباعة الشاشة بالحبر على الجهة الخلفية لركيزة من البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) أو البولي كربونات ذات الطلاء الصلب .

•مادة ​​لاصقة علوية فاصلة: عادةً ما توضع طبقة المادة اللاصقة العلوية الفاصلة أسفل الرسم وتلصق الرسم ببقية مفتاح الغشاء.

• مثبت القبة: يوضع مثبت القبة أسفل طبقة اللاصق العلوية للفاصل. تحمل طبقة مثبت القبة القباب المعدنية أو وسادات التوصيل التي ستُستخدم لتفعيل المفتاح. عادةً ما تُصنع هذه الطبقة من مادة PET رقيقة ومرنة .

• لاصق الفاصل: توضع طبقة لاصق الفاصل أسفل مثبت القبة. تحتوي هذه الطبقة على فتحات تهوية تسمح بتدفق الهواء عند تشغيل المفاتيح اللمسية.

• طبقة الدائرة: عادةً ما تُطبع أحبار موصلة على صفائح رقيقة ومرنة من مادة PET لتشكيل طبقة الدائرة. تُستخدم أحبار الفضة والكربون بشكل شائع. في بعض الأحيان، تُستخدم لوحات الدوائر المطبوعة المرنة (FPCs) أو لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) بدلاً منها. تُمكّن طبقة الدائرة مفتاح الغشاء من العمل. عندما لا يكون المفتاح مُفعّلاً، تكون الدائرة مفتوحة ولا يمر التيار. عندما يُفعّل المستخدم المفتاح بالضغط على القبة المعدنية أو لوحة التوصيل، تُغلق الدائرة ويمر التيار، مما يُحفّز الاستجابة المناسبة من مفتاح الغشاء.

•مادة ​​لاصقة للتثبيت: الطبقة السفلية من مفتاح الغشاء هي المادة اللاصقة للتثبيت، والتي تستخدم لربط مفتاح الغشاء بالتطبيق المطلوب.

تُجمّع طبقات مفتاح الغشاء عادةً باستخدام مواد لاصقة حساسة للضغط، على الرغم من إمكانية تثبيت التصاميم غير المكلفة معًا بوسائل ميكانيكية أخرى مثل غلاف لوحة المفاتيح. ^{[ 3 ]}

تشمل التطبيقات الكلاسيكية للمفاتيح الغشائية لوحة فرن الميكروويف ، ولوحة التحكم في مكيف الهواء ، وجهاز التحكم عن بعد للتلفزيون ، وما إلى ذلك. ويمكن توفير ردود الفعل اللمسية للمفاتيح عن طريق نقش الطبقة العلوية من مادة PET أو تضمين قباب معدنية قابلة للكسر، أو قباب من البوليستر، أو تشكيل الطبقة الرسومية.

تشمل مزايا مفاتيح الغشاء سهولة التنظيف، وقدرتها على منع التسرب، وتصميمها النحيف. يمكن استخدام مفاتيح الغشاء مع أنظمة تحكم أخرى مثل شاشات اللمس، ولوحات المفاتيح، والإضاءة، كما يمكن أن تكون معقدة مثل لوحات مفاتيح الغشاء ولوحات المفاتيح في الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر. إنها واجهات مستخدم موثوقة وفعالة ومنخفضة التكلفة، ومناسبة لمجموعة واسعة من المنتجات، ومتوفرة مع العديد من الخيارات الإبداعية. ^{[ 4 ]}

بحسب الصناعة والتطبيق، يُشار إلى مفاتيح الغشاء أيضاً باسم لوحات مفاتيح الغشاء ولوحات مفاتيح الغشاء. ^{[ 5 ]}

خيارات التخصيص

• يمكن تخصيص الأبعاد الكلية والتخطيطات الرئيسية وفقًا للرسومات الهندسية للعميل
• تتوفر كل من القباب المعدنية الملموسة والأنواع المسطحة غير الملموسة
• يمكن ضبط الإضاءة الخلفية بتقنية LED والإضاءة الخلفية بتقنية EL للاستخدام في بيئات الإضاءة المنخفضة
• يتوفر لاصق 3M عالي القوة كخيار إضافي لضمان ثبات التركيب
• يدعم المصنعون طلبات تجريبية بكميات صغيرة والإنتاج الضخم للمشترين العالميين

• لوحة مفاتيح من مطاط السيليكون