«Intelligente» Glasscheibe als Touch-Panel

Touch-Panels aus Glas vereinen Funktion und Hygiene-Anforderungen in hohem Masse. Eine neue Beschichtungstechnik für die optische und elektrische Gestaltung solcher Bedienoberflächen verbessert deren Leistungsdichte enorm. Mehr Intelligenz bei weniger Bautiefe und höherer Zuverlässigkeit sind die ausgezeichneten Eigenschaften der neuen Lösung.

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Viele Branchen kommen heute ohne moderne, leicht zu reinigende oder zu desinfizierende Geräte nicht mehr aus, beispielsweise die Medizin, die Lebensmittelproduktion oder die Pharmazie. Hier bieten sich heute hygienisch einwandfreie Glasplatten mit integrierten Eingabefunktionen anstelle von Schmutzfängern wie etwa Schalter oder Tasten.

Schon immer boten Glasgeräte Vorteile wie Chemikalienresistenz und Hygiene. Das Unternehmen LNT Automation GmbH bietet daher auf Grundlage dieses Werkstoffes Bedienoberflächen (Touch-Panels), für die Glasscheiben so beschichtet werden, dass sowohl kapazitive Sensoren wie auch die gesamte Elektronik darauf installiert werden können. Für die Bestückung der «Touchline» genannten Eingabemodule wurde eine spezielle Löttechnik entwickelt. Durch Synergieeffekte auf den Gebieten Glasverarbeitung und rationelle Bestückung von Leiterplatten sind nun innovative Lösungen möglich. So kann selbst bei Kleinserien und Prototypen das Potential der neuen Technologie flexibel ausgeschöpft werden.

Alter Werkstoff mit neuen Möglichkeiten

Ein besonders geeignetes Material für flächendeckende Bedienpaneele ist Glas. Es verbindet hohe Beständigkeit mit einfacher Herstellung in beliebiger Grösse und mit der extrem glatten Oberfläche. Glas mit aufgemalten Motiven zu versehen ist schon seit alters her bekannt, die moderne Form dieser Technik eröffnet nun ungeahnte Möglichkeiten. Ein spezielles Verfahren zur Herstellung von Glastastaturen berücksichtigt dabei auch gleich die nachgelagerten Prozessschritte der Elektronikbestückung.

Metallbeschichtete Gläser, beispielsweise mit Goldrand, sind längst bekannt. Die neue Methode arbeitet nach einem ähnlichen Prinzip. Die Glasplatte wird von der Rückseite im gewünschten Design mit keramischen Lacken bedruckt. Über diese rein optische Schicht wird eine Isolierschicht aufgebracht. Darüber wird als elektrisch aktive Bestückungsebene mit Silberleitlack das individuelle Leiterbahnlayout aufgedruckt. Alle Schicht­­en zusammen kommen nun für eine definierte Zeit bei mehreren hundert Grad Celsius in den Ofen. Nach diesem Prozess sind nicht nur die Beschichtungen haltbar und kratzfest eingebrannt, sondern das so entstandene «Bild» auf der Scheibe ist gleichzeitig auch farbecht sowie absolut UV-beständig.

Gleichzeitig wandelt die Wärmebehandlung die ursprüngliche Glasscheibe zum Einscheiben-Sicherheitsglas um. Im Bruchfall entstehen so nur ungefährliche Glaskrümel. Das Bedienelement entspricht nun optisch bereits dem fertigen Produkt. Die Funktionsschichten liegen auf der Rückseite der Scheibe unter einer nachträglich aufgebrachten Schicht Lötlack und sind vor Umwelteinflüssen geschützt.