Jest wiele rozwiązań konstrukcji przycisku: przełączniki tablicowe, typu micro-switch, dotykowe (pojemnościowe i rezystancyjne) oraz membranowe. W handlu dostępne jest mnóstwo przycisków do montażu tablicowego o klasie szczelności do IP67 włącznie. Wiele modeli jest w wykonaniach wandaloodpornych także z podświetleniem. Typowy przycisk tablicowy ma szereg zalet: łatwość montażu, wymiany, dużą odporność na niską kulturę obsługi. Do wad należy zaliczyć duże wymiary oraz wysoką cenę (w szczególności w wersjach podświetlanych).
Od kilku lat rośnie zainteresowanie technologiami dotykowymi: znaną od lat rezystancyjną oraz pojemnościową. Ta druga weszła przebojem na rynek touchscreenów oraz zdobywa coraz większą popularność w sprzęcie AGD. Touchpanel rezystancyjny ma wciąż silną pozycję na rynku paneli HMI. Sukces technologii pojemnościowej jest oparty na jej niezaprzeczalnej zalecie – braku elementów mechanicznych, które ulegałyby zużyciu. Dodatkowo aplikację ułatwia coraz szersza oferta dedykowanych chipów – zarówno do aplikacji pojedynczych przycisków, aż po touchscreeny wszelkich typów. Ponadto brak elementów mechanicznych ułatwia zapewnienie szczelności i niemal dowolny poziom IP czy ATEX. Dodatkowych atutem możliwość naniesienia grafiki na szkło, poliwęglan i inne wytrzymałe materiały. Było prawdopodobne, że ta technologia zdominuje rynek aplikacji przemysłowych – ma ona jednak do dziś nie wyeliminowane wady, które pod znakiem zapytania stawiają jej przydatność w tym sektorze. Jest nią wciąż niewystarczająca niezawodność rozpoznania „naciśnięcia” oraz fakt, że klawisz musi być obsługiwany gołym palcem. O ile w tabletach, czy sprzęcie AGD nie są to przeszkody, to pewność zadziałania ma kluczowe znaczenie w sterownikach przemysłowych.
Na tym rynku wciąż prym wiodą klawiatury oparte o „pełnoletnie” technologie: mikroprzełączniki, membrany foliowe i metalowe itp. Okazuje się, że nowe technologie nie niwelują ostatecznie problemów znanych i z dużą inwencją rozwiązywanych w „klasycznych” technikach.
W przypadku typowego panelu bazującego na mikroprzełącznikach i folii maskującej jednym z głównych problemów jest zapewnienie szczelności urządzenia. Szczelność łatwo zapewnić przez odpowiednie zaprojektowanie obudowy. Słabym punktem wszelkich rozwiązań bazujących na naklejanych foliach jest ochrona ich brzegów. Popularne kleje przemysłowe (3M, Tesa, Nitto-Denko) mają świetne parametry adhezji i można dobrać odpowiedni klej do niemal każdej powierzchni, jednak niezabezpieczenie brzegu naraża warstwę klejową na penetrację wody, środków dezynfekcyjnych czy agresywnych środków czyszczących stosowanych w przemyśle spożywczym. Zaprojektowanie i wykonanie obudowy spełniającej wymagania technologiczne i środowiskowe, nie jest dziś jednak zadaniem skomplikowanym. Jako że klienci z branż przemysłowych stawiają wysoką trwałość i niezawodność ponad dążeniem do ekstremalnej redukcji kosztów, nasze rozwiązania bazują na dość specyficznych materiałach. Obwody elektryczne są realizowane na bazie typowych laminatów FR4+Cu oraz PET+Cu dla obwodów giętkich. Zapewnia to wysoką trwałość choć jest nieco droższe w produkcji.
Folie PET używane do produkcji klawiatur oraz wspomniane kleje zapewniają wysoką wytrzymałość i szczelność nawet w wyjątkowo niekorzystnych warunkach. Chciałbym tu szczególnie zaprezentować rodzinę konstrukcji o specjalnym przeznaczeniu – klawiatury do urządzeń pracujących w kopalniach. Jej przedstawicielem jest klawiatura pilota kombajnu górniczego. W trakcie kilkunastu lat współpracy z jednym z naszych klientów, wyewoluowała konstrukcja niemal niezniszczalna, mimo, że w warstwie elektrycznej bazująca na typowym PCB z laminatu FR4. Zastosowane metalowe membrany o sile nacisku ponad 700G i dużym skoku zapewniają trwałość przycisku, silikonowe pokrycie zapewnia ochronę frontowej folii PET. Wersje z wyświetlaczem mają pokrycia przezroczystymi warstwami ekranującymi. Taka konstrukcja umożliwia zaliczenie do urządzeń górniczych kategorii M1 oraz zapewnia zachowanie stopnia ochrony przeciwwybuchowej Ex ia,ib.
Początkowo technologia klawiatury membranowej miała być lekarstwem na wysokie koszty stosowanych wcześniej konstrukcji oraz umożliwić wejście z tanim, estetycznym i łatwym do aplikacji produktem na rynek masowy. Okazuje się jednak, że postęp w dziedzinie elektroniki umożliwił powstanie jeszcze bardziej elastycznych rozwiązań. Prawdopodobnie technologia membranowa w końcu odejdzie, na razie jednak broni się niezwykle skutecznie w zastosowaniach przemysłowych – także tych ekstremalnych – choć prawdopodobnie niewielu tego się spodziewało.