薄膜开关编辑

日期:2020-01-09     浏览:155    
0薄膜开关简介
薄膜开关是集按键功能、指示元件、仪器面板为一体的一个操作系统。由面板、上电路、隔离层、下电路四部分组成。按下薄膜开关,上电路的触点向下变形,与下电路的极板接触导通,手指松开后,上电路触点反弹回来,电路断开,回路触发一个信号。薄膜开关结构严谨,外形美观,密封性好。具有防潮湿,使用寿命长等特点。广泛应用于电子通讯、电子测量的仪器,工业控制,医疗设备,汽车工业,智能玩具,家用电器等领域。
中文名
薄膜开关
外文名
membrane switch
别    称
轻触式键盘
塑料基材厚度
0.25mm以下
类    别
新型电子元器件
1薄膜开关基本介绍
薄膜开关又称轻触式键盘,采用平面多层组合而成的整体密封结构,是将按键开关、面板、标记、符号显示及衬板密封在一起的集光、机、电一体化的一种新型电子元器件,是电子产品外观结构根本性的变革,它可取代常规分立元件的按键,更可靠地执行操作系统的任务。 
薄膜开关具有良好的防水、防尘、防油、防有害气体侵蚀、性能稳定可靠、重量轻、体积小、寿命长、装联方便,面板可洗涤而字符不受损伤,色彩丰富,美观大方等优点。使用薄膜开关令您的产品更具时代特色。薄膜开关主要类型薄膜开关面板是一种由刚性或柔性印制电路板为基体,安装上有手感或无手感按键,再覆以印刷有彩色装饰性图案的塑料(聚碳酸酯PC、聚酯PET等)薄膜面板构成的、集开关功能和装饰性功能为一体的电子部件,是一种新型的人机对话界面。其开关电路与整机的连接方式可采用焊接或插接的方式来完成。 
2薄膜开关按结构分类
1)平面式无触感型:
使用寿命长,但无触感; 
2)胶片凸面触感型:
有良好的触感,但使用寿命相对较短; 
3)凸边框式无触感型:
外表美观,有较强的立体感,但无触感; 
4) 凸边框式触感型:
外表美观,有较强的立体感,且有触感; 
5)面版打凸触感型:
(a)型:设计不当时,容易有两段现象,但面版破损,电器性能亦然存在;
(b)型:不存在两段现象,且结构层少,较经济,若面版破损,电器性能将不存在; 
6)金属弹片型:
(a)型:为最基本和最常用的结构.弹片既起触感的作用又起上线路的作用;
(b)型:结构复杂,用于弹片较多较密且不要有跳线的场合. 弹片放于上线路上,上、下线路导电面都向上,上线路需冲孔。此种结构导通时弹片的四个脚与中心点不在同一平面,有“两段”的情况出现。同时,弹片经常处于过度反凹的壮态,时间久了,弹片将出现不反弹的现象,不建议采用; 
(c)型:弹片放于上线路上,只起触感的作用,其上线路导电面向下,下线路导电面向上,有“两段”的情况,不建议采用; 
(d)型:弹片放于下线路,上、下线皆有走线,弹片既起触感的作用又起将上、下线路连接起来的作用;用于弹片较多、较密且不要有跳线的场合,较(b)型结构简单。设计时要注意线路走线要避开弹片的四条腿,以保证不短路。 
7)发光体型:一定要开底胶模;
(a)LED线路与下线路同层:结构简单,但如果选取的LED灯高度较高,LED灯会顶起面板,此时应将面板上的LED窗口做打凸处理,或者加厚面胶层的厚度,使其厚度大于LED灯厚度; 
(b) LED线路与下线路不同层:结构复杂,但LED视窗不一定要打凸,但必须将LED灯的上方区域挖空,防止光无法透过LED灯孔。需注意:此时下线路走线时需将LED灯孔周围避开走线。 
8)对折式:
此类型多可避免跳线且不需灌孔可使导电面可向下,此结构的缺点在对折处容易线路容易折断。 
9)内外框防水型:
外框是一个封闭的框,没有走线,对内框起保护作用,防止水气从出线凹槽处进入机壳。 
3薄膜开关具体类型介绍
4薄膜开关材料种类
聚氯乙烯PVC60℃.175~0.5/光面常温下对酸、碱和盐类稳定。耐磨性好,耐燃自熄,消声消震,电绝缘性好。热稳定性较差。低廉普通标牌、面板。 [3] 
聚碳酸酯PC-60~120℃.175~1.0光面透光率高,吸水性低,尺寸稳定性好,抗弯、抗拉、抗压强度十分优越,耐热性耐寒性、电绝缘性和耐大气老化性优良。耐药品性较差,耐疲劳性较差,易产生应力开
薄膜开关 薄膜开关
裂,输出接口端子电路一般是碳性材质印刷制成,并且没有保护涂层,受空气氧化逐渐形成脱落层,到最后导致断路而寿命终止,这是薄膜开关最容易出故障的地方,主要有环境所决定,不管使用与否,物理损坏时间是3-10年。一般适用范围最为广泛,除可满足大多数薄膜开关面板的要求外,其中光面PC的高透光率更可满足带液晶显示窗的要求。 [3] 
砂面聚酯(PET)-30~120℃.1~0.2光面 耐药品性良好,不溶于一般有机溶剂,不耐碱。具有优良的机械性能、电性能、刚性、硬度和热塑性塑料中最大的强韧性,吸水性低,耐磨损、耐摩擦性优良,尺寸稳定性高。拉伸强度能与铝膜媲美,大大高于PC、PVC。低廉因表面难以加工成亚光型,故有纹理PET较贵 是制作薄膜开关电路最理想的基材。其中有纹理PET适合对表面要求较高或具有液晶显示窗的产品。 [3] 
线路层承印材料:制作电路的基材应采用聚酯(聚邻苯二甲酸乙二醇酯)薄膜(Potyester简称PET)。它具有良好的绝缘性和耐热性,具有较高的机械强度、透明性和气密性,特别具有抗折性和高弹性,是制作薄膜开关电路的理想材料。 [3] 
5薄膜开关材料厚度
塑料基材厚度在0.25mm及以下称为薄膜,主要用作薄膜开关的面板层,其背面印有各种指示性的图案、文字来表示相应开关键位的操作区域,在厚度选择上应视面板及按键的大小而定,材料厚,触动力加大,反应迟钝;材料过薄,触动时手感差,回弹不明显。厚度在0.25mm以上称为板材,不适合立体键成型,可用作无按键操作区域的指示性的标牌面板,也可作为薄膜开关的衬板以提高其硬度。 
6薄膜开关结构
面板层
面板层一般在低于0.25MM的PET、PC等无色透光片材丝印上精美图案和文字制作而成,因面板层最主要的作用在于起标识和按键作用,所以选用材料必须具有高透明度、高油墨附着力、高弹性、高韧性等特点。 [3] 
柔性薄膜开关 柔性薄膜开关
面胶层
面胶最主要的作用是将面板层与电路层紧密相连,以达到密封和连接的效果,此层一般要求厚度在0.05---0.15MM之间,具有高强的粘性和防老化性;在生产中,一般选用专用的薄膜开关双面胶,有些薄膜开关要求能防水防高温,因此面胶也必须根据需要而使用不同性质的材料。 [3] 
控制电路上层和下层
此层均采用性能良好的聚酯薄膜(PET)作为开关电路图形的载体并在其上用特殊的工艺丝印上导电银浆和导电碳浆,使其具有导电性能,其厚度一般在0.05--0.175MM以内,最常见的是用0.125MM PET。 [3] 
夹胶层
它是处于上电路与下电路层之间并起密封和连接的作用,一般采用PET双面胶,其厚度有0.05--0.2MM不等; 在选择此层材质的时候应充分考虑产品的整体厚度,绝缘性,电路按键包手感和密封性。 [3] 
背面胶层
背胶的采用与薄膜开关与何种材质相粘贴紧密相关,比较常采用的有普通双面胶、3M胶、防水胶等。 [3] 
7薄膜开关技术参数
8薄膜开关方法步骤
1. 清洁薄膜开关需贴合的表面(要求被贴合的表面平整、无锈、无油、无尘);
2. 比对大小(把薄膜开关放到要粘贴处对比一下大小位置是否正好); 
3. 再把薄膜开关底部离心纸从边上剥去10mm左右;
4. 然后把薄膜开关放到相对应的位置贴住一部份,再慢慢撕去剩余的离心纸(在不能超过15度角的情况下),后依次贴到对应的位置。 
5. 粘贴过程中若撕去反面离心纸的薄膜开关需要先放置一下,应反面向上放置,以防粘到其他物件影响粘贴;
6. 注意事项:粘贴不能重复操作,需一次性完成;撕拉角度不能超过15度;试按手感时,一定要放平在桌面上后再按,不能拿在手上腾空按,否则均会影响薄膜开关的使用寿命。 
9薄膜开关注意事项
1. 薄膜开关与薄膜开关之间所衬的泡泡膜是为按键减低压力,防止失效,应保留; 
2. 薄膜开关正反面覆的透明膜是保护薄膜开关的显示窗,不要轻易撕掉;
3. 取出其中几张薄膜开关后,应依原样束好,但绝对不能束的太紧;
4. 有手感、数量大的薄膜面贴、薄膜开关,都需要装箱竖放,防止按键长时间重压失效; 
5. 薄膜开关的出线要保护好,不能出线朝下放置;
6. 有显示窗的薄膜开关,在拿、放时都要防止材料受力折弯,会留有折痕;
7. 薄膜开关存放于常温的室内,应做防尘、防潮处理,周围空气中没有酸性、碱性或其他腐蚀性气体。 
10薄膜开关参考资料

1.   张正牛 , 梁樘平.防水型薄膜开关: CN,1992
2.  熊祥玉 , 吴松山.薄膜开关的分类及结构特征(上):《电子工艺简讯》,1995 (7) :22-24
3.  陈德山.薄膜开关网印技术及片材、印料的选用:《网印工业》,2006 (6) :1-3
4.  熊祥玉.修订薄膜开关技术标准的必要性研究(1):《网印工业》,2003 (5) :91-96
 
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