薄膜开关印刷工艺的简要介绍

一.薄膜开关的特点,应用与分类

 1.特点

众所周知,开关在电子整机产品中,起着一个传递指令信息的作用。开关的品种有很多,其发展随着电子整机产品的进步而不断更新。20世纪50年代以奋力元件的钮子开关,拨动开关,转换开关占主导地位;60年代出现了以琴键开关为代表的组合开关,用以完成简单的功能转换;随着应用领域的扩展和整机功能的增加,70年代又出现了导电橡胶的键盘开关,而薄膜开关是在70年代末80年代初期研究开发的一种新型电子器件,它是顺应电子整机产品向小型化,数字化,智能化,多功能化发展需要的产物。

    薄膜开关是在挠性聚碳酸脂或聚脂薄膜上用导电浆料印刷触点电路制成的开关,是触点开关的一种。

    薄膜开关为平面型,多层组合,密封式结构,是集按键开关,面板功能标记,读数显示透明窗,指示灯窗孔及电路为一体的电子整机操纵系统的总成。

    它具有以下特点：

    （1）耐久性

    薄膜开关的寿命一般可以达到一百万次以上,之所以有这样长的寿命,是由于开关的动作只由弹性薄膜的垂直方向弹动实现的。弹性薄膜虽然经过百万次的蠕动,但由于蠕变的幅度很小,仅为0.1~0.3mm（既开关行程）,加之材料选择的合理性,远远没有达到薄膜的屈服极限,因此薄膜材料能够承受一百万次以上的寿命而不变形。从另一方面讲,开关的触点是垂直接触,磨损量甚小;而丝网印刷的触点能形成足够的厚度,并且在银浆触点上在增印一层导电碳,以达到高耐磨,自润滑的目的,因此薄膜开关的寿命,比机械式触点开关提高数十倍以上。

    （2）密封性能好

    由于薄膜开关是整体密封性结构,开关的触点不受有害气体的侵蚀,不易氧化;具有防水防尘的特点,从而更适合用于各种恶劣环境。

    （3）体积小,质量轻和结构可靠

    薄膜开关在设计上可以排列组合成薄膜键盘,其设置密度大,而且它是由多层薄膜组合而成的密封薄片式结构,所有开关之间的连接线及引出线是由丝网印刷一次性完成,总厚度在1~3mm,因此缩小了体积,减轻了质量,提高了可靠性。

    （4）色彩丰富和外形美观

    薄膜开关可以根据使用者的设计构思,在色彩的图案的设计上体现个性化,在装饰效果上体现出材质美,装饰美,工艺美的综合特征。

    （5）降低机电产品的配套成本

    传统的机械式开关,在安装时需要焊接,甚至要配合固定支架。而薄膜开关的安装为粘贴式,只要揭去背胶纸,就可以牢固地粘贴在整机表面,其引线出口插入整机后置电路的插座上,瞬间便可接通电路。省工,省料,降低了整机的配套成本。

    2.应用

    薄膜开关是一种非自琐开关。

适用于开关功率小于1W啊,最大工作电压：42V（DC）或25V（DC）,最大工作电流小于100mA工作场合。可广泛应用于一切微机,数控。智能化仪器|仪表,仪表及兼有判别,记忆功能的电子电路的众多领域。

    3.薄膜开关的分类

    薄膜开关可以按使用环境或电路基材两大特征分别进行分类。按环境分类可以分为赏用薄膜开关和军用薄膜开关两大类;若按电路基材,即按电路形成方式可分为导电印料印刷电路和覆铜箔蚀刻电路两大类薄膜开关。

    （1）商用薄膜开关

    1991年7月1日发布,1992年实施的中华人民共和国机械行业标准JB5045－－91《薄膜键盘技术条件》中对薄膜开关高,低温,恒定湿热,温度变化的考核标准为：

    高温：（55+/-2）度（72h）

    低温：（-40+/-3）度（16h）

    恒定湿热：（40+/-2）度{相对湿度为96%+/-（2~3）%,历时96h}

    温度变化：-40~50度（5次循环试验后,在正常大气条件下恢复2h

    凡是能够通过这种考核条件的且具有薄膜开关一般功能的薄膜开关,通常均可称之为商用薄膜开关,是薄膜开关中最常见也是最具薄膜开关特色的产品。

    商用薄膜开关的面板层通常为PC或PET薄膜为基材,电路基材为导电银浆、或导电银碳浆混合浆料;导电印料的载体采用PET薄膜。出于应用环境和降低制造成本的考虑,其隔离层通常采用廉价的PVC薄膜。

    （2）军用薄膜开关

    两者最大的区别是使用的环境不同,军用的薄膜开关的使用环境相当恶劣。仅就环境温度而言,其工作条件不仅需要满足-54~70度,同时它还需要接受-55~100度、循环3次的温度冲击。而且在国外军用标准中,高温试验规定工作温度为125度,高温存放温度150度,很明显商用薄膜开关是不适合在这样的恶劣的军事环境中工作的。