薄膜開(kāi)關(guān)是集按鍵功能、指示元件、儀器面板為一體的一個(gè)操縱系統(tǒng),美觀輕便,導(dǎo)電性能優(yōu)良,具有防水、防塵、防靜電干擾等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電子通訊、醫(yī)療器械、工業(yè)控制、儀器儀表、汽車(chē)工業(yè)、智能家居等領(lǐng)域。以下是薄膜開(kāi)關(guān)生產(chǎn)工藝的簡(jiǎn)單介紹。
一、工程設(shè)計(jì)
薄膜開(kāi)關(guān)的幾種常見(jiàn)結(jié)構(gòu)
薄膜開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)上分為面板層、面膠層、上電路、夾層(隔離層)、下電路和背膠等五個(gè)結(jié)構(gòu)層。 面板層一般采用厚度0.25mm以下的高韌性PET或PC透光無(wú)色片材,印刷圖案和文字而成,其主要作用是起標(biāo)識(shí)和按鍵作用;面膠一般采用0.05---0.15mm厚的強(qiáng)力雙面膠,將面板與上電路緊密相粘連;上電路和下電路均采用0.125mm厚的(有些情況會(huì)采用0.075和0.1mm的厚度)韌性優(yōu)良的聚酯薄膜(PET),絲印導(dǎo)電銀漿和導(dǎo)電碳漿,烘干老化使其具有導(dǎo)電性能,對(duì)于電路出線口接插間距小于1mm,金手指連接插座很容易刺破銀漿造成不良,建議電路整體采用耐磨性較強(qiáng)的FPC,杜絕不良;夾層是在上電路與下電路之間起絕緣和粘接的作用,一般采用厚度為0.1--0.25mm帶PET基材的雙面膠;層的背膠,要先考慮其與何種材質(zhì)相粘貼,選擇能夠與粘貼面緊密相粘的強(qiáng)力雙面膠。薄膜開(kāi)關(guān)是一個(gè)整體,所有選材均要考慮到整體的密封性、防水性、絕緣和抗老化性,戶外用薄膜開(kāi)關(guān),還要考慮到風(fēng)吹雨打,冬夏溫差變化以及太陽(yáng)照射的強(qiáng)紫外線。
工程人員對(duì)薄膜開(kāi)關(guān)的整體設(shè)計(jì),要綜合考慮,兼顧到科學(xué)性與工藝性,使生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品穩(wěn)定可靠,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
二、印刷
薄膜開(kāi)關(guān)的印刷大部分是通過(guò)絲印來(lái)完成
絲印的前期是曬版,曬版前要先用菲林對(duì)照樣品,確定菲林是否正確及有無(wú)破損,檢查網(wǎng)版是否清洗干凈,有無(wú)污穢和破損小孔,一般情況下電路用100T的網(wǎng)板,面板用120T的網(wǎng)板曬(特別精細(xì)的會(huì)用140T或160T的網(wǎng)板)。然后對(duì)照樣品確定菲林正曬還是反曬(電路要特別注意,下電路、絕緣油、跳線正曬,上電路反曬,屏蔽層正曬,印在上電路的正面)。
油墨的調(diào)配是絲印工藝中的重要工作,直接關(guān)系到薄膜開(kāi)關(guān)的外觀品質(zhì)。調(diào)色師傅要掌握好色彩知識(shí)和調(diào)墨工藝,使配好的油墨色彩鮮艷、光亮度好、色相準(zhǔn)確。
三原色變化規(guī)律
理論上任何一種顏色都能利用三原色(品紅、黃、青)的不同比例混合而成,三種原色油墨等量混合調(diào)配后可變成黑色(近似)。三種原色油墨等量混合并加入不同比例的白墨,即可配成各種不同色調(diào)的灰色墨。三種原色油墨按各種比例混調(diào),可調(diào)配成多種不同色相的間色或復(fù)色,其色相偏向比例較大的原色相。兩種原色油墨等量混合調(diào)和后,可成為標(biāo)準(zhǔn)間色;兩種原色油墨按不同比例混合調(diào)配后,可配成多種不同色相的間色,其色相趨向比例大的原色色相。此外,任何顏色的油墨中,加入白墨后其色相就顯得更明亮。反之,加入黑色油墨后,其色相就變得深暗。
絲印分手?。悠酚∷ⅲ?、半自動(dòng)機(jī)?。ㄐ∨浚⒆詣?dòng)機(jī)印。裝網(wǎng)版前先要對(duì)照樣品檢查網(wǎng)版是否正確,網(wǎng)版膜有無(wú)破損,是否曬反,(電路特別注意)。印刷過(guò)程中要反復(fù)檢查印出來(lái)的產(chǎn)品套色位置是否一致、準(zhǔn)確,有無(wú)糊版、干網(wǎng)、中塵現(xiàn)象,出現(xiàn)問(wèn)題必須及時(shí)調(diào)機(jī)糾正。每個(gè)環(huán)節(jié)都要反復(fù)檢查產(chǎn)品是否完美無(wú)瑕,養(yǎng)成自我檢查的良好習(xí)慣,同時(shí)注意保持車(chē)間及工作臺(tái)位干凈、整潔,營(yíng)選一個(gè)和諧的工作環(huán)境。
三、裝配
裝配細(xì)分為打孔、鼓泡、放彈片、貼合、成形、打端子等環(huán)節(jié)。
打孔是鼓泡的關(guān)鍵點(diǎn),孔位不準(zhǔn)就會(huì)導(dǎo)致鼓泡鍵位不居中,同時(shí)成形時(shí)也會(huì)歪,產(chǎn)生不良品。孔位采樣設(shè)置好,要看打出來(lái)的空位是否居中(孔位偏移不能大于0.05mm),不中則重新采樣。
鼓泡質(zhì)量跟模具的品質(zhì)精度戚戚相關(guān),模具鍵位弧度太錐容易使面板鼓泡后彈不起來(lái),模具鍵位弧度太大面板鼓泡后手感又會(huì)不好,要求每個(gè)鍵位的高度(0.3~0.5mm)相等,力度(160~390g力)均衡。
薄膜開(kāi)關(guān)一般采用鍍鎳彈片(鍋?zhàn)衅?,對(duì)電阻的穩(wěn)定性和按鍵靈敏度有較高要求時(shí),可采用鍍金彈片(特殊情況下也會(huì)采用鍍金端子)。裝彈片(鍋?zhàn)衅?前先把彈片擺好,用鑷子夾起彈片放在電路上的按鍵位置,確保位置居中,每放一顆彈片,都要用鑷子按一下,確保沒(méi)有雙彈片現(xiàn)象,如有雙彈片的情況出現(xiàn),薄膜開(kāi)關(guān)的手感會(huì)明顯增重,甚至是沒(méi)手感。
貼合是薄膜開(kāi)關(guān)裝配的集中體現(xiàn),是把薄膜開(kāi)關(guān)的每個(gè)結(jié)構(gòu)層粘貼成一個(gè)整體。首先是把夾層貼在下電路上,然后把上電路跟下電路對(duì)貼(放彈片的則是把彈片嵌在夾層的鍵位上,然后貼上彈片固定層),上電路正面貼上面膠,下電路背面貼背膠;如果LED走線是單獨(dú)一個(gè)結(jié)構(gòu)層的,則要把LED的透光處先沖孔,再貼LED走線層,并在背面貼上背膠;后貼面板(面板有透明窗口和燈孔的,要先把窗口和燈孔處的膠層沖空)。粘貼的每一步,都要注意不能有氣泡和雜物,膠體不能起皺褶(具體可參閱《薄膜開(kāi)關(guān)裝配手法》一文)。
沖壓成形后的薄膜開(kāi)關(guān)毛邊及模具擠彎尺寸不應(yīng)大于0.2mm,且位置應(yīng)朝向沒(méi)有導(dǎo)體一側(cè)。
金手指PIN距是2.54mm,一般要求打端子并裝黑殼(有極少的要求1.27mmPIN距打端子),端子分公端和母端,大多數(shù)薄膜開(kāi)關(guān)打母端。PIN距為1.27mm、1.0mm、0.5mm的,一般不打端子,在金手指背面貼上補(bǔ)強(qiáng),補(bǔ)強(qiáng)位置一般平齊金手指碳漿貼于金手指背面,特殊情況按指定位置。
四、檢測(cè)
外觀上薄膜開(kāi)關(guān)的面板不能有明顯的缺陷,如字符缺筆畫(huà)、粗細(xì)不一;背景色塊里有污點(diǎn)、透光點(diǎn)、脫墨、色斑、刮痕;透明窗口不清晰(F150和F200PET印UV窗口液的特別注意),溢膠、殘膠等;無(wú)偏位現(xiàn)象(印刷套版偏位≤0.15mm;上下線鍵位組合偏位≤0.3mm;線路與鍵片、面板與按鍵組合偏位≤0.3mm;面板、線路組合后四周的空白區(qū)域偏位≤0.2mm;面板按鍵處鼓泡與襯底偏位≤0.5mm)。
功能檢測(cè)要求薄膜開(kāi)關(guān)全檢,不能有斷路、短路、絕緣不良等現(xiàn)象;帶LED燈的不能有LED漏電現(xiàn)象,帶電阻的LED很快會(huì)壞死。薄膜開(kāi)關(guān)每個(gè)按鍵回路電阻值應(yīng)不大于80Ω,對(duì)于回路長(zhǎng)度大于400mm和有特殊要求回路電阻的在圖紙上另外規(guī)定。在常溫常濕環(huán)境中,導(dǎo)體線路間的絕緣電阻大于5000KΩ(500VDC1分
壽命測(cè)試要求單個(gè)按鍵在2N的力度按壓下,接觸導(dǎo)通的次數(shù)應(yīng)大于100萬(wàn)次以上(特殊要求的可測(cè)試到200萬(wàn)次)。然而察看按鍵表面有沒(méi)變形、破損,撕開(kāi)結(jié)構(gòu)層查看按間內(nèi)部結(jié)構(gòu)層有無(wú)損傷,鍵位有無(wú)磨損,壽命測(cè)試只是在相對(duì)時(shí)間內(nèi)的測(cè)試,沒(méi)有考慮實(shí)際使用時(shí)間的跨度,以及使用環(huán)境的變化。
高低溫測(cè)試,把薄膜開(kāi)關(guān)粘在殼體上,一周后放入烤箱里,溫度調(diào)到60℃恒溫(±2℃),經(jīng)過(guò)72小時(shí)的高溫作用后,從烤箱里取出冷卻后,測(cè)試電性能是否符合規(guī)定,外形尺寸有無(wú)變化,膠是否有裂開(kāi)起敲。 同理放入冰柜,經(jīng)受-20℃恒溫(±2℃),歷時(shí)120小時(shí)低溫作用后,從冰柜里取出恢復(fù)常溫后,擦除表面的水珠,測(cè)試電性能是否符合規(guī)定,外形尺寸有無(wú)變化,膠是否有裂開(kāi)起敲。對(duì)要求耐酸堿鹽的產(chǎn)品,把薄膜開(kāi)關(guān)放入含有5%的酸堿鹽溶液,取出后再進(jìn)行高低溫測(cè)試,終測(cè)試各項(xiàng)電性能、外觀是否符合規(guī)定。
五、包裝入倉(cāng)
包裝入倉(cāng)的關(guān)鍵點(diǎn)是避免重壓,要杜絕多個(gè)產(chǎn)品重疊平放,一律要求豎起排放,裝箱可考慮小箱裝入大箱,以防止按鍵長(zhǎng)時(shí)間重壓失效。薄膜開(kāi)關(guān)的出線要保護(hù)好,避免薄膜開(kāi)關(guān)引出線在任何情況下有彎折發(fā)生的可能,同時(shí)倉(cāng)庫(kù)要做好防潮、防塵處理,周?chē)諝庵袥](méi)有酸性、堿性或其他腐蝕性氣體。
鐘)。在高溫和恒濕試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)后應(yīng)不低于2000 KΩ。