薄膜开关

2019-06-08 16:44:02
kaiguan
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最后编辑:kaiguan 于 2023-04-18 10:21:59

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。


薄膜开关按结构分类及其特点


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。



薄膜开关的几种类型:


柔性薄膜开关:


柔性薄膜开关是薄膜开关的典型形式。这类薄膜开关之所以称为柔性,是因为该薄膜开关的面膜层、隔离层、电路层全部由各种不同性质的柔性薄膜所组成。柔性薄膜开关的电路层,均采用电器性能良好的聚酯薄膜(PET)作为开关电路图形的载体,此层也分装手感弹片、上下电路。由于聚酯薄膜所具有性质的影响,使得该薄膜开关具有良好的绝缘性、耐热性、抗折性和较高的回弹性。开关电路的图形,包括开关的联机及其引出线均采用低电阻,低温条件下固化的导电性涂料印刷而成。因此,整个薄膜开关的组成,具有一定的柔软性,不仅适合于平面体上使用,还能与曲面体配合。柔性薄膜开关引出线与开关体的本身是一体的,在制作群体开关的联机时,将其汇集于薄膜的某一处,并按设计指定的位置和标准的线距向外延伸,作为柔软的、可任意弯曲的、密封的引出导线与整机的后置电路相连。






硬性薄膜开关:
硬性薄膜开关是指开关的图形和线路是制作在普遍的印刷线路覆铜板上。
硬性薄膜开关的特点是取材方便,工艺稳定,阻值低,并可在其背面直接焊接电路中的某些组件。在面积不大的情况下,可省去硬质衬板层。硬性薄膜开关一般都采用金属导片作为导通迷宫触点,故较好的手感。所不利的方面,是在整机中装联不及软性薄膜开关方便,往往需要焊接并通过扁平电缆将引线引出。硬性薄膜开关的信息反馈除蜂鸣信号、LED指示外,普遍可采用金属手感弹片。



平面薄膜开关:





薄膜开关上的按键,以色彩不同表示键体的位置、形体和大小,在薄膜开关的初始阶段较为普遍。立体薄膜开关:通常,薄膜开关上的按键只是用色彩来表达键体的位置、形状和大小。这样,只能凭操作者的视觉来识别操作的准确性,由于没有适当的反馈信息表明手指是否按在了开关的有效范围使开关动作,因而影响了对整机监控的自信和操作的速度。一种使开关键体微微凸起,略高于面板,构成立体形状的薄膜开关,称为立体键开关。立体键不仅能准确地给定键体的范围,提高辨认速度,使操作者的触觉比较敏感,同时还增进了产品外观的装饰效果. 立体键的制作。 




凸起薄膜开关:

通常,薄膜开关上的按键只是用色彩来表达键体的位置、形状和大小。这样,只能凭操作者的视觉来识别操作的准确性,由于没有适当的反馈信息,因而影响了对机子监控的自信和操作的速度。所以在面板的设计阶段就要作好安排,备有工艺孔,以便在模具压制时有精确的定位, 其立体凸起的高度一般不宜超过基材厚度的两倍。为美观产品的外观,凸起薄膜开关的凸起可有多种变化制作。


薄膜开关技术参数:

电性能

⒈工作电压:≤50V(DC)

⒉工作电流:≤100mA 

⒊接触电阻:0.5~10Ω

⒋绝缘电阻:≥100MΩ(100V/DC)

⒌基材耐压:2kV(DC)

⒍回弹时间:≤6ms

⒎回路电阻:50Ω、150Ω、350Ω三档,或以用户需要确定。

⒏绝缘油墨耐压:100V/DC

机械性能

⒈可靠性使用寿命:>100万次

⒉闭合位移:0.1~0.4mm(无触觉型) 0.4~1.0mm(触感型)

⒊健标作力:15~750g力

⒋导电银浆迁移:在55℃,温度90%,56小时后,二线间为10MΩ/50VDC

⒌银浆线上无氧化,无杂质

⒍银浆线宽≥0.3mm,最小间隔0.3mm,线路毛边<1/3,线路缺口<1/4线宽

⒎引脚间距标准 2.54 2.50 1.27 1.25 1.0 0.5mm

⒏引出线抗曲度,用d=10mm钢棍压滚80次线路不断。

环境性能

1.工作温度:-20℃~+70℃

2.存贮温度:-40℃~+85℃ 温度95%±5%

3.大 气 压:86~106KPa


印刷指标

⒈印刷尺寸偏差±0.10mm,外型边线不清编差±0.1mm

⒉套色偏差±0.11mm/100mm,绝缘油墨全部覆盖银浆线路

⒊无油墨散,字迹无残缺

⒋色差不大于二级

⒌不得有折痕、脱漆 

⒍透明窗透明清洁,色泽均匀,不得有刮伤、针孔、杂质。


对于维修人员来说,一些老式设备在配不到原机使用的薄膜开关时,可以记录下按键所对应的线号,然后用一般按钮(轻触开关)加组线方式替换。效果完全一样,但比较费事。


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