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薄膜开关的介绍一．薄膜开关简介：薄膜开关是具有一定柔性的绝缘材料层和导电材料层组成的，一种多层结构非自锁按键开关。它集按键开关、面板功能标记、读数显示窗、指示灯透明窗、开关电路引出线以及常规面版上所要标注的文字、符号、装饰内容为一体，从而构成电子操纵系统的总成。薄膜开关是采用丝网印刷技术加工而成的，不仅具有对机电产品控制面板外观的装饰作用，更具有操纵整机电路完整的功能作用，使装饰与功能集于一体。薄膜开关产品带来了电子产品外观及操作系统的根本变革。二．薄膜开关的特点：1.耐久性薄膜开关的寿命一般可以达到一百万次以上，弹性薄膜虽然经过百万次的蠕变，但蠕变的幅度很小，但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，磨损量很小。2.密封性好由于薄膜开关是整体密封结构，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，从而更适用于各种恶劣的环境。3.体积小，重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，且由多层薄膜组合而成，所有开关之间的连线及引出线是由丝网印刷一次性完成，总厚度一般在1mm以下，因此缩小了体积，减轻了重量，提高了可靠性。4.色彩丰富和外形美观根据使用者的设计构思，在色彩和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撕掉离形纸，就可以牢固地粘贴在整机表面，其引出线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。薄膜开关短路、连动故障原因三．薄膜开关的应用1.仪器仪表：测量仪器、分析仪器、医疗电子仪器等。2.机电一体化产品：数控机床、智能机器人、电子衡器、印刷机械、彩扩设备、工业照相机等。3.微处理机系统4.办公自动化设备：传真机、复印机、计算器、翻译机等5.家用电器及电子玩具：洗衣机、冰箱、微波炉、洗碗机、音像设备等。四．薄膜开关的标准规范1.电子特性：电路等级：35V（DC），100mA，1W接触电阻：10Ω～500Ω（根据引线长度及所用材料的不同而变化）绝缘阻抗：100MΩ100VDC介质耐压：250VDC/1分钟，1mA，测试后无击穿、飞弧现象触点抖动时间：≤5ms使用寿命：平面型≥五百万次：触感型≥一百万次2.机械特性操作压力：平面型57～284g（2～10oz）：触感型170～397g（6～14oz）开关行程：平面型0.1～0.3mm：触感型0.4～1mm3.环境参数操作温度：-40℃～+80℃储存温度：-40℃～+85℃湿度：40℃，90%～95%，240小时五．薄膜开关的基本结构六．薄膜开关的材料选用1.面版材料：一般分为PC（Polycarbonate）和PET（Polyester）两大类。(1)有亮面和雾面(细砂、中砂、粗砂)(2)常用厚度为0.125、0.175、0.25mm(3)特殊处理的有HP系列（如HP40、HP60和HP92S等）(4)PC材料的优点：油墨附着力好。(5)PC材料的缺点：抗腐蚀性差，不易用于户外产品。(6)通常有视窗的用亮面PC，无视窗的用雾面PC雾面PC耐刮伤。PC：PET：(1)有亮面和雾面：雾面：Autotype（厚度为0.15mm和0.20mm）Kimoto（厚度为0.125mm和0.188mm）亮面：Autotype（厚度为0.18mm和0.25mm）Izaya（厚度为0.125mm和0.188mm）以上PET均为处理过的PET。(2)AutotypePET对油墨有极好的附着力，其材料分子结构具有柔软和刚硬相结合的性能，有良好的外观和尺寸稳定性。(3)PET材料的优点：抗腐蚀性能好，耐恶劣环境，耐弯折，耐温性好，弹性好。(4)PET材料的缺点：相对PC材料，油墨的附着力稍差。(5)雾面PET耐刮伤。PET材料打凸有触感，PC材料打凸触感相对较差。一般情况下，面版不打凸时用薄材料，打凸时用厚材料，上线路打凸时用薄材料，放弹片的产品用薄材料，所有这些，都是为了薄膜开关手感好。2.线路材料：PET具有良好的绝缘性和耐热性，具有较高的机械强度、透明性，特别具有抗折性和高弹性，因此PET是制作薄膜开关线路的理想材料。(1)一般都用未处理的PET(2)厚度有0.075、0.1、0.125mm。(3)一般选择0.125mm为宜，过厚反应迟钝，开关灵敏度较差，过薄弹性不足，也不利于引出线端的插接。3.键片（隔离层）材料：一般为0.1、0.15、0.20、和0.25mm厚的双面胶。键片的厚度取决于键位的大小和形状，这对于薄膜开关的操作压力以及开关的灵敏度和可靠性有直接关系。因此，键位孔尺寸应该与键位图形尺寸保持一致，当键位孔尺寸越大时，键片的厚度也随之增加。七．设计规范1.检查客户提供的资料是否完整：a.工程图（标注完整的尺寸及公差，标注清楚窗口、冲孔，LED极性、颜色等）b.色票c.*.ai或*.cdr图档d.矩阵e.引出线PIN脚的排列f.机壳或样品2.键片通气槽对于键片，除了冲键片孔，还需要加工空气导向槽即通气槽，通气槽的作用，是导通被密封在薄膜开关内的空气。通气槽的设计不是任意的，它应根据相邻键位的关系，键片孔吞纳空气量的多少，决定分流去向，这样才能更好地借助空气动力作用，迫使相关键位可靠分离。通气槽一般宽2mm，键片孔连接通气槽不少于3个，4－6个键连接效果较佳。如键位数少于3个，键位通气槽需对外通气。对外通气，按键触感好。3.线路线宽最细为0.3mm，一般为0.8－1.0mm。4.线路走线一般应在线路外形单边2mm以内。5.线路外形一般比面板外形单边小0.5mm（便于组配）。6.引出线手指部位，需用碳浆覆盖银浆。碳浆是一种非金属导体浆料，不与空气中的氧化合，可以保护底层银浆不受氧化；碳又具有较高的抗磨耗性，利于引线与连接端子的插拔。八．油墨分导电油墨、绝缘油墨、消光油墨和彩色油墨。1.导电油墨：银浆、碳浆和银碳混合浆2.绝缘油墨：起绝缘作用，一般用于跳线绝缘、整面绝缘3.消光油墨：窗口消光、面版消光4.彩色油墨：因材质不同，所使用的油墨也不同，分PC材料用油墨和PET材料用油墨。九．薄膜开关产品常见的失效方式及原因分析：1．键盘面板反应迟钝现象：轻触键盘面板无动作，必须完全按下按键使其充分接触才会有反应。原因：产品的电阻偏大，反应不灵敏。2.键盘面板出现时通时断。现象：键盘面板在使用时出现时通时断现象，无规律。在发生此现象后，对产品端子处晃动或重新插拔后，即恢复正常。原因：产品端子压合不紧，造成接触不良。3.整排按键无反应。现象：产品装机后有一排或几排按键无反应。原因：A．上、下线端子在同一方向打Pin后，存在有异向的打Pin与产品线路接触不良，造成整排按键无反应。B．产品的引出线在装机时被过度弯折，弯折处的线路断裂，造成该线路上的键位所有按键均无反应。C．因防护不当，引出线处的线路被划断，造成按键无反应。D．Pin的卡槽变形，装机后与直针接触不良或不接触。4.产品自通。现象：键盘面板装机后有误动作。原因：A．键盘面板的贴装面上有颗粒状物体或推压不平包裹有气泡，将产品片基顶起，形成自通。B．键盘面板的键位上有折痕，造成按键较灵敏。5.按键反弹迟钝。现象：键盘面板在操作结束后会出现连续动作或发出重复声音。原因：生产时操作不当，有胶粒残留在按键上。操作按键时胶粒会粘连上、下线片，产生反弹迟钝，连续动作或重复声音的不良。十．装配过程中注意的问题：1.产品装配前的测试或操作按键必须在平台上进行，以避免按键折伤或装有弹片的产品造成弹片反凹。2.装前，贴装表面应平整、清洁，不可有油污、灰尘或其他异物。3.产品不可与尖锐或较硬的物体擦划，避免线路或表面被划伤。4.产品不可使用腐蚀性液体擦拭。5.使用银丝龙的产品不可弯折，否则会使银丝龙折皱，造成外观不良。6.键盘面板的端子与直针插拔时必须用手捏在端子的Housing处。7.如发生因贴装不准等其他情况需撕下重新贴装时，产品撕下时与贴装面的角度不可大于30O，以避免产品产生折痕。