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薄膜按鍵開關(guān)工作原理及組成結(jié)構(gòu)

  • ?分類:常見問答
  • ?作者:三榮部品
  • ?發(fā)布日期:2021-03-04 15:40:53
  薄膜按健開關(guān)(Metal dome array),是一塊帶觸點(diǎn)的PET薄片(包括金屬彈片也叫鍋?zhàn)衅迷赑CB、FPC等線路板上作為開關(guān)使用,在使用者與儀器之間起到一個(gè)重要的觸感型開關(guān)的作用。與傳統(tǒng)的硅膠按鍵相比,薄膜按鍵具有更好的手感、更長(zhǎng)的壽命,可以間接地提高使用導(dǎo)電膜的各類型開關(guān)的生產(chǎn)效率。薄膜按鍵上的觸點(diǎn)位于PCB板上的導(dǎo)電部位(大部分位于線路板上的金手指上方),當(dāng)按鍵受到外力按壓時(shí),觸點(diǎn)的中心點(diǎn)下凹,接觸到PCB上的線路,從而形成回路,電流通過,整個(gè)產(chǎn)品就得以正常工作。下面三榮部品簡(jiǎn)述薄膜按鍵開關(guān)結(jié)構(gòu)組成與工作原理!
 
薄膜輕觸開關(guān)

一、薄膜開關(guān)結(jié)構(gòu)組成

  1.薄膜開關(guān)結(jié)構(gòu)
  ①薄膜按鍵都是“按鍵+薄膜”的基本結(jié)構(gòu),所以,按鍵的手感、特色等很大方面都取決于薄膜按鍵的設(shè)計(jì)。考慮到開關(guān)觸點(diǎn)的分離和回彈的可靠性,薄膜的厚度一般選擇在0.125-0.2mm為最佳,過薄回彈無力,觸點(diǎn)分離不靈敏。過厚反應(yīng)遲鈍增加操作力度。
 
  ②薄膜鍵體較大,如方形按鍵對(duì)角線長(zhǎng)度或園形鍵按鍵直徑大于12mm時(shí),選用0.15或0.2毫米厚的薄膜。薄膜稍厚,反彈有力,鍵體經(jīng)多次按后薄膜松弛的傾向較小,從而保證觸點(diǎn)的正常工作。當(dāng)隔離層愈薄,電路基材薄膜厚度應(yīng)該要厚,過薄的薄膜容易出現(xiàn)觸點(diǎn)的自通。平面型按鍵允許選用稍厚一點(diǎn)的薄膜材料,而用作于電路觸點(diǎn)鼓泡的薄膜一般宜采用0.125毫米厚的薄膜,只有在鼓泡球徑大而球頂?shù)南腋咻^小的情況下,才宜采用較厚的薄膜。
薄膜按鍵
  ③薄膜按鍵是電子按鍵產(chǎn)品中必備的構(gòu)成結(jié)構(gòu),它是金屬彈簧片按鍵產(chǎn)品和導(dǎo)電膠按鍵產(chǎn)品內(nèi)置的導(dǎo)電膜,薄膜按鍵的作用是起到按鍵產(chǎn)品中的開關(guān)導(dǎo)電作用,常用在PCB以及FPC線路板上的導(dǎo)電薄片。薄膜按鍵的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,直接將接觸的按鍵蓋、鍵帽取下以后可以看到按鍵下方的薄膜電路和電路板。
 
  2.薄膜開關(guān)組成部分
  一般來說,常見的薄膜開關(guān)主要由6層材料組成,按照從表到里的順序分別是面板、面膠、上電路、隔離層、下電路、底膠。
  下面分別介紹各層結(jié)構(gòu):
  ①面板:面板是整個(gè)薄膜開關(guān)的“外衣”,在適當(dāng)安排好按鍵的基礎(chǔ)上,通過不同的顏色、圖案、按鍵形狀,對(duì)整個(gè)薄膜開關(guān)起到必要的裝飾作用。面板層最主要的作用在于起標(biāo)識(shí)和按鍵作用,所以選用材料必須具有高透明度、高油墨附著力、高彈性、防折性等特點(diǎn)。
薄膜開關(guān)
  ②上電路、下電路:上、下電路是薄膜開關(guān)的電器組成部分,也是開關(guān)的“關(guān)”“鍵”所在,其性能直接影響到開關(guān)電器性能的好壞,主要是由在薄膜上印上一層導(dǎo)電材料而形成。上、下電路擔(dān)當(dāng)?shù)氖情_關(guān)閉合所必備的兩個(gè)觸電角色,其厚度一般在0.05--0.175MM以內(nèi),最常見的就是用0.125MM PET。
薄膜按鍵開關(guān)結(jié)構(gòu)圖
 
  ③面膠、隔離層、底膠:這三層結(jié)構(gòu)的材料都是雙面膠,由于在開關(guān)結(jié)構(gòu)中所處的位置不同而有不同的名稱。三層雙面膠由各自所處的層次不同而有不同的厚度,這個(gè)主要是根據(jù)開關(guān)的厚度、按鍵的操作力來決定的。
 

二、薄膜開關(guān)工作原理

  1.薄膜開關(guān)是集按鍵功能、指示元件、儀器面板為一體的一個(gè)操作系統(tǒng)。由面板、上電路、隔離層、下電路四部分組成。按下薄膜開關(guān),上電路的觸點(diǎn)向下變形,與下電路的極板接觸導(dǎo)通,手指松開后,上電路觸點(diǎn)反彈回來,電路斷開,回路觸發(fā)一個(gè)信號(hào)。薄膜開關(guān)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),外形美觀,密封性好。具有防潮濕,使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電子通訊、電子測(cè)量的儀器,工業(yè)控制,醫(yī)療設(shè)備,汽車工業(yè),智能玩具,家用電器等領(lǐng)域。
 
  2.薄膜開關(guān)的基本工作原理如下:當(dāng)面板未被按下時(shí),薄膜開關(guān)處于常規(guī)狀態(tài),其上、下觸點(diǎn)呈斷開狀態(tài),隔離層對(duì)上下線路起隔離作用;當(dāng)面板被按下時(shí),上電路的觸點(diǎn)向下變形,與下線路重合并使線路導(dǎo)通,導(dǎo)通后的線路給外部連接儀器(基材)以信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)的功能;當(dāng)手指松開后,上電路觸點(diǎn)反彈回來,電路斷開,回路觸發(fā)一個(gè)信號(hào)。
 

三、薄膜開關(guān)特點(diǎn)

  1.薄膜按鍵的使用壽命大約是在100萬次以上,這比普通的硅膠按鍵20萬次得平均壽命要高的多,這主要是因?yàn)楸∧ぐ存I主要的由電路觸點(diǎn)來工作的,所以薄膜按鍵的壽命主要也是和電路觸點(diǎn)相互聯(lián)系的,一般電路觸點(diǎn)只要在上面印上一層保護(hù)的材質(zhì)如碳元素的產(chǎn)品,可以提高耐磨型同時(shí)也不影響導(dǎo)電的性能,也延長(zhǎng)了開關(guān)的壽命
 
  2.薄膜按鍵的接觸電阻是影響工作穩(wěn)定性的最主要因素,接觸電阻是指薄膜按鍵開關(guān)回路給后置電路的電阻值,隨著技術(shù)的發(fā)展薄膜按鍵將柔性線路取代傳統(tǒng)的銀漿作為電路,這樣可以很好的提高薄膜按鍵的穩(wěn)定性。
 
  3.薄膜按鍵以成本低、工藝簡(jiǎn)單和手感好等優(yōu)勢(shì)占有著絕大部分市場(chǎng),日常生活中所使用的鍵盤基本都是都是薄膜按鍵,薄膜按還具有按鍵鍵薄、柔軟、防護(hù)性能好,而且薄膜按鍵的生產(chǎn)成本大概與傳統(tǒng)的硅膠按鍵的生產(chǎn)成本差不多
 
四、薄膜開關(guān)使用壽命
  1.薄膜開關(guān)的壽命一般可以達(dá)到100萬次以上,開關(guān)的動(dòng)作只由彈性薄膜的垂直方向彈動(dòng)實(shí)現(xiàn),彈性薄膜雖然經(jīng)過百萬次的蠕動(dòng),由于時(shí)蠕動(dòng)的幅度很小。僅為0.1-0.3MM,加之材料選擇的合理性,因此薄膜材料能夠承受一百萬次以上的大壽命而不變形,這些都是決定了薄膜開關(guān)的耐久性。
薄膜按鍵開關(guān)
 
  2.薄膜開關(guān)它的密封要求嚴(yán)格,但是在生產(chǎn)完畢后,開關(guān)觸點(diǎn)不受有害氣體的侵蝕,不易氧化,防水防塵防油,適合用各種惡劣環(huán)境。薄膜開關(guān)在設(shè)計(jì)上可以排列組全成薄膜鍵盤,設(shè)置密度大,由多層薄膜組合成的密封薄片式結(jié)構(gòu),所有開關(guān)之間的連接線及引出線是由絲網(wǎng)印刷一次性完成。總厚度在1-3MM。大大的縮小了體積。質(zhì)量輕巧可靠。與傳統(tǒng)的機(jī)械式開關(guān)相比,它的安裝方便簡(jiǎn)潔。只需輕輕的粘貼式,揭去背膠紙,即可固定整機(jī)表面,將引線出口插入整機(jī)后置電路的插座上,瞬間便可接通電路,完成整個(gè)產(chǎn)品的使用。在外形的設(shè)計(jì)上,可以根據(jù)使用者的設(shè)計(jì)構(gòu)思,在色彩圖案上體現(xiàn)個(gè)性化在裝飾效果上體現(xiàn)出材質(zhì)及生產(chǎn)的工藝的美感。
 

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