
薄膜开关的定制流程
- 客户联络供给 CDR/CAD/AI/PDF 等图纸、样品,图纸由业务部与客户确定。
- 业务部门把客户供给的资料给技术部,由技术部研究最好设计方案,制图、排版,出片校正,然后把片子交给生产部。
- 生产部拿到片子后安排丝印车间绷网、制版、调墨、丝印、烘干、清洁网,做出丝印品。
- 机加工拿到片子后制作外形冲孔、胶隔层模具和压鼓模具。
- 由装配部压鼓、裁边、裁线路层、冲孔、切胶层隔层、贴面膜、清洁。
- 定做的薄膜开关、面板交由质检进行仪器测验电路,按加工单检验印刷品。
- 薄膜开关打包,依据客户请求以不同方式送货。
薄膜开关工艺介绍
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纵系统,美观轻便,导电性能优良,具有防水、防尘、防静电干扰等特点,广泛应用于电子通讯、医疗器械、工业控制、仪器仪表、汽车工业、智能家居等领域。阿斯达克电子将根据客户的定制需求制定相关工艺方案。
一、工程设计
薄膜开关结构上分为面板层、面胶层、上电路、夹层(隔离层)、下电路和背胶等结构层。面板层一般采用厚度 0.25mm 以下的高韧性 PET 或 PC 透光无色片材,印刷图案和文字而成,其主要作用是起标识和按键作用。
面胶一般采用 0.05—0.15mm 厚的强力双面胶,将面板与上电路紧密相粘连;上电路和下电路均采用 0.125mm 厚的(有些情况会采用 0.075 和 0.1mm 的厚度)韧性优良的聚酯薄膜(PET),丝印导电银浆和导电碳浆,烘干老化使其具有导电性能。
对于电路出线口接插间距小于 1mm,金手指连接插座很容易刺破银浆造成不良,建议电路整体采用耐磨性较强的 FPC,杜绝不良。
夹层是在上电路与下电路之间起绝缘和粘接的作用,一般采用厚度为 0.1—0.25mm 带 PET 基材的双面胶;最底层的背胶,要先考虑其与何种材质相粘贴,选择能够与粘贴面紧密相粘的强力双面胶。
薄膜开关是一个整体,所有选材均要考虑到整体的密封性、防水性、绝缘和抗老化性。户外用薄膜开关,还要考虑到风吹雨打,冬夏温差变化以及太阳照射的强紫外线。
工程人员对薄膜开关的整体设计,要综合考虑,兼顾到科学性与工艺性,使生产出来的产品稳定可靠,经济实用。

薄膜开关结构分层示意(含 LED 同层与不同层两种结构)
二、印刷
薄膜开关的印刷大部分是通过丝印来完成。丝印的前期是晒版,晒版前要先用菲林对照样品,确定菲林是否正确及有无破损,检查网版是否清洗干净,有无污秽和破损小孔。一般情况下电路用 100T 的网板,面板用 120T 的网板晒(特别精细的会用 140T 或 160T 的网板)。
然后对照样品确定菲林正晒还是反晒。电路要特别注意:下电路、绝缘油、跳线正晒,上电路反晒,屏蔽层正晒,印在上电路的正面。
油墨的调配是丝印工艺中的重要工作,直接关系到薄膜开关的外观品质。调色师傅要掌握好色彩知识和调墨工艺,使配好的油墨色彩鲜艳、光亮度好、色相准确。
理论上任何一种颜色都能利用三原色(品红、黄、青)的不同比例混合而成,三种原色油墨等量混合调配后可变成黑色(近似)。三种原色油墨等量混合并加入不同比例的白墨,即可配成各种不同色调的灰色墨。任何颜色的油墨中加入白墨后其色相就显得更明亮,反之加入黑色油墨后色相就变得深暗。
丝印分手印(样品印刷)、半自动机印(小批量)、自动机印。印刷过程中要反复检查印出来的产品套色位置是否一致、准确,有无糊版、干网、中尘现象,出现问题必须及时调机纠正。

三、装配
装配细分为打孔、鼓泡、放弹片、贴合、成形、打端子等环节。
打孔是鼓泡精准的关键点,孔位不准就会导致鼓泡键位不居中,同时成形时也会歪,产生不良品。孔位偏移不能大于 0.05mm。
鼓泡质量跟模具的品质精度密切相关,要求每个键位的高度(0.3~0.5mm)相等,力度(160~390g 力)均衡。
贴合是薄膜开关装配的集中体现,是把薄膜开关的每个结构层粘贴成一个整体。首先是把夹层贴在下电路上,然后把上电路跟下电路对贴,上电路正面贴上面胶,下电路背面贴背胶;最后贴面板。粘贴的每一步都要注意不能有气泡和杂物,胶体不能起皱褶。
冲压成形对尺寸有严格的要求,数量少的产品可采用刀模,数量较多的产品则要采用钢模,模具变形小,尺寸更精准。冲压成形后的薄膜开关毛边及模具挤弯尺寸不应大于 0.2mm,且位置应朝向没有导体一侧。
金手指 PIN 距是 2.54mm,一般要求打端子并装黑壳。端子分公端和母端,大多数薄膜开关打母端。PIN 距为 1.27mm、1.0mm、0.5mm 的一般不打端子,在金手指背面贴上补强。
图纸未注公差的允许公差
| 一般尺寸(mm) | 允许公差(mm) |
|---|---|
| 18 以下 | ±0.1 |
| 18—50 | ±0.15 |
| 51—125 | ±0.2 |
| 126—250 | ±0.3 |
| 251 以上 | ±0.4 |
四、检测
外观上薄膜开关的面板不能有明显的缺陷,如字符缺笔画、粗细不一;背景色块里有污点、透光点、脱墨、色斑、刮痕;透明窗口不清晰,溢胶、残胶等。
偏位要求:印刷套版偏位 ≤0.15mm;上下线键位组合偏位 ≤0.3mm;线路与键片、面板与按键组合偏位 ≤0.3mm;面板、线路组合后四周的空白区域偏位 ≤0.2mm;面板按键处鼓泡与衬底偏位 ≤0.5mm。
功能检测要求薄膜开关 100% 全检,不能有断路、短路、绝缘不良等现象。薄膜开关每个按键回路电阻值应不大于 80Ω,对于回路长度大于 400mm 和有特殊要求回路电阻的在图纸上另外规定。在常温常湿环境中,导体线路间的绝缘电阻大于 5000KΩ(500VDC 1 分钟),在高温和恒湿试验、盐雾试验后应不低于 2000KΩ。
寿命测试要求单个按键在 2N 的力度按压下,接触导通的次数应大于 100 万次以上(特殊要求的可测试到 200 万次)。
高低温测试:把薄膜开关粘在壳体上,一周后放入烤箱,温度调到 60℃ 恒温(±2℃),经过 72 小时高温作用后取出冷却,测试电性能是否符合规定;同理放入冰柜,经受 -20℃ 恒温(±2℃),历时 120 小时低温作用后取出恢复常温,测试电性能与外形尺寸。对要求耐酸碱盐的产品,把薄膜开关放入含有 5% 的酸碱盐溶液,取出后再进行高低温测试。
五、包装入仓
包装入仓的关键点是避免重压,要杜绝多个产品重叠平放,一律要求竖起排放,装箱可考虑小箱装入大箱,以防止按键长时间重压失效。
薄膜开关的出线要保护好,避免引出线在任何情况下有弯折发生的可能。同时仓库要做好防潮、防尘处理,周围空气中没有酸性、碱性或其他腐蚀性气体。
六、重点参数
| 1. 工作电压 | ≤50VDC |
|---|---|
| 2. 工作电流 | ≤100mA |
| 3. 接触电阻 | 0.5~10Ω |
| 4. 绝缘电阻 | ≥100MΩ(100VDC) |
| 5. 基材耐压 | 2kVDC |
| 6. 回弹时间 | ≤6ms |
| 7. 回路电阻 | ≤80Ω(单个按键回路线长 40cm 内) |
| 8. 绝缘油墨耐压 | 100VDC |
| 9. 可靠性使用寿命 | >100 万次 |
| 10. 按键力度 | 160~450g 力 |
| 11. 工作温度 | -30℃~+50℃ |
| 12. 存贮温度 | -20℃~+45℃,湿度 95%±5% |
常见问题
定制需要提供什么资料?
CDR/CAD/AI/PDF 等图纸或样品。图纸由业务部与客户确定后交技术部。
整个定制流程有几步?
七步:图纸确认 → 技术部设计出片 → 丝印制作 → 机加工制模 → 装配 → 质检 → 打包发货。
公差怎么控制?
图纸未注公差时,一般尺寸 18mm 以下 ±0.1mm,18—50mm ±0.15mm,51—125mm ±0.2mm,126—250mm ±0.3mm,251mm 以上 ±0.4mm。
成品要做哪些测试?
外观检验、100% 功能全检、寿命测试(2N 力度下 >100 万次)、60℃ 高温 72 小时与 -20℃ 低温 120 小时测试,耐酸碱盐产品另加 5% 溶液浸泡测试。