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    薄膜按鍵開關工作原理及組成結構

    • ?分類:常見問答
    • ?作者:三榮部品
    • ?發布日期:2021-03-04 15:40:53
      薄膜按健開關(Metal dome array),是一塊帶觸點的PET薄片(包括金屬彈片也叫鍋仔片),用在PCB、FPC等線路板上作為開關使用,在使用者與儀器之間起到一個重要的觸感型開關的作用。與傳統的硅膠按鍵相比,薄膜按鍵具有更好的手感、更長的壽命,可以間接地提高使用導電膜的各類型開關的生產效率。薄膜按鍵上的觸點位于PCB板上的導電部位(大部分位于線路板上的金手指上方),當按鍵受到外力按壓時,觸點的中心點下凹,接觸到PCB上的線路,從而形成回路,電流通過,整個產品就得以正常工作。下面三榮部品簡述薄膜按鍵開關結構組成與工作原理!
     
    薄膜輕觸開關

    一、薄膜開關結構組成

      1.薄膜開關結構
      ①薄膜按鍵都是“按鍵+薄膜”的基本結構,所以,按鍵的手感、特色等很大方面都取決于薄膜按鍵的設計??紤]到開關觸點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,觸點分離不靈敏。過厚反應遲鈍增加操作力度。
     
      ②薄膜鍵體較大,如方形按鍵對角線長度或園形鍵按鍵直徑大于12mm時,選用0.15或0.2毫米厚的薄膜。薄膜稍厚,反彈有力,鍵體經多次按后薄膜松弛的傾向較小,從而保證觸點的正常工作。當隔離層愈薄,電路基材薄膜厚度應該要厚,過薄的薄膜容易出現觸點的自通。平面型按鍵允許選用稍厚一點的薄膜材料,而用作于電路觸點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的弦高較小的情況下,才宜采用較厚的薄膜。
    薄膜按鍵
      ③薄膜按鍵是電子按鍵產品中必備的構成結構,它是金屬彈簧片按鍵產品和導電膠按鍵產品內置的導電膜,薄膜按鍵的作用是起到按鍵產品中的開關導電作用,常用在PCB以及FPC線路板上的導電薄片。薄膜按鍵的結構非常簡單,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.薄膜開關組成部分
      一般來說,常見的薄膜開關主要由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構:
      ①面板:面板是整個薄膜開關的“外衣”,在適當安排好按鍵的基礎上,通過不同的顏色、圖案、按鍵形狀,對整個薄膜開關起到必要的裝飾作用。面板層最主要的作用在于起標識和按鍵作用,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。
    薄膜開關
      ②上電路、下電路:上、下電路是薄膜開關的電器組成部分,也是開關的“關”“鍵”所在,其性能直接影響到開關電器性能的好壞,主要是由在薄膜上印上一層導電材料而形成。上、下電路擔當的是開關閉合所必備的兩個觸電角色,其厚度一般在0.05--0.175MM以內,最常見的就是用0.125MM PET。
    薄膜按鍵開關結構圖
     
      ③面膠、隔離層、底膠:這三層結構的材料都是雙面膠,由于在開關結構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,這個主要是根據開關的厚度、按鍵的操作力來決定的。
     

    二、薄膜開關工作原理

      1.薄膜開關是集按鍵功能、指示元件、儀器面板為一體的一個操作系統。由面板、上電路、隔離層、下電路四部分組成。按下薄膜開關,上電路的觸點向下變形,與下電路的極板接觸導通,手指松開后,上電路觸點反彈回來,電路斷開,回路觸發一個信號。薄膜開關結構嚴謹,外形美觀,密封性好。具有防潮濕,使用壽命長等特點。廣泛應用于電子通訊、電子測量的儀器,工業控制,醫療設備,汽車工業,智能玩具,家用電器等領域。
     
      2.薄膜開關的基本工作原理如下:當面板未被按下時,薄膜開關處于常規狀態,其上、下觸點呈斷開狀態,隔離層對上下線路起隔離作用;當面板被按下時,上電路的觸點向下變形,與下線路重合并使線路導通,導通后的線路給外部連接儀器(基材)以信號,從而實現其相應的功能;當手指松開后,上電路觸點反彈回來,電路斷開,回路觸發一個信號。
     

    三、薄膜開關特點

      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,這主要是因為薄膜按鍵主要的由電路觸點來工作的,所以薄膜按鍵的壽命主要也是和電路觸點相互聯系的,一般電路觸點只要在上面印上一層保護的材質如碳元素的產品,可以提高耐磨型同時也不影響導電的性能,也延長了開關的壽命
     
      2.薄膜按鍵的接觸電阻是影響工作穩定性的最主要因素,接觸電阻是指薄膜按鍵開關回路給后置電路的電阻值,隨著技術的發展薄膜按鍵將柔性線路取代傳統的銀漿作為電路,這樣可以很好的提高薄膜按鍵的穩定性。
     
      3.薄膜按鍵以成本低、工藝簡單和手感好等優勢占有著絕大部分市場,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、防護性能好,而且薄膜按鍵的生產成本大概與傳統的硅膠按鍵的生產成本差不多
     
    四、薄膜開關使用壽命
      1.薄膜開關的壽命一般可以達到100萬次以上,開關的動作只由彈性薄膜的垂直方向彈動實現,彈性薄膜雖然經過百萬次的蠕動,由于時蠕動的幅度很小。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的耐久性。
    薄膜按鍵開關
     
      2.薄膜開關它的密封要求嚴格,但是在生產完畢后,開關觸點不受有害氣體的侵蝕,不易氧化,防水防塵防油,適合用各種惡劣環境。薄膜開關在設計上可以排列組全成薄膜鍵盤,設置密度大,由多層薄膜組合成的密封薄片式結構,所有開關之間的連接線及引出線是由絲網印刷一次性完成??偤穸仍?-3MM。大大的縮小了體積。質量輕巧可靠。與傳統的機械式開關相比,它的安裝方便簡潔。只需輕輕的粘貼式,揭去背膠紙,即可固定整機表面,將引線出口插入整機后置電路的插座上,瞬間便可接通電路,完成整個產品的使用。在外形的設計上,可以根據使用者的設計構思,在色彩圖案上體現個性化在裝飾效果上體現出材質及生產的工藝的美感。
     

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