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技术文章

薄膜面板、薄膜开关合作共赢

一、薄膜开关的由来与分类:

    1、 由 来:

    1)、图形是制作在薄膜基材上,整个元器件是一个开关功能,由此而称为薄膜开关,英文名为 MEMBRANE SWITCHES。

    2)、由几层不同材质薄膜粘合成成品,厚度为1、2~2、5MM左右,外观如板状,兼有面板和开关的双重作用,所以又称面板开关,英文名 PANEL SWITCHES,或称为薄板开关。

    3)、由于这种开关动作行程短,仅为0.25~0.5MM左右,开关按压力为0.5~1N, 较敏感,手轻触就完成开关作用,故又称触摸开关,或轻触键盘。

    2、分 类:

    1)、按电路基材分为柔性板和硬性板

    2)、按面板外形分为平面式或立体式

    3)、按操作感受分为无感式和有感式

    4)、按特殊用途分为透明式和指触膜屏式

    5)、按结合方式分面板与分立件和键帽与键盘

    6)、这里我们只对柔性板薄膜开关(R)的片材和印料的使用进行讨论。

    二、薄膜开关结构形式和目前常用的R结构

    1、结构:有柔性板(R)和硬性板(Y)

    1)、R结构:薄膜开关的面板层,隔离层,电路层全部由各种不同性质的软性薄膜如:PET,PC,PVC组成。

    2)、Y结构:开关的图形和线路分别是制作在普通双面印刷线路复铜板两面,通过金属化孔,将两面线路沟通,并在其背面焊接元件,用金属导片作为导通迷宫触盘的触点,接擦件用扁平电缆引线绕成。

    3、薄膜开关中用的薄膜片材

    面板用材:英国柯图泰与三和国际合作的AUTO TEX产品,厚度有不同的规格,有(厚度0.12~0.25UM)面板用材。

    砂面PET有:F系列(细砂面),V系列(粗砂面)。具备可打凸,两面经过特殊化学处理的好极性片材,砂面可印透明窗口液,光面可印PVC,PC类油墨。

    硬涂层化学处理的PET:EBG(光面)系列 EBA(雾面)系列

    硬涂层的PC片有不同规格:AUTOFLEXPC G(光面) AUTOFLEXPC A(雾面)

    电路层用片材:有:AUTOTEX产品特殊PET。

    经热稳定及防收缩处理和粘连处理的光面PET片材,有AUTOSTAT CT3,CT4,CT5,CT7,厚度分别为25,100,125UM。

    经热稳定及防收缩处理和粘连处理的雾状PET片材,为HT5,厚度为125UM。

    经热稳定及防收缩处理和粘连处理的不透明白缎纹状PET片材,为WT5,厚度为125UM。

    隔离层通常用0.05~0.2MM厚的PET,PVC,其厚度取决于键位及隔离窗孔的大小和形式。 隔离窗孔是用冲压制成。

    4、印料及其印刷

    窗口液:UV固化型。有WINDOTEX GLOSS(光面透明),WINDOTEX ANTIGIARE(雾面)即哑面,FOTOTEX UV MATT(砂面)。光面透明窗口液和雾面窗口液可混合,以达到所需的效果。印前彻底搅拌,100T丝网,25#~35#毛细菲林制作网版,避太阳光印刷,印刷顺序放于面版印刷的*或第二道工序。窗口液能使毛面面版面的窗口恢复透明,也可使透明的窗口成为不透明的哑光面。

    网印胶水可选三和国际科美莱品牌C/Tacr110,该胶水适用于-40~180℃, 适用材质为PET, PC, PS, PP,PMMA及金属、玻璃上。

    面板层装饰油墨

    A、供面板用油墨属溶剂挥发型油墨,这方面的油墨品种很多, 但应从油墨细度, 色相纯正,遮盖力强,与基材PET结合牢等方面考虑,建议选择用德国宝龙T-J系列,日本精工GAP系列,丽色达GV等系列。

    B、 面板印刷是以反字, 反图纹印刷在PET的光面上(如果PET不用AUTOTDEX片材,则应对其进行极化处理)。

    C、按溶剂挥发油墨的要求操作(如印前油墨需充分搅拌)。

    D、对套色印刷应遵守先深色后浅色,对于浅色色块印刷尽可能印两次,保证其遮盖性,从而使墨色饱和度提高了,避免彩色叠印出现重影。

    E、注意防止深色底套印浅色时,浅色调墨色相改变,浅色墨应尽量采用阴文空版印刷,减少深墨对浅墨色相的影响,若无法用空版印法,则阳文图墨印的厚些, 但必须干透, 使墨色遮盖增强。

    F、注意前后印背色的要求, 一般印白色和银色,其作用在防止露出板面背后的电路图形,同时不改变色墨的色相, 并能把面板先印的墨色衬托得更为鲜艳,因此, 背面印刷墨要求遮盖性强, 选择得不好, 印一次不够, 可印两次等达到效果。

    面板背面丝印封底的作用:为了防止面板墨层的磨损, 保护图文色彩.

    A、对面板背面墨层进行一次清理, 提高遮盖能力,防止露出面版后的电路。

    B、必须对面板背面丝印上层封底墨, 封底墨可用宝龙T-J- 944(白色),*丝印银色墨, 除达到遮墨外,同时使墨色衬托得更鲜艳。

    面板的透明窗口部分的装饰:

    A、可印刷柯图泰窗口液

    B、可印专用彩色透明油墨,其彩色透明墨的颜色应与发光器件发光元件的颜色和波长一致, 使发出的光更亮。

    C、如何选择和使用透明度好的三原色,使透明墨在透明的窗口部分呈现出高彩色透明度。在实际应用中发现,透明度不太好。另一种透明度好而墨层表面产生皱纹,对于透明度不好的很方便,应重选精良的油墨,如选德国宝龙,日本精工,以及丽色达GV系列等,对于墨面出现的桔皮状皱纹,则应从对油墨的印前处理上去考虑。使墨面轻微的皱纹消除。

    导电层上丝印导电印料,一般在薄膜表面丝印银墨和碳墨较多。常用于薄膜开关上的导电油墨有:

    1、银墨:美国埃奇森油墨专用于薄膜开关的导电银ED427SS和ED478SS,它们的阻值分别小于0.1Ω/□ 和0.025Ω/□,为防银变色, 提高印层的耐磨性, 因此可将ED427SS可与ED423SS任意混配使用。

    2、碳墨:专用于薄膜开关上的是ED4233SS,ED725A,它们的方阻值分别为〈50Ω/□ 和〈0.017Ω/□ 导电油墨特性:

    3、丝印银、碳墨的印前和印后工艺操作要求:

    A、银、碳墨丝印前要求开罐盖后充分搅拌,并且要上下搅拌,否则出现在同一罐银油墨在不同丝印阶段, 印迹的阻值及其导电性能都有差别,有时也可影响到与薄膜的附着力。

    B、按正确丝印操作后, 银碳墨在薄膜上必须停止片刻, 使溶剂对片材进行湿润后再放入烘箱中, 按要求干燥, 确保与薄膜的附着性。

    C、为了准确达到丝印银墨的导电性,印刷好后一般分三级干燥,即低温,中温, 规定温度,且要干透,如果阻值偏离要求,需再干燥,直到方阻值达到银墨设计要求为止。

    D、阻值应按方阻值Ω/□ 捡测,因为线端阻值没有将印刷线的宽度和厚度考虑进去,故线阻不是本银、碳墨的标准阻值。

    E、网版上银墨本次没有印完的银墨,不能回原罐,应另倒入净罐内,下次先用, 以保证原装罐内银墨的使用寿命。

    F、丝印银,碳墨,由于其特性关系,丝印时应选择较软的胶刮、选用的厚膜层,粗丝网,大开孔,光边缘。实行刮墨轻,复墨重的印刷原则。

    4、绝缘油墨的选择及主要技术指标:作为薄膜开关的引线保护用的绝缘油墨,应先选与导电油墨和薄膜片材相匹配的绝缘油墨,这对它们的附着力是有很大帮助的,在薄膜开关中,常选用埃奇森的ED-452SS UV光固化油墨等,颜色有透明蓝或无色,其绝缘性为2400VAC/MIL。该绝缘油墨的技术参数为:

    A、使用前应充分搅拌

    B、根据所要求的绝缘性能,选择丝网的目数为160-300目,

    C、光固化能量控制在300-600MI/CM2

    D、丝印ED452SS需 3-5分钟后进行UV固化,有利于达到较好质量效果。

    以上只是将薄膜开关制作过程中的用料,丝网印刷技术等主要方面做了一些说明,其实,在薄膜开关生产中还会碰到例如片材上的静电消除问题,装饰性油墨色彩变化问题以及丝印场所及丝印环境,净化问题等都会影响丝网印刷质量。 因此,必须在正确调整和搭配丝印全过程中的网板参数选择,油墨的特性选用,胶刮的硬度,刮印角度的控制和刮印速度设定等五大丝印变量,必定会制得优良的薄膜开关产品。