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技術文章

鍵盤式薄膜開關的導通機理

    鍵盤式薄膜開關因具有結構簡單,外形美觀平整,成品輕薄,密封效果好,輕觸接通式與使用壽命長等特點,克服了傳統鍵盤開關無法防水、防塵與內部電路易氧化等問題,廣泛應用在計算機、航天航空、通信、工業設備與辦公設備等。
    薄膜開關主要由 PET 基材、導電銀漿線路層與絕緣油墨層等組成,而薄膜開關的線路是通過印刷導電銀漿線路形成的,其功能是充當電信號的傳輸介質,導電銀漿層的分布均勻性直接影響其電阻特性,應控制好印刷的工藝參數。傳統制造工藝常使用熱固型絕緣油墨,造成整批產品中存在色差而影響產品的合格率;而且一般采用的是片式生產過程,生產效率低。筆者另選用 Roll to Roll(卷對卷)生產設備,可實現快速生產,提高了生產效率;嘗試使用光固型絕緣油墨,避免因烘箱熱固化時的熱風干擾造成的成品色差;選擇適當的工藝參數,保證了導電銀漿線路的厚度均勻、電阻匹配與較小的鋸齒邊緣效果。
薄膜開關的導通機理
    薄膜開關由印有銀漿線路的上層 PET 薄膜、中間 PET 墊片與印有銀漿線路的下層 PET 薄膜三者粘合密封。薄膜開關通過導電銀漿線路實現電信號的傳輸,導電銀漿的導電機理有宏觀的滲流理論(導電通道學說)和微觀的量子力學隧道效應。薄膜開關的上、下兩觸點正常情況下處于非接觸狀態,即斷路,當有外力施加于觸點時,PET 薄膜發生形變使上、下兩觸點立即接通傳輸電信號;外力撤消,觸點恢復斷開狀態,原理截面圖如圖 1 所示。