CN109285713A - 一种薄膜开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及按键技术领域，尤其是指一种薄膜开关，包括离型层、弹片、保护层和导柱，所述弹片粘贴于所述离型层，所述离型层的两端对称设置有隔片，所述隔片粘贴于所述离型层；所述保护层覆盖于所述离型层以及两片隔片；所述导柱设置于所述保护层；所述离型层设置有复位机构；所述复位机构包括弹簧和压力传感器，所述压力传感器设置于所述离型层远离所述隔片的一端，所述弹簧设置于所述离型层与所述弹片之间，所述弹簧位于所述压力传感器的上方。本发明结构简单，通过复位机构的设置，既保证了能够及时把信号传递给电子产品，又能够确保弹片的复位，从而保证了本发明具有长的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及按键技术领域，尤其是指一种薄膜开关。
背景技术
目前，手机、平板电脑等便携式电子产品的按键主要采用薄膜开关。薄膜开关具有灵敏度高、占据空间小等优点，因而也广受人们的喜爱。
但是，目前市面上的薄膜键盘，具有以下不足：大多结构较为复杂，使得生产制作的步骤较为繁琐，因而加大了生产成本；而结构简单的，则容易因按下去无法复位而失效。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种薄膜键盘，结构简单，且在多次使用后也能够保证复位，使用寿命长。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供的一种薄膜开关，包括离型层、弹片、保护层和导柱，所述弹片夹持于所述离型层与保护层之间，所述导柱设置于所述保护层远离离型层的一端，导柱经由保护层抵接弹片，所述弹片的两侧设置有隔片，所述隔片夹持于所述离型层与保护层之间；还包括复位机构；所述复位机构包括弹簧和压力传感器，所述压力传感器设置于所述离型层远离所述隔片的一端，所述弹簧设置于所述离型层与所述弹片之间，所述弹簧经由离型层抵接所述压力传感器。
优选的，所述保护层的顶部远离离型层的一侧贴设有防潮层，所述防潮层环绕导柱设置，导柱突伸出防潮层。
优选地，所述防潮层包括贴合于保护层的基层以及贴合于基层的面层。
进一步地，所述基层和面层通过UV胶黏剂热压成型，所述基层和面层的质量比1:0.8-2。基层和面层粘合强度高，组成的防潮层可对薄膜开关内部实现有效的保护，从而延长了其使用寿命。
优选地，所述基层由以下重量份的原料组成：
聚丙烯树脂 14-20份
有机硅树脂 10-15份
丁基橡胶 2-4份
环氧脂肪酸丁酯 3-5份
纳米氧化铝 12-18份
硫酸镁晶须 2-4份
纳米氧化锌 3-6份。
优选地，所述纳米氧化锌由质量比为1:2-3的第一纳米二氧化硅和第二纳米二氧化硅复配而成，所述第一纳米氧化锌的粒径为30-40nm，所述第二纳米氧化锌的粒径为70-90nm。
由于加入粒径大小不同的纳米二氧化硅颗粒，混合时，粒径30-40nm的第一纳米二氧化硅颗粒可嵌入第二纳米二氧化硅颗粒内部以及相邻第二纳米二氧化硅颗粒之间，从而使纳米二氧化硅颗粒连接更加紧密，提高防潮层的成膜性和机械性能，提高其综合性能。
优选地，所述面层由以下重量份的原料组成：
双酚A型环氧树脂 10-14份
酚醛环氧树脂 5-8份
有机硅树脂 8-12份
氢化丁腈橡胶 3-7份
三元乙丙橡胶 3-5份
玻璃纤维 20-30份
聚四氟乙烯树脂 2-5份
纳米氧化锌 2-4份
硫酸镁晶须 5-10份。
氮化硅 4-8份
优选地，所述纳米氧化锌由质量比为1:0.5-1.5的第一纳米氧化锌和第二纳米氧化锌复配而成，所述第一纳米氧化锌的粒径为20-30nm，所述第二纳米氧化锌的粒径为60-80nm。
优选地，所述玻璃纤维是直径为4-10μm、介电常数为3.6-4.2的无碱玻璃纤维。无碱玻璃纤维较有碱玻璃纤维具有更优良的延展性、强度、刚度和抗老化性，用于本发明的防潮层中，能够很好地增强防潮层的抗冲击性，且与双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂和有机硅树脂等原料的相容性好，可起到增强作用，同时可有效降低PBT工程塑料的介电常数，降低材料对电磁波的损耗作用。
优选地，所述硫酸镁晶须为经过硅烷偶联剂处理的硫酸镁晶须，硅烷偶联剂的添加量为硫酸镁晶须重量的4-8%；硫酸镁晶须是直径为600-900nm、长径比为50-90的硫酸镁晶须。
通过偶联剂处理可改善硫酸镁晶须团聚现象，降低其表面活化能，提高防潮膜的力学性能以及耐热性能。
由于加入粒径大小不同的纳米氧化锌颗粒，混合时，粒径20-30nm的第一纳米氧化锌颗粒可嵌入第二纳米氧化锌颗粒内部以及相邻第二纳米氧化锌颗粒之间，从而使纳米氧化锌颗粒连接更加紧密，提高面层的成膜性，有助于形成致密的疏水层，防止进水，纳米氧化锌同时与玻璃纤维、硫酸镁晶须、双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、有机硅树脂互相配合，使面层疏水性、耐腐蚀性和机械强度好，同时具有良好的触感和加工性。
本发明将基层和面层热压粘合形成防潮层，基层和面层粘结强度高，紧密贴合于薄膜开关表面，使防潮层具有优异的防水防潮、耐腐蚀性和抗冲击性，且具有良好的绝缘性能、触感和表面光洁度，从而延长了薄膜开关的使用寿命。
本发明的有益效果：本发明安装于手机、平板电脑等便携式电子产品，作为按键使用。当按下本发明时，导柱下压导致弹片下压，弹簧形变，压力传感器感受到压力而向电子产品输入信号；当松开本发明后，弹簧恢复形变，把弹片顶起，压力传感器因压力消失停止输送信号。本发明结构简单，通过复位机构的设置，既保证了能够及时把信号传递给电子产品，又能够确保弹片的复位，从而保证了本发明具有长的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的剖视图。
附图标记：1—离型层，2—弹片，3—保护层，4—导柱，5—隔片，6—复位机构，7—防潮层，61—弹簧，62—压力传感器。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
实施例1
如图1所示，本发明提供的一种薄膜开关，包括离型层1、弹片2、保护层3和导柱4，所述弹片2夹持于所述离型层1和所述保护层3之间，所述导柱4设置于所述保护层远离离型层1的一端，导柱4经由保护层3抵接弹片2，所述弹片2的两侧对称设置有隔片5，所述隔片5夹持于离型层1与保护层3之间；本发明还包括复位机构6；所述复位机构6包括弹簧61和压力传感器62，所述压力传感器62设置于所述离型层1远离所述隔片5的一端，所述弹簧61设置于所述离型层1与所述弹片2之间，所述弹簧61经由离型层1抵接所述压力传感器62。
本发明安装于手机、平板电脑等便携式电子产品，作为按键使用。当按下本发明时，导柱4下压导致弹片2下压，弹簧61形变，压力传感器62感受到压力而向电子产品输入信号；当松开本发明后，弹簧61恢复形变，把弹片2顶起，压力传感器62因压力消失停止输送信号。本发明结构简单，通过复位机构6的设置，既保证了能够及时把信号传递给电子产品，又能够确保弹片2的复位，从而保证了本发明具有长的使用寿命。
如图1所示，在本实施例中，所述保护层3的顶部远离离型层1的一侧贴设有防潮层7，所述防潮层7环绕所述导柱4设置。通过防潮层7的设置，可防止周围环境中的水份进入薄膜开关内部，从而避免水进入本发明而导致本发明无法正常工作；同时，防潮层7覆盖于保护层3，有利于把保护层3与外界分隔开，起到了防止外界的灰尘等物质接触本发明而导致本发明失效的作用。
实施例2
本实施例中，防潮层7包括贴合于保护层的基层以及贴合于基层的面层，所述基层和面层通过UV胶黏剂热压成型，所述基层和面层的质量比1:0.8。
优选地，所述基层由以下重量份的原料组成：
聚丙烯树脂 14份
有机硅树脂 10份
丁基橡胶 2份
环氧脂肪酸丁酯 3份
纳米氧化铝 12份
硫酸镁晶须 2份
纳米氧化锌 3份。
优选地，所述纳米氧化锌由质量比为1:2的第一纳米二氧化硅和第二纳米二氧化硅复配而成，所述第一纳米氧化锌的粒径30nm，所述第二纳米氧化锌的粒径为70nm。
优选地，所述面层由以下重量份的原料组成：
双酚A型环氧树脂 10份
酚醛环氧树脂 5份
有机硅树脂 8份
氢化丁腈橡胶 3份
三元乙丙橡胶 3份
玻璃纤维 20份
聚四氟乙烯树脂 2份
纳米氧化锌 2份
硫酸镁晶须 5份。
氮化硅 4份
优选地，所述纳米氧化锌由质量比为1:0.5的第一纳米氧化锌和第二纳米氧化锌复配而成，所述第一纳米氧化锌的粒径为20nm，所述第二纳米氧化锌的粒径为60nm。
优选地，所述玻璃纤维是直径为4μm、介电常数为3.6的无碱玻璃纤维。
优选地，所述硫酸镁晶须为经过硅烷偶联剂处理的硫酸镁晶须，硅烷偶联剂的添加量为硫酸镁晶须重量的4%；硫酸镁晶须是直径为600-900nm、长径比为50-90的硫酸镁晶须。
本实施例的其他内容与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例3
本实施例中，所述基层和面层通过UV胶黏剂热压成型，所述基层和面层的质量比1: 2。
优选地，所述基层由以下重量份的原料组成：
聚丙烯树脂 20份
有机硅树脂 15份
丁基橡胶 4份
环氧脂肪酸丁酯 5份
纳米氧化铝 18份
硫酸镁晶须 4份
纳米氧化锌 6份。
优选地，所述纳米氧化锌由质量比为1: 3的第一纳米二氧化硅和第二纳米二氧化硅复配而成，所述第一纳米氧化锌的粒径为40nm，所述第二纳米氧化锌的粒径为90nm。
优选地，所述面层由以下重量份的原料组成：
双酚A型环氧树脂 14份
酚醛环氧树脂 8份
有机硅树脂 12份
氢化丁腈橡胶 7份
三元乙丙橡胶 5份
玻璃纤维 30份
聚四氟乙烯树脂 5份
纳米氧化锌 4份
硫酸镁晶须 10份。
氮化硅 8份
优选地，所述纳米氧化锌由质量比为1: 1.5的第一纳米氧化锌和第二纳米氧化锌复配而成，所述第一纳米氧化锌的粒径为30nm，所述第二纳米氧化锌的粒径为80nm。
优选地，所述玻璃纤维是直径为10μm、介电常数为4.2的无碱玻璃纤维。
优选地，所述硫酸镁晶须为经过硅烷偶联剂处理的硫酸镁晶须，硅烷偶联剂的添加量为硫酸镁晶须重量的8%；硫酸镁晶须是直径为600-900nm、长径比为50-90的硫酸镁晶须。
本实施例的其他内容与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例4
本实施例中，所述基层和面层通过UV胶黏剂热压成型，所述基层和面层的质量比1:0.8-2。
优选地，所述基层由以下重量份的原料组成：
聚丙烯树脂 17份
有机硅树脂 12份
丁基橡胶 3份
环氧脂肪酸丁酯 4份
纳米氧化铝 15份
硫酸镁晶须 3份
纳米氧化锌 4份。
优选地，所述纳米氧化锌由质量比为1:3的第一纳米二氧化硅和第二纳米二氧化硅复配而成，所述第一纳米氧化锌的粒径为40nm，所述第二纳米氧化锌的粒径为70nm。
优选地，所述面层由以下重量份的原料组成：
双酚A型环氧树脂 12份
酚醛环氧树脂 6份
有机硅树脂 10份
氢化丁腈橡胶 5份
三元乙丙橡胶 4份
玻璃纤维 25份
聚四氟乙烯树脂 2-5份
纳米氧化锌 3份
硫酸镁晶须 6份。
氮化硅 6份
优选地，所述纳米氧化锌由质量比为1:1的第一纳米氧化锌和第二纳米氧化锌复配而成，所述第一纳米氧化锌的粒径为30nm，所述第二纳米氧化锌的粒径为60nm。
优选地，所述玻璃纤维是直径为6μm、介电常数为3.9的无碱玻璃纤维。
优选地，所述硫酸镁晶须为经过硅烷偶联剂处理的硫酸镁晶须，硅烷偶联剂的添加量为硫酸镁晶须重量的6%；硫酸镁晶须是直径为600-900nm、长径比为50-90的硫酸镁晶须。
实施例5
本实施例中，所述基层和面层通过UV胶黏剂热压成型，所述基层和面层的质量比1:1.5。
优选地，所述基层由以下重量份的原料组成：
聚丙烯树脂 18份
有机硅树脂 13份
丁基橡胶 3份
环氧脂肪酸丁酯 4份
纳米氧化铝 16份
硫酸镁晶须 3份
纳米氧化锌 4份。
优选地，所述纳米氧化锌由质量比为1:2.5的第一纳米二氧化硅和第二纳米二氧化硅复配而成，所述第一纳米氧化锌的粒径为30nm，所述第二纳米氧化锌的粒径为80nm。
本实施例的其他内容与实施例1相同，这里不再赘述。
优选地，所述面层由以下重量份的原料组成：
双酚A型环氧树脂 13份
酚醛环氧树脂 7份
有机硅树脂 9份
氢化丁腈橡胶 6份
三元乙丙橡胶 4份
玻璃纤维 25份
聚四氟乙烯树脂 4份
纳米氧化锌 3份
硫酸镁晶须 7份。
氮化硅 5份
优选地，所述纳米氧化锌由质量比为1: 1.2的第一纳米氧化锌和第二纳米氧化锌复配而成，所述第一纳米氧化锌的粒径为30nm，所述第二纳米氧化锌的粒径为70nm。
优选地，所述玻璃纤维是直径为9μm、介电常数为4.1的无碱玻璃纤维。
优选地，所述硫酸镁晶须为经过硅烷偶联剂处理的硫酸镁晶须，硅烷偶联剂的添加量为硫酸镁晶须重量的5%；硫酸镁晶须是直径为600-900nm、长径比为50-90的硫酸镁晶须。
本实施例的其他内容与实施例1相同，这里不再赘述。
本发明的防潮层横向拉伸强度大于320 MPa，纵向拉伸强度大于220MPa，垂直层向弯曲强度弯大于330MPa，浸水后绝缘电阻大于5.5×107Ω，垂直层向电气强度（90±2℃油中，1mm）大于15MV/m，平行层向击穿电压（90±2℃油中）大于48KV。
本发明结构简单，通过复位机构的设置，既保证了能够及时把信号传递给电子产品，又能够确保弹片的复位，并发明通过增加防潮层，可对薄膜开关起到保护作用，提高了薄膜开关的防水防潮、耐腐蚀性和抗冲击性，且绝缘性好，从而保证了本发明具有较长的使用寿命。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种薄膜开关，其特征在于：包括离型层、弹片、保护层和导柱，所述弹片夹持于所述离型层与保护层之间，所述导柱设置于所述保护层远离离型层的一端，导柱经由保护层抵接弹片，所述弹片的两侧设置有隔片，所述隔片夹持于所述离型层与保护层之间；还包括复位机构；所述复位机构包括弹簧和压力传感器，所述压力传感器设置于所述离型层远离所述隔片的一端，所述弹簧设置于所述离型层与所述弹片之间，所述弹簧经由离型层抵接所述压力传感器。
2.根据权利要求1所述的薄膜开关，其特征在于：所述保护层的顶部远离离型层的一侧贴设有防潮层，所述防潮层环绕导柱设置，导柱突伸出防潮层。
3.根据权利要求2所述的薄膜开关，其特征在于：所述防潮层包括贴合于保护层的基层以及贴合于基层的面层。
4.根据权利要求3所述的薄膜开关，其特征在于：所述基层和面层通过UV胶黏剂热压成型，所述基层和面层的质量比1:0.8-2。
5.根据权利要求3所述的薄膜开关，其特征在于：所述基层由以下重量份的原料组成：
聚丙烯树脂 14-20份
有机硅树脂 10-15份
丁基橡胶 2-4份
环氧脂肪酸丁酯 3-5份
纳米氧化铝 12-18份
硫酸镁晶须 2-4份
纳米氧化锌 3-6份。
6.根据权利要求5所述的薄膜开关，其特征在于：所述纳米氧化锌由质量比为1:2-3的第一纳米二氧化硅和第二纳米二氧化硅复配而成，所述第一纳米氧化锌的粒径为30-40nm，所述第二纳米氧化锌的粒径为70-90nm。
7.根据权利要求3所述的薄膜开关，其特征在于：所述面层由以下重量份的原料组成：
双酚A型环氧树脂 10-14份
酚醛环氧树脂 5-8份
有机硅树脂 8-12份
氢化丁腈橡胶 3-7份
三元乙丙橡胶 3-5份
玻璃纤维 20-30份
聚四氟乙烯树脂 2-5份
纳米氧化锌 2-4份
硫酸镁晶须 5-10份。
8.氮化硅 4-8份
根据权利要求7所述的薄膜开关，其特征在于：所述纳米氧化锌由质量比为1:0.5-1.5的第一纳米氧化锌和第二纳米氧化锌复配而成，所述第一纳米氧化锌的粒径为20-30nm，所述第二纳米氧化锌的粒径为60-80nm。
9.根据权利要求7所述的薄膜开关，其特征在于：所述玻璃纤维是直径为4-10μm、介电常数为3.6-4.2的无碱玻璃纤维。
10.根据权利要求7所述的薄膜开关，其特征在于：所述硫酸镁晶须为经过硅烷偶联剂处理的硫酸镁晶须，硅烷偶联剂的添加量为硫酸镁晶须重量的4-8%；硫酸镁晶须是直径为600-900nm、长径比为50-90的硫酸镁晶须。
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