CN109300724B - 一种薄膜开关及其制造方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种薄膜开关及其制造方法。本申请的技术方案通过采用印刷方式制备薄膜开关中的隔离结构，可以缩短薄膜开关制造工艺流程，节约成本，同时还可以减小薄膜开关的整体厚度，使开关更加灵敏。

Description

一种薄膜开关及其制造方法

技术领域

本申请涉及电路制造技术领域，尤其涉及一种薄膜开关及其制造方法。

背景技术

薄膜开关又称轻触式键盘，采用平面多层组合而成的整体密封结构，是将按键开关、面板、标记、符号显示及衬板密封在一起的集光、机、电一体化的一种新型电子元器件，是电子产品外观结构根本性的变革，它可取代常规分立元件的按键，更可靠地执行操作系统的任务。

现有的薄膜开关结构主要由三层结构组成：上电路层、隔离层和下电路层，这三层都是独立零件，结合形成薄膜开关。现有的薄膜开关通常采用双面胶等材质作为隔离层，它处于上电路层与下电路层之间起密封和连接的作用。

然而，采用双面胶等材质作为隔离层，必须使用特定的模具冲孔避开按键位，双面胶冲孔成型后容易变形，在贴合时易起皱不易操作，增添了工艺的复杂度。同时，多层的器件结构使薄膜开关的柔性较差，不易弯折。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种薄膜开关及其制造方法，本申请的技术方案可以缩短工艺流程，节约成本，同时可以减小器件的整体厚度，使开关更加灵敏。

第一方面，提供了一种薄膜开关的制造方法，所述方法包括：

在第一基底上形成第一导电图案，所述第一导电图案包括多个第一电极；

在第二基底上形成第二导电图案，所述第二导电图案包括多个第二电极，所述第二电极与所述第一电极对应设置；

在每对所述第一电极和所述第二电极中至少一个电极周围印刷形成隔离结构，所述隔离结构被设置为露出所围绕的电极的一部分；

以使得每对所述第一电极和所述第二电极相对设置的方式将所述第一基底和第二基底相互固定。

优选地，所述第一导电图案和所述第二导电图案通过印刷方式形成。

优选地，所述露出所围绕的电极的一部分是所述电极的中心区域。

优选地，所述在每对所述第一电极和所述第二电极中至少一个电极周围印刷形成隔离结构包括：

在每对所述第一电极和所述第二电极周围印刷形成所述隔离结构；或者

在每个所述第一电极周围印刷形成所述隔离结构；或者

在每个所述第二电极周围印刷形成所述隔离结构；或者

在一部分第一电极周围印刷形成所述隔离结构，并在剩余部分第一电极对应的第二电极周围印刷形成所述隔离结构。

优选地，所述将所述第一基底和所述第二基底相互固定包括：

将所述第一基底和所述第二基底的薄膜边缘密封；或者

将所述第一基底和所述第二基底除所述第一电极和所述第二电极之外的其他接触部分密封。

优选地，所述印刷为丝网印刷、柔板印刷、凹版印刷、卷对卷印刷、喷墨打印或点胶。

优选地，所述第一基底和所述第二基底的材料是聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚氨酯。

优选地，所述第一电极和所述第二电极的材料是银浆、碳浆、金浆、铜浆、银纳米线薄膜或聚3，4-乙撑二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐。

优选地，所述隔离结构的材料是环氧树脂、硅胶、紫外光固化型油墨或氨基醇酸树脂油墨。

第二方面，提供了一种薄膜开关，包括：

第一基底；

第一导电图案，设置在所述第一基底上，包括多个第一电极；

第二基底，固定于所述第一基底的下方，被配置为与所述第一基底相对应；

第二导电图案，设置在所述第二基底上，与所述第一导电图案相对设置，所述第二导电图案包括与所述第一电极一一对应的多个所述第二电极；以及

隔离结构，设置在每对所述第一电极和所述第二电极中至少一个电极的周围，所述隔离结构被设置为露出所围绕的电极的一部分；其中，所述隔离结构通过印刷方式形成。

本申请通过采用印刷方式制备薄膜开关中的隔离结构，印刷形成隔离结构厚度小、精度高，由此可以克服现有技术中采用双面胶等材质作为隔离结构，冲孔成型后容易变形，在贴合时易起皱不易操作，工艺的复杂度高且开关不够灵敏的问题。缩短了制造的工艺流程，节约成本，减小了薄膜开关的整体厚度，使开关更加灵敏。

附图说明

通过以下参照附图对本申请实施例的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本申请实施例薄膜开关制造方法的流程示意图；

图2-图5是本申请实施例薄膜开关形成过程中结构的示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

应当理解，在描述装置的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果进行翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将采用“直接在……上面”或“在……上面并与之邻接”的表述方式。

在表述相对位置关系时，将位于筒状结构部件所包围的区域内称为位于该部件的内侧，将位于筒状结构部件所包围的区域外称为位于该部件的外侧。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本申请可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。

在一个实施例中，图1是本申请薄膜开关制造方法的流程示意图。图2-图5是本申请薄膜开关形成过程中结构的示意图。该方法用于制造一种薄膜开关。如图所示，该方法包括以下几个步骤：

S100，在第一基底1上形成第一导电图案，所述第一导电图案包括多个第一电极2。完成此步骤之后形成的结构如图2所示。

第一导电图案及位于其上的第一电极2可以通过印刷方式形成。通过印刷方式在第一基底1上形成第一导电图案，可以降低薄膜开关的制造成本，同时可以使第一导电图案的精度更高。

进一步地，第一电极2设置为有一定规律的形状结构。

S200，在第二基底3上形成第二导电图案，所述第二导电图案包括多个第二电极4，所述第二电极4与所述第一电极2对应设置。完成此步骤之后形成的结构如图3所示。

进一步地，第二电极4设置为有一定规律的形状结构，使得第一电极2与第二电极4的形状结构并不是完全相同，而是呈现相互交错的结构。这样使得在贴合过程中，即使没有精确对齐，存在一定变差，也不会过多影响薄膜开关的开关特性。应理解，步骤S100与步骤S200在时间上没有先后顺序，需要注意的是设置的第一电极2和第二电极4是位置和形状都是相互对应的。

在本实施例中，所述第一基底1和所述第二基底3的材质是聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚氨酯等。应理解，第一基底1和第二基底3可以都采用相同材质的基底，也可以采用不同材质的基底。材质的不同对于器件性能差距不大，影响比较大的因素是材质的厚度、弯曲或者是可拉伸性。根据不同的适用场合，需要选择不同的材质的基底。

在本实施例中，所述第一电极2和所述第二电极4的材料是银浆、碳浆、金浆、铜浆、银纳米线薄膜或聚3，4-乙撑二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐等。

在一个可选实现方式中，可以使用PI(Polyimide Film，聚酰亚胺薄膜)基底作为第一基底1和第二基底3，使用银浆作为第一电极2和第二电极4的材料。

在一个可选实现方式中，通过如下步骤来形成所述第一导电图案和第二导电图案及设置在其上的第一电极2和第二电极4：在PI(Polyimide Film，聚酰亚胺薄膜)基底(也即，第二基底3)上按照设计的图案丝网印刷银浆溶液，用加热台在100～130℃的温度下退火10～30min以固化导电图案。

S300，在每对所述第一电极2和所述第二电极4中至少一个电极周围印刷形成隔离结构5，所述隔离结构5被设置为露出所围绕的电极的一部分。完成此步骤之后形成的结构如图4所示。

在本实施例中，露出所围绕的电极的一部分可以是电极的中心区域。露出电极的中心区域可以在制造薄膜开关的过程中降低第一电极2和第二电极4因错位而造成的接触不良的现象。此外，也可以根据一些特殊的需求或场景选择露出电极的其他部分，例如可以选择露出电极边缘的一部分或全部。

在本实施例中，如图4所示，在每对所述第一电极2和所述第二电极4周围印刷形成所述隔离结构5。通过印刷方式形成隔离结构5使薄膜开关的结构更加稳固，增加了薄膜开关的弹性，提高了薄膜开关的寿命。

进一步地，隔离结构5设置为有一定规律的形状结构，使得在贴合过程中，可以较为精确地将第一基底1和第二基底3对齐。

应理解，也可以采用其它的方式在每对第一电极2和第二电极4至少一个电极周围印刷形成隔离结构5。

在一个可选实现方式中，在每个所述第一电极2周围印刷形成所述隔离结构5。此时，隔离结构5的形状结构应设置为与第二电极4的形状结构相互交错。

另外，也可以在每个所述第二电极4周围印刷形成所述隔离结构5。此时，隔离结构5的形状结构应设置为与第一电极2的形状结构相互交错。通过这种方式印刷形成隔离结构5，减少了工艺流程，使薄膜开关的整体厚度更小了，增加的薄膜开关的使用场景。

在又一个可选实现方式中，在一部分第一电极2周围印刷形成所述隔离结构5，隔离结构5设置为与第二电极4的形状结构相互交错。并在剩余部分第一电极2对应的第二电极4周围印刷形成所述隔离结构5，隔离结构5设置为与第一电极2的形状结构相互交错。这种印刷隔离结构5的方式可以适用于一些特殊的场景，例如，电极形状较为复杂或密集，导致不适于将所有的隔离结构形成在同一侧的场景。

在本实施例中，所述隔离结构5的材料可以采用环氧树脂、硅胶、紫外光固化型油墨或氨基醇酸树脂油墨中的一种。应理解，隔离材料5也可以采用其它类型的、适于采用印刷或打印方式形成的绝缘材料形成。优选地，隔离材料5在固化后应具有一定的弹性。

具体地，在退完火的银浆上通过丝网印刷方式印刷隔离结构5溶液，80～130℃热退火10～30min。

S400，以使得每对所述第一电极2和所述第二电极4相对设置的方式将所述第一基底1和第二基底3相互固定。完成此步骤之后形成的结构如图5所示。

具体地，如图5所示，可以用密封胶将第一基底1和第二基底3的薄膜边缘密封。这种固定方法减小了薄膜开关的在制造过程中需要将第一电极2和第二电极4准确对准的难度，同时减少了工艺流程。

可选地，也可以用密封胶将第一基底1和第二基底3除第一电极2和第二电极4之外的其他接触部分密封。这种固定方法使薄膜开关在结构上更加稳固，可以延长薄膜开关的使用寿命。

应理解，本步骤不仅将薄膜开关的第一基底1和第二基底3连接在一起构成薄膜开关，还可以使薄膜开关具有良好的防水、防尘、防油、防有害气体侵蚀等性能。

在本实施例中，印刷方式是丝网印刷、柔板印刷、凹版印刷、卷对卷印刷、喷墨打印或点胶等。

本申请通过将隔离结构采用印刷方式制备，克服了现有技术中采用双面胶等材质作为隔离结构，冲孔成型后容易变形，在贴合时易起皱不易操作，增添了工艺的复杂度的问题。缩短了制造的工艺流程，节约成本，减小了薄膜开关的整体厚度，使开关更加灵敏，同时增加了薄膜开关的适用场景及使用寿命。

如图5所示，本实施例的薄膜开关包括：第一基底1、第一电极2、第二基底3、第二电极4和隔离结构5。其中，第一导电图案设置在所述第一基底1上，包括多个第一电极2，第一电极2设置为有一定规律的形状结构。第二导电图案设置在所述第二基底3上，包括多个第二电极4，第二电极4设置为有一定规律的形状结构。其中，第一电极2与第二电极4的位置及形状结构是一一对应的。第二基底3固定于所述第一基底1的下方，被设置为与第一基底1相对应。隔离结构5以一定规律的形状结构设置在所有第一电极2和第二电极4周围，同时要露出所围绕的电极的一部分。在本实施例中，如图5所示，隔离结构5露出电极的中心区域。露出电极的中心区域可以在制造薄膜开关的过程中降低第一电极2和第二电极4因错位而造成的接触不良的现象。

隔离结构5并不需要在每个电极周围均设置，只要保证每一对第一电极2和第二电极4之间设置形成有隔离结构5即可。由此，在一个实施例中，所述隔离结构5可以仅在每一个第一电极2周围形成，其形状结构设置为与第二电极4相互交错。通过单层的隔离结构5来隔离第一电极2和对应的第二电极4。当然，隔离结构5也可以仅在每一个第二电极4周围形成，其形状结构设置为与第一电极2相互交错。

在另一个实施例中，一部分隔离结构5在一部分第一电极2周围印刷形成，其形状结构设置为与第二电极4相互交错。另一部分隔离结构5在剩余部分第一电极2对应的第二电极4周围印刷形成，其形状结构设置为与第一电极2相互交错。也就是说，隔离结构5在第一基底1和第二基底3上均形成一部分，并确保每一对第一电极2和第二电极4可以被一个隔离结构5隔离。

应理解，第一基底1和第二基底3用来设置第一导电图案和第二导电图案。第一导电图案和第二导电图案为薄膜开关中的上电路层和下电路层，本申请所述的薄膜开关在受到外力的作用下，位于第一导电图案和第二导电图案上的第一电极2和第二电极4接触，使上下电路导通，外力消失后，第一电极2和第二电极4在隔离结构5的作用下分离，使上下电路断开，回路触发一个信号。

本申请实施例通过将薄膜开关的隔离结构采用印刷方式制备，减小了薄膜开关的整体厚度，使开关更加灵敏，同时增加了薄膜开关的适用场景及使用寿命。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域技术人员而言，本申请可以有各种改动和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种薄膜开关的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

在第一基底上形成第一导电图案，所述第一导电图案包括多个第一电极；

在第二基底上形成第二导电图案，所述第二导电图案包括多个第二电极，所述第二电极与所述第一电极对应设置且形状结构相互交错；

在每对所述第一电极和所述第二电极中至少一个电极周围印刷形成隔离结构，所述隔离结构被设置为露出所围绕的第一电极或第二电极的一部分；

以使得每对所述第一电极和所述第二电极相对设置的方式将所述第一基底和第二基底相互固定；

其中，将所述第一基底和第二基底相互固定为将第一基底和第二基底的薄膜边缘密封；

其中，所述在每对所述第一电极和所述第二电极中至少一个电极周围印刷形成隔离结构包括：

在每对所述第一电极和所述第二电极周围印刷形成所述隔离结构，每对电极所对应的隔离结构的形状结构相互交错；或者

在每个所述第一电极周围印刷形成所述隔离结构，所述隔离结构的形状结构设置为与所述第二电极的形状结构相互交错；或者

在每个所述第二电极周围印刷形成所述隔离结构，所述隔离结构的形状结构设置为与所述第一电极的形状结构相互交错；或者

在一部分第一电极周围印刷形成所述隔离结构，并在剩余部分第一电极对应的第二电极周围印刷形成所述隔离结构，所述第一电极的隔离结构的形状结构设置为与所述第二电极的形状结构相互交错，所述第二电极的隔离结构的形状结构设置为与所述第一电极的形状结构相互交错。

2.根据权利要求1所述的一种薄膜开关的制造方法，其特征在于，所述第一导电图案和所述第二导电图案通过印刷方式形成。

3.根据权利要求1所述的一种薄膜开关的制造方法，其特征在于，所述露出所围绕的第一电极或第二电极的一部分是所述第一电极或第二电极的中心区域。

4.根据权利要求1所述的一种薄膜开关的制造方法，其特征在于，所述印刷为丝网印刷、柔板印刷、凹版印刷、卷对卷印刷、喷墨打印或点胶。

5.根据权利要求1所述的一种薄膜开关的制造方法，其特征在于，所述第一基底和所述第二基底的材料是聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚氨酯。

6.根据权利要求1所述的一种薄膜开关的制造方法，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极的材料是银浆、碳浆、金浆、铜浆、银纳米线薄膜或聚3，4-乙撑二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐。

7.根据权利要求1所述的一种薄膜开关的制造方法，其特征在于，所述隔离结构的材料是环氧树脂、硅胶、紫外光固化型油墨或氨基醇酸树脂油墨。

8.一种薄膜开关，其特征在于，包括：

第一基底；

第一导电图案，设置在所述第一基底上，包括多个第一电极；

第二基底，固定于所述第一基底的下方，被配置为与所述第一基底相对应；

第二导电图案，设置在所述第二基底上，与所述第一导电图案相对设置，所述第二导电图案包括与所述第一电极一一对应的多个第二电极，且所述第二电极与第一电极的形状结构相互交错；以及

隔离结构，设置在每对所述第一电极和所述第二电极中至少一个电极的周围，所述隔离结构被设置为露出所围绕的第一电极或第二电极的一部分；其中，所述隔离结构通过印刷方式形成；

其中，所述第一基底和第二基底的薄膜边缘密封；

其中，所述在每对所述第一电极和所述第二电极中至少一个电极周围印刷形成隔离结构包括：

在每对所述第一电极和所述第二电极周围印刷形成所述隔离结构，每对电极所对应的隔离结构的形状结构相互交错；或者

在每个所述第一电极周围印刷形成所述隔离结构，所述隔离结构的形状结构设置为与所述第二电极的形状结构相互交错；或者

在每个所述第二电极周围印刷形成所述隔离结构，所述隔离结构的形状结构设置为与所述第一电极的形状结构相互交错；或者

在一部分第一电极周围印刷形成所述隔离结构，并在剩余部分第一电极对应的第二电极周围印刷形成所述隔离结构，所述第一电极的隔离结构的形状结构设置为与所述第二电极的形状结构相互交错，所述第二电极的隔离结构的形状结构设置为与所述第一电极的形状结构相互交错。

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