CN205609404U - 薄膜开关结构 - Google Patents

Abstract

一种薄膜开关结构，包括多个薄膜开关，所述多个薄膜开关的彼此相邻的两者相互连接。每个薄膜开关包括软性电路板、薄膜层及间隔层，软性电路板包括软性基板及设置于软性基板上的铜线路层，铜线路层包括多个接点。薄膜层叠置于软性电路板上，包括对应上述接点的多个触发点，间隔层夹设于薄膜层与软性电路板之间，且间隔层包括对应于上述接点及上述触发点的多个贯通孔。

Description

薄膜开关结构

技术领域

本实用新型关于一种电路板结构，特别是指一种薄膜开关结构。

背景技术

薄膜开关由于体积小、厚度薄及重量轻，因此近年来被广泛应用于各式电子产品(如电子产品的按键)，以因应现今轻薄化的发展趋势。

现今薄膜开关主要是包括有上、下薄膜，且上、下薄膜的相对表面分别都印刷有银浆线路及银浆导通点，当按压任一薄膜使上、下薄膜相对应的银浆导通点接触，即可形成电性导通而产生信号。然而，此种通过印刷银浆线路的薄膜开关，无法因应挠折的需求(由于银浆线路挠折容易产生断裂)，造成设计上受到局限。

实用新型内容

有鉴于上述问题，在一实施例中，提供一种薄膜开关结构，包括多个薄膜开关，所述多个薄膜开关的彼此相邻的两者相互连接。每一薄膜开关包括软性电路板、薄膜层及间隔层，软性电路板包括软性基板及设置于软性基板上的铜线路层，铜线路层包括多个接点。薄膜层叠置于软性电路板上，薄膜层包括对应该些接点的多个触发点。间隔层夹设于薄膜层与软性电路板之间，且间隔层包括对应于该些接点及该些触发点的多个贯通孔。

上述的薄膜开关结构，其中，更包括至少一可挠件，彼此相邻的该二薄膜开关之间通过该至少一可挠件相互连接，该至少一可挠件包括一可挠基板及设置于该可挠基板上的一铜线层，其中该至少一可挠件的该可挠基板连接于彼此相邻的该二软性电路板的该些软性基板之间，该至少一可挠件的该铜线层电连接于彼此相邻的该二软性电路板的该些铜线路层。

上述的薄膜开关结构，其中，该些薄膜开关的该些软性基板与该至少一可挠件的该可挠基板一体成型，且该些薄膜开关的该些铜线路层与该至少一可挠件的该铜线层一体成型。

上述的薄膜开关结构，其中，该些薄膜开关沿一第一方向彼此并排，该至少一可挠件与该些薄膜开关沿该第一方向彼此并排，且该至少一可挠件的该铜线层是沿该第一方向延伸。

上述的薄膜开关结构，其中，该至少一可挠件包括至少一镂空部及至少二主体部，彼此相邻的该二薄膜开关之间通过该些主体部相互连接，且该些主体部之一者设置于彼此相邻的该二薄膜开关的一端，而该些主体部之另一者设置于彼此相邻的该二薄膜开关的另一端。

上述的薄膜开关结构，其中，该至少一镂空部是沿一第二方向延伸，且该第一方向与该第二方向实质上相互垂直。

上述的薄膜开关结构，其中，该至少一可挠件的该铜线层位于该可挠基板远离该薄膜层的表面，该软性电路板的该铜线路层位于该软性基板靠近该薄膜层的表面。

上述的薄膜开关结构，其中，该软性基板及该可挠基板皆为一聚酰亚胺薄膜基板。

上述的薄膜开关结构，其中，该软性电路板包括一保护层，该间隔层为该保护层。

上述的薄膜开关结构，其中，该软性电路板更包括一保护层，该保护层覆盖于该软性电路板的该铜线路层上，该保护层包括对应该些接点、该些触发点及该些贯通孔的多个穿孔。

藉此，本实用新型实施例的薄膜开关结构的各薄膜开关的软性电路板上的线路为可挠折铜制线路，且各薄膜开关皆为可挠性材质所制成，使薄膜开关结构能够因应有挠折需求的电子产品，且在制造上能够减少工序以及增加质量等优点。

附图说明

图1为本实用新型薄膜开关结构一实施例的平面图。

图2为本实用新型薄膜开关结构一实施例的分解立体图。

图3为本实用新型薄膜开关的接点一实施例的平面图。

图4为本实用新型薄膜开关的接点另一实施例的平面图。

图5为图1的5-5剖视图。

图6为图1的6-6剖视图。

图7为图1的7-7剖视图。

图8为图7的折叠剖视图。

图9为本实用新型薄膜开关结构另一实施例的剖视图。

图10为本实用新型薄膜开关结构又一实施例的剖视图。

图11为图10的折叠剖视图。

其中，附图标记：

100 薄膜开关结构

1、2、3、4 薄膜开关

11、12、13、14 软性电路板

112、122、132、142 软性基板

114、124、134、144 铜线路层

115 保护层

1151 穿孔

116、126、136、146 接点

116a、116b 梳状铜箔线路

15、16、17 可挠件

15a 镂空部

15b 主体部

151、161、171 可挠基板

152、162、172 铜线层

21、22、23、24 薄膜层

212、222、232、242 触发点

31、32、33、34 间隔层

312、322、332、342 贯通孔

41 第一破孔

42 第二破孔

具体实施方式

图1为本实用新型薄膜开关结构一实施例的平面图，图2为本实用新型薄膜开关结构一实施例的分解立体图。在一实施例中，薄膜开关结构100主要是应用于有可挠折需求的产品(如软性键盘、折叠键盘或软性面板)，薄膜开关结构100可包含多个(两个或两个以上)薄膜开关及连接在各薄膜开关之间的可挠件。如图1及图2所示，为方便说明，在本实施例中，薄膜开关结构100是以四个薄膜开关(即薄膜开关1、薄膜开关2、薄膜开关3及薄膜开关4)以及三个可挠件(即可挠件15、可挠件16及可挠件17)为例。

如图1及图2所示，在本实施例中，以薄膜开关1为例，薄膜开关1为多层薄膜结构且呈一长方条状。在此，薄膜开关1是沿一方向(例如图1及图2所示的X轴方向)延伸且包括软性电路板11、叠置于软性电路板11上的薄膜层21、及夹设于软性电路板11与薄膜层21之间的间隔层31。软性电路板11包括软性基板112及设置于软性基板112上的铜线路层114。例如，铜线路层114可藉由蚀刻工艺形成于软性基板112的表面，其中铜线路层114包括有间隔排列于软性基板112表面的多个接点116。在此，各接点116例如为由铜箔所形成的线路图案以作为线路开关，并且，各接点116之间连接有铜线路(例如铜箔线)。

请参图3所示，图3为本实用新型薄膜开关的接点一实施例的平面图。在一实施例中，所述线路图案的轮廓可为圆形，且由二梳状铜箔线路116a彼此交错穿插形成，其中二梳状铜箔线路116a可为不同电极(例如正、负极)的线路且不相互接触，使接点116受到触发时，能同时导通正、负极线路而产生信号。

请参图4所示，图4为本实用新型薄膜开关的接点另一实施例的平面图。在一实施例中，接点116的线路图案的轮廓为方型，且同样是由二梳状铜箔线路116b彼此交错穿插形成。但本实施例并不以此为限，例如，接点116可以是由两个不同电极且不相接触的铜箔线路构成即可。举例来说，接点116可为两个不同大小的同心圆环状铜箔所构成(图面省略绘示)。在一些实施例中，接点116的线路图案也可为椭圆形、梯形或其他不规则形，此并不局限。

软性基板112例如可为聚酰亚胺薄膜基板(Polyimide Film)，由于聚酰亚胺薄膜具有优良的耐高、低温性及拉伸强度，且铜线路层114相较于过去银浆线路来说，具有较佳的挠折度而在挠折过程中不易断裂，故能因应于有挠折需求的电子产品。在一些实施例中，软性基板112也可为其他可挠材质的基板，例如聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate)或聚碳酸酯(Polycarbonate)，本实施例不以此为限。举例而言，软性基板112可为聚对苯二甲酸乙二酯基板(Polyethylene Terephthalate Film)，使薄膜开关结构100具有低廉的价格优势，此外，形成于软性基板112(例如聚对苯二甲酸乙二酯基板)的表面上的铜线路层114，同样的具有挠折度而在挠折过程中不易断裂。

承上，在本实施例中，间隔层31可为一薄膜，间隔层31是与软性电路板11的形状相对应，且间隔层31是叠置固定(例如通过水胶黏固)于软性电路板11上，其中，间隔层31的材质可为聚酰亚胺(Polyimide)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate)、或聚碳酸酯(Polycarbonate)而具有可挠折性。在此，间隔层31是包括分别对应于多个接点116的多个贯通孔312，使各接点116可显露出间隔层31。

如图1、图2及图5所示，其中图5为图1的5-5剖视图，在本实施例中，薄膜层21是与软性电路板11及间隔层31的形状相对应，且薄膜层21是叠置固定(例如通过水胶黏固)在间隔层31上。薄膜层21的材质可为聚酰亚胺(Polyimide)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate)、或聚碳酸酯(Polycarbonate)而具有可挠折性。薄膜层21包括分别对应于多个接点116并分别对应于多个贯通孔312的多个触发点212，构成各触发点212与对应的接点116之间没有任何阻隔并具有一间距(如图5所示)。各触发点212可为导电体，例如，触发点212是印刷于薄膜层21表面的银浆层，并可在银浆层外部印刷碳浆以达到强化作用。或者，触发点212也可以是其他导电材料制成(例如铜箔或导电橡胶)，此并不局限。藉此，当触发点212或接点116受到按压而彼此靠近并接触时，可使接点116受到触发导通而产生信号。

请参照图1及图2所示，薄膜开关2、3或4的结构、各元件、及元件间的连接关系可与上述薄膜开关1相同，例如薄膜开关2、3、4包括有软性电路板12、13、14及其接点126、136、146、薄膜层22、23、24及其触发点222、232、242、间隔层32、33、34及其贯通孔322、332、342等，在此则不多加赘述，且薄膜开关1、2、3及4是彼此相邻且依序间隔排列。在一实施例中，薄膜开关1、2、3及4是沿一第一方向(例如图1及图2所示的Y轴方向)彼此并排，且其中薄膜开关1及2是彼此相邻，薄膜开关2及3是彼此相邻，而薄膜开关3及4是彼此相邻。

此外，在一实施例中，各软性电路板11、12、13、14的铜线路层114、124、134、144的布线(亦即，连接于接点116、126、136或146之间的铜线路)可根据实际需求而有所不同。

如图1及图2所示，在本实施例中，薄膜开关1、2、3及4的彼此相邻的两者之间通过可挠件15、16、17相互连接，且可挠件15、16、17与薄膜开关1、2、3及4沿所述第一方向(例如是Y轴方向)彼此并排。各可挠件15、16、17包括有可挠基板151、161、171及铜线层152、162、172。以薄膜开关1及2为例，可挠基板151连接于软性基板112及软性基板122之间，铜线层152电连接于铜线路层114及铜线路层124，使铜线路层114及铜线路层124彼此电性连接，并构成薄膜开关1及薄膜开关2可相互堆栈或展开。

同样地，薄膜开关2与薄膜开关3之间也连接有可挠件16，并构成薄膜开关2及薄膜开关3可相互堆栈或展开。薄膜开关3与薄膜开关4之间也连接有可挠件17，并构成薄膜开关3及薄膜开关4可相互堆栈或展开。此外，可挠件15、16、17可为薄膜开关1、2、3、4的延伸。具体来说，该些薄膜开关1、2、3及4的软性基板112、122、132及142与该些可挠件15、16及17的可挠基板151、161及171可为一体成型的基板。亦即，可挠基板151、161、171可为软性基板112、122、132及142的延伸。再者，该些薄膜开关1、2、3及4的铜线路层114、124、134及144与该些可挠件15、16及17的铜线层152、162及172也可为一体成型。亦即，铜线层152、162、172可为铜线路层114、124、134、144的延伸。藉此，所述一体成型的结构除了可增加在制造上的便利性，还可避免布线对位所产生的缺陷，进而可增加布线在反复挠折的条件下的可靠度。

综上，本实用新型实施例的各薄膜开关的软性电路板上的线路为可挠折的铜制线路，且各薄膜开关皆为可挠性材质所制成，藉此，薄膜开关结构能够因应有挠折需求的电子产品。再者，相较于过去印刷银浆线路来说，铜制线路可适用于更严苛的环境，因此，软性电路板上的线路可具有阻抗低、不易氧化及耐挠折等特性；此外，在制造上，铜制线路可通过蚀刻工艺而经整体制作，不须反复印刷，且铜制线路的线宽及线距可大幅缩小。因此，薄膜开关结构的所有线路(正、负极线路)可仅设置在软性电路板上，以作为开关电路，而薄膜层只要设置触发点即可，可达到大幅减少制造上工序的效果，并能够使软性电路板上的布线延伸到可挠件上，以单层基板上的布线(例如可挠基板上的铜线层)来因应挠折需求。

另外，本实用新型实施例通过各薄膜开关1、2、3、4之间是利用可挠件15、16、17相互连接，使各薄膜开关1、2、3、4可彼此堆栈或展开，达到可进一步因应有折叠需求的电子产品的效果。此部分通过图7及图8详细说明如下，其中图7是图1的7-7剖视图，图8是图7的折叠剖视图。

如图7所示，薄膜开关1与薄膜开关2是呈展开状态而与可挠件15位在同一水平面。再如图8所示，当薄膜开关结构100所应用的电子产品(图未绘示)有缩减体积的需求时，随着使用者施力将所述电子产品折叠，薄膜开关结构100可经折叠而被卷收。具体来说，当薄膜开关1往薄膜开关2盖合时，可挠件15产生弯曲变形或弯折，而使薄膜开关1能顺利叠靠在薄膜开关2上。举例而言，可挠件15沿着所述第一方向(例如图式所示的Y轴方向)弯折之后，薄膜开关1及薄膜开关2可相互靠拢。也就是说，可挠件15能够以大致平行于所述X轴(X轴部分可对照图1所示)的一虚拟直线为轴而产生弯曲变形或弯折，使薄膜开关1的上表面(亦即，薄膜层21的远离软性电路板11的表面)朝向薄膜开关2的上表面(亦即，薄膜层22的远离软性电路板12的表面)而相互靠拢；此时，可挠基板151的弯曲程度(例如曲率)是小于铜线层152的弯曲程度(例如曲率)。

需要说明的是，图8是以薄膜开关彼此叠靠在一起为例说明。在一些实施例中，随着使用者施力将所述电子产品折叠，可挠件15产生弯曲变形或产生弯折，并且薄膜开关1及薄膜开关2相互靠拢时，薄膜开关1及薄膜开关2也可以没有彼此叠靠在一起(例如，薄膜开关1与薄膜开关2之间的夹角可以呈大致90度)。

再请参阅图6及图7所揭，其中图6为图1的6-6剖视图，也就是可挠件15部位的剖视图。以可挠件15为例，薄膜开关1、2的软性基板112、122与可挠件15的可挠基板151是一体成型，薄膜开关1、2的铜线路层114、124与可挠件15的铜线层152也是一体成型，且可挠件15仅包括可挠基板151及铜线层152。因此，可挠件15的厚度会小于两侧的薄膜开关1、2的厚度，可减少薄膜开关结构100在弯折或展开过程中的抵抗应力，进而增加薄膜开关结构100的可靠度，并可使薄膜开关1及薄膜开关2能够更轻易地叠靠或展开。

如图1与图2所示，在一些实施例中，可挠件15、16、17包括至少一个镂空部及至少二个主体部，而彼此相邻的薄膜开关1、2、3、4之间是通过主体部相互连接。以薄膜开关1及2为例，可挠件15包括一个镂空部15a及二个主体部15b，薄膜开关1与薄膜开关2之间是通过主体部15b(也就是主体部15b具有可挠基板151与铜线层152)相互连接。也就是说，铜线路层114与铜线路层124是通过主体部15b上的布线(亦即，铜线层152)而彼此电性连接。

在一些实施例中，主体部15b上的布线(亦即，铜线层152)是沿着所述第一方向(例如是所述Y轴方向)延伸。藉此，当可挠件15产生弯曲变形或弯折时，主体部15b上的布线可仅局部产生弯曲变形或弯折。

在一些实施例中，如图1所示，可挠件15的一个主体部15b是设置于相邻的二个软性电路板11及12的一端，而可挠件15的另一个主体部15b是设置于相邻的二个软性电路板11及12的另一端，使薄膜开关1与薄膜开关2彼此的连接状态较稳固而不易发生摇晃的情形。各主体部15b的尺寸(例如沿所述X轴的长度)是小于薄膜开关1、2的尺寸(例如沿所述X轴的长度)。在一些实施例中，可挠件15也可只包括有一个主体部15b。

再参阅图1所示，以可挠件15为例，可挠件15的镂空部15a是开设于主体部15b之间，镂空部15a是沿一第二方向延伸，所述第二方向实质上是垂直于上述第一方向(也就是说第一方向可为Y轴方向，第二方向可为X轴方向)，且镂空部15a沿所述X轴方向的长度是大于主体部15b沿所述X轴方向的长度，可减少薄膜开关结构100在弯折或展开过程中的抵抗应力。当然，镂空部15a的沿所述X轴方向的长度可也小于或等于主体部15b沿所述X轴方向的长度，此并不局限。

在一些实施例中，如图1所示，薄膜开关结构100更包括多个破孔(本图仅标示第一破孔41及第二破孔42)，这些破孔是分别贯穿薄膜开关1、2、3、4。所述破孔可配合薄膜开关结构100所应用的电子产品的机构件(例如计算机键盘上按键的连接元件)让位，更可进一步增加薄膜开关结构100的可挠性。

在一些实施例中，薄膜开关结构100的各软性电路板11、12、13、14与各薄膜层21、22、23、24的上、下配置关系可依实际需求改变。举薄膜开关结构100应用于键盘的例子来说，各软性电路板11、12、13、14可以是靠近键盘的按键，而各薄膜层21、22、23、24则是相对靠近键盘的底板。或者，各软性电路板11、12、13、14可以是靠近键盘的底板，而各薄膜层21、22、23、24则是相对靠近键盘的按键。

请参图5所示，在一些实施例中，软性电路板11包括一保护层115，且上述间隔层31为保护层115，也就是说，间隔层31是软性电路板11原本用以保护铜线路层114的保护层115，而非另外制造的薄膜，达到节省制造工序及材料的作用。详细而言，在软性基板上以蚀刻工艺形成铜线路层之后，具有多个穿孔的保护层115可通过热压膜工艺而直接被叠置固定在铜线路层上，而无须通过水胶黏固，其中所述穿孔是对应接点116、触发点212而设置，构成各触发点212与对应的接点116之间没有任何阻隔并具有一间距(如图5所示)。藉此，以软性电路板11的保护层115作为薄膜开关之间隔层的设计，可无需增加薄膜开关结构整体厚度，同时进一步加强薄膜开关结构的防水、防尘效果。

请对照图9所示，为本实用新型薄膜开关结构另一实施例的剖视图。本实施例与图5实施例差异在于，软性电路板11的保护层115是覆盖于铜线路层114上，间隔层31则是叠置于保护层115上，且保护层115包括对应各接点116、各触发点212及各贯通孔312的多个穿孔1151，使各触发点212及各接点116之间不会受到阻隔，而能在按压后彼此靠近并接触。

再比对图7及图10所示，在图7的实施例中，铜线层152是位于可挠基板151靠近薄膜层21、22的表面，铜线路层114、124也是位于软性基板112、122靠近薄膜层21、22的表面。也就是说，薄膜开关1、2的铜线路层114、124及可挠件15的铜线层152是位在同一平面上。图10为本实用新型薄膜开关结构又一实施例的剖视图，在图10的实施例中，铜线层152位于可挠基板151远离薄膜层21、22的表面，铜线路层114、124则是位于软性基板112、122靠近薄膜层21、22的表面。也就是说，薄膜开关1、2的铜线路层114、124与可挠件15的铜线层152是位在不同平面上。在制造上，铜线路层114、124可利用开设于软性电路板112、122的贯孔，以电连接位于另一侧的铜线层152。藉此，如图11所示，当薄膜开关1往薄膜开关2盖合而使可挠件15弯曲时，铜线层152的弯曲程度(例如曲率)是小于可挠基板151的弯曲程度(例如曲率)，达到使弯曲的弧度减小而能进一步减少铜线层152在弯折或展开过程中的抵抗应力，进而加强薄膜开关结构100的可靠度。

请再参照图1及图2所示，可挠件16、17的结构及其与薄膜开关2、3、4的连接关系，可挠件16、17的各元件及元件间的连接关系，皆可与上述可挠件15相同，在此则不多加赘述。类似地，薄膜开关2、3及4也可以前述方式相互堆栈，进而达到缩小体积的作用。

虽然本实用新型的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神所作些许的更动及润饰，皆应涵盖于本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种薄膜开关结构，其特征在于，包括：

多个薄膜开关，该些薄膜开关的彼此相邻的两者相互连接，其中，每一该薄膜开关包括：

一软性电路板，该软性电路板包括一软性基板及设置于该软性基板上的一铜线路层，该铜线路层包括多个接点；

一薄膜层，该薄膜层叠置于该软性电路板上，该薄膜层包括对应该些接点的多个触发点；及

一间隔层，该间隔层夹设于该薄膜层与该软性电路板之间，且该间隔层包括对应于该些接点及该些触发点的多个贯通孔。

2.如权利要求1所述的薄膜开关结构，其特征在于，更包括至少一可挠件，彼此相邻的该二薄膜开关之间通过该至少一可挠件相互连接，该至少一可挠件包括一可挠基板及设置于该可挠基板上的一铜线层，其中该至少一可挠件的该可挠基板连接于彼此相邻的该二软性电路板的该些软性基板之间，该至少一可挠件的该铜线层电连接于彼此相邻的该二软性电路板的该些铜线路层。

3.如权利要求2所述的薄膜开关结构，其特征在于，该些薄膜开关的该些软性基板与该至少一可挠件的该可挠基板一体成型，且该些薄膜开关的该些铜线路层与该至少一可挠件的该铜线层一体成型。

4.如权利要求3所述的薄膜开关结构，其特征在于，该些薄膜开关沿一第一方向彼此并排，该至少一可挠件与该些薄膜开关沿该第一方向彼此并排，且该至少一可挠件的该铜线层是沿该第一方向延伸。

5.如权利要求4所述的薄膜开关结构，其特征在于，该至少一可挠件包括至少一镂空部及至少二主体部，彼此相邻的该二薄膜开关之间通过该些主体部相互连接，且该些主体部之一者设置于彼此相邻的该二薄膜开关的一端，而该些主体部之另一者设置于彼此相邻的该二薄膜开关的另一端。

6.如权利要求5所述的薄膜开关结构，其特征在于，该至少一镂空部是沿一第二方向延伸，且该第一方向与该第二方向实质上相互垂直。

7.如权利要求2所述的薄膜开关结构，其特征在于，该至少一可挠件的该铜线层位于该可挠基板远离该薄膜层的表面，该软性电路板的该铜线路层位于该软性基板靠近该薄膜层的表面。

8.如权利要求2所述的薄膜开关结构，其特征在于，该软性基板及该可挠基板皆为一聚酰亚胺薄膜基板。

9.如权利要求1或2所述的薄膜开关结构，其特征在于，该软性电路板包括一保护层，该间隔层为该保护层。

10.如权利要求1或2所述的薄膜开关结构，其特征在于，该软性电路板更包括一保护层，该保护层覆盖于该软性电路板的该铜线路层上，该保护层包括对应该些接点、该些触发点及该些贯通孔的多个穿孔。