TW200835586A - Method to associate the thin-film switch and the plastic base by in-mold injection molding, and product thereof - Google Patents

Description

200835586 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種薄膜開關與塑料基座的結合方法 及成品’特別是指一種將薄膜開關以模内射出成型結合於 塑料基座的方法及其成品。 【先前技術】 由於具備可降低成本、外觀輕巧便利等特點，市面上 已有部分電裔用品如洗衣機或電子鍋等的操作面板是裝設 薄膜開關。 薄膜開關在使用時，經常須搭配組裝如液晶顯示元件 或發光70件等的電子元件以構成上料操作薄膜面板，而 習知薄膜開關與電子元件結合的方式，是將薄膜開關以背 膠或雙面膠黏貼在一塑料基座上，再將電子元件組裝於塑 料基座，藉此使得薄膜開關與電子元件可透過塑料基座組 裝成一體。 ⑽由於薄膜開關、塑料基座與電子元件均是分開製造的 早件產W ’經包裝運送後再進行組農作業。但這種習知薄 膜開關與塑料基座分開製造的方式，不僅多了包裝、運送 及組裝的加工程序，輕杯眷 、 盘镟上, 人力，且以背膠㈣薄膜開關 與塑料基座的方式1处人的鈐—k， Μ U的％疋性也比較低而容易分離或 ’晷’降低產品的使用壽命。 >、b之夕卜以月膠黏貼薄膜開關與塑料基座的方式， 也比較容易在兩者之間形志 '隹χ , φ成縫隙，而讓灰塵或水分較容易 進入形成髒污，甚至導致舊Μ& 分蚁/#膜開關或電子元件的損毀。 200835586 【發明内容】 因此，本發明之目的，即在提供一種將薄膜開關進行 模内射出成型，而可一次完成塑料基座的成形與結合薄膜 開關的模内射出成型方法。 、 本發明的另一目的，在於提供一種結合的穩定性較高 ’且具備防水、防塵功效的薄膜開關裝置。 於是’本發明以模内射出成型結合薄膜開關與塑料基 座的方法是將欲組裝在薄膜開關的一塑料基座，以模内射 出成型的方式結合於薄膜開關而構成一薄膜開關裝置，藉 此可同時達成製造塑料基座與結合薄膜開關的製程，且為 加強薄膜開關與以射出成型製成的塑料基座的結合強度， 更在薄膜開關設置卡孔，使得薄膜開關在進行模内射出成 型過程中，液態塑料可流入卡孔而待塑料凝固後與薄膜開 關形成干涉作用，加強薄膜開關與塑料基座的結合強度。 而為避免薄膜開關進行射出成型時，液態塑料會對薄 膜開關的線路層與傳輸埠連接的接點造成破壞，影響薄膜 開關的導通，本發明更於薄膜開關上介於薄膜開關的接點 處與射出成型模具的腔室之間設置一擋止件，以擋止液態 塑料流向薄膜開關的接點處。 在本發明中，進行射出成型的塑料是選擇熱變形溫度 低於溥膜開關的溥膜材質的塑膠材料，包括如丙稀_ 丁二烯_ 笨乙烯樹脂（ABS )、聚碳酸酯（pc )、聚丙烯（pp )、丙 烯-丁二烯-苯乙烯樹脂加聚碳酸酯（ABS+PC)等等。 本發明薄膜開關裝置包含一薄膜開關及一塑料基座。 6 200835586 冑料基座包括-以模内射出成型結合於該薄膜開關下方的 • 本體’及-在射出成型過程中形成伸人該卡孔的卡接部。 • 本發明將塑料基座以射出成型的方式直接結合於薄膳 開關不僅可一次達成塑料基座的成型以及與薄膜開關結 口的兩項製程，並且提高塑料基座與薄膜開關的結合強度 i疋度以及使用哥命，也可使製得的薄膜開關裝置具備 防水、防塵功效。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可 清楚的呈現。 麥閱圖1與圖2，在本發明以射出成型結合薄膜開關與 塑料基座的方法中，所結合的薄膜開_ 2包括一薄膜面板 21、一上線路層22、一中間透孔層23及一下線路層24。 其中，薄膜面板21為聚對苯二甲酸乙二醇酯（p〇lyethylene Terephthalate，以下簡稱PET)材質的透明薄膜，但薄膜面 板21的材質亦可為壓克力（pMMA)、聚氯乙烯（pvc)、 聚破酸醇（pc)及聚乙稀（PE)材質等，薄膜面板21上可 印刷可透光的按鍵文字、花紋、圖樣或色彩等。上、下線 路層22、24為PET的薄膜材質上印刷有導電銀漿（或導電 銀奴漿混合）的電路構成，且上線路層22及下線路層24 各連接有一傳輸埠220、240，各傳輸埠22〇、24〇 一端連接 固定於線路層22、24上的電路而於線路層22、24上形成 一接點區域221、241。中間透孔層23亦為ρΕτ材質。 200835586 本方法的較佳實施例是如圖1所示，包含以下各步驟 - 步驟11 一膠合薄膜開關2並形成卡孔。配合參閱圖2、 3 ’本實施例是先分別在上、下電路層22、24未分佈有電 路的區域設置破孔222、242，其所在位置及形狀可如圖2 所示，分別在上、下線路層22、24的兩端設置一狹長形的 破孔222、242，然破孔222、242的形狀並不以狹長形為限 ’位置亦不以圖2為限，可視上、下線路層22、24的外型 而定。而中間透孔層23則是對應於上、下線路層22、24 的兩端處同樣設置狹長形破孔232，接著，再於上線路層 22與中間透孔層23之間、中間透孔層23與下線路層24之 間分別塗佈一黏膠層3，將上述各層22〜24層疊壓合成一片 體20，且各層22〜24的破孔222、232、242上下相對應而 形成分別位在片體20兩端的卡孔25，值得注意的是，在本 實施例中，上線路層22的破孔222孔徑較中間透孔層Μ 與下線路層24的破孔232、242孔徑大，使得各卡孔^的 縱向斷面是成T形，其作用稍後說明。 上述在各層22、24進行破孔的作業，可以雷射切割、 中心加工機CNC、線切割機、或其他沖剪設備、具有刀具 之修邊設備、圖形切割機、美工刀等進行。本實施例所指 的黏膠層3為熱熔膠或熱熔膠膜，但其材質亦可為混合液 加架橋劑、硬化劑、水膠等等。 ^驟12一貼附薄膜面板21。請同時參閱圖1、圖4、 圖5，本步驟是將薄膜面板21貼附在上線路層22上表面， 8 200835586 使得薄膜面板21表面印刷的可透光的按鍵文字、花紋、圖 樣或色彩可對應到上、下線路層22、24的各電路觸發部。 • 本實施例中，薄膜面板21貼附在片體20上的方式同樣是 先塗佈一層黏膠層3後，再將薄膜面板21貼附在片體2〇 上而構成薄膜開關2。 上述步驟Π與步驟12中，薄膜面板21可在片體2〇進 行完射出成型後再貼附於片體2〇上，而破孔也可只設置在 中間透孔層23及下線路層24，也就是說，本發明卡孔25 的型態不限於貫穿片體20，亦可以呈盲孔態樣。 步驟13—於薄膜開關2塗佈黏膠層3。參閱圖1、圖8 本步驟疋在片體20的下線路層24下表面塗佈黏膠層3 ( 顯示於圖8)，主要是為了使片體2〇在進行模内射出成型 時，可順利與液態塑料相結合。 步驟14一設置擋止件4。同時參閱圖1、圖6、圖7， 由於薄膜開關2其傳輸埠220、240與線路層22、24連接 處的接點處（即上述的接點區域221、241)是在線路層22 、24的外緣，而為避免進行射出成型時，液態塑料流入接 點區域221、241而影響傳輸埠22〇、240與線路層22、24 的電路導通，本案遂在將薄膜開關2置入射出成型模具51 内之前，將擋止件4設置在薄膜開關2，且擋止件4的位置 是介於片體20的接點區域221、241以及模具η的腔室52 之間，用以阻擋進入模具腔室52内的液態塑料流入片體2〇 的接點區域221、241。而步驟13與步驟14的進行順序也 可以是先設置擋止件4再塗黏膠層3。 9 200835586 在本實施例中’由於所使用的薄膜開關2其傳輸埠220 、240是分別連接在上、下線路層22、24的一缺口内緣， 因此’本實施例的擋止件4是黏貼設置在片體2()的下線路 層24缺口處’為一 pET材質的塑膠片，藉此將接點區域 221、241與模具的腔室52隔開，因此，當薄膜開關2置入 射出成型模具51内時，便可阻擋隔絕流進腔室52内的液 態塑料流向薄膜開關2的接點區域221、241。 播止件4也可選擇其他耐熱溫度較高的塑膠片或塑膠 薄膜。而擔止件4的外型以及設置的地方是可以視薄膜開 關2以及傳輸埠接點處的輪廓外型變換，其主要目的是在 於在傳輸埠220、240與模具51的腔室52之間形成阻隔， 避免液態塑料流向傳輸埠220、240的接點處而影響傳輸埠 220、240與線路層22、24的導通。 當然’在某些情況下，由於塑料基座6外型設計的關 係，使得當薄膜開關2放在模具51内時，薄膜開關2的接 點區域221、241並不會在模具51的腔室52裡，此時，在 進行射出成型時，液態塑料的流動範圍便不會涵蓋到薄膜 開關2的接點區域221、241，則設置擔止件4的步驟亦可 省略。 步驟15 一進行模内射出成型。同時參閱圖1、8、9、 10’在進行射出成型時，液態塑料藉由黏膠層3而結合在 薄膜開關2的下方，且由於薄膜開關2具有上述的卡孔25 ’使彳于液怨塑料也可流入卡孔25内，藉此，當液態塑料凝 固成一如圖9、1〇所示的塑料基座6時，且由於卡孔25是 10 200835586 成T字型’因此，塑料基座6便可藉由位在卡孔25内的 分形成對薄膜開關2產生干涉作用，以加強塑料基座6邀 • 整個薄膜開關2的結合強度。但卡孔25的態樣並不限於是 Τ字型’主要是藉由將卡孔25設計成縱向斷面為上寬下= 的形狀，使得塑料基座6不容易與薄膜開_ 2分離或脫二 ，且由於成品取出時，塑料基座6與黏膠層3已完全連妹 固化於薄膜開關2下方，塑料基座6與薄膜開關2之間也 就更不容易因分離而產生縫隙。 構成塑料基座6的液態塑料材質以具備高強度及耐衝 擊性為較佳，且塑料基座6的熱變形溫度需低於薄膜開關2 PET的熱變形溫度（約為225度），本實施例是採用丙婦-丁 二烯-苯乙烯樹脂（ABS) ’但亦可採用如聚碳酸酯（pc)、 聚丙烯（PP)或丙稀-丁二烯-苯乙烯樹脂加聚碳酸醋（ ABS+PC)等，或其他熱變形溫度低於pET且同樣具備高強 度及财衝擊性的材料。 參閲圖9、圖1 〇，為本發明依照上述步驟所得的一薄 膜開關裝置200，其包含一薄膜開關2及一經模内射出成型 而結合於薄膜開關2下方的塑料基座6。 塑料基座6包括一結合在片體2〇下方的本體61 (液態 塑料位在模具腔室52内的部分）以及二分別由本體61兩 側往上凸出而位在二卡孔25内的卡接部62(由流入卡孔 25内的液悲塑料凝固形成），除此之外，透過模具$ 1的結 構設計，也可使得塑料凝固時，在本體61下方凹陷形成多 數個谷置部63、64，且各容置部63、04的内壁面也可形成 11 200835586 . 卡槽等卡掣結構631、64卜以供組裝時，液晶顯示元件71 或發光元件72 (LED發光二極體）等電子元件可藉此直接 • 組裝卡接在塑料基座6内。 综上所述，本發明將薄膜開關2置入模具51内進行模 内射出成型，不僅可一次達成塑料基座6的成形以及塑料 基座6與薄膜開關2結合的兩項製程，相較於習知的做法 ，也可省掉薄膜開關2與塑料基座6分別包裝及組合所需 耗費的製造成本，此外，透過卡孔25的設置，也可使得射 出成型的塑料基座6與薄膜開關2的結合強度更佳、穩定 性較高，而可延長整個薄膜開關裝置2〇〇的使用壽命，再 者由於塑料基座6是以射出成型的方式與薄膜開關2結 合成一體式結構，塑料基座6與薄膜開關2之間也不會因 f離或脫落而產生縫隙，彳冑免灰塵或水分進人而造成内 P的污木或知毀，因此，以此方法製得的薄膜開關裝置2⑼ 亦具備防水、防塵的功效。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 2以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明中請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。此外，摘要部分和標題僅是 用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權力 範圍。 【圖式簡單說明】 圖1疋一步驟方塊圖，說明本發明以模内射出成型結 合薄膜開關與塑料基座的方法的較佳實施例； 12 200835586 圖2疋该較佳實施例的薄膜開關立體分解圖； 圖3疋"亥較佳實施例的薄膜開關剖視圖； 圖4疋该較佳實施例的一薄膜面板貼附於薄膜開關的 立體圖； 圖：疋圖4沿著v _v方向的剖視圖； ^ ^疋忒較佳實施例中設置擋止件步驟的示意圖； 體圖；心亥較佳實施例中’該薄膜開關設置播止件的立 圖8是一立丨丨满固 握且n °圖’說明該薄膜開關被置入一身十山Λ、丨 杈具，且該薄膜開關 — 射出成型 圖9是依昭本私 者圖7的观一谓方向剖切； 置；以及 圖10是圖9的局邛一 件剖視圖 模開關裝 爻 a明的較佳實施例所得的〜薄 13 200835586 【主要元件符號說明】 2 薄膜開關 2 3 * 、、 中間透孔層 3 黏膠層 232 '， 破孔 4 擋止件 24" κ s 下線路層 6 * 塑料基座 25' e s 卡孔 11 〜15 步驟 51 4 模具 200 s s 薄膜開關裝置 52»' 腔室 20 s 片體 61 # 本體 21 4 ^ 薄膜面板 6 2 卡接部 22 5 上線路層 63、64 容置部 220、240 傳輸埠 63 卜 641 卡掣結構 221、241 接點區域 71 b… 液晶顯不元件 222、242 破孔 7 2 ' β x 發光元件 14

Claims (1)

1. 200835586 十申請專利範圍： 1· 一種以模内射出成型結合薄膜開關與塑料基座的方法， 该薄膜開關包括一上線路層、一中間透孔層、一下線路 層及一傳輪埠，該方法包含： (A) 膠合該上線路層、中間透孔層及該下線路層而構 成一片體’該片體並形成有一自該下線路層下表面往上 延伸的卡孔； (B) 將一薄膜面板膠合於該上線路層之上表面； (C) 於該下線路層下表面設置一黏膠層，並將該片體 置於一射出成型模具内，且該黏膠層面向該模具的腔室 ;以及 上 (D) 進行模内射出成型，使液態塑料分布於該下線路 層下方以及該卡孔内並凝固成形而構成一與該片體結合 的塑料基座。 σ 依據申明專利範圍第1項所述之以模内射出成型結合薄 膜開關與㈣基座的方法’其I該傳輸埠至少部分連 接於該下線路層而於該下線路層形成一接點區域，且於 ν驟（C)中，將該片體置入該模具時，該接點區域是位 ;虡杈具的腔室内，而該方法更包含於該步驟（D)之前進 行的步驟（Ε): 於该片體-處設置一擋止件，且該擋止件是介於該 接點區域與該模具的腔室之間，以擋止射出成型的液態 塑料由該腔室流向該接點區域。 3·依據巾請專利範圍第1或2項所述之以模内射出成型結 15 200835586 • · 3薄膜開關與塑料基座的方法，其中，於該步驟（A)中， • 疋先分別於該上線路層、該中間透孔層及該下線路層相 對應處設置一破孔，再膠合上述各層，使該等破孔相連 通而开>成該卡孔，且該卡孔的縱向斷面呈上寬下窄。 4·依據申請專利範圍第2項所述之以模内射出成型結合薄 膜開關與塑料基座的方法，其中，於該步驟（E)中，該擋 止件為一設置於該下線路層的塑膠片。 5·依據申請專利範圍第丨項所述之以模内射出成型結合薄 膜開關與塑料基座的方法，其中，於該步驟（A)中，是於 该上線路層、該中間透孔層及該下線路層之間塗布一黏 膠層以膠合上述各層。 6.依據申請專利範圍第丨項所述之以模内射出成型結合薄 膜開關與塑料基座的方法，其中，於該步驟（B)、（c)中 ’是先將该薄膜面板貼附於該上線路層的上表面，再將 該片體置入該射出成型模具中。 7·依據申請專利範圍第5項所述之以模内射出成型結合薄 膜開關與塑料基座的方法，其中，於該步驟（A)中，該黏 夕曰疋k自心a液加架橋劑、硬化劑、熱溶膠、熱炼膠 膜、水膠所構成的群組。 •依據申清專利範圍第1項所述之以模内射出成型結合薄 膜開關與塑料基座的方法，其中，於該步驟（D)中，該液 悲塑料材質的熱變形溫度低於該薄膜開關的薄膜材質熱 變形溫度。 •依據申巧專利範圍第8項所述之以模内射出成型結合薄 16 200835586 膜開關與塑料基座的方法，其中，於該步驟（D)中，該液 態塑料的材質是選自丙烯_丁二烯_苯乙烯樹脂（ABS)、 聚碳酸醋（pc)、聚丙烯（PP)所構成的群組。 1〇·依據申請專利範圍第丨項所述之以模内射出成型結合薄 膜開關與塑料基座的方法，其中，於該步驟（B)中，該薄 膜面板的材質是選自壓克力（PMMA)、聚氯乙烯（PVD )、對苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚碳酸醇（pc)及 聚乙烯（PE )所構成的群組。 11·依據申請專利範圍第3項所述之以模内射出成型結合薄 膜開關與塑料基座的方法，其中，該上線路層、該中間 透孔層及該下線路層的破孔作業可以雷射切割、中心加 工機或線切割機、或其他沖剪設備、具有刀具之修邊設 備、圖形切割機、美工刀等進行。 依據申清專利範圍第2項所述之以模内射出成型結合薄 '開關契塑料基座的方法，其中，於該步驟⑻中，該播 止件為耐熱溫度較液態塑料為高的塑膠片或塑膠薄膜。 Π•一種薄膜開關裴置，包含： -溥膜開關，包括一薄膜面板、一片體及一連接該 片體的傳輸埠，与r H 4 h 、一㈣4 口亥片體包括一上線路層、一中間透孔層 一下線路層及至少-自該下線路層下表面往上延伸的 卡孔丄該薄膜面板貼附於該上線路層的上表面；以及 2料基座’包括一以模内射出成型結合於該片體 Z的本體，及—在射出成型過程巾形成之由該本體凸 出並且伸入該卡孔的卡接部。 17 200835586 14.依據申請專利範圍第13項所述之薄膜開關裝置，其中， 該塑料基座更包括至少-由該本體凹陷而可供-電子元 件嵌入固定的容置部。 15·依據申凊專利範圍帛i3項所述之薄膜開關裝置，其中， 。亥薄膜開關更包括二分別位於該上線路層與該中間透孔 層、該中孔層與該下線路層之間的黏膠層。 6·依據中μ專利範圍第i5項所述之薄膜開關裝置，其中， 該薄膜開關更包括-位於該本體與該塑料基座之間的黏 膠層。 •依據申印專利範圍第13項所述之薄膜開關裝置，更包含 -設置於該片體並介於該傳輸埠與該片體之連接處以及 該塑料基座之間的擋止件。 18.依據中請專利範圍第15或16項所述之薄膜開關裝置， 其中’該黏膠層是選自混合液加架橋劑、硬化劑、熱熔 膠、熱熔膠膜、水膠所構成的群組。 ”·依據申請專利範圍第13項所述之薄膜開關裝置，其中， 該塑料基座是選自丙浠_丁二婦.苯乙烯樹脂（abs)、聚 碳酸S旨（PC)、聚丙烯（PP)所構成的群组。 18