TWM564248U - 薄膜開關裝置 - Google Patents

Abstract

一種薄膜開關裝置，包括第一薄膜層、第二薄膜層及間隔層。第一薄膜層包括第一表面與複數條導電線路，這些導電線路設置於第一表面上，且第一薄膜層更由一側延伸出一出線區段，這些導電線路更延伸至該出線區段。第二薄膜層對應覆蓋於第一薄膜層之第一表面上。間隔層夾設於第一薄膜層與第二薄膜層之間，間隔層更延伸出一延伸區段，延伸區段對應覆蓋於出線區段上之多條導電線路。

Description

薄膜開關裝置

本創作係關於一種開關裝置，特別是指一種薄膜開關裝置。

薄膜開關由於體積小、厚度薄及重量輕，因此近年來被廣泛應用於各式電子相關產品（例如鍵盤），以因應現今輕薄化的發展趨勢。一般來說，薄膜開關包括薄膜電路板，薄膜電路板的表面印刷有金屬線路（例如銀漿線路）。然而，金屬線路接觸到空氣時，容易發生氧化或硫化等情形，因此，目前薄膜開關都會額外設置保護層以覆蓋於金屬線路上，以避免金屬線路與空氣直接接觸。

如圖1所示，為習知薄膜開關之剖面示意圖，習知薄膜開關1包括有上薄膜10、下薄膜11及中隔層12，下薄膜11上印刷有金屬線路111並延伸至出線端112，額外設置的保護層13覆蓋於出線端112的金屬線路111上，中隔層12設置在下薄膜11上且中隔層12鄰近出線端112的一側貼附於保護層13上，而上薄膜10則設置在中隔層12上（如圖1區域L1處所示）。然而，此種習知薄膜開關結構除了必須額外設置保護層13而增加成本與製造工序外，中隔層12貼附於保護層13的部位也會形成斷差而影響防水效果。

有鑑於此，於一實施例中，提供一種薄膜開關裝置，包括第一薄膜層、第二薄膜層及間隔層。第一薄膜層包括第一表面與複數條導電線路，這些導電線路設置於第一表面上，且第一薄膜層更由一側延伸出一出線區段，這些導電線路更延伸至該出線區段。第二薄膜層對應覆蓋於第一薄膜層之第一表面上。間隔層夾設於第一薄膜層與第二薄膜層之間，間隔層更延伸出一延伸區段，延伸區段對應覆蓋於出線區段上之多條導電線路。

綜上，根據本創作實施例之薄膜開關裝置，藉由間隔層更延伸出一延伸區段，並直接以延伸區段對應覆蓋於出線區段上的多條導電線路，可避免出線區段上的導電線路暴露於空氣中而發生氧化或硫化的情形。除此之外，也不需額外設置其他的保護層結構，而能降低成本與減少製造工序、不會形成斷差而影響防水效果，以及減少出線區段彎折後所產生的應力。

以下提出各種實施例進行詳細說明，然而，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本創作欲保護之範圍。此外，實施例中的圖式省略部份元件，以清楚顯示本創作的技術特點。在所有圖式中相同的標號將用於表示相同或相似的元件。

請參照圖2至圖4。圖2為本創作一實施例之薄膜開關裝置2之立體圖，圖3為本創作一實施例之薄膜開關裝置2之分解立體圖，圖4為本創作一實施例之薄膜開關裝置2之剖面示意圖。請參照圖2與圖3所示，薄膜開關裝置2包括第一薄膜層20、第二薄膜層30以及間隔層40。薄膜開關裝置2的形狀可根據所應用的產品而有不同，舉例來說，當薄膜開關裝置2應用於電腦鍵盤時，薄膜開關裝置2可因應電腦鍵盤的形狀而製成長方形。但此並不侷限，薄膜開關裝置2也可為正方形、圓形或其他不規則形等，端視實際應用的產品形狀而定。

如圖2、圖3與圖4所示，薄膜開關裝置2為多層薄膜結構，在本實施例中，第一薄膜層20位於最底層，第二薄膜層30位於最頂層，間隔層40夾設於第一薄膜層20與第二薄膜層30之間。其中第一薄膜層20、第二薄膜層30及間隔層40之間可藉由水膠彼此黏固，但此並不侷限。在其他實施例中，第一薄膜層20也可位於最頂層，而第二薄膜層30位於最底層。也就是說，薄膜開關裝置2之第一薄膜層20與第二薄膜層30的上、下配置關係可依實際需求作改變，例如薄膜開關裝置2可根據所應用產品的內部空間或連接器位置等因素而有不同的配置，本實施例並不限制。

第一薄膜層20包括第一表面21與複數條導電線路22，多條導電線路22設置於第一表面21上，且第一薄膜層20更由一側延伸出一出線區段26。其中第一薄膜層20本體可為薄膜型態，例如第一薄膜層20本體可為聚醯亞胺（Polyimide）、聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate）、或聚碳酸酯（Polycarbonate）等材質所製成的薄膜。在本實施例中，第一表面21為第一薄膜層20的上表面（若第一薄膜層20為最頂層，則第一表面21則為第一薄膜層20的下表面）。也就是說，第一薄膜層20的第一表面21面向於間隔層40。多條導電線路22可為金屬線路，例如導電線路22可為銅線路、銀漿線路或其他金屬線路。但導電線路22不以金屬材料為限，只要是具有導電性之物質皆可用以作為導電線路22的材料。多條導電線路22可透過印刷或蝕刻的方式形成於第一薄膜層20的第一表面21上，且多條導電線路22更延伸至出線區段26。

如圖2、圖3與圖4所示，在本實施例中，出線區段26是由第一薄膜層20的一側一體延伸而出。例如第一薄膜層20本體與出線區段26可透過機械加工方式（例如沖壓或裁切等方式）一體製造成型，構成出線區段26具有與第一表面21銜接的頂面262，多條導電線路22是由第一表面21延伸到出線區段26的頂面262上。此外，出線區段26包括一出線邊緣261，每條導電線路22的末端可設有一接點23，這些接點23延伸至出線邊緣261，用以與其他裝置電性連接。以薄膜開關裝置2應用於電腦鍵盤為例，出線區段26之出線邊緣261的多個接點23可電性連接於電腦主機的連接器，使薄膜開關裝置2受到觸發時能經由導電線路22傳遞訊號至電腦主機。

承上，如圖3所示，第一薄膜層20之第一表面21上可設有多個第一觸發點211，其中各第一觸發點211可為導電箔片（例如銅箔、銀箔或其他金屬箔片）或導電橡膠等導電體，且各第一觸發點211電性連接於導電線路22。第二薄膜層30面向第一薄膜層20之第二表面31上則設有分別對應於多個第一觸發點211之多個第二觸發點311，其中各第二觸發點311也可為導電箔片（例如銅箔、銀箔或其他金屬箔片）或導電橡膠等導電體。於本創作其他實施例中，第二薄膜層30之第二表面31上可設置對應於多個第一觸發點211之多個第二觸發點311以及複數條導電線路。也就是說，於其他實施例中，第一薄膜層20與第二薄膜層30皆設置有導電線路。

間隔層40具有分別對應多個第一觸發點211與多個第二觸發點311之多個貫通孔401，其中各貫通孔401的孔徑可大於各第一觸發點211與各第二觸發點311的涵蓋面積，使各第一觸發點211與各第二觸發點311之間不受阻隔。藉此，當第一觸發點211或第二觸發點311受到按壓而彼此靠近並接觸時，可使薄膜開關裝置2導通而產生相應訊號。然而，各第一觸發點211與其對應之各第二觸發點311之間可透過間隔層40的厚度保持一定的間距，使第一觸發點211或第二觸發點311未被按壓時，第一觸發點211不會接觸其對應之第二觸發點311。舉例來說，薄膜開關裝置2可應用於電腦鍵盤，由上至下排列，薄膜開關裝置2具有第二薄膜層30、間隔層40及第一薄膜層20。第二薄膜層30的多個第二觸發點311可分別對應地位於電腦鍵盤之各按鍵下方，當一按鍵受壓時，可抵壓其對應的第二觸發點311，第二觸發點311接近並接觸第一觸發點211，以產生對應該按鍵功能的訊號。

如圖2、圖3與圖4所示，間隔層40鄰近出線區段26的一側更延伸出一延伸區段41，延伸區段41對應覆蓋出線區段26上的多條導電線路22。在本實施例中，間隔層40與第二薄膜層30皆為薄膜型態，例如間隔層40與第二薄膜層30可為聚醯亞胺（Polyimide）、聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate）、或聚碳酸酯（Polycarbonate）等材質所製成的薄膜。在本實施例中，延伸區段41是由間隔層40一側一體延伸而出，例如間隔層40與延伸區段41可透過機械加工方式（例如沖壓或裁切等方式）一體製造成型，但此並不侷限。

藉此，如圖2、圖3與圖4所示，本創作實施例藉由間隔層40直接延伸出一延伸區段41，並以延伸區段41對應覆蓋於出線區段26上的多條導電線路22，可避免出線區段26上的導電線路22暴露於空氣中而發生氧化或硫化的情形。除此之外，也不需額外設置其他的保護層結構（如圖1之保護層13），而能降低成本與減少製造工序，並使薄膜開關裝置2的第一薄膜層20、第二薄膜層30及間隔層40能平整地堆疊，以避免形成斷差而影響防水效果。

另外，請對照圖1與圖4所示，由於本創作實施例相較於習知薄膜開關1不需額外設置保護層13結構，因此能進一步降低薄膜開關裝置2中鄰接出線區段26的區域L2之厚度。例如薄膜開關1中鄰接出線端112的區域L1為四層結構（如圖1所示，區域L1包括上薄膜10、下薄膜11、中隔層12及保護層13），本創作實施例的薄膜開關裝置2之區域L2則減少厚度為三層結構（如圖4所示，區域L2包括第一薄膜層20、第二薄膜層30及間隔層40）。當彎折出線區段26以連接至連接器時，區域L2可能亦受到彎折，此時，由於本創作實施例的薄膜開關裝置2之區域L2的厚度較薄膜開關1之區域L1的厚度減少，可減少區域L2受到彎折後所產生的應力。

請對照圖4與圖5所示，其中圖5為圖4之局部放大示意圖。在本實施例中，各接點23包括相對的一銜接端231與一延伸端232，銜接端231延伸自各導電線路22的末端，延伸端232位於出線邊緣261上。在一些實施例中，各接點23可包括一電連接線24與一導電保護層25，電連接線24延伸自各導電線路22的末端，導電保護層25則覆蓋於電連接線24上。其中各電連接線24可與各導電線路22材質相同且為同一條線路，或者各電連接線24也可與各導電線路22的材質不同，此並不侷限。導電保護層25具有導電性。導電保護層25可為一高硬度導電層（例如碳纖維層或高硬度金屬層）、一抗氧化層或其組合，以進一步加強接點23的強度，而避免接點23在拆裝時受到外力破壞，且防止電連接線24與空氣接觸而發生氧化或硫化的情形。上述之導電保護層25可為一高硬度導電層，係指其所用之材質的物理硬度高於電連接線24之材質的物理硬度。上述導電保護層25可為一抗氧化層係指導電保護層25的抗氧化性（抗氧化能力）高於電連接線24之材質的抗氧化性，導電保護層25相較於電連接線24較不易氧化。

如圖5所示，間隔層40的延伸區段41可更覆蓋於各個接點23的銜接端231，例如在本實施例中，延伸區段41的末端覆蓋在導電保護層25上，以避免水氣從接點23與延伸區段41之間的縫隙滲入，達到加強保護線路的效果。但並不限制，於本創作其他實施例中，延伸區段41也可僅覆蓋於導電線路22上。

如圖6所示，在本實施例中，各導電線路22的末端的接點23也可僅具有電連接線24，各電連接線24與各導電線路22可為同一條線路。在一實施例中，各電連接線24與各導電線路22的材質可為硬度高於銀與銅的金屬，例如電連接線24為金線、鐵線、不銹鋼線或其他合金線等硬度大於銀與銅的線路，以避免接點23在拆裝時受到外力破壞，且能省略圖5中接點23之導電保護層25的設置，達到進一步降低成本與減少工序之優點。但並不限制，本創作其他實施例中，各電連接線24與各導電線路22也可為銅線或銀線。各電連接線24與各導電線路22可以具有導電性質的材料製成。

在一些實施例中，薄膜開關裝置2之第一薄膜層20、第二薄膜層30以及間隔層40的厚度可相同或不同。例如，第一薄膜層20的厚度可介於0.06公釐（millimeter, mm）～0.1公釐之間，第二薄膜層30的厚度可介於0.06mm～0.1mm之間，間隔層40的厚度可介於0.03mm～0.075mm之間，但此並不侷限。再請參照圖4所示，在一實施例中，薄膜開關裝置2的間隔層40的厚度可等於第一薄膜層20的厚度。舉例來說，第一薄膜層20、第二薄膜層30以及間隔層40的厚度可皆為0.06mm。或者，如圖6所示，在另一實施例中，間隔層40的厚度可小於第一薄膜層20的厚度。舉例來說，第一薄膜層20與第二薄膜層30的厚度可皆為0.06mm，而間隔層40的厚度為0.038mm，藉此可降低薄膜開關裝置2堆疊的厚度，進而再減少出線區段26彎折後所產生的應力。在其他實施例中，薄膜開關裝置2的間隔層40的厚度可大於第一薄膜層20的厚度，此並不侷限。

綜上，根據本創作實施例之薄膜開關裝置，藉由間隔層更延伸出一延伸區段，並直接以延伸區段對應覆蓋於出線區段上的多條導電線路，可避免出線區段上的導電線路暴露於空氣中而發生氧化或硫化的情形。除此之外，也不需額外設置其他的保護層結構，而能降低成本與減少製造工序、不會形成斷差而影響防水效果，以及減少出線區段彎折後所產生的應力。

雖然本創作的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神所作些許之更動及潤飾，皆應涵蓋於本創作的範疇內，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧薄膜開關
10‧‧‧上薄膜
11‧‧‧下薄膜
111‧‧‧金屬線路
112‧‧‧出線端
12‧‧‧中隔層
13‧‧‧保護層
2‧‧‧薄膜開關裝置
20‧‧‧第一薄膜層
21‧‧‧第一表面
211‧‧‧第一觸發點
22‧‧‧導電線路
23‧‧‧接點
231‧‧‧銜接端
232‧‧‧延伸端
24‧‧‧電連接線
25‧‧‧導電保護層
26‧‧‧出線區段
261‧‧‧出線邊緣
31‧‧‧第二表面
311‧‧‧第二觸發點
40‧‧‧間隔層
401‧‧‧貫通孔
41‧‧‧延伸區段
L1、L2‧‧‧區域

[圖1] 為習知薄膜開關之剖面示意圖。 [圖2] 為本創作一實施例之薄膜開關裝置之立體圖。 [圖3] 為本創作一實施例之薄膜開關裝置之分解立體圖。 [圖4] 為本創作一實施例之薄膜開關裝置之剖面示意圖。 [圖5] 為圖4之局部放大示意圖。 [圖6] 為本創作另一實施例之薄膜開關裝置之剖面示意圖。

Claims (9)

1. 一種薄膜開關裝置，包括： 一第一薄膜層，包括一第一表面與複數條導電線路，該些導電線路設置於該第一表面上，該第一薄膜層更由一側延伸出一出線區段，該些導電線路更延伸至該出線區段； 一第二薄膜層，對應覆蓋於該第一薄膜層之該第一表面上；以及 一間隔層，夾設於該第一薄膜層與該第二薄膜層之間，該間隔層更延伸出一延伸區段，該延伸區段對應覆蓋於該出線區段上之該些導電線路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜開關裝置，其中該出線區段包括一出線邊緣，各該導電線路的末端設有一接點，該些接點延伸至該出線邊緣。
3. 如申請專利範圍第2項所述之薄膜開關裝置，其中各該接點包括相對的一銜接端與一延伸端，該銜接端延伸自各該導電線路的末端，該延伸端位於該出線邊緣，該延伸區段更覆蓋於該些接點之該些銜接端。
4. 如申請專利範圍第2或3項所述之薄膜開關裝置，其中各該接點包括一電連接線，各該電連接線延伸自各該導電線路的末端。
5. 如申請專利範圍第2或3項所述之薄膜開關裝置，其中各該接點包括一電連接線與一導電保護層，該電連接線延伸自各該導電線路的末端，該導電保護層覆蓋於該電連接線上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之薄膜開關裝置，其中該導電保護層的硬度高於該電連接線的硬度。
7. 如申請專利範圍第5項所述之薄膜開關裝置，其中該導電保護層的抗氧化性高於該電連接線的抗氧化性。
8. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜開關裝置，其中該第一薄膜層之該第一表面設有複數個第一觸發點，該第二薄膜層包括面向該第一薄膜層之一第二表面，該第二表面設有分別對應於該些第一觸發點之複數個第二觸發點，該間隔層包括分別對應該些第一觸發點與該些第二觸發點之複數個貫通孔。
9. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜開關裝置，其中該間隔層的厚度等於或小於該第一薄膜層的厚度。