薄膜開關這個應用在我國已經有三十多年的歷史了,如今無論是智能化的消費電子產品還是一般的耐用性家用電器乃至兒童玩具,都普遍采用了薄膜開關。薄膜開關的典型結構是由具有一定彈性的絕緣材料和導電材料層組成的一種多層結構、平面型自鎖按鍵開關,它的制造工藝大多是采用絲網印刷的方法,按預先設計的接點和電路,將導電印料網印在柔性聚酯(PET)薄膜上,然后將網印好電路的薄膜與網印好的柔性基底、PCB板或其他面板材料等組合而成。薄膜開關與傳統機械開關相比具有結構簡單、外形美觀、耐環境性優良及使用壽命長等優點。同時,由于薄膜開關這種獨特的結構形式,更有利于電子整機向輕、薄、短、小和高智能化方向發展。
1 薄膜開關的功能及應用范圍
薄膜開關既不是單一的新型面板,也不是單一的開關元件,而是一種基于薄膜壓力傳感器工作原理的新型電子器件,它可以集成在整機面板,也可以用作功能標記;它可以作為外觀裝飾,同樣可以簡單的作為開關按鍵。以薄膜壓力傳感器的核心,不挑基底材料,可以讓它能實現很多不同的功能,如今在家用電器、3C電子、汽車控制等等領域都能見到它的身影。所以,人們稱薄膜開關為集功能與裝飾為一體的電子整機產品操縱的總成是恰如其分的。
作為新穎的電子器件,盡管薄膜開關在國際上的應用、普及已經是上個世紀80年代的事情了,但是隨著技術的進步和新材倆的研發應用,其使用范圍已經遍及工業、農業、國防、科研、醫療、辦公自動化、家用電器、兒童玩具等各個領域。特別是進入21世紀后,3C消費電子市場的火爆,更是推動著薄膜開關向小型化、智能化和多功能的方向不斷發展。薄膜開關在部分電子產品中應用可參見下圖:
2 薄膜開關的技術原理
薄膜開關實際上是一組點觸式開關,它只負擔傳遞操作指令給整機后置電路的作用。在常態下,由于薄膜開關中窗式隔離層的厚度所確定的間隙,上下層電路的觸點是分離的(即便是單層電路結構,其電路觸盤也是以迷宮的方式相分離),當對面板上某一功能按鍵施加一個達到響應點的外力時,按鍵所對應的兩個觸點瞬間閉合,與此同時,通過與整機相連的接插件將信號傳遞給后置電路,從而使整機按既定的指令工作。當去除外力后,鑒于薄膜開關基材的彈性,觸點迅速分離、復位,此時一次信號的輸入已經建立,整機工作狀態并不受觸點分離的影響。
3 薄膜開關新的功能的開發
在以前我們可以看到,薄膜開關的對外宣傳以及所標明的技術性能參數中,我們經常能看到這樣的詮釋:“薄膜開關只適宜于在電壓DC30V以下、電流小于100mA的工作環境中使用”。從字面上看,薄膜開關只適用于弱電環境,似乎在強電環境中薄膜開關已經失去了用武之地。但是,如今在很多強電場合,特別是耐用性智能家電產品上,薄膜開關卻紛紛登場。例如松下電器全自動洗衣機;海爾洗衣機;海爾柜式空調;海信超級變頻空調;海爾、美的、格力電風扇的主機控制面板及遙控器上薄膜開關都赫然在目。事實證明薄膜開關并非僅僅只適用于弱電環境,在強電領域的大舞臺上,薄膜開關依然是重要的角色。
薄膜開關除了在強電領域的應用之外,單個開關按鍵能夠控制多種功能又是另一大特色。例如在格力電風扇上,一個風型選擇按鍵上可以分別控制自然風、睡眠風、普通風三種模式的選擇;而在海爾洗衣機上,一個標準用水量按鍵居然控制10種功能(十種進水量控制);這個現象同樣出現在一些消費電子產品上,典型代表就是像TWS耳機、電子筆以及電動牙刷這些新世紀的時尚用具上。這就是基于薄膜壓力傳感器的另一大優勢:梯度控制功能,可以根據按壓力量及時長不同來實現不同的控制功能。
4 薄膜開關是否可靠
雖然說薄膜開關也是久經市場考研,并且還在激烈的競爭中站穩了腳跟,得到了廣大用戶的信任和喜愛。但是其本質還是薄膜壓力傳感器的應用的一種展現,究其根本還是要看生產廠家在傳感器行業的技術實力以及產品應用的解決方案。在整個行業里,產品的質量良莠不齊,規格也是五花八門,究竟薄膜開關的可靠性如何?目前市場上在各類產品中正常使用的薄膜開關是對持懷疑態度的人們的最好回答。有些用戶加工的薄膜開關之所以無法正常工作,并不是說薄膜開關這項技術不行,而可能是那一家生產廠家的質量有問題,或者說可能他們的技術實力并不好。這就像病人有病求醫,如果您找到的是一位良醫,即可藥到病除、妙手回春;假如您找到的是江湖郎中這樣一類的庸醫,即便他所用的都是好藥,但是藥不對癥,那也是輕則無法治療,重則性命攸關的壞事。俗話說:有病不可亂投醫,合適才是最重要的,放在薄膜開關這個領域尤其正確。我們慧聞科技就是希望我們可以在薄膜壓力傳感器領域生產制造技術上精益求精,做一個像華佗一樣被廠商信賴的“神醫”。