薄膜开关制作技术中丝印过程

     一、薄膜开关的由来与分类：

    1、 由 来：

    1）、图形是制作在薄膜基材上，整个元器件是一个开关功能，由此而称为薄膜开关，英文名为 MEMBRANE SWITCHES。

    2）、由几层不同材质薄膜粘合成成品，厚度为1、2~2、5MM左右，外观如板状，兼有面板和开关的双重作用，所以又称面板开关，英文名 PANEL SWITCHES，或称为薄板开关。

    3）、由于这种开关动作行程短，仅为0.25~0.5MM左右,开关按压力为0.5~1N, 较敏感，手轻触就完成开关作用，故又称触摸开关，或轻触键盘。

    2、分 类：

    1）、按电路基材分为柔性板和硬性板

    2）、按面板外形分为平面式或立体式

    3）、按操作感受分为无感式和有感式

    4）、按特殊用途分为透明式和指触膜屏式

    5）、按结合方式分面板与分立件和键帽与键盘

    6）、这里我们只对柔性板薄膜开关（R）的片材和印料的使用进行讨论。

    二、薄膜开关结构形式和目前常用的R结构

    1、结构：有柔性板（R）和硬性板（Y）

    1)、R结构：薄膜开关的面板层，隔离层，电路层全部由各种不同性质的软性薄膜如：PET，PC，PVC组成。

    2)、Y结构：开关的图形和线路分别是制作在普通双面印刷线路复铜板两面，通过金属化孔，将两面线路沟通，并在其背面焊接元件，用金属导片作为导通迷宫触盘的触点，接擦件用扁平电缆引线绕成。

    3、薄膜开关中用的薄膜片材

    面板用材：英国柯图泰与三和国际合作的AUTO TEX产品，厚度有不同的规格，有（厚度0.12~0.25UM）面板用材。

    砂面PET有：F系列（细砂面），V系列（粗砂面）。具备可打凸，两面经过特殊化学处理的好极性片材，砂面可印透明窗口液，光面可印PVC，PC类油墨。

    硬涂层化学处理的PET：EBG（光面）系列 EBA（雾面）系列

    硬涂层的PC片有不同规格：AUTOFLEXPC G（光面） AUTOFLEXPC A（雾面）

    电路层用片材：有：AUTOTEX产品特殊PET。

    经热稳定及防收缩处理和粘连处理的光面PET片材，有AUTOSTAT CT3，CT4，CT5，CT7，厚度分别为25，100，125UM。

    经热稳定及防收缩处理和粘连处理的雾状PET片材，为HT5，厚度为125UM。

    经热稳定及防收缩处理和粘连处理的不透明白缎纹状PET片材，为WT5，厚度为125UM。

    隔离层通常用0.05~0.2MM厚的PET，PVC，其厚度取决于键位及隔离窗孔的大小和形式。 隔离窗孔是用冲压制成。

    4、印料及其印刷

    窗口液：UV固化型。有WINDOTEX GLOSS（光面透明），WINDOTEX ANTIGIARE（雾面）即哑面，FOTOTEX UV MATT（砂面）。光面透明窗口液和雾面窗口液可混合，以达到所需的效果。印前彻底搅拌，100T丝网，25#~35#毛细菲林制作网版，避太阳光印刷，印刷顺序放于面版印刷的第一或第二道工序。窗口液能使毛面面版面的窗口恢复透明，也可使透明的窗口成为不透明的哑光面。

    网印胶水可选三和国际科美莱品牌C/Tacr110，该胶水适用于-40~180℃， 适用材质为PET， PC， PS， PP，PMMA及金属、玻璃上。

    面板层装饰油墨

    A、供面板用油墨属溶剂挥发型油墨，这方面的油墨品种很多， 但应从油墨细度， 色相纯正，遮盖力强，与基材PET结合牢等方面考虑，建议选择用德国宝龙T-J系列，日本精工GAP系列，丽色达GV等系列。

    B、 面板印刷是以反字， 反图纹印刷在PET的光面上（如果PET不用AUTOTDEX片材，则应对其进行极化处理）。

    C、按溶剂挥发油墨的要求操作（如印前油墨需充分搅拌）。

    D、对套色印刷应遵守先深色后浅色，对于浅色色块印刷尽可能印两次，保证其遮盖性，从而使墨色饱和度提高了，避免彩色叠印出现重影。

    E、注意防止深色底套印浅色时，浅色调墨色相改变，浅色墨应尽量采用阴文空版印刷，减少深墨对浅墨色相的影响，若无法用空版印法，则阳文图墨印的厚些， 但必须干透， 使墨色遮盖增强。

    F、注意前后印背色的要求， 一般印白色和银色，其作用在防止露出板面背后的电路图形，同时不改变色墨的色相， 并能把面板先印的墨色衬托得更为鲜艳，因此， 背面印刷墨要求遮盖性强， 选择得不好， 印一次不够， 可印两次等达到效果。

    面板背面丝印封底的作用：为了防止面板墨层的磨损， 保护图文色彩.

    A、对面板背面墨层进行一次清理， 提高遮盖能力，防止露出面版后的电路。

    B、必须对面板背面丝印上层封底墨， 封底墨可用宝龙T-J- 944（白色），最好丝印银色墨， 除达到遮墨外，同时使墨色衬托得更鲜艳。

    面板的透明窗口部分的装饰：

    A、可印刷柯图泰窗口液

    B、可印专用彩色透明油墨，其彩色透明墨的颜色应与发光器件发光元件的颜色和波长一致， 使发出的光更亮。

    C、如何选择和使用透明度好的三原色，使透明墨在透明的窗口部分呈现出高彩色透明度。在实际应用中发现，透明度不太好。另一种透明度好而墨层表面产生皱纹，对于透明度不好的很方便，应重选精良的油墨，如选德国宝龙，日本精工，以及丽色达GV系列等，对于墨面出现的桔皮状皱纹，则应从对油墨的印前处理上去考虑。使墨面轻微的皱纹消除。

    导电层上丝印导电印料，一般在薄膜表面丝印银墨和碳墨较多。常用于薄膜开关上的导电油墨有：

    1、银墨：美国埃奇森油墨专用于薄膜开关的导电银ED427SS和ED478SS，它们的阻值分别小于0.1Ω/□ 和0.025Ω/□，为防银变色， 提高印层的耐磨性， 因此可将ED427SS可与ED423SS任意混配使用。

    2、碳墨：专用于薄膜开关上的是ED4233SS，ED725A，它们的方阻值分别为〈50Ω/□ 和〈0.017Ω/□ 导电油墨特性：

    3、丝印银、碳墨的印前和印后工艺操作要求：

    A、银、碳墨丝印前要求开罐盖后充分搅拌，并且要上下搅拌，否则出现在同一罐银油墨在不同丝印阶段， 印迹的阻值及其导电性能都有差别，有时也可影响到与薄膜的附着力。

    B、按正确丝印操作后， 银碳墨在薄膜上必须停止片刻， 使溶剂对片材进行湿润后再放入烘箱中， 按要求干燥， 确保与薄膜的附着性。

    C、为了准确达到丝印银墨的导电性，印刷好后一般分三级干燥，即低温，中温， 规定温度，且要干透，如果阻值偏离要求，需再干燥，直到方阻值达到银墨设计要求为止。

    D、阻值应按方阻值Ω/□ 捡测，因为线端阻值没有将印刷线的宽度和厚度考虑进去，故线阻不是本银、碳墨的标准阻值。

    E、网版上银墨本次没有印完的银墨，不能回原罐，应另倒入净罐内，下次先用， 以保证原装罐内银墨的使用寿命。

    F、丝印银，碳墨，由于其特性关系，丝印时应选择较软的胶刮、选用的厚膜层，粗丝网，大开孔，光边缘。实行刮墨轻，复墨重的印刷原则。

    4、绝缘油墨的选择及主要技术指标：作为薄膜开关的引线保护用的绝缘油墨，应先选与导电油墨和薄膜片材相匹配的绝缘油墨，这对它们的附着力是有很大帮助的，在薄膜开关中，常选用埃奇森的ED-452SS UV光固化油墨等，颜色有透明蓝或无色，其绝缘性为2400VAC/MIL。该绝缘油墨的技术参数为：

    A、使用前应充分搅拌

    B、根据所要求的绝缘性能，选择丝网的目数为160-300目，

    C、光固化能量控制在300-600MI/CM2

    D、丝印ED452SS需 3-5分钟后进行UV固化，有利于达到较好质量效果。

    以上只是将薄膜开关制作过程中的用料，丝网印刷技术等主要方面做了一些说明，其实，在薄膜开关生产中还会碰到例如片材上的静电消除问题，装饰性油墨色彩变化问题以及丝印场所及丝印环境，净化问题等都会影响丝网印刷质量。 因此，必须在正确调整和搭配丝印全过程中的网板参数选择，油墨的特性选用，胶刮的硬度，刮印角度的控制和刮印速度设定等五大丝印变量，必定会制得优良的薄膜开关产品。

信息来源：中国印刷港