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輕觸開關的詳細說明

發布時間:2016/11/1 14:31:42 瀏覽次數:

又叫按鍵開關,最早出現在日本[稱之為:敏感型開關]使用時以滿足操作力的條件向開關操作方向施壓開關功能閉合接通,當撤銷壓力時開關即斷開,其內部結構是靠金屬彈片受力變化來實現通斷的。


輕觸開關由:嵌件、基座、彈片、按鈕、蓋板組成其中防水類輕觸開關在彈片上加一層聚酰亞胺薄膜(如圖)。

輕觸開關有接觸電阻荷小、精確的操作力誤差、規格多樣化等方面的優勢,在電子設備及白色家電等方面得到廣泛的應用如:影音產品、數碼產品、遙控器、通訊產品、家用電器、安防產品、玩具、電腦產品、健身器材、醫療器材、驗鈔筆、雷射筆按鍵等等。因為輕觸開關對環境的條件(施壓力小于2倍的彈力/環境溫濕度條件以及電氣性能)大型設備及高負荷的按鈕都使用導電橡膠或鍋仔開關五金彈片直接來代替,比如醫療器材、電視機遙控器等。

關于五腳輕觸開關的腳位問題:兩個引腳為一組,向開關體正確施壓時四個引腳相導通,第五個引腳為接地作用。

輕觸開關是隨著電子技術發展的要求而開發的第四代開關產品,最早的體積為12mmx12mm,8mm又8mm兩種,現在為6mm欠6om。產品結構有立式、臥式和臥式帶地端三種,現在又有組合式(3M、4M、SM、6M、SM)和電位器組合兩類,滿足國內各種電子產品要求。安裝尺寸有火4.5mm,5.5mm又4mm和6mm又4mm三種。國外已有4.5mm又4.5mm小型輕觸開關和片式輕觸開關,片式輕觸開關適合于表面組裝。目前使用導電橡膠開關也很普及[1]  。

現在已有第五代開關—薄膜開關,功能與輕觸開關相同,主要用于電子儀器和數控機床,但電阻大、手感差。為了克服手感差的現象,也有在薄膜開關內不是用銀層做接觸點,而是裝上接觸簧片[1]  。

結構

輕觸開關分成兩大類:利用金屬簧片作為開關接觸片的稱,接觸電阻小,簇20mn。手感好,有“滴答”清脆聲。利用導電橡膠作為接觸通路的開關習慣稱為導電橡膠開關。開關手感好,但接觸電阻大,一般在100一300n。輕觸開關的結構是靠按鍵向下移動,使接觸簧片或導電橡膠塊接觸焊片,形成通路[1]  。

輕觸開關的操作力與簧片所處的狀態有關。開始力與簧片的壓縮的距離成正比當簧片壓縮到5。%一70%時操作力突然減少,并伴有“滴答”聲。導龜橡膠開關一般有兩種結構。操作力曲線隨橡膠塊的幾何形狀不同而有很大的差異[1]  。

相對濕度:<95%< span="">

額定電壓:12V

額定電流:50mA

溫度:-25~70℃[1] 

12*12系列防水輕觸開關。

的好壞影響因素,主要關鍵在于輕觸開關的防護性、可焊性、導通可靠性、壽命、手感、生產工藝和安裝尺 寸等方面因素決定 首先為引腳基材,輕觸開關的引腳基材為黃銅或磷銅(低檔次的為鐵),為降低接觸電阻,引腳基本上鍍銀處理,為銀遇空氣中的SO2氣體會氧化,直接影響開關的可焊性和接觸電阻,所以高品質的輕觸開關首先要在引腳的基材鍍銀厚度和鍍銀工藝方面進行控制到位,市場上鍍銀優劣順序如下:

鍍銀厚度:0.3um以上(后銀)、0.2um(薄銀)、0.1um(鍍白)

鍍銀工藝:基材預鍍鎳再鍍銀、基材預鍍銅再鍍銀、基材直接鍍銀

基材鍍銀后是否有進行保護劑處理或開關是否具備防塵防水功能非常關鍵,不然即使最好的鍍銀處理,開關也會被氧化。

其次導通可靠性關鍵影響因素是接觸點的結構,因為輕觸開關的功能是接觸點和彈片進行接觸導通,那么接觸點的接觸面越大越好,接觸面由結構決定,市場上大概有三類結構,優劣順序如下:

大泡(火山口型)“O型接觸”、開槽型“2點接觸”、平泡型“1點接觸”

第三、壽命和手感是輕觸開關的行程和彈片的配合決定的,行程越短聲音越輕壽命越長,行程越長則反之,在固定的彈片工藝情況下,主要看行程或聲音決定輕觸開關的壽命;

另外,決定彈片壽命的關鍵因素還是沖壓技術,日本臺灣的沖壓技術在國內已經很比較普及,所以在技術提升情況下,對材料的要求是否進口材料再降低,比如160gf彈片壽命在市場是主要有四種

5萬次左右(國產磷銅或比較落后的沖壓技術)、10萬次左右、20萬次以上(不銹鋼)

第四是生產工藝,有了配件之后最終影響品質的就是組裝工藝,組裝工藝要靠生產公司的管理能力、員工質量意識和品質保證能力等因素決定,不同保證能力出來的最終產品品質肯定不同,市場組裝方法有人工和機器,機器組裝成本低但產品品質低,人工組裝成本高但品質也高。

第五是出廠檢驗,出廠檢驗的方法和項目也影響最終輕觸開關的品質,比如是外觀、手感、導通、電阻等項目是抽檢還是全檢,比如一些大廠要求的廢品率是PPM來衡量的或零缺陷,就要在出廠檢驗設置全檢后還要設置抽檢或品質稽查等工序。

,用計數器記錄次數!此開關要求安規認證是必須的,產品在國內銷售的話用CQC,國外的話看具體銷售去哪一個國家,如美國UL,加拿大CUL,歐洲國家有VDE、ENEC、TUV等安規認證。國產彈片壽命:5-7萬次 進口彈片單面復銀壽命:大于10萬次 不銹鋼彈片大于50萬次高壽。

成本及價格相對較低,不因市場原材料波動產生大的價格調整;而薄膜開關相對價格高,體積大,受原材料價格因素影響較大。 輕觸開關與薄膜開關均屬于功能性的開關,輕觸開關是使用時輕輕點按開關按鈕即可使開關接通,當松開手時開關即可斷開,其內部結構是靠金屬彈片受力彈動來實現通斷的。薄膜開關是一種自身帶線路的按鍵,通常最上層是由PET或PC等等材料組成的有文字或圖案的面板,下層是可導電的線路,中間一層是模擬開關形式并起隔離作用的由PET材料作成的雙面膠,最下層部份通常是PET材料上觸點及連接線路。用手指按表層的按鍵部位時,其按鍵觸點與下層部位的觸點相對應部位接觸而形成電流連接。

輕觸開關體積小,屬標準件,尺寸及相關參數須結合行業標準,顏色也比較單一;而薄膜開關則可根據客人要求,訂做不同大小、外觀及顏色等,使用更方便、靈活。薄膜開關柔軟性好,封閉式結構及防水構造,對環境的適應性更好。輕觸開關不能獨立產生功能,必須與PCB線路板配合使用,才能形成一個完整的開控制系統;而薄膜開關則是將面板、開關、導電線路整合在一起,能獨立形成一個完整的控制系統,可以為客戶提供一個整體的開關解決方案。

通俗的說,就是輕輕接觸。那么,輕觸開關也可以理解為,輕輕接觸開關就可以控制開關的通斷,即輕輕按下開關接通,松開即斷開。它的應用范圍很廣,在家電設備、樓宇自動化、車載設備、數字影音等多個領域廣泛應用。下面我來具體介紹一下。

1.密封型直插式輕觸開關


采用密封結構,引腳為直插式,故為密封性直插式輕觸開關。防塵、防水能力很強,在空調、洗衣機等家電設備中應用廣泛。如STJ系列:STJF200R 型號,其具體參數及尺寸如下:

SPECIFICATIONS

Electrical Ratings

50mA @ 48VDC

Electrical Life

100,000 cycles typical

Contact Resistance

< 50 mΩ initial

Actuation Force

200gF max

Actuator Travel

1.6 +/- .25mm

Dielectric Strength

500Vrms min

Insulation Resistance

> 100MΩ min

Operating Temperature

-40°C to 85°C

Storage Temperature

-40°C to 85°C

高絕緣電阻型輕觸開關

電路有發光二極管,加之其絕緣電阻達大于1000MΩ,故為L ED高絕緣電阻型輕觸開關。廣泛應用于數字影音中。如TJ系列:TJF200RGA20E型號,其具體參數及尺寸如下:

SPECIFICATIONS

Electrical Ratings

50mA @ 12VDC

Electrical Life

500,000 cycles typical

Contact Resistance

≤50 mΩ initial

Actuation Force

200gF max

Actuator Travel

.25 +/- .10mm

Dielectric Strength

250Vrms min

Insulation Resistance

≥ 1000MΩ min

Operating Temperature

-40°C to 85°C

Storage Temperature

-40°C to 85°C

3.超長壽命平型輕觸開關

壽命高至100萬次,執行機構為標準平型,故為超長壽命平型輕觸開關。它的觸點采用不銹鋼鍍銀材質,降低了接通電阻,大大增強了導通可靠性。適用于產業機械的加工機床操作盤、家電設備中應用。如ST系列:


ST5.0LF160Q 型號,其具體參數及尺寸如下:

SPECIFICATIONS

Electrical Ratings

50mA @ 48VDC

Electrical Life

1,000,000 cycles typical

Contact Resistance

<50 mΩ initial

Actuation Force

160gF max

Actuator Travel

.45 +/- .10mm

Dielectric Strength

250Vrms min

Insulation Resistance

> 100MΩ min

Operating Temperature

-40°C to 85°C

Storage Temperature

-55°C to 99°C

4.短行程貼片式輕觸開關

執行機構的行程僅為.15 +/- .05mm,引腳為貼片式,故為短行程貼片式輕觸開關。它的短行程也決定了它的高使用壽命20萬次。廣泛應用于車載設備中,如汽車防盜遙控器等等。如CS1213系列:CS1213AJF160型號,其具體參數及尺寸如下:


SPECIFICATIONS

Electrical Ratings

50mA @ 50VDC

Electrical Life

200,000 cycles typical

Contact Resistance

<50 mΩ initial

Actuation Force

160gF max

Actuator Travel

.15 +/- .05mmm

Dielectric Strength

250Vrms min

Insulation Resistance

> 100MΩ min

Operating Temperature

-40°C to 85°C

Storage Temperature

-40°C to 85°C

5.橫向操作型直插式輕觸開關

執行機構在側面,且引腳為直插式,故為橫向操作型直插式。四個引腳,其中兩個起固定及接地作用,另外兩個為觸點通斷端子。它廣泛應用于通信設備中。如CT1102系列:CT1102V10.35F100 型號,其具體參數及尺寸如下:


SPECIFICATIONS

Electrical Ratings

50mA @ 50VDC

Electrical Life

100,000 cycles typical

Contact Resistance

<50 mΩ initial

Actuation Force

100gF max

Actuator Travel

.25 +/- .1mmm

Dielectric Strength

250Vrms min

Insulation Resistance

> 100MΩ min

Operating Temperature

-40°C to 85°C

Storage Temperature

-40°C to 85°C

6.雙作用鍵單刀雙擲型輕觸開關

有雙執行機構,觸點為單刀雙擲,故為雙作用鍵單刀雙擲型。它的絕緣電阻高達1000MΩ,廣泛應用于車載設備中。如DSA系列:DSA3002F600F1250 型號,其具體參數及尺寸如下:


SPECIFICATIONS

Electrical Ratings

30mA @ 28VDC

Electrical Life

200,000 cycles typical

Contact Resistance

≤50 mΩ initial

Actuation Force

Force 1 : 600 ± 100gF

Force 2 : 1250 ± 150gF

Actuator Travel

point 1 : 0.90 ± 0.30mm

point 2 : 1.70 ± 0.30mm

Dielectric Strength

250Vrms min

Insulation Resistance

≥1000MΩ min

Operating Temperature

-40°C to 85°C

Storage Temperature

-40°C to 85°C

7.等邊標準型輕觸開關

表面形狀為正方形,且執行機構在頂表面的標準型,故為等邊標準型輕觸開關。這樣的輕觸開關有很多種,如:6.0*6.0、12.0*12.0、6.2*6.2、5.2*5.2、4.9*4.9、7.2*7.2等等,此外,他們有貼片式(SMD)與直插式(DIP)兩種。適用于多種操作面板,應用范圍廣泛。如CS1103系列:CS1103TLF160R 型號,其具體參數及尺寸如下:


SPECIFICATIONS

Electrical Ratings

50mA @ 48VDC

Electrical Life

1,000,000 cycles typical

Contact Resistance

<50 mΩ initial

Actuation Force

160 +/- 50gF

Actuator Travel

.30 +/- .15mm

Dielectric Strength

1000Vrms min

Insulation Resistance

>100MΩ min

Operating Temperature

-40°C to 85°C

Storage Temperature

-40°C to 85°C

8.超薄型貼片式輕觸開關

它的引腳為貼片式,且高度僅為0.8mm,故為超薄型貼片式輕觸開關。它的超薄特性,決定了它適于高密度安裝。如CS1214系列:CS1214JF160型號,其具體參數及尺寸如下:


SPECIFICATIONS

Electrical Ratings

50mA @ 50VDC

Electrical Life

500,000 cycles typical

Contact Resistance

<50 mΩ initial

Actuation Force

160 +/- 50gF

Actuator Travel

.25 +/- .1mm

Dielectric Strength

250Vrms min

Insulation Resistance

>100MΩ min

Operating Temperature

-40°C to 85°C

Storage Temperature

-40°C to 85°C


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