以模内射出成型结合薄膜开关与塑料基座的方法及射出成型成品

摘要

一种以模内射出成型结合薄膜开关与塑料基座的方法，是将薄膜开关放入射出成型的模具中进行模内射出成型，而可一次完成塑料基座的成形以及塑料基座与薄膜开关组装的两项制程，减少薄膜开关与塑料基座分开制造的包装、运送再组装的繁琐程序，并得到一体式、防水、防尘的薄膜开关装置成品。

权利要求

1.一种以模内射出成型结合薄膜开关与塑料基座的方法，所述 薄膜开关包括一上线路层、一中间透孔层、一下线路层以及一传输埠 ，其特征在于：所述以模内射出成型结合薄膜开关与塑料基座的方法 包含：步骤一：胶合所述上线路层、所述中间透孔层及所述下线路 层而构成一片体，所述片体并形成一从所述下线路层下表面往上 延伸的卡孔；

步骤二：将一薄膜面板胶合于所述上线路层的上表面；

步骤三：于所述下线路层下表面设置一粘胶层，并将所述片 体置于一射出成型的模具内，且所述粘胶层面向所述模具的腔室 ；以及步骤四；进行模内射出成型，使液态的塑料分布于所述下线 路层下方以及所述卡孔内并凝固成形而构成一与所述片体结合 的塑料基座。

2.如权利要求1所述的以模内射出成型结合薄膜开关与塑料基 座的方法，其特征在于：所述传输埠至少部分连接于所述下线路层而 于所述下线路层形成一接点区域，且在所述步骤三中，将所述片体置 入所述模具时，所述接点区域是位于所述模具的腔室内，而所述方法 还包含在所述步骤四前进行的步骤五：在所述片体一处设置一挡止件 ，所述挡止件是介于所述接点区域与所述模具的腔室间，用以挡止液 态的塑料由所述腔室流向所述接点区域。

3.如权利要求1或2所述的以模内射出成型结合薄膜开关与塑料 基座的方法，其特征在于：在所述步骤一中，是先分别在所述上线路 层、所述中间透孔层及所述下线路层相对应处设置一破孔，再胶合所 述上线路层、所述中间透孔层及所述下线路层，使所述破孔相连通而 形成所述卡孔，且所述卡孔的纵向断面呈上宽下窄。

4.如权利要求2所述的以模内射出成型结合薄膜开关与塑料基 座的方法，其特征在于：在所述步骤五中，所述挡止件为一设置于所 述下线路层的塑胶片。

5.如权利要求1所述的以模内射出成型结合薄膜开关与塑料基 座的方法，其特征在于：在所述步骤一中，是分别在所述上线路层、 所述中间透孔层以及所述下线路层间涂布一粘胶层以胶合所述上线 路层、所述中间透孔层及所述下线路层。

6.如权利要求1所述的以模内射出成型结合薄膜开关与塑料基 座的方法，其特征在于：在所述步骤二与步骤三中，是先将所述薄膜 面板贴附在所述上线路层的上表面，再将所述片体置入所述射出成型 的模具中。

7.如权利要求5所述的以模内射出成型结合薄膜开关与塑料基 座的方法，其特征在于：在所述步骤一中，所述粘胶层是选自混合液 加架桥剂、硬化剂、热熔胶、热熔胶膜、水胶所构成的群组。

8.如权利要求1所述的以模内射出成型结合薄膜开关与塑料基 座的方法，其特征在于：在所述步骤四中，所述液态的塑料的热变形 温度低于所述薄膜开关的薄膜材质热变形温度。

9.如权利要求8所述的以模内射出成型结合薄膜开关与塑料基 座的方法，其特征在于：在所述步骤四中，所述液态的塑料的材质是 选自丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚丙烯所构成的群组。

10.如权利要求1所述的以模内射出成型结合薄膜开关与塑料 基座的方法，其特征在于：在所述步骤二中，所述薄膜面板的材质是 选自压克力、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯及聚乙烯 所构成的群组。

11.如权利要求3所述的以模内射出成型结合薄膜开关与塑料 基座的方法，其特征在于：所述上线路层、所述中间透孔层及所述下 线路层的破孔作业能通过镭射切割、冲剪设备、具有刀具的修边设备 其中一者进行。

12.如权利要求3所述的以模内射出成型结合薄膜开关与塑料 基座的方法，其特征在于：所述上线路层、所述中间透孔层及所述下 线路层的破孔作业能通过中心加工机、线切割机、图形切割机、美工 刀其中一者进行。

13.如权利要求2所述的以模内射出成型结合薄膜开关与塑料 基座的方法，其特征在于：在所述步骤五中，所述挡止件为耐热温度 比液态的塑料高的塑胶片或塑胶薄膜。

14.一种薄膜开关装置，包含一薄膜开关及一塑料基座，所述 薄膜开关包括一片体、一贴附在所述片体上的薄膜面板及一连接所述 片体的传输埠，所述片体包括一上线路层、一中间透孔层、一下线路 层，其特征在于：所述片体还包括至少一从所述下线路层下表面往上延伸的卡孔 ；所述塑料基座包括一以模内射出成型结合在所述片体下方的本体， 以及一在射出成型过程中形成的卡接部，所述卡接部由所述本体凸出 并且伸入所述卡孔。

15.如权利要求14所述的薄膜开关装置，其特征在于：所述塑 料基座还包括至少一由所述本体凹陷而能供一电子元件嵌入固定的 容置部。

16.如权利要求14所述的薄膜开关装置，其特征在于：所述薄 膜开关还包括一位在所述上线路层与所述中间透孔层间的粘胶层以 及一位在所述中间透孔层与所述下线路层间的粘胶层。

17.如权利要求16所述的薄膜开关装置，其特征在于：所述薄 膜开关还包括一位在所述片体与所述塑料基座间的粘胶层。

18.如权利要求14所述的薄膜开关装置，其特征在于：所述薄 膜开关还包含一设置在所述片体并介于所述传输埠与所述片体的连 接处以及所述塑料基座间的挡止件。

19.如权利要求16所述的薄膜开关装置，其特征在于：位在所 述上线路层与所述中间透孔层间的粘胶层以及位在所述中间透孔层 与所述下线路层间的粘胶层是选自混合液加架桥剂、硬化剂、热熔胶 、热熔胶膜、水胶所构成的群组。

20.如权利要求17所述的薄膜开关装置，其特征在于：位在所 述片体与所述塑料基座间的粘胶层是选自混合液加架桥剂、硬化剂、 热熔胶、热熔胶膜、水胶所构成的群组。

21.如权利要求14所述的薄膜开关装置，其特征在于：所述塑 料基座是选自丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚丙烯所构成 的群组。

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种薄膜开关与塑料基座的结合方法及成品，特别 是涉及一种将薄膜开关以模内射出成型结合于塑料基座的方法及射 出成型成品。

【背景技术】

由于具备可降低成本、外观轻巧便利等特点，市面上已有部分 电器用品如洗衣机或电子锅等的操作面板装设薄膜开关。

薄膜开关在使用时，经常需要搭配组装如液晶显示元件或发光 元件等的电子元件以构成上述的操作薄膜面板，而公知薄膜开关与电 子元件结合的方式，是利用背胶或双面胶将薄膜开关粘贴在一塑料基 座上，再将电子元件组装于塑料基座，借此使得薄膜开关与电子元件 可透过塑料基座组装成一体。

由于薄膜开关、塑料基座与电子元件是分开制造的单件产品， 经包装运送后再进行组装作业。但这种公知薄膜开关与塑料基座分开 制造的方式，不只多了包装、运送及组装的加工程序，较耗费人力， 而且，用背胶粘贴薄膜开关与塑料基座的方式，结合的稳定性也比较 低而容易分离或脱落，降低产品的使用寿命。

除此以外，以背胶粘贴薄膜开关与塑料基座的方式，也比较容 易在薄膜开关与塑料基座间形成缝隙，而让灰尘或水分较容易进入形 成脏污，甚至导致薄膜开关或电子元件的损毁。

【发明内容】

本发明的目的是在提供一种将薄膜开关进行模内射出成型，而 可一次完成塑料基座的成形与塑料基座结合薄膜开关两项制程的模 内射出成型方法。

本发明的另一目的在于提供一种结合的稳定性较高，并且具备 防水、防尘功效的薄膜开关装置。

为了达到上述目的，本发明提供一种以模内射出成型结合薄膜 开关与塑料基座的方法，所述薄膜开关包括一上线路层、一中间透孔 层、一下线路层以及一传输埠，其特征在于：所述以模内射出成型结 合薄膜开关与塑料基座的方法包含：

步骤一：胶合所述上线路层、所述中间透孔层及所述下线路层 而构成一片体，所述片体并形成一从所述下线路层下表面往上延伸的 卡孔；

步骤二：将一薄膜面板胶合于所述上线路层的上表面；

步骤三：于所述下线路层下表面设置一粘胶层，并将所述片体 置于一射出成型的模具内，且所述粘胶层面向所述模具的腔室；以及

步骤四；进行模内射出成型，使液态的塑料分布于所述下线路 层下方以及所述卡孔内并凝固成形而构成一与所述片体结合的塑料 基座。

本发明还提供一种薄膜开关装置，包含一薄膜开关及一塑料基 座，所述薄膜开关包括一片体、一贴附在所述片体上的薄膜面板及一 连接所述片体的传输埠，所述片体包括一上线路层、一中间透孔层、 一下线路层，其特征在于：

所述片体还包括至少一从所述下线路层下表面往上延伸的卡孔 ；所述塑料基座包括一以模内射出成型结合在所述片体下方的本体， 以及一在射出成型过程中形成的卡接部，所述卡接部由所述本体凸出 并且伸入所述卡孔。

综上所述，本发明是将要组装在薄膜开关的一塑料基座，以模 内射出成型的方式结合于薄膜开关而构成一薄膜开关装置，借此可同 时达成制造塑料基座与结合薄膜开关的制程，而且，为加强薄膜开关 与以射出成型制成的塑料基座的结合强度，还在薄膜开关设置卡孔， 使得薄膜开关在进行模内射出成型过程中，液态塑料可流入卡孔，等 到塑料凝固后，借此与薄膜开关形成干涉作用，加强薄膜开关与塑料 基座的结合强度。

而为避免薄膜开关进行射出成型时，液态的塑料会对薄膜开关 的线路层与传输埠连接的接点造成破坏而影响薄膜开关的导通，本发 明还在薄膜开关介于薄膜开关的接点处与射出成型模具的腔室间设 置一挡止件，以挡止液态的塑料流向薄膜开关的接点处。

在本发明中，进行射出成型的塑料是选择热变形温度低于薄膜 开关的薄膜材质的塑胶材料，包括如丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物 (acrylonitrile-butadiene-styrene，以下简称ABS)、聚碳酸酯 (polycarbonate，以下简称PC)、聚丙烯(polypropylene，以下 简称PP)、丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物加聚碳酸酯(ABS+PC)等等。

本发明薄膜开关装置包含一薄膜开关及一塑料基座。塑料基座 包括一以模内射出成型结合在所述薄膜开关下方的本体，及一在射出 成型过程中形成伸入所述卡孔的卡接部。

本发明的有益效果在于：借由将塑料基座以射出成型的方式直 接结合于薄膜开关，不仅可一次达成塑料基座的成型以及塑料基座与 薄膜开关结合的两项制程，并且提高塑料基座与薄膜开关的结合强 度、稳定度以及使用寿命，也可使制得的薄膜开关装置具备防水、防 尘功效。

【附图说明】

图1是一步骤方块图，说明本发明以模内射出成型结合薄膜开 关与塑料基座的方法的较佳实施例；

图2是所述较佳实施例的薄膜开关立体分解图；

图3是所述较佳实施例的薄膜开关剖视图；

图4是所述较佳实施例的一薄膜面板贴附于薄膜开关的立体 图；

图5是图4沿着5-5方向的剖视图；

图6是所述较佳实施例中设置挡止件步骤的示意图；

图7是所述较佳实施例中，所述薄膜开关设置挡止件的立体图；

图8是一剖视图，说明所述薄膜开关被置入一射出成型模具， 且所述薄膜开关是被沿着图7的8-8方向剖切；

图9是依照本发明的较佳实施例所得的一薄膜开关装置；以及

图10是图9的局部元件剖视图。

【具体实施方式】

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

参阅图1与图2，在本发明以射出成型结合薄膜开关与塑料基 座的方法中，所结合的薄膜开关2包括一薄膜面板21、一上线路层 22、一中间透孔层23及一下线路层24。其中，薄膜面板21为聚对 苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，以下简称PET) 材质的透明薄膜，但薄膜面板21的材质也可为压克力(PMMA)、聚 氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)、聚碳酸酯(polycarbonate， PC)及聚乙烯(polyethlene，PE)材质等，薄膜面板21上可印刷可 透光的按键文字、花纹、图样或色彩等。上、下线路层22、24为PET 的薄膜材质上印刷有导电银浆(或导电银、碳浆混合)的电路构成， 且上线路层22及下线路层24各连接有一传输埠220、240，各传输 埠220、240一端连接固定于线路层22、24上的电路而于线路层22、 24上形成一接点区域221、241。中间透孔层23也是PET材质。

本方法的较佳实施例是如图1所示，包含以下各步骤：

步骤11-胶合薄膜开关2并形成卡孔25。配合参阅图2、图3， 本实施例是先分别在上、下电路层22、24未分布有电路的区域设置 破孔222、242，其所在位置及形状可如图2所示，分别在上、下线 路层22、24的两端设置一狭长形的破孔222、242，但破孔222、242 的形状并不以狭长形为限，位置也不以图2为限，可视上、下线路层 22、24的外型而定。而中间透孔层23则是对应于上、下线路层22、 24的两端处同样设置狭长形破孔232，接着，再于上线路层22与中 间透孔层23间、中间透孔层23与下线路层24间分别涂布一粘胶层 3，将上述各层22～24层叠压合成一片体20，且各层22～24的破孔 222、232、242上下相对应而形成分别位在片体20两端的卡孔25， 值得注意的是，在本实施例中，上线路层22的破孔222孔径较中间 透孔层23与下线路层24的破孔232、242孔径大，使得各卡孔25的 纵向断面是成T形，其作用稍后说明。

上述在各层22、24进行破孔的作业，可以镭射切割、中心加工 机CNC、线切割机、或其他冲剪设备、具有刀具的修边设备、图形切 割机、美工刀等进行。本实施例所指的粘胶层3为热熔胶或热熔胶膜， 但其材质也可为混合液加架桥剂、硬化剂、水胶等等。

步骤12-贴附薄膜面板21。请同时参阅图1、图4、图5，本 步骤是将薄膜面板21贴附在上线路层22上表面，使得薄膜面板21 表面印刷的可透光的按键文字、花纹、图样或色彩可对应到上、下线 路层22、24的各电路触发部。本实施例中，薄膜面板21贴附在片体 20上的方式同样是先涂布一层粘胶层3后，再将薄膜面板21贴附在 片体20上而构成薄膜开关2。

上述步骤11与步骤12中，薄膜面板21可在片体20进行完射 出成型后再贴附于片体20上，而破孔也可只设置在中间透孔层23及 下线路层24，也就是说，本发明卡孔25的型态不限于贯穿片体20， 也可以呈盲孔态样。

步骤13-于薄膜开关2涂布粘胶层3。参阅图1、图8，本步 骤是在片体20的下线路层24下表面涂布粘胶层3(显示于图8)， 主要是为了使片体20在进行模内射出成型时，可顺利与液态的塑料 相结合。

步骤14-设置挡止件4。同时参阅图1、图6、图7，由于薄 膜开关2其传输埠220、240与线路层22、24连接处的接点处(即上 述的接点区域221、241)是在线路层22、24的外缘，而为避免进行 射出成型时，液态的塑料流入接点区域221、241而影响传输埠220、 240与线路层22、24的电路导通，本发明在将薄膜开关2置入射出 成型模具51内前，将挡止件4设置在薄膜开关2，且挡止件4的位 置是介于片体20的接点区域221、241以及模具51的腔室52间，用 以阻挡进入模具腔室52内的液态的塑料流入片体20的接点区域221、 241。而步骤13与步骤14的进行顺序也可以是先设置挡止件4再涂 粘胶层3。

在本实施例中，由于所使用的薄膜开关2其传输埠220、240是 分别连接在上、下线路层22、24的一缺口内缘，因此，本实施例的 挡止件4是粘贴设置在片体20的下线路层24缺口处，为一PET材质 的塑胶片，借此将接点区域221、241与模具的腔室52隔开，因此， 当薄膜开关2置入射出成型模具51内时，便可阻挡隔绝流进腔室52 内的液态塑料流向薄膜开关2的接点区域221、241。

挡止件4也可选择其他耐热温度较高的塑胶片或塑胶薄膜。而 挡止件4的外型以及设置的地方是可以视薄膜开关2以及传输埠接点 处的轮廓外型变换，其主要目的是在于在传输埠220、240与模具51 的腔室52间形成阻隔，避免液态的塑料流向传输埠220、240的接点 处而影响传输埠220、240与线路层22、24的导通。

当然，在某些情况下，由于塑料基座6外型设计的关系，使得 当薄膜开关2放在模具51内时，薄膜开关2的接点区域221、241并 不会在模具51的腔室52里，此时，在进行射出成型时，液态塑料的 流动范围便不会涵盖到薄膜开关2的接点区域221、241，则设置挡 止件4的步骤也可省略。

步骤15-进行模内射出成型。同时参阅图1、图8、图9、图 10，在进行射出成型时，液态的塑料借由粘胶层3而结合在薄膜开 关2的下方，且由于薄膜开关2具有上述的卡孔25，使得液态的塑 料也可流入卡孔25内，借此，当液态塑料凝固成一如图9、图10 所示的塑料基座6时，且由于卡孔25是成T字型，因此，塑料基座 6便可借由位在卡孔25内的部分形成对薄膜开关2产生干涉作用， 以加强塑料基座6与整个薄膜开关2的结合强度。但卡孔25的态样 并不限于是T字型，主要是借由将卡孔25设计成纵向断面为上宽下 窄的形状，使得塑料基座6不容易与薄膜开关2分离或脱落，且由于 成品取出时，塑料基座6与粘胶层3已完全连结固化于薄膜开关2下 方，塑料基座6与薄膜开关2间也就更不容易因分离而产生缝隙。

构成塑料基座6的液态塑料材质以具备高强度及耐冲击性为较 佳，且塑料基座6的热变形温度需低于薄膜开关2PET的热变形温度 (约为225度)，本实施例是采用丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)， 但也可采用如聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)或丙烯-丁二烯-苯乙烯 共聚物加聚碳酸酯(ABS+PC)等，或其他热变形温度低于PET且同样 具备高强度及耐冲击性的材料。

参阅图9、图10，为本发明依照上述步骤所得的一薄膜开关 装置200，其包含一薄膜开关2及一经模内射出成型而结合于薄膜开 关2下方的塑料基座6。

塑料基座6包括一结合在片体20下方的本体61(液态的塑料位 在模具腔室52内的部分)以及二分别由本体61两侧往上凸出而位在 二卡孔25内的卡接部62(由流入卡孔25内的液态塑料凝固形成)， 除此以外，透过模具51的结构设计，也可使得塑料凝固时，在本体 61下方凹陷形成数个容置部63、64，且各容置部63、64的内壁面也 可形成卡槽等卡掣结构631、641，以供组装时，液晶显示元件71或 发光元件72(如发光二极管，LED)等电子元件可借此直接组装卡接 在塑料基座6内。

综上所述，本发明将薄膜开关2置入模具51内进行模内射出成 型，不仅可一次达成塑料基座6的成形以及塑料基座6与薄膜开关2 结合的两项制程，相较于公知的做法，也可省掉薄膜开关2与塑料基 座6分别包装及组合所需耗费的制造成本，此外，透过卡孔25的设 置，也可使得射出成型的塑料基座6与薄膜开关2的结合强度更佳、 稳定性较高，而可延长整个薄膜开关装置200的使用寿命，再者，由 于塑料基座6是以射出成型的方式与薄膜开关2结合成一体式结构， 塑料基座6与薄膜开关2间也不会因分离或脱落而产生缝隙，可避免 灰尘或水分进入而造成内部的污染或损毁，因此，以此方法制得的薄 膜开关装置200也具备防水、防尘的功效。