專利名稱：模內(nèi)電阻元件和屏蔽元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸感應(yīng)開關(guān)，更特別地，涉及內(nèi)置在塑料結(jié)構(gòu)內(nèi)的電容式開關(guān)。本發(fā)明還涉及模內(nèi)電阻和屏蔽元件。
背景技術(shù)：
觸摸感應(yīng)開關(guān)應(yīng)用在例如家用電器(比如爐灶、洗衣機(jī)和烘干機(jī)、攪拌機(jī)、烤面包機(jī)等電器上的觸摸面板)和便攜式設(shè)備(如IP0D、電話)等場(chǎng)合。通常觸摸感應(yīng)開關(guān)利用電阻膜感應(yīng)或電容感應(yīng)。電阻膜感應(yīng)利用兩塊導(dǎo)電電阻板，這兩塊電阻板由非常薄的間隔裝置隔開。當(dāng)對(duì)其中一塊板施加一個(gè)很小的力時(shí)，這塊板就會(huì)與另一塊板接觸，同時(shí)系統(tǒng)的電阻增大。這反過來又會(huì)使電壓增大，并可用于提供輸出。這類技術(shù)可用于單輸出和滑動(dòng)開關(guān)式輸出。這類開關(guān)的缺點(diǎn)是它依賴于膜(以及間隔裝置、粘接劑等)的當(dāng)移除所述力時(shí)能回復(fù)到已知狀態(tài)的彈性性質(zhì)。電容式開關(guān)檢測(cè)由開關(guān)事件引起的電容變化，所述開關(guān)事件例如將物體或手指放置到靠近或觸及所述開關(guān)。電容式開關(guān)與上述電阻式開關(guān)的不同之處在于，它們基本不需要用力來啟動(dòng)開關(guān)。這類開關(guān)的實(shí)際靈敏度可以通過檢測(cè)電路來調(diào)節(jié)。電容式開關(guān)有利地具有抗干擾能力，并且不需要機(jī)電開關(guān)裝置(例如按鈕或滑動(dòng)開關(guān))。此外，由于電容式開關(guān)中沒有移動(dòng)部件，其故障率也很低。但是，已知的電容式開關(guān)生產(chǎn)技術(shù)不是非常適合將開關(guān)集成到三維支撐結(jié)構(gòu)(例如用戶接口如控制面板)之內(nèi)。此外，現(xiàn)有的電容式開關(guān)不容易集成到具有波狀外形的結(jié)構(gòu)內(nèi)——如果不使用復(fù)雜的組件和調(diào)整過程的話。這樣就產(chǎn)生了對(duì)能夠克服前述缺點(diǎn)的電容式開關(guān)的需求。另外還產(chǎn)生了一種類似的需求，即對(duì)模內(nèi)電阻和屏蔽元件的需求。

發(fā)明內(nèi)容
一種具有內(nèi)置電容式開關(guān)的制品，包括薄膜和塑料支撐結(jié)構(gòu)。所述薄膜具有前表面和后表面以及至少一個(gè)印刷在所述后表面上的導(dǎo)電油墨感應(yīng)區(qū)域。所述薄膜固定至塑料支撐結(jié)構(gòu)，這使得所述薄膜的后表面面向所述塑料支撐結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，薄膜前表面的至少一部分暴露在外。而另一實(shí)施例中，至少一個(gè)導(dǎo)電油墨感應(yīng)區(qū)域沒有暴露在外。又一個(gè)實(shí)施例中，在薄膜的后表面上印有與所述電容式開關(guān)有關(guān)的標(biāo)記，從薄膜的前表面上可以看到該標(biāo)記。具有內(nèi)置電容開關(guān)的制品的制造方法包括提供具有前表面和后表面的薄膜、在所述后表面上涂覆導(dǎo)電油墨感應(yīng)區(qū)域、將所述薄膜制成想要的形狀。所述薄膜最好設(shè)置在具有一內(nèi)部的注射模具中，這使得所述導(dǎo)電油墨感應(yīng)區(qū)域面對(duì)所述模具的所述內(nèi)部、并位于該內(nèi)部中。熔融塑料流入所述注射模具中、以形成與所述薄膜相連的塑料支撐結(jié)構(gòu)，從而形成所述制品，在一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)電油墨感應(yīng)區(qū)域不觸及所述模具的任何表面。在另一實(shí)施例中，至少一個(gè)連接件被模塑到所述制品中，從而使該連接件與至少一個(gè)導(dǎo)電油墨感應(yīng)區(qū)域電連接。在又一實(shí)施例中，所述將薄膜制成想要的形狀的步驟包括真空熱成型。在再一實(shí)施例中，所述將薄膜制成想要的形狀的步驟包括高壓成形。本發(fā)明提供了一種具有模內(nèi)電阻和/或屏蔽元件的制品。薄膜具有前表面和后表面，在該前表面或后表面上印有至少一個(gè)電阻和/或屏蔽元件。所述薄膜固定至塑料支撐結(jié)構(gòu)，這使得所述薄膜的前表面或后表面面向所述塑料支撐結(jié)構(gòu)的前表面或后表面。在一個(gè)實(shí)施例中，所述薄膜的前表面或后表面的至少一部分暴露在外。在另一實(shí)施例中，至少一個(gè)電阻或屏蔽元件沒有暴露在外。在又一實(shí)施例中，與所述制品的功能有關(guān)的標(biāo)記被印刷在所述薄膜的一個(gè)表面上，并且在所述薄膜的另一表面上可以看見該標(biāo)記。本發(fā)明還提供一種具有模內(nèi)電阻和/或屏蔽元件的制品的制造方法。該方法包括以下步驟:提供具有前表面和后表面的薄膜、在所述前表面或后表面上形成電阻或屏蔽元件、將所述薄膜制成想要的形狀。將所述薄膜插入具有內(nèi)部的注射模具中。熔融塑料流入所述注射模具中，以形成與所述薄膜相連的塑料支撐結(jié)構(gòu)，從而形成所述制品?？刹迦胨霰∧?，以使所述電阻元件或屏蔽元件面向所述內(nèi)部并位于該內(nèi)部中，或者背對(duì)所述內(nèi)部，或者處于所述注射模具的頂部和底部之間。這使得薄膜的一部分暴露在外，或者整個(gè)薄膜都沒有暴露在外。此外，所述薄膜的所述前表面或后表面上可以涂覆一層絕緣層。另外，可以使所述薄膜的前表面或后表面暴露出來，以使其面向所述成形零件的前表面或后表面。在一個(gè)實(shí)施例中，所述電阻或屏蔽元件不與所述模具的任何表面接觸。而在另一實(shí)施例中，至少一個(gè)連接件被模塑到所述制品中，以使該制品與所述至少一個(gè)電阻或屏蔽元件電連接。在又一實(shí)施例中，所述將所述薄膜制成想要的形狀的步驟包括真空熱成型。在再一實(shí)施例中，所述將所述薄膜制成想要的形狀的步驟包括高壓成型或液壓成型。在一個(gè)實(shí)施例中，涂覆油墨層的步驟包括用手或機(jī)械過程在端子臺(tái)針上涂覆導(dǎo)電粘接劑和/或用印刷機(jī)形成印刷層。


下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明書，其中:圖1為薄膜開關(guān)的分解圖，所述薄膜開關(guān)包括用于形成模內(nèi)電容式開關(guān)的導(dǎo)電油墨感應(yīng)區(qū)域；圖2A展示了成形操作之后的圖1中薄膜的一個(gè)實(shí)施例；圖2B展示了成形操作之后的圖1中薄膜的一個(gè)實(shí)施例；圖3為具有模內(nèi)電容式開關(guān)的制品的剖視圖；圖4為具有模內(nèi)電容式開關(guān)的制品的透視圖，用于展示連接件端子的連接；圖5 為薄膜開關(guān)的平面圖，所述薄膜開關(guān)模塑到旋鈕結(jié)構(gòu)中；圖6為結(jié)合有圖5中薄膜開關(guān)的旋鈕的剖視圖7為包括形成的薄膜層的模內(nèi)電阻元件的剖視圖，其中所述薄膜層包括一條或多條導(dǎo)電油墨跡線；圖8為包括形成的薄膜層的模內(nèi)電磁屏蔽元件的剖視圖；圖9為結(jié)合著薄膜的制品的分解圖，所述薄膜具有電阻元件、電磁屏蔽元件和/或印刷在該薄膜上的薄膜開關(guān)；圖10展示了包括蜂窩天線和模內(nèi)電磁屏蔽元件的制品；圖11展示了包括RFID天線和模內(nèi)電磁屏蔽元件的制品。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及模內(nèi)開關(guān)裝置。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例涉及可設(shè)置于模內(nèi)的電容式開關(guān)。此外，所述電容式開關(guān)也可模制在三維結(jié)構(gòu)內(nèi)。如上所述，電容式開關(guān)檢測(cè)由定義為開關(guān)事件的干擾所引起的電容變化。本發(fā)明還涉及模內(nèi)電阻和屏蔽元件。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)將導(dǎo)電物體或帶電物體如手指放置在靠近感應(yīng)區(qū)域處時(shí)，感應(yīng)區(qū)域的電容會(huì)發(fā)生改變，這表明發(fā)生了開關(guān)事件。所述感應(yīng)區(qū)域的電容改變可由檢測(cè)電路檢測(cè)出來?？梢哉{(diào)整所述檢測(cè)電路，以便檢測(cè)電容的特定變化。例如，可以調(diào)節(jié)所述檢測(cè)電路，以便檢測(cè)靠近感應(yīng)區(qū)域的手指的存在，而不檢測(cè)其它類型的干擾(如潮濕)。以下專利文獻(xiàn)公開了電容式開關(guān)感應(yīng)電子設(shè)備的例子=Gupta等人于1997年10月21日申請(qǐng)的題為“固態(tài)電容式開關(guān)”的美國專利5，972，623 ;該文的全部?jī)?nèi)容在此予以引用。此外，電容式開關(guān)可用于檢測(cè)相距一定距離的物體以及接觸的物體。這類檢測(cè)方法在以下專利文獻(xiàn)中有詳細(xì)描述:美國專利 5，730，165,6, 288，707,6, 377，009,6, 452，514,6, 457，355、6，466，036,6, 535，200，這些專利文獻(xiàn)的內(nèi)容也在此全部引用。為了將電容式開關(guān) 集成到三維支撐結(jié)構(gòu)中，希望提供一種開關(guān)，該開關(guān)在保持其檢測(cè)電容改變的能力的同時(shí)，具有理想的波狀外形。研究發(fā)現(xiàn)，通過將電容式開關(guān)元件印刷在薄膜上、并將該薄膜與塑料材料一起模塑成型，可以將所述開關(guān)制成理想的波狀外形。這種模內(nèi)電容式開關(guān)有很多用途。例如，這種開關(guān)可用在多種汽車設(shè)備內(nèi)部，例如中央組套控制臺(tái)(例如，無線電開關(guān)、空調(diào)開關(guān)、導(dǎo)航開關(guān)、加熱座椅開關(guān)，等)。此外，所述開關(guān)可被模制為平板(像觸摸板)、鋸齒狀(將用戶引導(dǎo)到開關(guān))，或者旋鈕(從表面向外突出)。此外，這里所說的模內(nèi)電容式開關(guān)可用于頭頂控制臺(tái)(例如天窗、地圖燈、家用開關(guān))、門內(nèi)飾板(例如窗戶和加熱座椅開關(guān))。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合，優(yōu)選地，要采取步驟來確保所述開關(guān)不能被偶然的接觸來單獨(dú)開啟。其它的應(yīng)用包括車輛儀表板上的外部照明開關(guān)、用于操作電力“非門”(Ungate)和可彈開式玻璃窗的A柱裝飾開關(guān)、用于無鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)和(一旦通過無鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)后的)室內(nèi)照明的B柱開關(guān)。其它應(yīng)用包括控制配件(如IPOD )的開關(guān)，包括，例如，中央控制臺(tái)中的轉(zhuǎn)出模塊。除了形成模內(nèi)電容式開關(guān)之外，所述方法還可用于形成其它類型的波狀剛性連接結(jié)構(gòu)。例如，通常門鎖包含幾個(gè)開關(guān)功能(即，半開門、開門、兒童安全性保護(hù)、Ο/s鎖定/解鎖、VS鎖定)。通常這些連接用金屬?zèng)_壓方法制成，這使它們能夠很好地使用。但是，對(duì)于幾種開關(guān)和閂鎖蓋塑料厚度變化的情況，實(shí)現(xiàn)這些連接非常困難。這些場(chǎng)合使用的互連系統(tǒng)可用印刷的導(dǎo)電油墨導(dǎo)體來代替。導(dǎo)電油墨跡線的使用使得在原先不能產(chǎn)生導(dǎo)體的區(qū)域形成導(dǎo)體更簡(jiǎn)單了。
本發(fā)明不限于應(yīng)用于汽車。例如，本發(fā)明的開關(guān)可以應(yīng)用于觸摸式開關(guān)面板(即微波爐、爐灶、冰箱、洗衣機(jī)、烘干機(jī)、攪拌機(jī)、烤面包機(jī)等的觸摸式面板)。其它例子可包括消費(fèi)類電子產(chǎn)品例如音樂播放器或筆記本電腦，其中開關(guān)被模制在這些設(shè)備的塑料外殼內(nèi)。所述模內(nèi)開關(guān)的概念特別適于應(yīng)用在具有更圓滑的邊緣和三維形狀的場(chǎng)合。此外，這些開關(guān)不會(huì)像膜式或圓頂式開關(guān)陣列一樣隨著時(shí)間的流逝而磨損。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，產(chǎn)生了一個(gè)三維成型零件，該零件包括以下所列的一個(gè)或多個(gè)特征:1.形狀復(fù)雜；2.具有用于廣品如開關(guān)的|旲內(nèi)圖形；3.具有模內(nèi)裝飾表面(即木紋、鍍鉻、涂色)；4.具有I吳內(nèi)導(dǎo)電線路痕跡和開關(guān)(電極)；5.具有從所述模內(nèi)導(dǎo)電油墨至外部配合連接點(diǎn)的終止和連接方法；顯然，這種三維形狀具有多個(gè)表面，這些表面可以是平的或彎曲的、或者是二者的
結(jié)合

下面描述模內(nèi)電容式開關(guān)的制造方法。通常，所述方法包括:通過在可成型薄膜上印刷導(dǎo)電油墨感應(yīng)區(qū)域來獲得薄膜開關(guān)、將所述薄膜制成想要的形狀、模切形成的薄膜、將形成的薄膜插入注射模具中、將熔融塑料材料導(dǎo)入所述模具中，如圖1所示，該圖為含有薄膜開關(guān)20的薄膜的分解圖。在圖1所示的實(shí)施例中，薄膜開關(guān)20包括薄膜22，該薄膜22上印刷有各種不同的油墨層。圖1中的實(shí)施例用于無鑰匙入車系統(tǒng)。薄膜22包括由美國康涅狄格州的Bayer Films Americas of Berlin公司提供的聚碳酸酯基MakiOt’ol 和Bayfol 薄膜。薄膜22的顏色、半透明度和/或透明度可基于想要應(yīng)用的場(chǎng)合來進(jìn)行選擇。但是，在圖1的實(shí)施例中，薄膜22為熏黑色，優(yōu)選為半透明的，這使得印在一側(cè)的圖形標(biāo)記可從另一側(cè)看到。如圖1所示，幾個(gè)不同的油墨層24、26、28、30、32、34和36印刷在薄膜22上，對(duì)該(薄膜)零件進(jìn)行外觀裝飾，以提供用于上述無鑰匙功能的圖形，并提供用于供用戶啟動(dòng)的電容式開關(guān)(電極)?？梢杂枚喾N印刷方法來形成各油墨層，包括但不限于，絲網(wǎng)印刷、膠板印刷、凹版印刷、柔版印刷、移印、雕刻印刷、凸版印刷機(jī)印刷、噴墨印刷、噴泡印刷。但是，在圖1所示的實(shí)施例中，優(yōu)選為絲網(wǎng)印刷。再次參見圖1，用上述印刷方法將油墨層24涂覆在薄膜22上。油墨層24最好包括形成圖形標(biāo)記38的無油墨區(qū)域，所述圖形標(biāo)記38與想要的開關(guān)功能有關(guān)。由于圖1中的實(shí)施例是用于無鑰匙入車系統(tǒng)的，所述無油墨區(qū)域38最好形成字母-數(shù)字字符。接下來，將一層白色半透明油墨層26印刷在無油墨區(qū)域38的頂上，以形成白色的圖形標(biāo)記。當(dāng)然，如果需要的話也可使用其它顏色。用于形成油墨層24和26的合適的油墨包括但不限于:Nwiphan HTR，這是一種主要由耐高溫?zé)崴苄詷渲瞥傻娜軇┬蛦谓M份絲印油墨，由德國Proll KG公司提供；以及Nazdar 9600系列油墨，其具有3%的催化劑，由美國堪薩斯州的Nazdar Company of Shawnee 公司提供。接下來，在白色油墨層26上印刷導(dǎo)電油墨底層28。底層28提供用于開關(guān)(電極)跡線的屏障，以確保不會(huì)由于不慎觸及跡線而引起無意的啟動(dòng)。用于底層28的導(dǎo)電油墨和其它導(dǎo)電油墨層(將在下文討論)優(yōu)選經(jīng)受成型過程成型，其中薄膜2被制成需要的形狀。所述導(dǎo)電油墨還最好經(jīng)受通常的注射成型溫度和吹斷過程。一種合適的導(dǎo)電油墨是DuPontSilver Conductor5096,其設(shè)計(jì)為在熱成型過程和對(duì)柔性基質(zhì)進(jìn)行極端起皺操作的過程中使用。導(dǎo)電油墨的另一個(gè)例子是Acheson.Colloids Company公司生產(chǎn)的Electrodag SP-405。底層或屏蔽層28包括多個(gè)未經(jīng)印刷(無油墨)的區(qū)域40，這形成了容納導(dǎo)電油墨感應(yīng)區(qū)域42 (將在下文討論)的孔。用絕緣油墨在底層28上印刷形成介電層30，形成該介電層可使所述薄膜經(jīng)受下文所述的成形和模制過程。介電層30優(yōu)選為蓋住整個(gè)底層28，并使導(dǎo)電油墨感應(yīng)區(qū)域42和它們的關(guān)聯(lián)電極，與底層28絕緣。接著在介電層30上印刷形成開關(guān)層32。開關(guān)層32由上文所述類型的導(dǎo)電油墨相對(duì)于底層28形成。開關(guān)層32還包括多個(gè)感應(yīng)區(qū)域42，這些感應(yīng)區(qū)域42在不同位置感知物體、手指等的存在。如圖所示，感知區(qū)域42優(yōu)選為與其中一個(gè)標(biāo)記38相應(yīng)對(duì)齊，從而使用戶對(duì)某一特定標(biāo)記的選擇能夠被其中一個(gè)相應(yīng)的感應(yīng)區(qū)域42檢測(cè)到。開關(guān)層32還包括多根電極跡線44、46、48、50和52，這使每個(gè)感應(yīng)區(qū)域42與一個(gè)感應(yīng)電路(未圖示)相連。如果需要的話，薄膜開關(guān)20可包括一個(gè)或多個(gè)LED，以照亮薄膜開關(guān)20所在區(qū)域。在圖1所示實(shí)施例中，LED (未圖示)被設(shè)置為從背后照亮每個(gè)感應(yīng)區(qū)域42和圖形標(biāo)記38。當(dāng)用于無鑰匙入車系統(tǒng)時(shí)，LED特別有助于使車主能在夜里看到所述標(biāo)記38。LED也可響應(yīng)靠近薄膜開關(guān)20的手指或物體的存在而被開啟，從而使得，當(dāng)人進(jìn)行打開門鎖所需的擊鍵動(dòng)作時(shí)，圖形標(biāo)記38將被照亮。所述LED可具有它們自己專有的感應(yīng)區(qū)域，或者它們可響應(yīng)一個(gè)或多個(gè)感應(yīng)區(qū)域42的開關(guān)事件而被激活。如果采用了 LED，則介電層34優(yōu)選為用絕緣油墨印刷在開關(guān)層32上，以使LED電路與開關(guān)電路(即感應(yīng)區(qū)域42和電極44，46，48，50和52)電絕緣。為了使前述 的印刷過程更便利，薄膜22優(yōu)選為在油墨層23和24的印刷過程中基本保持平坦。應(yīng)當(dāng)注意，除了以上述及的之外，還可以有多個(gè)形成電容式開關(guān)的層。例如，如果使用LED不理想，則可將導(dǎo)電層從層疊的印刷層中移去。作為選擇的，可以通過層與層之間的結(jié)合來省去許多層，例如電極與LED層的結(jié)合。但是，形成薄膜開關(guān)20之后，最好將其形成理想的形狀和尺寸。所述理想的形狀優(yōu)選為基于其將要被結(jié)合進(jìn)去的所述結(jié)構(gòu)來進(jìn)行選擇。因此，例如，如果薄膜開關(guān)20將被用在車輛A柱上，則該開關(guān)最好形成符合A柱形狀的形狀。任何能夠提供理想形狀而不損害油墨層的完整或性能的成形過程都可用于形成薄膜開關(guān)20的形狀。但是，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，開關(guān)20通過熱成形(真空)或壓力成形的方式成形，所述壓力成形例如Niebling HPF(高壓成形)或液壓成形。在那些需要緊密相連(排列)的圖形的應(yīng)用場(chǎng)合，優(yōu)選壓力成形。但是，在那些不需要緊密相連的圖形的場(chǎng)合，真空熱成形比較適合。在真空熱成形過程中，提供一個(gè)模具，以使薄膜形成理想的形狀。所述模具可包括空腔和/或凸起部分，以分別在薄膜中形成凹陷表面和凸起表面。接著將所述薄膜夾在框架中并加熱。薄膜到達(dá)橡膠態(tài)之后(即薄膜變得柔軟、軟化、易彎曲等)，將其鋪在模具的空腔上。然后用真空除去所述空腔內(nèi)的空氣，這樣，大氣壓力迫使所述薄膜緊緊倚靠在模具的壁上。通常，真空熱成形的溫度約為180°C 200°C，優(yōu)選為約190°C。一般來說真空熱成形的壓力約為I巴(bar) O
在Niebling HPF(高壓成形)過程中，用高壓空氣將薄膜推入模具中，不需要使用真空。高壓成形過程的細(xì)節(jié)如美國專利5，108，530中所述，其內(nèi)容在此全文予以引用。在Niebling HPF過程中，通常溫度約為106 180°C。過程中的壓力一般為約100巴至約300巴。也可用壓力成形過程(其采取的壓力小于Niebling過程中的壓力)來使薄膜22形成理想形狀(例如Hytech Accuform過程)。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，薄膜22包括聚碳酸酯片。當(dāng)使用聚碳酸酯片時(shí)，通常的成形參數(shù)包括約35巴的壓力、約160 180°C的溫度、約35 40mm的最大拖拉深度(maximum draw depth)、以及約3:1 4:1的伸長(zhǎng)率。所述成形工具優(yōu)選被設(shè)計(jì)為產(chǎn)生一個(gè)零件，該零件中的裝飾特征在薄膜22的A表面上可見。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述裝飾特征印刷在薄膜22的B表面上，并可在A表面上見到。不過，在其它實(shí)施例中，所述裝飾特征可被印刷在薄膜22的A表面上。一般地，在薄膜成形過程中優(yōu)選采用陽性(即雄性或突出)工具而不是陰性(即雌性或凹入)工具，以避免薄膜的A表面與工具表面接觸，這種接觸會(huì)在薄膜22上產(chǎn)生印跡、并使薄膜表面磨損。不過應(yīng)當(dāng)理解，在成形過程中也可以使用陰性工具。優(yōu)選地，周期時(shí)間、溫度、真空或壓力等均可調(diào)節(jié)，從而確保所述零件不會(huì)表現(xiàn)出任何的油墨開裂或過度伸展。在液壓成形過程中，未加壓流體的隔膜面與薄膜表面接觸。所述隔膜包含在一框架內(nèi)，該框架與壓花模具(雄性工具)相匹配。在合適的時(shí)間壓縮所述流體，從而，基于處在薄膜另一側(cè)面上的雄性工具，使薄膜形成需要的形狀。再對(duì)所述隔膜進(jìn)行減壓，并將薄膜從工具中取出。優(yōu)選地，周期時(shí)間、溫度和壓力等均可調(diào)節(jié)，從而確保所述零件不會(huì)表現(xiàn)出任何的油墨開裂或過度伸展。成形操作之后薄膜開關(guān)20的實(shí)施例如圖2A所示。圖中，薄膜開關(guān)20包括等高波狀區(qū)域54，該區(qū)域由上述成形操作形成。圖2A為薄膜開關(guān)20的B表面的視圖，所述B表面即:當(dāng)薄膜開關(guān)20模制在支撐結(jié)構(gòu)中時(shí)，朝遠(yuǎn)離用戶的方向的表面。如圖2A所示，油墨層23也成波狀。成形后，將薄·膜開關(guān)20切割成需要的形狀。在一個(gè)示范性過程中，采用模切(die cutting,即:用帶有一組凸模和凹模的柱導(dǎo)向沖壓模具)。圖2B展示了薄膜開關(guān)20的另一實(shí)施例，圖中薄膜開關(guān)20包括成形操作形成的等高波狀區(qū)域54。與圖2A所示位于成形零件上方的印刷層不同，對(duì)于將連接件插入成形零件中的方法(下文將相對(duì)于開關(guān)尾結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述)，圖2B中，導(dǎo)電油墨層23不是印刷在將被模切的成形邊緣的上方。形成薄膜開關(guān)20之后，形成一個(gè)三維的、基本剛性的結(jié)構(gòu)，其組成部分中包括薄膜開關(guān)20。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，薄膜開關(guān)20為熱塑性材料，通過注射成型過程加熱加壓模制成一定形狀。通常成型參數(shù)可基于被模制的樹脂而變化。不過實(shí)施例中給出了一些成型參數(shù)的例子。對(duì)于聚氨酯(例如熱塑性聚氨酯或“TPU”)來說，通常注射成型壓力參數(shù)的范圍為約5，000PSI至約8，000PSI，成型溫度范圍為約380 410° F。對(duì)于聚碳酸酯，通常注射成型壓力參數(shù)的范圍為約8，000PSI至約15，000PSI，成型溫度范圍為約540 580° F。當(dāng)然，每種材料可以具有以上給出的示范性范圍之外的優(yōu)選的成型壓力或溫度。有很多的熱塑性材料可供使用，包括但不限于:聚碳酸酯，聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(ABS)，以及聚碳酸酯共混物，如聚碳酸酯-ABS共混物、聚碳酸酯-聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯共混物、以及聚碳酸酯-聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯共混物。前述聚碳酸酯共混物的具體例子為Bayer Films Americas公司生產(chǎn)的商品名為Makrolon 的產(chǎn)品。在有些實(shí)施例中，所述熱塑性樹脂優(yōu)選具有約20以上的熔融指數(shù)，該熔融指數(shù)通過IS01133或ASTMD-1238程序測(cè)定。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，薄膜22包括聚碳酸酯薄膜且熱塑性樹脂包括Makrolon 2405，其ASTM D-1238熔融指數(shù)(300°C /1.2kg)為20。示范性的熱塑性聚氨酯包括由美國賓夕法尼亞州匹茲堡市的BayerMaterialScience LLC公司生產(chǎn)的Texin 牌熱塑性聚氨酯。一種示范性的Texin 材料是Texin 245。示范性的ABS材料包括LanxessDeutschland GmbH公司提供的ABS材料。Lanxess公司提供的兩種示范性的ABS材料是Lustrant LGA和Lustran LGA-SF0此外，可以使用丙烯酸類材料如美國賓夕法尼亞州費(fèi)城的Altuglas International公司生產(chǎn)的產(chǎn)品Plexiglas V052。在有些實(shí)施例中，例如那些使用聚碳酸酯或熱塑性聚氨酯的實(shí)施例中，所述熱塑性材料直接與所述薄膜很好地結(jié)合。但在其它實(shí)施例中，需要使用附著力促進(jìn)劑來改善其與薄膜的結(jié)合。為了形成需要的零件，提供了一個(gè)模具(未圖示)來接受和保持薄膜開關(guān)20。所述模具優(yōu)選包括兩個(gè)半模(殼)，這兩個(gè)半模可配合在一起形成型腔，熔融熱塑性材料被注入該型腔中。所述型腔界定了形成的零件的形狀。其中一個(gè)半模是固定的而另一個(gè)是活動(dòng)的。薄膜開關(guān)20優(yōu)選放置在固定半模內(nèi)，并在熔融塑料注入之前的半模壓合過程中被保持定位。此外，所述固定半模優(yōu)選用于保持薄膜開關(guān)20，從而使熱塑性材料能夠在薄膜開關(guān)上流過，以生成這樣的零件:在該零件中，薄膜開關(guān)20的A表面(面向用戶的表面)的局部或整體暴露在外。在一些實(shí)施例中，所述圖形、感應(yīng)區(qū)域和電極設(shè)置在薄膜開關(guān)20的暴露的A表面的后方小于0.5_處。薄膜開關(guān)20優(yōu)選放置在所述模具中，從而使印刷油墨層23和24(圖1)面向模具內(nèi)部而不與模具表面接觸。這一過程有利地完成了支撐結(jié)構(gòu)的形成，該支撐結(jié)構(gòu)使用戶能夠直接接觸薄膜開關(guān)20，而同時(shí)仍然保護(hù)油墨層23和24、使其不直接暴露在環(huán)境中。因此，成品零件的A表面看起來將包含所有的裝飾特征如開關(guān)標(biāo)記、仿真木紋、鍍鉻或者其它光滑或紋理表面。但是，這些圖形實(shí)際上位于薄膜的B表面上，開關(guān)電路直接印刷在圖形標(biāo)記部分的正后方。優(yōu)選地，油墨成分位于薄膜開關(guān)20的B表面上，但在有些實(shí)施例中，所述油墨成分位于A表面上，以在安裝狀態(tài)中面向用戶。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置有連接件端子，以使模內(nèi)電容式開關(guān)可拆開地連接至感應(yīng)電子設(shè)備或其它電子設(shè)備。所述端子優(yōu)選設(shè)計(jì)為與薄膜開關(guān)20的B表面的波狀三維形狀相匹配。每個(gè)端子放置在注射模具的“活動(dòng)側(cè)”。所述端子的末端壓合到模具內(nèi)的接收口袋中。這一步驟可用手或機(jī)械來完成?？赏ㄟ^活動(dòng)半模中的口袋和定位銷釘(也可以是頂出銷)來確定位置。也可用壓力區(qū)(預(yù)先粘合至所述端子)來保持所述端子的定位。在每個(gè)端子連接件的表面上涂敷任何類型的導(dǎo)電粘接劑(填充有銀的環(huán)氧樹脂)的極薄薄膜(滴)，從而使得，一旦兩個(gè)半模合上之后，所述粘接劑與薄膜開關(guān)20上的導(dǎo)電油墨跡線44、46、48、50、52(圖1)接觸。涂敷導(dǎo)電粘接劑的步驟可用手或自動(dòng)機(jī)械來完成。導(dǎo)電粘接劑的一個(gè)例子是CHO-B OND 584 (Chomerics公司生產(chǎn)),其結(jié)合了環(huán)氧樹脂的粘接性能和銀的導(dǎo)電性能。另一種確保端子連接的方法是使用B類可分級(jí)導(dǎo)電環(huán)氧樹脂，將其在印刷步驟中印刷在導(dǎo)電跡線上方。

將導(dǎo)電粘接劑涂敷到連接件端子上之后，關(guān)閉注射模具，普通的注射成型系列過程使得選定的熱塑性材料流入由兩個(gè)半模形成的型腔中。在這一步驟中，端子和導(dǎo)電環(huán)氧樹脂被壓到薄膜開關(guān)20的銀系油墨跡線44、46、48、50和52上。采用審慎的步驟來確保注射成型過程不會(huì)使導(dǎo)電環(huán)氧樹脂不經(jīng)意地流入不需要其流入的區(qū)域。注射成型過程中的熱量實(shí)際上使導(dǎo)電環(huán)氧樹脂在短時(shí)間內(nèi)固化(室溫下這一固化過程需要24小時(shí))。接著，將零件從模具中取出來。這一過程使熱塑性材料將端子支持在特定位置。因此，連接件可直接模制到塑料零件中。除了提供單獨(dú)模制到零件中的端子之外，在本實(shí)施例中還可提供端子臺(tái)，多個(gè)端子被預(yù)先模制到端子臺(tái)中，接著將端子臺(tái)模制到零件中。在一些變化實(shí)施例中，所述端子臺(tái)將具有基本平坦的表面，該表面與導(dǎo)電油墨跡線44、46、48、50和52相連。不過，端子臺(tái)也可提供為:單個(gè)端子從臺(tái)上突出、以連接至導(dǎo)電油墨跡線。適合本實(shí)施例的一個(gè)示范性端子臺(tái)是由美國賓夕法尼亞州埃特斯市的FCI公司提供的BergStik 牌Unshrouded Header54201型連接件。粘附端子臺(tái)的相同方法如前文所述(例如，用導(dǎo)電環(huán)氧樹脂)。注意，上文所述的導(dǎo)體裝置具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。在有些實(shí)施例中，沒有刺破裝飾薄膜層22，因此省去了對(duì)環(huán)繞式薄膜開關(guān)尾(但這是可行的終止方法，如下文所述)的需要。在其它實(shí)施例中，端子連接件可通過注射成型過程永久性地定位，使其與銀系油墨通過導(dǎo)電粘接劑而實(shí)現(xiàn)的粘接發(fā)生脫離的可能性降到最低。前述成型過程使導(dǎo)電環(huán)氧樹脂開裂(會(huì)降低其性能)的可能性降到最低。另外，由于注射成型過程中的熱傳輸，導(dǎo)電粘接劑快速固化。通常，導(dǎo)電粘接劑如環(huán)氧樹脂在室溫下固化、或通過紅外或超聲固化方法固化。但是它們?cè)谇笆龅钠胀ㄗ⑸涑尚蜏囟认聟s會(huì)快速固化。作為選擇，除了使用模內(nèi)連接件或連接件臺(tái)之外，也可用平的軟索(例如環(huán)繞式薄膜開關(guān)尾或“豬尾”)來連接開關(guān)層32和檢測(cè)電路或其它電子元件。平的軟索連接件的示范性例子為FCI6580IClincher Receptacle。在本實(shí)施例中，所述環(huán)繞式開關(guān)尾連接至導(dǎo)電跡線44，46，48，50和52，并被模制到所述零件中，從而使所述尾的自由端從連接件延伸至檢測(cè)電路或其它電子元件。該實(shí)施例如圖2B所示。特別地，圖2B展示了油墨層23的導(dǎo)電層，其插入成型零件內(nèi)，以在成型邊緣上方進(jìn)行印刷。圖4展示了包括電容式開關(guān)的成型零件56的剖視圖。如圖所示，連接件端子60通過導(dǎo)電粘接劑61粘接至其中一條導(dǎo)電油墨軌線44，46，48，50，52 (圖1)。成型塑料58環(huán)繞連接件端子60的一部分，從而將其牢固地保持在成型零件56中。注意，雖然圖中沒有展示，但是陰性連接件外殼可結(jié)合到成型零件中，以避免使用那些從零件上突出的端子。在本實(shí)施例中，成型過程完成之后，將匹配的連接件可拆連接至成型零件。陰性連接件外殼的使用還保護(hù)了端子，使其在連接匹配連接件的之前的制造過程中免受損害。在有些實(shí)施例中，匹配連接件是單個(gè)元件，而在另外的實(shí)施例中，匹配連接件結(jié)合到電子模塊中，該電子模塊包括用于檢測(cè)開關(guān)事件的檢測(cè)電路。在另一實(shí)施例中，不是將端子60模制在成型塑料58中，而是使成型的模具具有空腔，從而在成型過程后將連接件端子連接至所述零件。在該實(shí)施例中，在注射模具內(nèi)設(shè)置有密封，以在零件中形成空腔。優(yōu)選地，所述空腔與導(dǎo)電油墨跡線44，46，48，50和52大致對(duì)齊。所述連接件端子插入所述空 腔中并與所述導(dǎo)電油墨跡線44，46，48，50和52接觸。接著將所述連接件端子周圍的所有空間都填滿合適的塑料材料，以密封所述導(dǎo)電油墨跡線44，46，48，50和52。也可用前述類型的導(dǎo)電粘接劑來連接所述端子與所述導(dǎo)電油墨跡線44，46，48，50 和 52。可以預(yù)見，與電容式開關(guān)相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備可直接連接至端子60，以提供低調(diào)包裝概念。圖4展示了從底側(cè)(B表面)看過去的成型零件56，以展示端子60是如何定位的。當(dāng)然，端子60可位于零件背面的任何位置，具體依應(yīng)用場(chǎng)合而定。與許多已知的過程不同，前述過程不需要提供單獨(dú)的圖形覆蓋來保護(hù)感應(yīng)區(qū)域42和與之關(guān)聯(lián)的電極44，46，48，50和52。由于薄膜開關(guān)20形成了與需要的支撐結(jié)構(gòu)的形狀相對(duì)應(yīng)的形狀，因此所述電極和感應(yīng)區(qū)域可以更一致地定位在距制品前表面相同距離處，從而減少單個(gè)感應(yīng)區(qū)域和電極之中的靈敏度變化。包覆成型時(shí)，所有的開關(guān)元件包括電極和導(dǎo)體都被保護(hù)起來，不受外界環(huán)境問題(即濕度、鹽、曝光)的影響。插入成型連接件端子60并在其周圍進(jìn)行直接密封使得環(huán)境問題最小化了。如果需要的話，可將LED直接安裝在導(dǎo)電跡線44，46，48，50，52上，并包覆成型。但是，可能需要提供在模具中提供合模口(使所述導(dǎo)電跡線稍微暴露)。在一個(gè)實(shí)施例中，用導(dǎo)電環(huán)氧樹脂或類似方法粘接LED。接著用導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂填滿模具中的空腔，從而將LED密封起來。如果LED需要光管以將光傳輸為更廣泛的輸出模式，那么將安裝LED作為一個(gè)二級(jí)過程也是有利的。此時(shí)，LED和光管(例如導(dǎo)光管)組件可被設(shè)計(jì)為具有引導(dǎo)件(lead)，其可連接至導(dǎo)體。另一種技術(shù)是插入光管，該光管有助于用一個(gè)或多個(gè)LED照亮多個(gè)區(qū)域。這種技術(shù)需要外部連接至LED，有利于節(jié)省成本。圖3展示了結(jié)合到具有模內(nèi)電容式開關(guān)的零件內(nèi)的LED實(shí)施例，其中LED63被模制到零件56中。通常合適的LED為編號(hào)LW P473的Osram型點(diǎn)LED(" point LED")?？赡苄枰淖僉ED的封裝，以確保能夠通過薄膜和開關(guān)標(biāo)識(shí)有適當(dāng)?shù)墓廨敵?。這類LED通常消耗15mA或更少的電流，因此可將它們裝入塑料樹脂中而不會(huì)使元件或開關(guān)封裝過熱。但是如上文所述，作為將它們完全密封的替代性方案，也可以在成型零件56的背側(cè)留下一空腔，每個(gè)LED位于該空腔中以便散熱?？涨皇沁@樣形成的，例如:在模具中加入一個(gè)鑲針合?？?core pin shut-o ff),其與薄膜的B表面配合。然后用導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂密封這一區(qū)域，所述環(huán)氧樹脂可防止水的侵入。這種LED導(dǎo)體的連接方法與前述端子的連接方法類似。在不需要精確定位的地方，可以用手插入零件如LED。作為選擇，LED也可以通過自動(dòng)機(jī)械插入(例如用貼片機(jī))，以便精確定位或放置多個(gè)元件，不然用手進(jìn)行的話非常困難或者花費(fèi)太聞。所述模內(nèi)電容式開關(guān)可以在很多不同的結(jié)構(gòu)和幾何形中使用。例如，可將導(dǎo)體和電機(jī)形成凸起或凹陷的形狀(用于旋鈕和按鈕等物品)。這里描述的方法可將開關(guān)元件印刷在平坦的薄膜上、然后形成需要的形狀。此外，可以使用多段感應(yīng)區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，產(chǎn)生了一個(gè)成型旋鈕，使得用戶可通過將其手指繞旋鈕的周線移動(dòng)來操作一設(shè)備例如暖通空調(diào)系統(tǒng)、收音機(jī)、CD播放機(jī)等。圖5和6展示了具有模內(nèi)電容式開關(guān)的旋鈕的實(shí)施例。旋鈕62基本為圓柱結(jié)構(gòu)，優(yōu)選由塑料材料模制成型，并包括用于觸發(fā)開關(guān)事件的用戶接觸表面65。薄膜開關(guān)64通常包括印刷在薄膜上的一系列印刷油墨層，如上文所述。圖5為成形操作之前具有感應(yīng)區(qū)域66和電極68(底層、介電層和圖形層在該圖中沒有示出)的薄膜開關(guān)64的平面圖。感應(yīng)區(qū)域66和電極68用前述的導(dǎo)電油墨和印刷方法印刷。優(yōu)選地，用合適的成形方法例如真空熱成形法將薄膜開關(guān)64制成需要的旋鈕形狀。類似前面的實(shí)施例，薄膜開關(guān)64優(yōu)選為設(shè)置在固定半模內(nèi)，使印刷油墨層面向所述型腔并且不接觸模具壁。所述固定半模優(yōu)選為界定了這樣一個(gè)形狀，該形狀使得:薄膜開關(guān)64裝入其中，而熔融塑料在開關(guān)上方注入。界定了感應(yīng)區(qū)域66和電極68的所述油墨層優(yōu)選為面向所述型腔并且不接觸模具壁。因此，與前一實(shí)施例一樣，最終得到的結(jié)構(gòu)的用戶暴露表面(A表面)包括薄膜開關(guān)64的A表面。如圖6所在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)感應(yīng)區(qū)域66形成了一個(gè)圍繞旋鈕62的外周的L形截面。旋鈕64優(yōu)選為固定的。但是，隨著用戶的手指橫過旋鈕的周線(這將導(dǎo)致每個(gè)連續(xù)感應(yīng)區(qū)域66的電容變化)，該旋鈕允許用戶通過觸發(fā)不同的開關(guān)事件來進(jìn)行模擬旋轉(zhuǎn)。與前述實(shí)施例類似，連接件端子可通過導(dǎo)電粘接劑連接至電極跡線68、并模制到旋鈕64中，以使其可拆連接至檢測(cè)電路或其它電子器件。所述導(dǎo)電油墨的電阻特性也可用于提供電路中的電壓降，以提供加熱裝置，或者提供天線。圖7為包括成形薄膜層70的模內(nèi)電阻零件74的剖視圖，所述薄膜層上印刷著一條或多條導(dǎo)電油墨跡線76。所述成形薄膜層70又覆蓋在成型塑料零件78上，這使得所述成型薄膜層70:—個(gè)側(cè)面暴露、一個(gè)側(cè)面的一部分暴露、或者兩個(gè)側(cè)面均位于所述成型塑料零件78的頂部和底部之間。所述成形薄膜層70的任一側(cè)面面向所述成型塑料零件78的內(nèi)部。相反地，所述薄膜層70的任一側(cè)面可放置在所述成型塑料零件78的外面。就所述成形薄膜層70及所述成型塑料零件78的A表面和B表面而言，所述成形薄膜層70的A表面或B表面可放置在所述成型塑料零件78的A表面或B表面上。在薄膜表面上設(shè)置有連接點(diǎn)72 (即:導(dǎo)電油墨暴露區(qū)域)。連接點(diǎn)72可用于連接電阻元件和其它設(shè)備、電路或元件。可以通過例如彈簧夾連接件、鉚釘連接件等連接至連接點(diǎn)72。此外，可用上面提及的豬尾型連接件作為替代性選項(xiàng)。作為選擇，連接點(diǎn)72可用于連接相同印刷和成形薄膜層70上的其它導(dǎo)電油墨跡線(未圖示)。這些另外的跡線可印刷在由例如非導(dǎo)電層(如介電層)隔開的層上。如上所述，LED可以直接安裝在導(dǎo)電跡線76上，并用導(dǎo)電環(huán)氧樹脂或類似技術(shù)進(jìn)行超模壓或表面貼裝。作為選擇地，電阻元件或跡線設(shè)計(jì)可用作加熱元件或天線。此外，電阻元件可以是也是 由導(dǎo)電油墨構(gòu)成的電路的一部分，所述電路例如RC電路，其中，RC電路的電阻和電容至少部分由導(dǎo)電油墨構(gòu)成。關(guān)于圖1的薄膜開關(guān)20也可以印刷在相同的成形薄膜層70上。此外，介電層可以構(gòu)筑在所述成型薄膜層70的前表面或后表面上，以在所述表面的整體或局部上形成涂層。這一介電涂層可用于保護(hù)暴露表面或者在兩個(gè)油墨層之間提供非導(dǎo)電層。導(dǎo)電油墨跡線76的電阻決定于所述導(dǎo)電油墨的歐姆/平方英寸數(shù)、導(dǎo)電油墨跡線76的厚度、和導(dǎo)電油墨跡線的寬度和長(zhǎng)度。因此可形成導(dǎo)電油墨跡線76以提供不同的電阻。在一個(gè)實(shí)施例中，所述電阻元件可用于為設(shè)備如LED提供壓力降。由導(dǎo)電油墨跡線76構(gòu)成電阻元件的模式也是一種設(shè)計(jì)選擇。例如，導(dǎo)電油墨跡線76可設(shè)置為正弦波、三角或鋸齒形圖案。此外，導(dǎo)電油墨跡線76的布線可基于所需連接點(diǎn)72的數(shù)目、或者所述電阻元件是否應(yīng)以串聯(lián)或并聯(lián)連接來進(jìn)行。在另一實(shí)施例中，導(dǎo)電油墨跡線76可用于提供篡改檢測(cè)電路，該電路檢測(cè)薄膜層70的斷裂或刺破導(dǎo)致模內(nèi)電阻元件74的電阻相應(yīng)降低引起的電壓下降。作為選擇，電阻元件74可被設(shè)計(jì)為防篡改的，這樣，如果有人試圖在薄膜層70上鉆孔或者撕裂或刺破薄膜層，電連接仍然得以維持。
如上所述，導(dǎo)電油墨跡線76可用作加熱元件。此配置可用來為與加熱元件相連或相鄰的元件供熱或控制其溫度。而在另一實(shí)施例中，電磁屏蔽元件(或RF屏蔽元件)由導(dǎo)電油墨構(gòu)成。電磁能輻射可從電子設(shè)備釋放出來。有些電子設(shè)備產(chǎn)生足夠強(qiáng)的電磁場(chǎng)并向往傳播，以干擾其它電子設(shè)備或?qū)е聠栴}的產(chǎn)生。雖然輻射通常與非故意散熱器有關(guān)，但故意散熱器也會(huì)具有處在其擬傳輸頻帶之外頻率的無用輻射。因此希望提供一種電磁屏蔽元件，以防止輻射漏出所述設(shè)備。作為選擇，希望提供一種電磁屏蔽元件，以防止來自外部輻射源的輻射進(jìn)入所述設(shè)備。圖1的底層或屏蔽層28可作為電磁屏蔽。此特性使得底層或屏蔽層28能夠分別阻止由設(shè)備內(nèi)外的電子元件引起的輻射漏出或進(jìn)入所述設(shè)備。圖8為包括成形薄膜層82的模內(nèi)電磁屏蔽元件80的剖視圖，其中，所述薄膜層上印制有排列成網(wǎng)格圖案的導(dǎo)電油墨跡線86。如上所述，所述導(dǎo)電油墨跡線86提供屏蔽層，以阻止輻射進(jìn)入或漏出。圖中，含有導(dǎo)電油墨跡線86的所述成形薄膜層82完全蓋住成型塑料零件88。薄膜層82的 任一側(cè)可放置到所述成型塑料零件的內(nèi)部或外部。因此，就所述成形薄膜層82及所述成型塑料零件88的A表面和B表面而言，所述成形薄膜層82的A表面或B表面可放置在所述成型塑料零件88的A表面或B表面上。在另一實(shí)施例中，成形薄膜層82可被構(gòu)造為環(huán)繞成型塑料88的邊緣，如圖8所示。作為選擇，成形薄膜層82可形成部分覆蓋成型塑料88的電磁屏蔽物。成形薄膜層82也可暴露、部分暴露或位于成型塑料零件88的頂部和底部之間。此外，成形薄膜層82的前表面或后表面上可形成有介電層，以提供覆蓋所述表面的全部或部分的涂層。該介電涂層可用于保護(hù)暴露的表面或者提供兩個(gè)油墨層之間的非導(dǎo)電層。由導(dǎo)電油墨跡線86形成的屏蔽元件圖案是一種設(shè)計(jì)選擇。例如，導(dǎo)電油墨跡線86可排列成網(wǎng)格圖案或者為實(shí)心的油墨片。此外，在成形薄膜層82的各處，導(dǎo)電油墨跡線86的厚度或圖案均可變化，以選擇性地阻止來自不同電磁場(chǎng)或處于不同頻率或頻段的輻射，從而產(chǎn)生不同的屏蔽足跡。如圖8所示，薄膜表面上設(shè)置有連接點(diǎn)84(即導(dǎo)電油墨的暴露區(qū)域)。連接點(diǎn)84可用于連接屏蔽元件和其它設(shè)備、電路或元件?？梢酝ㄟ^例如彈簧夾連接件、鉚釘連接件等連接至連接點(diǎn)84。此外，可用上面提及的豬尾型連接件作為替代性選項(xiàng)。作為選擇，連接點(diǎn)84可用于連接相同印刷和成形薄膜層82上的其它導(dǎo)電油墨跡線(未圖示)。這些另外的跡線可印刷在由例如非導(dǎo)電層(如介電層)隔開的層上。圖9為制品74的分解圖，所述制品結(jié)合了具有電阻元件的薄膜20和印刷在薄膜20上的層(圖中統(tǒng)稱油墨層90)上的薄膜開關(guān)。薄膜20可被插入成型零件92中，使得印刷油墨層面向型腔(或B表面)且在成型零件成型之后不暴露。作為選擇，薄膜20可被插入成型零件92中，使得印刷油墨層面向不同方向且暴露。另一實(shí)施例中，薄膜20的任一表面可放置在成型零件92的A表面上(即外部)，如上文所述。另一實(shí)施例中，薄膜20可插入在成型零件的頂部和底部之間，這使其兩側(cè)都不暴露或者只有局部薄膜暴露。需要的話，可將薄膜插入以避免接觸模具壁。
在另一實(shí)施例中，參見圖7和圖8，形成電磁屏蔽元件(圖8，86)的導(dǎo)電油墨跡線可以用形成電阻元件(圖7，76)的導(dǎo)電油墨跡線來代替。電阻元件、開關(guān)和/或電磁屏蔽元件也可印刷在同一層上?；蛘?，它們可以由不同的油墨層構(gòu)成，這些不同的油墨層由非導(dǎo)電層如介電層隔開。選擇性地，電阻元件74 (或電磁屏蔽元件80)可以裝飾有圖形，例如數(shù)字、代表圖片、插圖等。電阻元件74或模內(nèi)電磁屏蔽元件80的裝飾可用各種方法來完成，所述各種方法包括繪圖、激光蝕刻或其它印刷方法。作為選擇地，電阻元件74或電磁屏蔽元件80的裝飾可用積層方法來完成，即:將裝飾薄膜層置于電阻元件74或電磁屏蔽元件80的前表面或后表面上。電阻元件74或電磁屏蔽元件80的后方可設(shè)置有背光。圖10展示了作為蜂窩天線和屏蔽元件1000的制品。在該實(shí)施例中，導(dǎo)電油墨跡線的設(shè)計(jì)印刷在成形薄膜層1010上，以形成蜂窩天線陣列1002和屏蔽元件1000。蜂窩天線陣列1002和屏蔽元件1000可由相同的油墨層構(gòu)成，或者由兩個(gè)分離的油墨層構(gòu)成，該兩個(gè)油墨層由非導(dǎo)電層如介電層隔開。本實(shí)施例的所述成形薄膜層1010覆蓋在成型塑料1008上。薄膜層1010可被插入到成型零件1008中，使得印刷油墨層面向型腔(或B表面)且在成型零件成型之后不暴露。作為選擇，薄膜層1010可被插入成型零件1008中，使得印刷油墨層面向不同方向且暴露。另一實(shí)施例中，薄膜層1010可插入在成型零件1008的頂部和底部之間，這使其兩側(cè)都不暴露或者只有局部薄膜暴露。類似的，薄膜層1010的A表面或B表面可放置在成型塑料1008的外側(cè)面(或A表面)上。如圖所示，電磁屏蔽層1006和蜂窩天線陣列1002都是暴露的。作為選擇，電磁屏蔽層1006可以全部或部分或完全不覆蓋在蜂窩天線陣列1002的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面上。這種結(jié)構(gòu)可以這樣實(shí)現(xiàn):將蜂窩天線 陣列1002和電磁屏蔽層1006印刷在不同的油墨層上、并將它們用非導(dǎo)電層如介電層隔開。上述屏蔽實(shí)施例可設(shè)置為允許蜂窩天線陣列1002從遠(yuǎn)離設(shè)備處發(fā)出輻射，同時(shí)保護(hù)位于所述陣列的與發(fā)出輻射側(cè)相反的另一側(cè)的電路或人。如圖10所示，在薄膜表面上設(shè)置有連接點(diǎn)1004(即:導(dǎo)電油墨暴露區(qū)域)。連接點(diǎn)1004可用于將天線和/或屏蔽元件連接至其它設(shè)備、電路或元件?？梢酝ㄟ^例如彈簧夾連接件、鉚釘連接件等連接至連接點(diǎn)1004。此外，可用上面提及的豬尾型連接件作為替代性選項(xiàng)。作為選擇，連接點(diǎn)1004可用于連接相同印刷和成形薄膜層1010上的其它導(dǎo)電油墨跡線(未圖示)。這些另外的跡線可印刷在由例如非導(dǎo)電層(如介電層)隔開的層上。圖11展示了作為RFID天線1106和電磁屏蔽層1108的制品1100。RFID天線1106和電磁屏蔽層1108由印刷在成形薄膜層1112上的導(dǎo)電油墨構(gòu)成，并與被動(dòng)式RFID電路1104相連。如圖11所示，本實(shí)施例中，電磁屏蔽層1108結(jié)合在RFID天線1106的周圍。這可通過印刷一個(gè)既包含電磁屏蔽層1108又包含RFID天線1106的層或者通過印刷由非導(dǎo)電層如介電層隔開的多個(gè)層來實(shí)現(xiàn)。如圖11所示，在薄膜表面上設(shè)置有連接點(diǎn)1102(即:導(dǎo)電油墨暴露區(qū)域)。連接點(diǎn)1102可用于將RFID天線和/或屏蔽元件連接至其它設(shè)備、電路或元件?？梢酝ㄟ^例如彈簧夾連接件、鉚釘連接件等連接至連接點(diǎn)1102。此外，可用上面提及的豬尾型連接件作為替代性選項(xiàng)。作為選擇，連接點(diǎn)1102可用于連接相同印刷和成形薄膜層1112上的其它導(dǎo)電油墨跡線(未圖示)。這些另外的跡線可印刷在由例如非導(dǎo)電層(如介電層)隔開的層上。另一屏蔽油墨層可形成在RFID天線1106的下方(未圖示)。該另一屏蔽油墨層能夠讓RFID天線1106從遠(yuǎn)離所述設(shè)備的地方發(fā)出輻射，同時(shí)保護(hù)位于天線另一側(cè)的電路或人免受輻射照射。薄膜層1112可被插入到成型零件1110中，使得印刷油墨層面向型腔(或B側(cè))且在成型零件成型之后不暴露。作為選擇，薄膜層1010可被插入成型零件1110中，使得印刷油墨層面向不同方向且暴露。另一實(shí)施例中，薄膜層1112可插入在成型零件1110的頂部和底部之間，這使其兩側(cè)都不暴露或者只有局部薄膜暴露。薄膜層1112的任一側(cè)可放置到所述成型塑料零件的內(nèi)部或外部。因此，就所述成形薄膜層1112及所述成型塑料零件1110的A表面和B表面而言，所述成形薄膜層1112的A表面或B表面可放置在所述成型塑料零件1110的A表面或B表面上。作為選擇地，可以使用或不使用所述電磁屏蔽層1108。所述電磁屏蔽層1108可具有用于RFID天線1106的開口。作為選擇地，電磁屏蔽層可以完全覆蓋在RFID天線1106上。本發(fā)明已借助具體實(shí)施例得到了特別的展示和描述，這些只是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離如權(quán)利要求所述的本發(fā)明實(shí)際精神的基礎(chǔ)上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作出各種改變，這些都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，這些實(shí)施例是示例性的，其具體特征等都不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。關(guān)于本發(fā)明述及的過程、方法、試驗(yàn)等，應(yīng)當(dāng)理解為其依據(jù)特定順序進(jìn)行說明的步驟等都是示例性的，而不是必須如此的。這些步驟可以不按文中所述的順序進(jìn)行，它們也可以同時(shí)進(jìn)行，或者加入其它的步驟，或者省去一些步驟。換言之，那些參照附圖所做的具體說明都是示例性的，不限制本發(fā)明的 保護(hù)范圍。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本說明書是說明性的，而不是限制性的。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)根據(jù)權(quán)利要求書來確定。權(quán)利要求書中使用的術(shù)語應(yīng)當(dāng)具有它們最廣泛而合理的意義，應(yīng)當(dāng)有本領(lǐng)域技術(shù)人員作最一般的理解。特別是，冠詞例如“一”、“一個(gè)”、“所述”等的使用不具有限制性。
權(quán)利要求
1.一種制品，包括 熱成型塑料薄膜，所述熱成型塑料薄膜具有前表面和后表面； 至少一個(gè)印刷熱成型導(dǎo)電油墨層，用于形成膜內(nèi)電容式開關(guān)、膜內(nèi)發(fā)光二極管、膜內(nèi)電阻元件和膜內(nèi)屏蔽元件至少其中之一，所述導(dǎo)電油墨層印刷在所述熱成型塑料薄膜的前表面；以及 標(biāo)記，所述標(biāo)記與所述制品的功能有關(guān)，其中所述標(biāo)記印刷在所述薄膜的所述后表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制品，其特征在于所述薄膜前表面的至少一部分為暴露的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制品，其特征在于所述膜內(nèi)電容式開關(guān)、膜內(nèi)發(fā)光二極管、膜內(nèi)電阻元件和膜內(nèi)屏蔽元件至少其中之一為非暴露的。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制品，其特征在于所述膜內(nèi)電容式開關(guān)、膜內(nèi)發(fā)光二極管、膜內(nèi)電阻元件和膜內(nèi)屏蔽元件至少其中之一為暴露的。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制品，其特征在于所述制品還包括塑料支撐結(jié)構(gòu)，所述薄膜與該塑料支撐結(jié)構(gòu)結(jié)合，其中所述薄膜的前表面或后表面其中之一面向所述塑料支撐結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制品，其特征在于所述制品還包括至少一個(gè)連接件，所述連接件與膜內(nèi)電容式開關(guān)、膜內(nèi)發(fā)光二極管、膜內(nèi)電阻元件和膜內(nèi)屏蔽元件至少其中之一電連接，其中所述至少一個(gè)連接件的一部分從所述塑料支撐結(jié)構(gòu)向外突出。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制品，其特征在于所述制品包括至少一個(gè)連接件，該連接件被模塑到所述塑料支撐結(jié)構(gòu)中，并與所述膜內(nèi)電容式開關(guān)、膜內(nèi)發(fā)光二極管、膜內(nèi)電阻元件和膜內(nèi)屏蔽元件的至少其中之一電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制品，其特征在于所述制品具有多個(gè)表面，所述表面為平坦表面和彎曲表面中至少一種。
9.一種制品，包括 熱成型塑料薄膜，所述熱成型塑料薄膜具有前表面和后表面； 至少一個(gè)印刷熱成型導(dǎo)電油墨層，用于形成膜內(nèi)電容式開關(guān)、膜內(nèi)發(fā)光二極管、膜內(nèi)電阻元件、和膜內(nèi)屏蔽元件至少其中之一，所述導(dǎo)電油墨層印刷在所述熱成型塑料薄膜的后表面；以及 標(biāo)記，所述標(biāo)記與所述制品的功能有關(guān)，其中所述標(biāo)記印刷在所述薄膜的所述前表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制品，其特征在于所述薄膜的前表面的至少一部分為暴露的。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制品，其特征在于所述膜內(nèi)電容式開關(guān)、膜內(nèi)發(fā)光二極管、膜內(nèi)電阻元件和膜內(nèi)屏蔽元件至少其中之一為非暴露的。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制品，其特征在于所述膜內(nèi)電容式開關(guān)、膜內(nèi)發(fā)光二極管、膜內(nèi)電阻元件和膜內(nèi)屏蔽元件至少其中之一為暴露的。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制品，其特征在于所述制品還包括塑料支撐結(jié)構(gòu)，所述薄膜與該塑料支撐結(jié)構(gòu)結(jié)合，其中所述薄膜的前表面或后表面其中之一面向所述塑料支撐結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制品，其特征在于所述制品還包括至少一個(gè)連接件，所述連接件與膜內(nèi)電容式開關(guān)、膜內(nèi)發(fā)光二極管、膜內(nèi)電阻元件和膜內(nèi)屏蔽元件至少其中之一電連接，其中所述至少一個(gè)連接件的一部分從所述塑料支撐結(jié)構(gòu)向外突出。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制品，其特征在于所述制品包括至少一個(gè)連接件，該連接件被模塑到所述塑料支撐結(jié)構(gòu)中，并與所述膜內(nèi)電容式開關(guān)、膜內(nèi)發(fā)光二極管、膜內(nèi)電阻元件和膜內(nèi)屏蔽元件的至少其中之一電連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制品，其特征在于所述制品具有多個(gè)表面，所述表面為平坦表面和彎曲表面中至少一種。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制品，其特征在于所述制品還包括至少一個(gè)印刷熱成型介電層，所述印刷熱成型介電層應(yīng)用在所述印刷熱成型導(dǎo)電油墨層的頂部或底部。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制品，其特征在于所述標(biāo)記和熱成型導(dǎo)電油墨層至少其中之一形成在所述制品的波狀區(qū)域內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了具有模內(nèi)電阻和/或屏蔽元件的制品和該制品的制造方法。在一個(gè)公開的方法中，電阻和/或屏蔽元件印制在薄膜上。所述薄膜被制成需要的形狀，并被放入注射模具中。將熔融塑料材料注入注射模具中、以形成保持所述薄膜的剛性結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H05K9/00GK103252867SQ20131005918
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者羅納德·H·哈格, 杰弗里·R·恩格爾, 威廉·W·博迪 申請(qǐng)人:英克-羅吉克斯有限公司