一种基于印刷技术的压力敏感型电开关制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于印刷技术的压力敏感型电开关，所述压力敏感型电开关包括：下基底层；导电层，设置于下基底层表面，包括第一导电条和第二导电条；绝缘条，设置于下基底层表面，绝缘条的厚度大于第一导电条和第二导电条的厚度；上基底层；第三导电条，设置于上基底层表面；受压条件下，第三导电条与导电层接触。所述压力敏感型电开关的结构简单，可通过不同的印刷技术实现低成本大规模制作，并对印刷阵列的线宽与线距进行精细化设计与制作，进而调整压力敏感电开关的压力灵敏度与体积大小；适用范围广，既可制作常规硬质压力敏感型电开关，又可制备柔性压力敏感型电开关，适用于柔性电子、可穿戴电子等新兴领域。

Pressure sensitive type electric switch based on Printing Technology

The utility model provides a pressure sensitive electric switch printing technology based on the pressure sensitive switch comprises a base layer; a conductive layer is arranged on the lower surface of the basal layer, which includes a first conductive strip and second conductive strips; insulated strip is arranged on the lower surface of the basal layer, the thickness of insulation the first conductive strip and second conductive strip thickness; on the base layer; the third conductive strips, are arranged on the upper surface of the basal layer; under compression, a conductive layer and third conductive contact. The structure of the pressure sensitive switch is simple, low cost and large-scale production can be realized by different printing technology, and the line width and line on the printed array from the design and production of fine chemical, pressure sensitivity and volume and adjust the pressure sensitive switch; wide application range, can make the conventional hard pressure sensitive type the electric switch, and the preparation of flexible pressure sensitive electric switch is suitable for flexible electronics, the emerging field of wearable electronics etc..

【技术实现步骤摘要】
一种基于印刷技术的压力敏感型电开关
本技术属于开关
，涉及一种压力敏感型电开关，尤其涉及一种基于印刷技术的压力敏感型电开关。
技术介绍
开关是用来接通和断开电路的元件。随着电子产品朝多功能化、微型化、轻便化、柔性及可穿戴化趋势方向发展，具有广泛适用性的简单、便捷且高效的电开关越来越受到关注。目前最为常见的开关为机械式按钮开关，这种开关在开、关时会发出噪音，反复使用的过程中容易出现故障，且不具备柔性变形特征，无法适用柔性电子器件的发展需要。另外，机械式按钮开关的体积通常相对较大，难以集成到高精密的微型电子器件中去。触控式开关为另一种常见的开关，它一般是指应用触摸感应芯片原理设计的一种开关，是传统机械按钮式开关的换代产品。触控开关通常包括壳体、感应面板及触发控制电路板，感应面板是和触发控制电路板相连的。使用时，用手指摸一下触摸感应面板，触发控制电路就能控制外部电路的连通。触控开关结构简单、方便，打开方式灵活。但是，由于其触发控制电路的触发需要依赖人直接触摸到感应面板，由接触到的感应面板的人体会形成一个低电压的电流，使得电路以触发，而感应面板在手低温或者带着手套时无法感应到人体，使得触摸控制电路板无法触发，电路无法正常进入工作，使得触控开关在使用上存在局限。基于上述存在的问题，人们做了许多有益的设计与改进。如CN201262911Y公布了一种柔性开关板，该柔性开关板由外到内依次包括柔性面层、第一柔性电路板、绝缘网状织物、第二软性电路板和柔性底层，第一柔性电路板与第二柔性电路板的相应面上分别设有相对应的导电触点，绝缘网状织物对应于导电触点开设有通孔，柔性面层上分布有与导电触点相对应的开关按压区域，柔性面层、第一柔性电路板、绝缘网状织物、第二软性电路板和柔性底层的边缘封装固定在一起。所述绝缘网状织物为涤纶网眼布。但是，涤纶网眼布，其孔径相对较大，通常在毫米甚至更多的数量级级别，意味单位面积内导电触控位点相对较少。另受限于织物本身的厚度与体积等，该柔性面板的面积与体积会比较大，难以进行精细化电路的设计与制作并集成到高精密的电子器件中。微电子机械系统(MEMS)加工技术是一种高度精细化的制作技术，其操作范围在微米级别，适用于高度精细化、高度集成化的产品设计。例如，CN105023811A公开了一种具有内部导电通道的MEMS开关，MEMS开关具有由具有上表面的衬底形成的基底和形成在至少一部分顶部表面上的绝缘层。粘合材料将盖固定到基底上，以形成内部腔室。盖有效地形成在内部腔室外部的基底的外部区域。MEMS开关还具有有部件接触部分的可移动部件(在内部腔室中)、内部触点(也在内部腔室中)、和在基底外部区域的外部触点。可移动部件的接触部分配置以替代地接触内部触点。至少部分在绝缘层内的导体电气地将内部触点和外部触点连接起来。导体与固定盖到基底的粘合材料被空间隔离开和电气隔离开。该MEMS开关微结构可实现在晶片级封装内被集成封装，可应用于高度集成与高精细化的电子器件中。但同时，MEMS技术起点高，对设备依赖性强，成本昂贵。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种基于印刷技术的压力敏感型电开关，所述压力敏感型电开关结构简单、成本低、可靠性高，可通过印刷技术实现开关在微米至亚毫米级的精细化设计与制作，提高了单位面积内的导电触控位点数，同时通过材料的优选可制作柔性开关，满足电子器件的轻型化、微型化、可穿戴化的发展要求。本技术如无特殊说明，所述多个是指至少为2个，如3个、4个、5个、6个、7个、10个、20个、50个或100个等。为达此目的，本技术采用以下技术方案：本技术的目的之一在于提供一种压力敏感型电开关，所述压力敏感型电开关包括：下基底层；导电层，设置于下基底层表面，包括第一导电条和第二导电条，所述第一导电条和第二导电条互不接触，并分别与第一导线和第二导线连接；绝缘条，设置于下基底层表面，绝缘条的高度大于第一导电条和第二导电条的高度；上基底层；第三导电条，设置于上基底层表面；所述上基底层覆盖于下基底层上，上基底层和/或下基底层受压条件下，第三导电条与导电层接触。本技术结构简单，可通过不同的印刷技术实现低成本大规模制作，并对印刷阵列的线宽与线距进行精细化设计与制作，进而调整压力敏感电开关的压力灵敏度与体积大小；本技术适用范围广，既可制作常规硬质压力敏感型电开关，又可制备柔性压力敏感型电开关，适用于柔性电子、可穿戴电子等新兴领域。所述第一导电条和第二导电条的形状为均为梳形、方形螺旋线、圆形螺旋线、三角形螺旋线或菱形螺旋线，且第二导电条位于第一导电条的间隙中。优选地，所述第一导电条和第二导电条的宽度独立地为1μm～1mm，如2μm、5μm、10μm、20μm、50μm、80μm、100μm、300μm、500μm、800μm或900μm等，厚度独立地为500nm～500μm，如600nm、800nm、1μm、2μm、5μm、10μm、30μm、80μm、100μm、200μm、300μm、400μm或450μm等。此处的数据指的是单根第一导电条或第二导电条的宽度与厚度。优选地，所述第一导电条和第二导电条独立地选自金属基导电条、碳基导电条、聚合物导电条或复合材料导电条中的任意一种。优选地，所述金属基导电条由银、铜、金、镍中的任意一种或至少两种的组合制得，典型但非限制性的组合如银与铜，银与镍，金与镍。优选地，所述碳基导电条由炭黑、碳纳米管、石墨、石墨烯中的任意一种或至少两种的组合制得。典型但非限制性的组合如炭黑与石墨，炭黑与石墨烯，碳纳米管与石墨烯，石墨与碳纳米管。优选地，所述绝缘条的形状包括直线状、方形螺旋线、圆形螺旋线、三角形螺旋线或菱形螺旋线中的任意一种。优选地，所述绝缘条为直线状，且所述绝缘条有多个，所述多个绝缘条相互平行。所述绝缘条的宽度为1μm～1mm，如2μm、5μm、10μm、20μm、50μm、80μm、100μm、300μm、500μm、800μm或900μm等，厚度为500nm～500μm，如600nm、800nm、1μm、2μm、5μm、10μm、30μm、80μm、100μm、200μm、300μm、400μm或450μm等。所述绝缘条为柔性电绝缘条和/或弹性电绝缘条。优选地，所述绝缘条选自橡胶条、硅胶条、聚烯烃弹性体条、乙烯-醋酸乙烯共聚物条、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物条或聚氨酯条中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如橡胶条与硅胶条，聚烯烃弹性体条与乙烯-醋酸乙烯共聚物条，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物条与聚氨酯条。优选地，所述第三导电条的形状包括直线状、方形螺旋线、圆形螺旋线、三角形螺旋线或菱形螺旋线中的任意一种。所述第三导电条为直线状，且所述第三导电条有多个，所述多个第三导电条相互平行。优选地，所述第三导电条的宽度为1μm～1mm，如2μm、5μm、10μm、20μm、50μm、80μm、100μm、300μm、500μm、800μm或900μm等，厚度为500nm～500μm，如600nm、800nm、1μm、2μm、5μm、10μm、30μm、80μm、100μm、200μm、300μm、400μm或450μm等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于印刷技术的压力敏感型电开关，其特征在于，所述基于印刷技术的压力敏感型电开关包括：下基底层；导电层，设置于下基底层表面，包括第一导电条和第二导电条，所述第一导电条和第二导电条互不接触，并分别与第一导线和第二导线连接；绝缘条，设置于下基底层表面，绝缘条的厚度大于第一导电条和第二导电条的厚度；上基底层；第三导电条，设置于上基底层表面；所述上基底层覆盖于下基底层上，上基底层和/或下基底层在受压条件下，第三导电条与导电层接触。

【技术特征摘要】
1.一种基于印刷技术的压力敏感型电开关，其特征在于，所述基于印刷技术的压力敏感型电开关包括：下基底层；导电层，设置于下基底层表面，包括第一导电条和第二导电条，所述第一导电条和第二导电条互不接触，并分别与第一导线和第二导线连接；绝缘条，设置于下基底层表面，绝缘条的厚度大于第一导电条和第二导电条的厚度；上基底层；第三导电条，设置于上基底层表面；所述上基底层覆盖于下基底层上，上基底层和/或下基底层在受压条件下，第三导电条与导电层接触。2.根据权利要求1所述的基于印刷技术的压力敏感型电开关，其特征在于，所述第一导电条和第二导电条的形状为均为梳形、方形螺旋线、圆形螺旋线、三角形螺旋线或菱形螺旋线，且第二导电条位于第一导电条的间隙中。3.根据权利要求1或2所述的基于印刷技术的压力敏感型电开关，其特征在于，所述绝缘条的形状包括直线状、方形螺旋线、圆形螺旋线、三角形螺旋线或菱形螺旋线中的任意一种。4.根据权利要求1或2所述的基于印刷技术的压力敏感型电开关，其特征在于，所述绝缘条为直线状，且所述绝缘条有多个，所述多个绝缘条相互平行。5.根据权利要求1或2所述的基于印刷技术的压力敏感型电开关，其特征在于，所述第三导电条的形状包括直线状、方形螺旋线、圆形螺旋线、三角形螺旋线或菱形螺旋线中的任意一种。6.根据权利要求1或2所述的基于印刷技术的压力敏感...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙蓉，胡友根，赵涛，朱朋莉，梁先文，朱玉，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44