前言

車載電子逐步采用觸摸按鍵面板(圖1)替代傳統(tǒng)的物理按鍵面板(圖2)，而性價(jià)比最好的當(dāng)屬電容式感應(yīng)觸摸薄膜。電容式感應(yīng)觸摸薄膜能夠穿透絕緣材料（玻璃、塑料等）外殼 8mm以上，可以準(zhǔn)確無(wú)誤地偵測(cè)到手指的有效觸摸區(qū)域。還保證了產(chǎn)品的靈敏度、穩(wěn)定性、可靠性等，不會(huì)因環(huán)境條件的改變或長(zhǎng)期使用而發(fā)生變化，并具有防水和強(qiáng)抗干擾能力，超強(qiáng)防護(hù)，超強(qiáng)適應(yīng)溫度范圍等優(yōu)點(diǎn)。電容觸摸薄膜結(jié)構(gòu)如圖3。

左邊圖1是觸摸按鍵面板；右邊圖2是物理按鍵面板。

圖3.  電容式觸摸薄膜

隨著膜片技術(shù)的進(jìn)步，觸摸面板應(yīng)用在汽車上也愈來(lái)愈普遍了，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

增強(qiáng)用戶體驗(yàn) - 觸、聽(tīng)、視三維效果

提升產(chǎn)品價(jià)值

壽命長(zhǎng)，可靠性高

可以適應(yīng)不同的面板外形

可以使用多種背光效果

可以防水、防塵、防油污、防靜電干擾、防異響；

可以規(guī)避頭碰法規(guī)ECE R21

相對(duì)于傳統(tǒng)的按鍵面板，觸摸面板有以下不足：

容易在光亮面板留下指紋；

每次點(diǎn)按都要注視面板才能找到準(zhǔn)確的按鍵，行車時(shí)很難做“盲操”；

一些像空調(diào)溫度、風(fēng)量、音量等的調(diào)節(jié)，無(wú)機(jī)械旋鈕方便操作。

觸摸薄膜貼合主要分為貼合和脫泡兩個(gè)工藝過(guò)程，貼合主要起到定位、初步粘接作用，此過(guò)程中會(huì)存在一定的氣泡殘留在貼合面中；脫泡起到擠出氣泡、強(qiáng)化粘接效果的作用。隨著汽車電子的日益發(fā)展，汽車廠商正在把重點(diǎn)逐步轉(zhuǎn)向用戶體驗(yàn)和個(gè)性化需求的設(shè)計(jì)上，汽車人機(jī)操作界面開(kāi)始采用一體式和曲面式。操作面板有了一定的弧度，且面板內(nèi)有導(dǎo)柱、螺絲柱等凸點(diǎn)，與傳統(tǒng)的平面擠壓貼合和滾壓貼合有差異，觸控面板貼合一般采用真空氣囊貼合，圖4為觸摸薄膜的貼合工藝過(guò)程。

圖4. 貼合工藝過(guò)程

貼合的工藝要求

1.觸控膜來(lái)料需要重點(diǎn)管控壓痕（材料不允許有接頭）、折痕、白點(diǎn)、異物、針孔、凹陷、氣泡。

2.存放條件：

1）環(huán)境：觸控膜一般保存在無(wú)塵室，避免粉塵污染。

2）溫度：觸控膜需要存儲(chǔ)在合適的溫度，溫度過(guò)低會(huì)降低膠的粘性；溫度過(guò)高時(shí)，它會(huì)讓光反應(yīng)基產(chǎn)生老化，混合比例異常，從而使得OCA膠發(fā)生發(fā)黃的現(xiàn)象。

3）濕度：觸控膜需要存儲(chǔ)在合適的溫度，濕度過(guò)高會(huì)影響膠水受潮，壓合時(shí)會(huì)溢膠； 濕度過(guò)低膠水脫離水分會(huì)硬化。

4）放置：豎立放置，避免OCA受到重壓造成壓痕不良。

5）避光保存。

3.車間環(huán)境

1）潔凈度：推薦在千級(jí)車間進(jìn)行貼合，防止空氣中的粉塵影響貼合效果；如車間環(huán)境在萬(wàn)級(jí)，需要在設(shè)備和操作區(qū)域上加裝FFU。

2）溫度：溫度過(guò)高，膠的流動(dòng)性高，引起擠壓氣泡；溫度過(guò)低，降低膠的活性。

3）濕度：濕度過(guò)高會(huì)影響膠水受潮，壓合時(shí)會(huì)溢膠； 濕度過(guò)低膠水脫離水分會(huì)硬化。

4.面板清潔

1）等離子清潔（plasma clean）：采用等離子對(duì)面板貼合面進(jìn)行清潔，可均勻地活化貼合面表面，增加了材料表面的粘附性；同時(shí)也可以清理塑膠表面輕度的有機(jī)污染物；等離子表面處理的效果可以簡(jiǎn)單地用滴水或達(dá)因筆來(lái)驗(yàn)證。

2）離子風(fēng)清潔：采用離子風(fēng)清潔面板表面的灰塵，同時(shí)消除塑膠表面的靜電吸附。

下圖5顯示一種塑膠材料等離子清潔后水滴角從約60°的變?yōu)榧s22°，活性增強(qiáng)。

圖5.  等離子清潔前后水滴角

5.貼合參數(shù)及要求

1）貼合溫度：正常車間環(huán)境溫度下即可進(jìn)行貼合，為獲取更加的貼合效果，可在夾具內(nèi)增加發(fā)熱芯，主要是對(duì)OCA光學(xué)膠軟化，使OCA膠貼合出來(lái)氣泡更少；但過(guò)高的溫度反而會(huì)引起針孔小氣泡。

2）真空度：真空度越高，貼合效果越好，達(dá)到越高的真空度，需要越長(zhǎng)的時(shí)間，影響生產(chǎn)效率。

3）壓合力：壓力過(guò)高，會(huì)造成膜片損壞，壓力過(guò)低，粘接力不足，產(chǎn)品生產(chǎn)需要驗(yàn)證不同的壓力下的貼合效果。

4）下壓速度：勻速緩慢下壓，過(guò)快的下壓速度會(huì)引起堆膠造成壓痕，下壓速度過(guò)慢，影響效率。

5）保壓時(shí)間：保壓時(shí)間根據(jù)貼合的實(shí)際效果調(diào)整，以達(dá)到消除氣泡的目的。

6）定位精度：主要與夾具的制作精度相關(guān)，采用定位孔定位/定位柱定位優(yōu)于采用邊界定位精度。

7）人工撕保護(hù)膠的時(shí)候，需要用力均勻，防止將膠扯變形。

脫泡過(guò)程

觸控膜放置在高壓、較高溫度的環(huán)境下,可以擠出膜片內(nèi)的氣體，以達(dá)到脫泡的目的。一般觸摸面板貼合后的氣泡小于2mm,再經(jīng)過(guò)脫泡機(jī)脫泡處理后，氣泡都可以消除；過(guò)大的氣泡需要先采用單點(diǎn)脫泡。脫泡過(guò)程如圖6所示。

圖6. 脫泡過(guò)程

脫泡工藝要求

1.壓力：加速膠的流動(dòng)，施加壓力去除氣泡。膜片越厚，氣壓壓力越大，但要防止過(guò)高的壓力造成膜片的損壞。

2.溫度：增加膠的粘度，加速膠的流動(dòng)性，增加潤(rùn)濕度。但過(guò)高的溫度反而容易產(chǎn)生針眼小氣泡和氣泡的反彈；在工作時(shí)，通常加壓和加溫同時(shí)進(jìn)行。

3.時(shí)間：使膠持續(xù)流動(dòng)，催化流入現(xiàn)象，去除氣泡。壓力越大，時(shí)間越短，但壓力增壓過(guò)快會(huì)引起膜片皺折。

4.泄壓速度：泄壓時(shí)保持溫度不變，緩慢泄壓至室外常壓停止；過(guò)快的泄壓速度會(huì)引起氣泡的反彈。

產(chǎn)品質(zhì)量要求

觸摸按鍵面板操作面都是高光面板，操作過(guò)程需要特別保護(hù)，避免損壞；經(jīng)過(guò)貼合和脫泡后的面板需要滿足以下要求：

1）排線接口不可壓傷或折彎，需要在壓合過(guò)程需對(duì)排線接口進(jìn)行保護(hù)。

2）面板不可有壓痕或劃痕，需要保證面板在壓合過(guò)程中，無(wú)硬質(zhì)物質(zhì)接觸。

3）壓合后的產(chǎn)品不能產(chǎn)生大于2mm的氣泡（大于2mm的氣泡會(huì)影響脫泡）。

4）壓合后膜片偏移量<0.2mm。

5）脫泡后的觸控屏感應(yīng)區(qū)域和透光區(qū)域不能出現(xiàn)氣泡，其他區(qū)域氣泡小于0.2mm。

6）貼合面內(nèi)不可有人眼可識(shí)別的粉塵、異物、臟污、壓痕、皺折、對(duì)位不良。

7）貼合后的產(chǎn)品使用功能正常

總結(jié)

1.使用自動(dòng)貼合機(jī)貼合觸摸按鍵面板，可以減少貼合過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡，但還會(huì)殘留部分小氣泡，使用高壓脫泡機(jī)可將殘余的氣泡消除。

2.觸摸薄膜采用的OCA膠質(zhì)量非常重要，質(zhì)量差的OCA膠雜質(zhì)多、粘性差，雖然在高壓下可以強(qiáng)制性脫泡，但時(shí)間一長(zhǎng)，氣泡會(huì)反彈；這要求在膜片選型時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注膜片OCA膠的質(zhì)量。

3.觸摸按鍵面板的主要不良是氣泡，需要確定故障氣泡產(chǎn)生的原因，空氣氣泡重點(diǎn)關(guān)注的是設(shè)備的工藝參數(shù)設(shè)置和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)；來(lái)料雜質(zhì)引起的氣泡，需要做好產(chǎn)品貼合前的除塵，并在潔凈車間內(nèi)進(jìn)行貼合，OCA膠內(nèi)的雜質(zhì)是無(wú)法清潔的，需要做報(bào)廢處理。

4.觸摸面板貼合和脫泡后產(chǎn)品，當(dāng)前主要采用人工檢查，AOI等光學(xué)設(shè)備還未能應(yīng)用于產(chǎn)品的檢查，產(chǎn)品出貨質(zhì)量受操作員檢測(cè)能力的影響。