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)，而性價比最好的當屬電容式感應觸摸薄膜。電容式感應觸摸薄膜能夠穿透絕緣材料（玻璃、塑料等）外殼 8mm以上，可以準確無誤地偵測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，不會因環(huán)境條件的改變或長期使用而發(fā)生變化，并具有防水和強抗干擾能力，超強防護，超強適應溫度范圍等優(yōu)點。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

隨著膜片技術的進步，觸摸面板應用在汽車上也愈來愈普遍了，具有如下優(yōu)點：

增強用戶體驗 - 觸、聽、視三維效果

提升產(chǎn)品價值

壽命長，可靠性高

可以適應不同的面板外形

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；

每次點按都要注視面板才能找到準確的按鍵，行車時很難做“盲操”；

一些像空調(diào)溫度、風量、音量等的調(diào)節(jié)，無機械旋鈕方便操作。

觸摸薄膜貼合主要分為貼合和脫泡兩個工藝過程，貼合主要起到定位、初步粘接作用，此過程中會存在一定的氣泡殘留在貼合面中；脫泡起到擠出氣泡、強化粘接效果的作用。隨著汽車電子的日益發(fā)展，汽車廠商正在把重點逐步轉(zhuǎn)向用戶體驗和個性化需求的設計上，汽車人機操作界面開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)有導柱、螺絲柱等凸點，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程。

圖4. 貼合工藝過程

貼合的工藝要求

1.觸控膜來料需要重點管控壓痕（材料不允許有接頭）、折痕、白點、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塵室，避免粉塵污染。

2）溫度：觸控膜需要存儲在合適的溫度，溫度過低會降低膠的粘性；溫度過高時，它會讓光反應基產(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：觸控膜需要存儲在合適的溫度，濕度過高會影響膠水受潮，壓合時會溢膠； 濕度過低膠水脫離水分會硬化。

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：推薦在千級車間進行貼合，防止空氣中的粉塵影響貼合效果；如車間環(huán)境在萬級，需要在設備和操作區(qū)域上加裝FFU。

2）溫度：溫度過高，膠的流動性高，引起擠壓氣泡；溫度過低，降低膠的活性。

3）濕度：濕度過高會影響膠水受潮，壓合時會溢膠； 濕度過低膠水脫離水分會硬化。

4.面板清潔

1）等離子清潔（plasma clean）：采用等離子對面板貼合面進行清潔，可均勻地活化貼合面表面，增加了材料表面的粘附性；同時也可以清理塑膠表面輕度的有機污染物；等離子表面處理的效果可以簡單地用滴水或達因筆來驗證。

2）離子風清潔：采用離子風清潔面板表面的灰塵，同時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。

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OCA光學膠軟化，使OCA膠貼合出來氣泡更少；但過高的溫度反而會引起針孔小氣泡。

2）真空度：真空度越高，貼合效果越好，達到越高的真空度，需要越長的時間，影響生產(chǎn)效率。

3）壓合力：壓力過高，會造成膜片損壞，壓力過低，粘接力不足，產(chǎn)品生產(chǎn)需要驗證不同的壓力下的貼合效果。

4）下壓速度：勻速緩慢下壓，過快的下壓速度會引起堆膠造成壓痕，下壓速度過慢，影響效率。

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

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

7）人工撕保護膠的時候，需要用力均勻，防止將膠扯變形。

脫泡過程

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)過脫泡機脫泡處理后，氣泡都可以消除；過大的氣泡需要先采用單點脫泡。脫泡過程如圖6所示。

圖6. 脫泡過程

脫泡工藝要求

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

2.溫度：增加膠的粘度，加速膠的流動性，增加潤濕度。但過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，通常加壓和加溫同時進行。

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

4.泄壓速度：泄壓時保持溫度不變，緩慢泄壓至室外常壓停止；過快的泄壓速度會引起氣泡的反彈。

產(chǎn)品質(zhì)量要求

觸摸按鍵面板操作面都是高光面板，操作過程需要特別保護，避免損壞；經(jīng)過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，需要在壓合過程需對排線接口進行保護。

2）面板不可有壓痕或劃痕，需要保證面板在壓合過程中，無硬質(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)不可有人眼可識別的粉塵、異物、臟污、壓痕、皺折、對位不良。

7）貼合后的產(chǎn)品使用功能正常

總結(jié)

1.使用自動貼合機貼合觸摸按鍵面板，可以減少貼合過程中產(chǎn)生的氣泡，但還會殘留部分小氣泡，使用高壓脫泡機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制性脫泡，但時間一長，氣泡會反彈；這要求在膜片選型時，需要重點關注膜片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，空氣氣泡重點關注的是設備的工藝參數(shù)設置和產(chǎn)品的設計；來料雜質(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)進行貼合，OCA膠內(nèi)的雜質(zhì)是無法清潔的，需要做報廢處理。

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