项永金，戴银燕（格力电器（合肥）有限公司，安徽合肥 230088）
摘 要：18年A公司高端变频圆筒柜机在实践运用中呈现许多按键不灵敏、按键失灵毛病，在通过许多数据统计剖析及实践主板失效剖析确认是柜机中导电薄膜电极受力弯折开裂开路失效，本文结合许多失效品剖析，对导电薄膜失效原因及失效机理剖析，剖析成果表明：导电薄膜选用ITO电极该电极原料抗曲折才能差，安装不妥十分简单导致电极折弯发生开裂，通过对ITO电极失效机理剖析确认采纳调整银浆走线规划、银浆线路多边走线规划及从头选型ITO电极原料，通过实践实验验证能够大起伏进步电薄膜按键灵敏性及运用牢靠性，从器材自身进步器材的全体牢靠性。
要害词：导电薄膜；ITO电极；按键灵敏度；电极原料；多边电极
0 导言
跟着显现器材职业飞速开展，光电职业正在向器材柔性化和轻量化方向开展,其对通明导电薄膜功用与工艺等方面的要求也更为严苛。现在,国际范围内研讨和运用最广泛的通明导电薄膜是ITO薄膜。通明导电薄膜(ITO)作为一种共同的光电功用资料,兼具了较高的可见光透过性和杰出的导电功用,遭到人们的喜爱。由王其优异的光电特性，ITO导电薄膜产品以绝对优势由此应运而生，触控技能现在技能十分老练，广泛运用于电子产品、家用电器、工程机械方面。在太阳能电池、气体传感器、液晶显现等范畴得到了广泛运用。
ITO导电薄膜是一种N型半导体资料，具有高的导电率、高可见光透光率、高机械强度、杰出化学稳定性，是一种兼备高导电及可见光波段的高通明特性的根底光电资料。作为 空调、冰箱、洗衣机等家电类设备触控面板的运用导电薄膜的要害电极资料，在电器产品平面显现、可视化触摸屏、薄膜太阳能电池等范畴具有巨大的商场需求。ITO导电薄膜作为归纳功用最佳的通明率90%导电薄膜占商场80%比例。
1 导电薄膜触控原理解析
ITO导电薄膜是选用磁控溅射的办法，在通明有机薄膜资料上溅射通明氧化铟锡导电薄膜镀层并通过高温退火处理得到高科技产品，导电薄膜的作业原理为手指触摸按键区（ITO电极）后按键区感应容值上升后，芯片根据检测到电路回路容值改动率来来判别是否有履行按键触控通过核算判别进行不同的功用切换，按键灵敏度与芯片感应的容值改动巨细有关。详细作业原理如下图1。
2 导电薄膜按键失灵原因及失效机理剖析
导电薄膜是一种具有导电功用的氧化铟锡薄膜，薄膜资料基材一般为PET资料。在PET膜上通过磁控溅射的办法在薄膜基材外表构成以稀有金属In（铟）为首要资料的ITO靶材而制成。
A公司导电薄膜是运用在高端变频空调内机显现按键区的一种器材。通过触控操作来切换不同功用指令，导电薄膜是贴装在空调面板上，人手通过触碰面板，导电薄膜按键区遭到感应后容值上升，通过线路将信号传递给主芯片，主芯片做出相应的指令。空调职业运用的导电薄膜多为触摸式ITO导电薄膜，ITO电极原料较硬且脆，运用进程中略微受力即或许呈现细微的裂纹，导致该按键失效。通过实践毛病品剖析及实验模仿验证ITO导电薄膜产品贴装不妥二次略微拉起即会发生折痕，此种折痕会导致ITO电极发生裂缝，呈现失效；A公司进程批量失效如下图2蓝色方框内折痕。
物料全体结构如下图：（白色区域为按键区，黄色线条为银浆线）
3 模仿毛病再现
正常贴装
贴装10 PCS导电薄膜，测验按键灵敏度无反常，导电薄膜无折痕。
验证非正常贴装
从中心部分向两头贴装，假如导电薄膜中心部分现已贴在面板上，两头部分未贴装时，再拉起导电薄膜，在贴装与未贴区域之间会存在纵向的折痕，假如折痕在按键区，实践安装测验就会呈现按键不灵敏问题，如下表1所示。
模仿实验定论：
该导电薄膜运用是现在广泛运用ITO电极原料，ITO电极抗弯折才能较差，受弯折易呈现折痕导致开路失效，体现按键不灵敏、严峻按键失灵，导电薄膜贴装有必要一次贴装完结，贴装不良直接作废处理。
4 导电薄膜牢靠性进步计划
4.1 牢靠性计划一 规划更改银浆线走线方向规划(按键灵敏度、牢靠性进步)
改动银浆线路的走线办法，将走线方向与贴装的方向共同，贴装的办法如图4，图中导电薄膜银浆线路为横向走线，贴装的办法先贴中心后贴两头，为横向贴装，贴装的进程中受横向力，假如银浆线路也为横向走线，即便遭到外力，按键区各部分仍是和银浆线路相连通，对全体功用影响不大。（银浆线路走线规划更改前后比照如图5、图6。
牢靠性计划一规划长处在于优化银浆线路的走线办法，提出一种导电薄膜的规划思路，根据实践运用状况，将导电薄膜按键区银浆线路的走线方向（这儿指横向和纵向）与运用时的贴装的方向共同。即假如导电薄膜运用时操作办法为横向贴装，则导电薄膜按键区的银浆线应该规划成横向走线。反之，纵向贴装，则走线规划成纵向结构。此种线路规划的长处在于即便贴装的进程中遭到外力，按键区各部分仍是和银浆线路相连通，对全体功用影响不大。是一种有用处理导电薄膜按键失灵失效牢靠处理计划。
整改前后思路详细阐明：整改前制品为纵向银浆线结构，假如在按键区呈现纵向的折痕，ITO被折断成两部分，按键区只需一部分与银浆线导通，另一部分现已与银浆线断开。整改后制品为横向银浆线结构，假如在按键区呈现纵向的折痕，尽管ITO被折断成两部分，可是两部分都和银浆线衔接，只需银浆线不断,按键灵敏度不会遭到大的影响。从验证的状况看整改后制品横向银浆线牢靠性较高此种空调用导电薄膜的线路结构相同也运用于带有触屏结构的中央空调、小家电产品及冰箱洗衣机等家电产品。
1）详细施行办法首要确认更改后的银浆线路走线办法，然后确认银浆线路宽度、长度等，依照更改后的银浆线路图规划网版，网版开孔宽度坚持和银浆线路宽度共同。依照设定好的详细的线路图规划网版的结构。
将导电银浆用塑料搅油刀悄悄拌和，如用金属刀，胶罐或许被割破，构成银油内粘上微粒，丝印时会割破网版。导电银浆是即用产品，假如要稀释，需求运用贝特利XSJ-211稀释剂，但参加不超越3%（质量计）用规范的丝网印刷办法丝印，膜干固的厚度直接影响导电功用，而膜厚度和网目的疏密、网刮的质地，晒网浆的厚度有关。
2)主张膜厚
6-10 μm（即0.006 mm～0.10 mm），丝网方式：300-420目聚酯丝网或不锈钢丝网印刷。刮胶：PU胶刮或许其他耐溶性的胶刮，用聚酯丝网时，胶刮硬度60～70度，如用不锈钢丝网，可用硬一些的，如70～80度。
3)固化条件
导电银浆印刷后最低极限PET片要130度，烘烤40分钟，玻璃片150度烘烤50分钟。温度再高些，时间长些，固化出来的银浆线路的功用会更好。也能够运用红外焗炉固化，若固化缺乏会令导电功用及附着力削弱。
清洁时运用MEK、MIBK同类的溶剂。银浆储存最佳运用期是原罐出厂后3个月内，将印刷导电银浆储存于5～25度的温度下要留心不要将油墨冻住，在不用时应常常坚持紧盖，在阴凉及通风的当地储存，空罐也应妥善处理，不该随意丢掉。
4.2 牢靠性计划二规划更改银浆线多边走线规划(按键灵敏度、牢靠性进步)
整改前的结构是导电油墨区域一面衔接银浆线路，将导电油区域周围三面悉数用银浆线路衔接计划整改前后差异如图7、图8，可大起伏进步按键区域的灵敏度。实践实验验证该计划牢靠性相对整改前进步60%
4.3 牢靠性计划三更改电极原料——电极进步抗弯折才能
ITO电极原料为氧化铟锡，其柔韧性较导电油墨差许多，ITO电极导电薄膜缺陷：铟金属稀疏且价格昂扬,ITO通明导电薄膜自身的机械脆性致使其弯折易失效等缺陷, ITO（氧化铟锡）为溅射蒸镀工艺，资料特性导致其柔韧性差，可挠曲性差。使ITO在柔性薄膜的运用上具有很大的局限性。
PEDOT电极原料是高分子聚合物，是柔性的高分子资料的导电油墨，类型是贺利氏厂家 Clevios PEDOT。此资料是一种含有聚阴离子的替代型聚噻吩离子键聚合复合物，是现在发现的导电功用最高的资料，特性是低电阻、可完成柔性折叠,低雾度、透光好、可印刷，柔韧性好，易加工，是十分具有运用潜力的抱负柔性通明电极，现在广泛运用于可穿戴设备；
导电薄膜有ITO、PEDOT两种工艺电极原料，各有各的优点，ITO阻抗小，通明度好，PEDOT工艺柔性好，可是阻抗大，通明度欠好，一起各个厂家的工艺水平也不同。
5 ITO电极原料与PEDOT电极原料耐弯折性实验比照
抽取库存两个不同电极原料物料根据企标实验条件进行抗弯折实验比照，实验比照状况如下。
两个电极耐弯折性实验验证比照成果通过验证发现PEDOT电极原料导电油模墨制品的抗曲折强度显着优于ITO电极原料，实践测验数据显现会高许多，屡次弯折后不影响功用（验证运用导电油为贺利氏厂家 Clevios S V4 Stab类型）
6 定论
本文结合许多失效品剖析，对导电薄膜失效原因及失效机理剖析，剖析成果表明导电薄膜选用ITO电极该电极原料抗曲折才能差，安装不妥十分简单导致电极折弯发生开裂， 通过对电极失效机理剖析确认采纳调整银浆走线规划、多边走线规划及从头选型电极原料，通过实践实验验证能够大起伏提导电薄膜按键灵敏性及牢靠性，从器材自身进步器材的全体牢靠性。该整改思路新颖，相关整改计划现已得到实践盯梢验证，获得十分大经济效益，整改思路及牢靠性进步计划职业均可学习。
参考文献：
[1] 王孝丽.ITO/Ag/ITO通明导电膜功用研讨进展 [J]. 山东修建大学学报,2015-08-15.
[2] 杨鑫.ITO通明导电膜的制备及其功用研讨 [D]. 天津:天津大学,2014-06-01.
[3] 王伟华.柔性ITO通明导电薄膜的研讨[D]. 浙江:浙江大学,2007-05-01.
[4] 孟庆哲.ITO通明导电薄膜制备工艺及机理的研讨 [D]. 浙江:浙江师范大学,2013-05-15.
（注：本文来源于科技期刊《电子产品国际》2020年第06期第43页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。）
