触摸感应按键设计

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1、奥普尚科技触摸感应按键设计一、触摸按键的原理两块导体（极板）中间夹着一块绝缘体（介质）就能构成的电容。对触摸感应按键而言，PCB板上的金属感应盘就是电容的一个极板，而周围铺铜或手指构成了另一个极板，PCB材料本身或者PCB板上覆盖的介质就是电容中间的绝缘体，因而构成一个电容器。平板电容器的容值计算公式为：其中：C：PCB板最终生成电容ε0：空气中的介电常数εr：两极板间介质的相对介电常数A：两极板面积d：两极板距离无手指触摸和有手指触摸时电容构成如下图。当没有手指接触时，只有基准电容Cp；当有手指接触时，“按键”通过手指就形成了电容Cf

2、。由于两个电容是并联的，所以手指接触“按键”前后，总电容的变化率为：C%=((Cp+Cf)-Cp)/Cp=Cf/Cpwww.aupsun.cn1奥普尚科技无手指触摸示意图有手指触摸示意图这个电容的变化引起芯片内部振荡频率或充放电时间的变化，使芯片内部能够检测到触摸发生，从而产生触发信号。电容的变化率越大，触摸就越易检测到。PCB的设计原则同样也是使触摸前后的电容变化率尽可能大：即减小PCB的基准电容，增大手指电容。所以PCB设计对触摸效果有很大的影响，甚至决定整个触摸产品的开发。www.aupsun.cn2奥普尚科技二、PCB设计考虑1

3、、PCB设计关键点a、触摸模块单独做成一块PCB板（强烈建议）b、抑制干扰c、减小触摸PCB的基准电容2、减小PCB的基准电容：上面提到的平板电容器的容值计算公式为：为使基准电容量尽可能小，主要控制极板面积和极板距离。极板面积主要体现在触摸盘的大小、铺地的比例、感应走线的长度、宽度上，极板距离主要体现在触摸盘、感应走线与铺地的间距上。3、触摸按键的形式、间距和铺地考虑a、触摸按键形状触摸按键可以是任何形状，但尽量集中在正方形、长方形、圆形等比较规则的形状以确保良好的触摸效果，避免将触摸按键设计成窄长的形状（规则的形状的触摸效果要比不规则

4、的好得多）。www.aupsun.cn3奥普尚科技b、单个触摸按键顶层（TOP）铺地形式：可以铺实地或网格地，如图。顶层（TOP）铺地间距：需离感应盘1mm以上的距离，详见如下表。触摸盘大小d110mm*10mm及以下1mm10mm*10mm~15mm*15mm1.2mm以上15mm*15mm~20mm*20mm1.7mm以上20mm*20mm~2.5mm*2.5mm2.2mm以上触摸盘大小与间距d1的关系C、按键底层铺地技巧底层（BOTTOM）铺地形式：一般使用网格地，网格中铜的面积不超过网格总面积的30%。建议网格线宽0.25mm,

5、网格大小为1mm*1mm，如图：底层按键感应盘正下方铺网格铜底层（BOTTOM）不铺地一定程度提高灵敏度，但要注意的是按键感应盘正下方不能有其他电路板或金属www.aupsun.cn4奥普尚科技底层按键感应盘正下方不铺地d、其它铺地注意事项不要在信号线附近保留死铜，避免意外的干扰。触摸盘距离PCB板边沿保持5mm以上的距离，在带有金属的外壳要保持在1cm以上距离。需要注意的是，铺地比例增加虽在一定程度上增加了PCB的基准电容，降低了触摸灵敏度，但同时提高了抗干扰能力，所以建议在保证灵敏度的情况下加大铺地的比例。三、触摸芯片、触摸盘布局考

6、虑触摸芯片和触摸盘应放置在同一块PCB板上，在PCB板空间允许的情况下，应尽量将触摸芯片放置在触摸板的中间位置，使触摸芯片的每个感应通道的引脚到感应盘的距离差异最小。最好的触摸芯片位置www.aupsun.cn5奥普尚科技不好的触摸芯片位置稳压电路和滤波电容与触摸芯片放置在同一块PCB板上，稳压芯片和滤波电容尽量靠近触摸芯片的电源脚，稳压芯片的地到触摸芯片的地尽量短。触摸芯片、触摸盘、触摸感应走线1cm之内不能放置大电流器件，比如充电管理芯片；触摸盘背面不能放置其他芯片。触摸感应通道匹配电阻尽量靠近IC放置，灵敏度调节电容应靠近IC放置

7、，如图。www.aupsun.cn6奥普尚科技四、感应走线基本走线原则：保证走线尽量细、到触摸IC的距离尽量短。果PCB工艺允许，感应盘到IC的连线应尽量细，双面板采用0.12-0.2mm(5-8mil)的线宽，单面板线宽0.2-0.3mm(8-12mil)。感应走线与铺地的距离d1至少保持0.75mm以上，感应走线与感应走线之间的间距保持在0.75mm以上，感应走线尽量避免与其它感应走线平行，防止触摸之间相互干扰。感应走线周围1mm不要走其他信号线，当附近有大电流信号线（＞10mA）时应保持距离3mm以上；当附近有强干扰、高频的信号线

8、时至少间距1cm并用铺地隔开。•感应走线距离PCB板边沿保持3mm以上的距离，在带有金属的外壳要保持在8mm以上距离。•双面板走线：感应盘应放在顶层（TOP），安装时紧贴触摸面板；触摸芯片和感应走线应放在背