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1、SC 系列触摸芯片应用要点系列触摸芯片应用要点系列触摸芯片应用要点系列触摸芯片应用要点 1. 电源电源电源电源 1.1 直流稳压器直流稳压器直流稳压器直流稳压器 SC 系列触摸芯片通过测量电容的微小变化反应触摸输出，因此要求电源的 纹波和噪声要小，要注意避免由电源串入的外界强干扰。尤其应用于电磁炉、微 波炉时，必须能有效隔离外部干扰及电压突变，因此要求电源有较高稳定度。建 议采用如图 1 所示的 7805 组成的稳压线路。 图 1 1.2 稳压器件的放置稳压器件的放置稳压器件的放置稳压器件的放置 PCB LAYOUT的时候， 7805电源组器件尽量靠近芯片的VDD和GND管脚。 7805 电源
2、组器件尽量与触摸芯片放在同一电路板上，并集中放置，杜绝电源连 线过长带来噪声。 1.3 使用主机的使用主机的使用主机的使用主机的 5V 电源电源电源电源 如果用户直接使用主机的 5V 电源，要接图 2 中的滤波电路，滤波电路中的 C3 电容和 C2 电容的放置规则和 1.2 相同。 图 2 2. 触摸感应电路触摸感应电路触摸感应电路触摸感应电路 PCB 的设计的设计的设计的设计 2.1 电源线的布设电源线的布设电源线的布设电源线的布设 触摸芯片属于模拟敏感器件， 同一系统的别的子单元的的电路要避免影响到 触摸部分的电路，触摸电路的 VCC 电源线要单独走线，线长尽量短，线粗要 30MIL 以上
3、。最好的 VCC 电源线布局如图 3 所示。 图 3 2.2 接地接地接地接地 触摸芯片的地线不要和其他电路公用，最好单独连到板子电源出入的接地 点，也就是通常说的“星形接地” ，如图 5 所示。 图 5 2.3 器件的放置器件的放置器件的放置器件的放置 （1）芯片退藕电容。触摸芯片的 VCC 和 GND 间必须加 104 退藕电容，可 以减小触摸芯片对电源的干扰。图 6 中 C4 就是 104 退藕电容，它必须紧靠在芯 片放置。 （2）CMOD 电容。图 6 中 C5 就是 CMOD 电容，它必须紧靠芯片 2 管脚放 置。 （3）CDC 电容。图 6 中 C6 就是 CDC 电容，它必须紧靠
4、芯片 3 管脚放置。 （4）触摸限流电阻。图 6 中 R1R5 就是触摸限流电阻，它们一般放置在触 摸 PAD 旁边。 图 6 (5)芯片和触摸 PAD 的位置。尽量将芯片放在各触摸 PAD 的中心位置，使芯 片每个感应通道的触摸线之间距离差异最小。好的和坏的布局方式如图 7 所示。 图 7 2.4 走线走线走线走线 （1）双面板走线。如果直接使用 PCB 板上的铜箔做触摸 PAD，应使用双面 PCB 板，触摸芯片和其他器件放在 TOP 层，触摸 PAD 放在 BOTTOM 层，安装 时，触摸面板紧贴在触摸 PAD 上。 （2）单面板走线。如果用弹簧或其他导电物体做触摸 PAD，为了成本的考
5、虑，可以用单面 PCB 板。用单面 PCB 板时，要合理布局，尽量少走跳线。 （3） 线宽。 如果PCB工艺允许， 触摸线应该尽量细， 双面板推荐5MIL10MIL 的线宽，单面板 10MIL15MIL。 （4）触摸线走线规则。触摸线不要跨越其他信号线， 也不能彼此交叉跨越， 尤其不能跨越强干扰、高频的信号线。感应线周围0.5MM不要走其他信号线。好 的和坏的走线方式如图8 图 8 2.5 铺地铺地铺地铺地 触摸 IC 及其相关的外围电路要铺地，可以有效提高产品抗干扰能力。铺地 的注意要点如下： （1）触摸 PAD 与铺地的距离推荐在 1.5MM2.0MM 之间。在这个距离区间内， 系统的抗扰
6、度和触摸的灵敏度可以有效的兼顾。如果距离减小，可以提高系统的 抗扰度， 单是触摸的灵敏度会有降低； 反之， 距离增加， 可以提高触摸的灵敏度， 但是抗扰度稍有下降，用户可以根据自己需求，适度调整。一般来讲，我们不推 荐靠改变铺地距离来调整灵敏度，灵敏度设置主要还是靠调节 CDC 电容和触摸 PAD 大小来实现，详见 6.6.6.6.灵敏度的设置灵敏度的设置灵敏度的设置灵敏度的设置。 （2）触摸 PAD TOP 层铺地如图 9 所示，BOTTOM 层铺地如图 10 所示。触 摸 PAD 周围要铺地，触摸 PAD 正对反面的铺地要做镂空处理，不能放置其他器 件，不能走其他信号线。 图 9 图 10
7、 （3）触摸线离铺地 15MIL。 3. 触摸触摸触摸触摸 PAD 3.1 触摸触摸触摸触摸 PAD 材料材料材料材料 触摸 PAD 可以用 PCB 铜箔、金属片、平顶圆柱弹簧、导电棉、导电油墨、 导电橡胶、导电玻璃的 ITO 层等。不管使用什么材料，按键感应盘必须紧密贴在 面板上，中间不能有空气间隙。 当用平顶圆柱弹簧时，触摸线和弹簧连接处的 PCB 如图 11 所示，镂空铺地 的直径应该稍大于弹簧的直径，保证弹簧即使被压缩到 PCB 板上，也不会接触到 铺地。 图 11 3.2 触摸触摸触摸触摸 PAD 形状形状形状形状 原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。我们推荐做成边缘圆滑的形
8、状，可以避免尖端放电效应。一般应用圆形和正方形较常见。 3.3 触摸触摸触摸触摸 PAD 面积大小面积大小面积大小面积大小 按键感应盘面积大小：最小4mmX4mm, 最大30mmX30mm。实际面积大小根据灵 敏度的需求而定，面积大小和灵敏度成正比。一般来说，按键感应盘的直径要大 于面板厚度的4倍，并且增大电极的尺寸，可以提高信噪比。各个感应盘的形状、 面积应该相同，以保证灵敏度一致。通常，在绝大多数应用里，12mmX12mm是个 典型值。 3.4 触摸触摸触摸触摸PADPADPADPAD之间距离之间距离之间距离之间距离 各个触摸PAD间的距离要尽可能的大一些（大于5mm） ，这样可以减少它们
9、形 成的电场之间的相互干扰。当用PCB铜箔做触摸PAD时，若触摸PAD间距离较近（5 MM10MM） ，触摸PAD必须用铺地隔离，参考图6。如果各个触摸PAD距离较远，也 应该尽可能的铺地隔离。适当拉大各触摸PAD间的距离，对提高触摸灵敏度有一 定帮助。 3.5 触摸触摸触摸触摸PADPADPADPAD和触摸端口的连接方式和触摸端口的连接方式和触摸端口的连接方式和触摸端口的连接方式 （1） 当用PCB的铜箔做触摸PAD时， 直接将触摸PAD用两面胶粘在触摸面板上。 （2）使用带弹簧的贴片触摸PAD，将触摸PAD顶在面板上。 （3）使用导电橡胶或导电棉，导电棉或导电橡胶底端粘在PCB的铜箔上，顶
10、 端作为感应盘紧贴在面板上。 （4）导电油墨或ITO做成柔性PCB，插在触摸端口的接口里。 4. . . .触摸电路器件的选择触摸电路器件的选择触摸电路器件的选择触摸电路器件的选择 4.1 CMODCMODCMODCMOD电容的选择电容的选择电容的选择电容的选择 CMOD电容可用普通的贴片电容或瓷片电容均可，其值一般选1NF10NF,我们 推荐用4.7NF. 4.2 CDCCDCCDCCDC电容的选择电容的选择电容的选择电容的选择 CDC电容也用普通的贴片电容或瓷片电容， 推荐使用误差小于10%或精度更高 的电容。CDC电容越大，灵敏度越低，抗扰度越高；CDC电容越小，灵敏度越高， 抗扰度越差
11、。其值一般选15PF50PF,推荐值15PF。 4.3 触摸限流电阻的选择触摸限流电阻的选择触摸限流电阻的选择触摸限流电阻的选择 触摸限流电阻是串在芯片触摸端口和触摸PAD间的电阻， 作用是提高抗扰度。 限流电阻可以用普通贴片电阻和普通的碳膜电阻，其值一般选3K。 5. . . .触摸面板的选择触摸面板的选择触摸面板的选择触摸面板的选择 5.1 触摸面板材料触摸面板材料触摸面板材料触摸面板材料 面板必须选用绝缘材料，可以是玻璃、聚苯乙烯、聚氯乙烯（pvc） 、尼龙、 树脂玻璃等。在生产过程中，要保持面板的材质和厚度不变，面板的表面喷涂必 须使用绝缘的油漆。在触摸PAD面积一定的情况下，面板的厚
12、度和材质决定灵敏 度。比如，3.2mm厚的尼龙（Nylon）相当于2.8mm厚的树脂玻璃(Plexiglas)。通 常，在厚度、面积相同的情况下，介电常数越大，灵敏度越高。但是在正常应用 中，我们推荐使用介电常数适中的材质，比如树脂玻璃等。介电常数过小，会导 致灵敏度差；介电常数过大，发生误动作的几率会变大。 材料 介电常数 Air 1.0 Common Glass 7.6-8.0 Mylar 3.0-3.2 Plexiglas 2.8 Nylon 3.2 ABS 3.8-4.5 5.2 触摸面板厚度触摸面板厚度触摸面板厚度触摸面板厚度 通常面板厚度设置在010MM之间。不同的材料对应着不同的
13、典型厚度，例如 亚克力材料一般设置在2MM4MM之间，普通玻璃材料一般设置在3MM6MM之间。 6. . . .灵敏度的设定灵敏度的设定灵敏度的设定灵敏度的设定 （1）灵敏度与CDC电容的大小成反比。增大CDC电容，灵敏度降低，减小CD C电容，灵敏度增高。 （2）灵敏度与面板的厚度成反比。面板厚度越厚，灵敏度越低，面板厚度 越薄，灵敏度越高。 （3）灵敏度与触摸PAD的大小成正比。触摸PAD越大，灵敏度越高，触摸PA D越小，灵敏度越低。 通常，在实际应用的时候，客户根据实际需要，找到理想的折中值。下面的 表格是PAD大小和面板厚度的推荐值。 1 CMOD=4.7NF；CDC=15PF；触摸
14、触摸触摸触摸 PAD：弹簧弹簧弹簧弹簧；面板面板面板面板：亚克力亚克力亚克力亚克力；板子铺地板子铺地板子铺地板子铺地 PAD 直径（MM） 亚克力厚度（MM） 8 2.25 10 3.25 12 4.5 14 5.5 2 CMOD=4.7NF；CDC=15PF；触摸触摸触摸触摸 PAD：弹簧弹簧弹簧弹簧；面板面板面板面板：玻璃玻璃玻璃玻璃；板子铺地板子铺地板子铺地板子铺地 PAD 直径（MM） 玻璃厚度（MM） 8 5 10 8 12 10 14 12.5 3 CMOD=4.7NF；CDC=15PF；触摸触摸触摸触摸 PAD：PCB 铜箔铜箔铜箔铜箔；面板面板面板面板：亚克力亚克力亚克力亚克力；铺地铺地铺地铺地与与与与 PAD 距离距离距离距离：2MM PAD 直径（MM） 亚克力厚度（MM） 8 2 10 2.75 12 4 14 5 4 CMOD=4.7NF；CDC=15PF；触摸触摸触摸触摸 PAD：PCB 铜箔铜箔铜箔铜箔；面板面板面板面板：玻璃玻璃玻璃玻璃；铺地铺地铺地铺地与与与与 PAD 距离距离距离距离：2MM PAD 直径（MM） 玻璃厚度（MM） 8 3 10 5 12 7 14 9
