圖1是電容式感應(yīng)技術(shù)原理示意圖,。

圖1 技術(shù)原理示意圖

　　電容式感應(yīng)技術(shù)由于具有耐用,、較易于低成本實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，而逐漸成為觸摸控制的首選技術(shù),。此外,，由于具有可擴(kuò)展性，該技術(shù)還可以提供其它技術(shù)所不能實(shí)現(xiàn)的用戶功能,。在顯示屏上以軟按鍵方式提供用戶界面,，這通常被稱為觸摸屏。

　　觸摸輸入滾動/指示功能器件,，例如iPod音樂播放器上的點(diǎn)擊式轉(zhuǎn)盤,，這類器件在消費(fèi)市場已經(jīng)獲得廣泛的認(rèn)可，正在逐漸出現(xiàn)在更多的消費(fèi)設(shè)備市場,。有兩種基本類型的滾動器件：第一種是絕對報告類型,，提供直接位置輸出報告;另外一種是相對類型，這類器件提供用來增加或減少某個值的直接報告,。

　　使用電容式感應(yīng)的IC設(shè)計感應(yīng)開關(guān)電路板與其它電路的開發(fā)流程略有不同,，因?yàn)殡娙菔介_關(guān)的設(shè)計上會受到機(jī)構(gòu)與其它電路設(shè)計上的影響，會有比較多的調(diào)整程序,，所以需要一個比較復(fù)雜的開發(fā)流程,，現(xiàn)就以出道較早且具有代表性的“Quantum ”產(chǎn)品的開發(fā)流程及要點(diǎn)介紹給大家，希望對需要的朋友有所幫助,。下圖是開發(fā)流程圖：

　　1.機(jī)構(gòu)設(shè)計

　　a.面板的材質(zhì)必須是塑膠,，玻璃，等非導(dǎo)電物質(zhì),。

　　b. 在機(jī)構(gòu)設(shè)計階段同時也必需設(shè)計操作流程,，以選擇合適的產(chǎn)品，如果是按鍵的產(chǎn)品,，要考慮是否有復(fù)合按鍵的設(shè)計,，或是綜合滑動操作及按鍵操作等，如果是以滑動操作的產(chǎn)品,，就必須考慮是否需要切割出按鍵,。

　　c.由於感應(yīng)電極與面板接觸點(diǎn)之間不能有空隙，所以機(jī)構(gòu)設(shè)計上必須考慮將感應(yīng)驗(yàn)路板直接黏貼在外殼面板的內(nèi)側(cè)，以及考慮面板的組裝方式,。

　　d.同樣的,，感應(yīng)電極與手指之間不能有金屬層夾在中間，所以面板上不可以有金屬電鍍及含金屬超過15%的噴漆等會形成導(dǎo)電層的設(shè)計,。

　　e.如果必須電鍍或高金屬含量漆,，請在按鍵區(qū)域的邊緣保留一圈不要電鍍或噴漆，用以隔絕其他感應(yīng)開關(guān),。

　　g.機(jī)構(gòu)設(shè)計的外殼厚度會影響感應(yīng)電極的大小，所以必須先完成機(jī)構(gòu)設(shè)計,，才能接續(xù)開發(fā)流程,。

　　h.如果感應(yīng)電路板後面有大片金屬或電路板，必須保留若干空隙,，以避免靈敏度降低或干擾感應(yīng)電極,，如果是金屬板，金屬板必須接地,，空隙保留至少0.3mm以上,，如果是電路板,，盡量減少高頻電路經(jīng)過,，并保留至少1.0mm的空隙。

　　i.有上述狀況的感應(yīng)電路板,，雖然保留了足夠的間距,，最好能將感應(yīng)電極再加大，以利後續(xù)調(diào)整靈敏度的步驟,。

　　j.感應(yīng)電極可以用電路板銅箔來做,，亦可以采用FPC軟性電路板，ITO蝕ORGACON(CARBON)印刷等導(dǎo)電物質(zhì),。

　　2. 決定感應(yīng)電極的尺寸

　　a. 依照機(jī)構(gòu)設(shè)計的面板厚度決定感應(yīng)電極的最小尺寸,，面板厚度1mm時感應(yīng)電極最小3mm直徑的圓，面板厚度7mm時感應(yīng)電極最小10mm直徑的圓,，在機(jī)構(gòu)及電路板空間的允許下盡量將感應(yīng)電極加大,。

　　b.感應(yīng)電極最小不可以小於1/3個手指的面積。

　　c.注意感應(yīng)電極附近是否有金屬螺絲或鐵板等大型金屬物，如果有,，必須將金屬物接地,，并再加大感應(yīng)電極的面積，以避免靈敏度降低,。

　　d.如果在感應(yīng)電極中開孔加裝LED,，必須加大感應(yīng)電極以彌補(bǔ)開孔所損失的面積，所以增加的感應(yīng)電極面積至少必須相等於開孔的面積,。

　　e. 感應(yīng)電極可以是任何形狀,，但是盡可能采用圓形或方形，如果必須利用所有的空間來增加感應(yīng)電極的面積,，盡量避免將感應(yīng)電極設(shè)計成狹長的形狀,。

　　3. 感應(yīng)電路板電路設(shè)計及布線

　　a.電路設(shè)計以IC規(guī)格書內(nèi)的范例電路為基礎(chǔ)即可。

　　b.必須利用穩(wěn)壓IC(VOLTAGE REGULATOR)來確保QUANTUM IC的電源是乾凈沒有雜訊的,。

　　c. 感應(yīng)電極附屬的電阻與電容要盡量靠近IC,，如果是雙面板或是多層板，在電阻與電容的下方盡量避免通過高頻線路,，鋪設(shè)地線,，或是比較寬的線路。

　　d.如果是單層板,，感應(yīng)電極附近不要有高頻線路,，其他線路也盡量遠(yuǎn)離感應(yīng)電極及其連線。如果選用的IC有AKS功能,，請盡量采用此功能以減少鄰近的感應(yīng)電極互相干擾,。

　　e.如果沒有開啟AKS功能，在感應(yīng)電極及其連線之間加一條地線,，也可以減少鄰近的感應(yīng)電極之間的互相干擾,，地線必須放置在鄰近的兩個感應(yīng)電極的中央，線寬不要超過兩個感應(yīng)電極間距的1/5,，或是用地線將感應(yīng)電極及其連線圍繞隔開,，但是原則上圍繞的地線離的越遠(yuǎn)越好。

　　f. 從感應(yīng)電極的附屬零件到感應(yīng)電極的之間的線路以最小線寬來鋪設(shè)即可,，感應(yīng)電極的連線與其他線路至少間距線寬的5倍以上,，感應(yīng)電極的連線與另一個感應(yīng)電極的連線之間的距離則是越遠(yuǎn)越好，最近距離為線寬的2倍以上,。

　　g.如果無法達(dá)到連線之間的間距,，最好在線與線之間用一條地線作隔離，用最小的線寬來鋪設(shè)地線即可,，線距采用一般安全間距,。

　　h.從感應(yīng)電極的附屬零件到感應(yīng)電極連線最長不要超過30cm，感應(yīng)電極的的線路可以經(jīng)過感應(yīng)電極的下方，避免圍繞在其他感應(yīng)電極的周邊,。

　　i. 感應(yīng)電極連線的下方盡量避免通過高頻線路,，鋪設(shè)地線，或是比較寬的線路,，如果難以避免,，盡量以交錯通過，其他線路盡量不要與感應(yīng)電極連線平行,。

　　j.如果確實(shí)需要減少來自感應(yīng)電極下方的干擾而需要鋪設(shè)地線的話,，不要鋪設(shè)整片實(shí)體的地線，用網(wǎng)格狀鋪銅,，網(wǎng)格1.27mm以上,，格線用最小。

　　k. 人體的自然電容量約5pF～30pF之間,，布線的最終原則就是不要超過人體自然電容量的最小值5pF,。

　　4.測試電路板

　　a. 這個階段主要是測試電路板的布線是否正確，感應(yīng)動作是否正常,。

　　b.在此階段只需要大概的調(diào)整靈敏度,，不需要精確調(diào)整，因?yàn)楫?dāng)電路板裝入機(jī)殼之後會再變化,。

　　c.測試時必須特別注意電路板的放置,，測試電路板不可以直接放在桌面上，也不可以在測試按壓時有晃動的現(xiàn)象,，理想的測試環(huán)境是黏貼上面板或與面板相同厚度及材料的替代面板,，再加上橡膠腳墊架高電路板，同時可以穩(wěn)固電路板,。

　　d.測試的電路板必須沒有跳線,，如果有跳線，必須是與感應(yīng)開關(guān)電路無關(guān)的,，而且不可以經(jīng)過感應(yīng)IC及其附屬電路,，也不可以在感應(yīng)電極附近。

　　e. 如果測試不良,，進(jìn)入Step 4-1確定不良原因，如果用手直接觸摸感應(yīng)電極可以正常動作,，可以確定為靈敏度不良,。

　　f.如果感應(yīng)開關(guān)會自動觸發(fā)，或觸發(fā)後很久才釋放,，先檢查電源是否穩(wěn)定,，如果電源是穩(wěn)定的則可能是過度靈敏，將Cs電容數(shù)值減少降低靈敏度再測試。

　　g. 如果是屬於布線不良或布線錯誤,，回到步驟3重新布線,。

　　h.只要將靈敏度調(diào)整到不會有不穩(wěn)定或不動作的現(xiàn)象就可以進(jìn)入下一階段再調(diào)整靈敏度。

　　5.裝入機(jī)殼內(nèi)

　　a. 感應(yīng)電路板裝入機(jī)殼內(nèi)測試是必須的步驟,，可以是手工機(jī)殼,，試模機(jī)殼最好是量產(chǎn)機(jī)殼，機(jī)殼外部的印刷及噴漆必須與量產(chǎn)時的漆料相同,。

　　b.機(jī)殼內(nèi)的組件必須齊全,，最好其他電路板都已經(jīng)安裝妥當(dāng)，且可以接上電源工作,，其他電路板工作正常與否無關(guān)緊要,，只要可以測試按鍵動作即可。

　　c.測試階段可以用一般無基材雙面膠黏貼,，但是正式量產(chǎn)建議采用3M 468MP或NITTO 818無基材雙面膠,。

　　6.測試靈敏度

　　a.適當(dāng)?shù)撵`敏度是手指輕輕接觸到面板，感應(yīng)開關(guān)有動作發(fā)生,，如果需要用很大的力氣按壓面板感應(yīng)開關(guān)才有動作,，或是手指還未接觸到面板感應(yīng)開關(guān)就有動作，是屬於靈敏度不良的狀況,。

　　b. Cs電容數(shù)值加大可以提高靈敏度,，數(shù)值減少是降低靈敏度，必須注意,，不同的IC會有不同的數(shù)值范圍限制,，請參考IC規(guī)格文件。

　　c. 提高靈敏度并不等於增加感應(yīng)距離,，在設(shè)計初期一定要確定面板的厚度,，感應(yīng)電極的面積一定要足夠。

　　d. 個別的感應(yīng)開關(guān)會因?yàn)槲恢玫牟煌?，受機(jī)構(gòu)或其他元件的影響不同,，所以靈敏度的調(diào)整是每一個感應(yīng)開關(guān)個別進(jìn)行的。

　　e.理想的靈敏度可以根絕感應(yīng)開關(guān)的誤動作,，增加ESD測試的耐受性,。(已經(jīng)測試通過25KV)

　　7.確定BOM

　　a. 到這個階段才能完全確定BOM并進(jìn)入試產(chǎn)及量產(chǎn)。

　　b. 與感應(yīng)相關(guān)的電阻及電容建議采用SMD元件,，電阻沒有特殊要求,，一般±10%誤差的即可，電容建議采用X7R誤差在±10%以內(nèi)的元件,。