PCB电路触摸按键设计
核桃设计分享 2025-01-02
触摸按键在实际的项目应用是非常多的,特别是消费类产品,本文针对触摸按键PCB布局走线进行展开,触摸的原理在这里简单的介绍一下:电容式触摸按键是通过检测触摸面板和环境的电容变化量来判断是否发生触摸事件的一种技术。手指接触触摸板的时候,会存在一定容量的电容,构成了电容的一极,而另一极就是PCB的铜皮,这样两者就可以组成了一个电容器。那专用的触摸芯片可以检测到路径上的总容量变化,当超过设定的阈值时,芯片就会做出判断。触摸感应盘常用以下两种方式:(1)在PCB上以焊盘的方式形成Sensor Pad,形状类别较多,常见为矩形和圆形。圆形矩形滑条

(2)感应弹簧

这里以YS806A这款触摸芯片为例,原理图如下图1所示:

图1原理图方面可以直接按照手册的典型图来即可,我们重点关注PCB的布局和走线。布局(1)触摸芯片电源管脚必须要加104的电容,且靠近芯片放置,保证电源的稳定,触摸输入通道上的电阻要靠近芯片放置。(2)触摸功能部分器件不能靠近高热高频器件进行布局,比如开关电源和高功率器件(发热量大)(3)Sensor Pad到触摸芯片之间的距离不能过长,走线越短越好。走线(1)触摸芯片的电源管脚需加粗处理,满足功耗要求。(2)Sensor Pad与触摸芯片之间的走线要做到短和细(建议7~10mil),以保证信号稳定。(3)Sensor Pad之间的走线尽量保证3W以上的间距。(4)触摸通道的走线尽量不要打孔换层,即使要打孔也要控制在两个以内。(5)触摸部分的走线远离高频通讯线,如果无法避免,尽量做到垂直走线,而不能平行走线。(6)如果Sensor Pad的灵敏度足够的情况下,可在Sensor Pad周边铺上GND铜皮,可改善Sensor Pad的稳定性。(7)Sensor Pad(圆形)的尺寸可设计在8~20mm之间,面积大小和灵敏度有关,最小面积最好控制在5mm以上。(8)Sensor Pad之间的距离保持至少1mm以上。(9)Sensor Pad与铺地之间的间距建议0.5mm~1mm。两者的间距越大,Sensor Pad的电容就越小,RC振荡的频率就越大,灵敏度就越高,但是间隔太大或者不铺地的情况下,对电磁场的约束小,抗干扰能力下降。间距太小,电容越大,灵敏度降低。(10)对于1mm以上厚度的PCB,而且面板厚度在2mm以下的亚克力,建议Sensor Pad做铺网格地处理。(11)对于1mm以下厚度的PCB,建议Sensor Pad正下方不铺GND和不走其他信号线。触摸面板(1)触摸面板禁止使用金属和含碳等导电材质,使用亚克力是没有问题的。(2)触摸面板的厚度尽量薄,建议3mm~6mm。(3)触摸面板材质应该是绝缘或者非导电材质才行。(4)Sensor Pad与触摸面板之间如果有缝隙,可以使用感应弹簧来填补这个缝隙。


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