触控设计注意事项:覆盖层选择、电磁兼容性、PCB布局走线
覆盖物选择
选择覆盖材料考虑的关键因素:电容耦合性能(介电常数)材料上需要注意,介电常数越高,手指与传感器板之间的电容耦合性能就越好,如下几款材料,除空气、木头外,都适合用作覆盖材料。
厚度上必须注意,对应不同材料触控芯片都会有最大的覆盖物厚度限制,比如大多数芯片方案玻璃的最大厚度必须控制在3mm以内,超过这个厚度,触控灵敏度明显下降。
电磁兼容性(EMC)
电磁兼容性与材料、结构、电路设计都相关;材料上,如下为一些常用材料12kV ESD保护的最小厚度,在结构上,避免触控板与外界直接可物理接触;
- 在触摸芯片VDD与GND之间并联放置0.1uf电容,起退耦和旁路作用,该电容尽量接近芯片电源;
- 适当增大触控按键通道匹配电阻,如在按键通道引线上靠近芯片端串联100Ω电阻,可以降低脉冲电平边沿的陡峭程度,减少高次谐波。该匹配电阻是否需要预留具体参考芯片推荐设计;
- 铺地,将触控焊盘到芯片之间的走线进行包地处理,吸收电磁辐射,另外,焊盘背面若铺地,可采用网格铺地的方式,既保证灵敏度,又可提升抗干扰能力。针对不同芯片设计效果,有些方案可能会推荐实铺地的方式
PCB布局走线
- 尽量减少走线和触控传感器的的寄生电容,当走线缩短变窄时,走线电容会变小,有些芯片为了调节走线电容,会在芯片端预留电容位置,用以调节灵敏度;
- 走线宽度、间隙查看芯片推荐值,以sypress Capsense推荐为例:走线不能大于7mil(0.18mm),走线必须围绕着网格接地,且走线与接地间的间隙介于 10 mil 到20 mil(0.25 mm 到 0.51 mm)之间;
- 为避免信号串扰,不要在通信线路接近的地方走线,如果必须交叉,则需要确保交叉点呈直角
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