电容触摸式按键设计规范及注意事项

电容按键布线规则参考[new]

电容按键布线规则一、布局:1.触摸通道与触控芯片、其它元件布局在不同的层。

2.触摸通道电阻尽量靠近芯片。

3.芯片大小滤波电容靠近芯片放置。

4.预留测试接口，以方便调试。

二、走线：1. 尽量把触摸通道走线放在底层，触摸通道在顶层。

2. 触摸通道、触摸通道走线与铺地之间的间距至少30mil。

3. 不要把触摸通道走线布置在触摸通道下面。

4. 触摸通道走线间距应当至少是触摸通道走线宽度的两倍。

5.时钟、数据或周期信号走线都不应该与触摸通道走线相邻平行布设。

这些信号线应当尽可能地与触摸通道走线垂直，或者布设在PCB的其他区域。

如果时钟、数据或任何周期信号走线确实需要与触摸的信号走线平行布设，它们应当被布设在不同的层并且不能重叠，而且应当尽可能地缩短信号线平行部分的长度。

6.电源走线,触摸芯片最好用一根独立的走线从板子的供电点取电，不要和其他的电路（如LED回路）共用电源回路。

触摸IC的供电从滤波电路输入，保持VDD与VSS并行，输入路径短而粗（40mil左右）。

7.采用星形接地,触摸芯片的地线不要和其他电路共用，应该单独连到板子电源输入的接地点，也就是通常说的采用“星形接地”。

8.单面板走线，如果采用单面PCB板，并用弹簧或其它导电物体做感应通道，感应通道到触控IC引脚的连线不走或少走跳线。

9.Sensor走线长度：或，这样可以减少来自射频的干扰。

10.Sensor通道电阻：500Ω~2K,起衰减共振作用。

三、铺地：1.空白的地方可以网格铺地(线宽6mil、网格大小为30mil)。

2.触摸通道正对背面稍大些面积不要铺地，如果需要在比较潮湿的环境工作时，触摸通道所在层不要铺地。

3.为降低串扰，应当尽可能地增大两个触摸通道之间的间距以及触摸通道与触摸通道走线之间的距离。

在可能的情况下，在两个触摸通道之间铺地、触摸通道走线之间加入铺地。

4.铺地被用来填充PCB的空白区域，铺地能够帮助触摸模块屏蔽外部噪声源，还能够稳定触摸线路的固有电容。

电容触摸式按键设计规范及注意事项

电容触摸式按键设计规范及注意事项技术研发中心查达新所有电容式触摸传感系统的核心部分都是一组与电场相互作用的导体。

在皮肤下面，人体组织中充满了传导电解质(一种有损电介质)。

正是手指的这种导电特性，使得电容式触摸式按键应用于电路中，替代传统的机械式按键操作。

关于电容触摸式按键设计，有下列要求：1.PCB触摸焊盘①.感应按键面积，即焊盘接触面积应不小于手指面积的2/3，可大致设计为5*6mm、6*7mm；且按键间的距离不小于5mm，如下图：②.连接触摸按键的走线，若是双面板尽可能走按键的背面，走在正面的画需保证离其他按键2mm以上间距；③.感应按键与覆铜的距离不小于2mm，减少地线的影响；2.感应按键面壳或外壳①.面壳材料只要不含有金属都可以，如：塑胶，玻璃，亚克力等。

若面壳喷漆，需保证油漆中不含金属，否则会对按键产生较大影响，可用万用表电阻档测量油漆表面导电程度，正常不含金属油漆的面壳电阻值应为兆欧级别或无穷大。

通常面壳厚度设置在0～10mm之间。

不同的材料对应着不同的典型厚度，例如亚克力材料一般设置在2mm～4mm之间，普通玻璃材料一般设置在3mm～6mm之间。

②.可以用3M胶把按键焊盘与面壳感应端黏连、固定，或者通过弹簧片方式焊接在PCB焊盘的过孔上与面壳感应端相连；如下图：③.触摸按键PCB与触摸面板通过双面胶粘接，双面胶的厚度取0.1～0.15mm 比较合适，推荐采用3M468MP，其厚度0.13mm。

要求PCB与面板之间没有空气，因为空气的介电系数为1，与面板的介电系数差异较大。

空气会对触摸按键的灵敏度影响很大。

所以双面胶与面板，双面胶与PCB粘接，都是触摸按键生产装配中的关键工序，必须保证质量。

PCB与双面板粘接，PCB带双面胶与面板装配时都要用定位夹具完成装配，装配完成后，要人工或用夹具压紧。

为了保证PCB板与面板之间没有空气，需要在双面板上开孔和排气槽，并且与PCB上开孔配合。

设计夹紧夹具时，重点压触摸按键的部位，确保感应部位没有空气。

电容式触摸屏设计规范_专业版

5.2.4 SiO2Metal除FPC bonding以外，需覆盖SiO2保护（SIO2掩模公差±0.35mm）5.3 铬版各标记设计:铬版上面各标记设计如下5.3.1 切割标记切割记号：尺寸如下图,作用为定位玻璃的切割尺寸，控制玻璃的切割精度，要求切割精度为±0.05mm,此标识仅适用Metal层5.3.2 产品型号模号（metal层专用）排版模号：为便于不良品分析，在每一单粒图形上标示一代号，如”A1,A2,….B1,B2…”,，横向用数字递增，纵向用字母递增，例：TP10293A A1TP10293A,为产品流水号A1为产品的模号5.3.3 各膜层标识：Mask 表示铬版，Oc表示该层为oc层，且膜面向上,TP30327A为产品的型号，V0表示版本号Metal表示该层为metal层，且膜面向下；此标识各层都需要，而且需位于成品功能区以外5.3.14 ITO方阻测试块标记：为测试ITO镀膜后的方阻，在非图形区域制作四个尺寸为30mm*30mm的ITO测试方块，由于ITO为透明的材料，故在ITO方块边缘制作线宽为0.2mm*0.2mm的方框（若边框较小，可以调整方块的大小，最小制作为10mm*10mm）具体如下图所示：ITO测试方块金属边框5.3.15 保护蓝胶丝印对位标记：在ITO Glass切割之前要对图案进行保护，即玻璃正反面丝印保护蓝胶，则需要在ITO Glass的MT层上制作对位标记以保证保护蓝胶与玻璃的丝印位置，对位标记设计尺寸如下图所示：5.3.16 形版的命名方法：A．铬版：在该产品的型号前面加上图形铬版的代号MASK；B．菲林版：在该产品的型号前面加上图形菲林的代号SF；如：MASK096064-101A-1、SF096-064-101A-15.3.17 走线设计一般情况（mm）极限值（mm）ITO 线粗尽量粗0.03(铬版)Metal 线粗尽量粗0.03、0.05(铬版)Gap 尽量大0.036 ITO Film结构Sensor设计ITO Film结构Sensor结构暂时有两种，两层ITO Film和三层ITO Film结构。

电容式触摸按键解决方案

电容式触摸按键解决方案一、方案简介在便携式媒体播放器和移动手持终端等大容量、高可视性产品的应用中,触摸按键已被广泛采用.由于其具有方便易用,时尚和低成本的优势,越来越多的电子产品开始从传统机械按键转向触摸式按键.触摸按键方案优点:1、没有任何机械部件,不会磨损,无限寿命,减少后期维护成本.2、其感测部分可以放置到任何绝缘层〔通常为玻璃或塑料材料〕的后面,很容易制成与周围环境相密封的键盘.以起到防潮防水的作用.3、面板图案随心所欲,按键大小、形状任意设计,字符、商标、透视窗等任意搭配,外型美观、时尚,不褪色、不变形、经久耐用.从根本上解决了各种金属面板以与各种机械面板无法达到的效果.其可靠性和美观设计随意性,可以直接取代现有普通面板〔金属键盘、薄膜键盘、导电胶键盘〕,而且给您的产品倍增活力！4、触摸按键板可提供UART、IIC、SPI等多种接口,满足各种产品接口需求.二、原理概述如图1所示在PCB上构建的电容器,电容式触摸感应按键实际上只是PCB上的一小块"覆铜焊盘〞,触摸按键与周围的"地信号〞构成一个感应电容,当手指靠近电容上方区域时,它会干扰电场,从而引起电容相应变化.根据这个电容量的变化,可以检测是否有人体接近或接触该触摸按键.接地板通常放置在按键板的下方,用于屏蔽其它电子产品产生的干扰.此类设计受PCB 上的寄生电容和温度以与湿度等环境因素的影响,检测系统需持续监控和跟踪此变化并作出基准值调整.基准电容值由特定结构的PCB产生,介质变化时,电容大小亦发生变化.图1 PCB上构建开放式电容器示意图三、方案实现该系列电容式触摸按键方案,充分利用触摸按键芯片内的比较器特性,结合外部一个电容传感器,构造一个简单的振荡器,针对传感器上电容的变化,频率对应发生变化,然后利用内部的计时器来测量出该变化,从而达到响应触摸功能的实现.该芯片内部本身集成了电容式触摸传感模块,可以做到一个I/O口对应一个按键,外围电路简洁、无需外部组件的情况下即可通过片上振荡器和电容式触摸感应IO实现触摸按键接口；1.8-3.6V宽电压工作X围,支持电池供电.超低功耗触摸按键待机电流消耗可低至1uA、最大工作电流0.8mA;MCU内部的数控振荡器<DCO>,可提供高达16MHz的频率,能在1uS时间内激活并实现稳定工作.MCU上电启动自动校准,生产、测试过程简单；可支持按钮、滑块、滚轮以与近距离传感器；适用于5mm以内的任何绝缘材料、如玻璃、陶瓷、塑料等；灵敏度可调节,具有很高的调节性；具有先进的防干扰措施,防止按键误动作,全自动补偿,不受环境温湿度影响.通讯接口多样性：提供IIC、SPI、UART等接口.图2 方案示意图四、触摸按键原理图图3 子机21键触摸按键方案原理图五、实物图片图4 无绳子机21键PCB六、电路板布局注意事项：1．将电路连接到触摸板由于电线会增加基准电容,因此应尽量缩短触摸板的连接线.由于弯曲可能影响整个电容变化,连接线应尽可能保持稳定的形状,这点同样非常重要.由于触摸板驱动电路本身具有高阻抗,因此应避免将高速或大电流驱动电线靠近触摸板电线.1.触摸板的形状和大小可使用标准实体填充的圆形或方形按键板. 可在按键板上钻孔以便提供背光,这不会影响电容性能. 按键板周围通常是接地区域. 可以使用网状和实体填充. 与接地区域的间隙通常为按键板尺寸的1/20. 如果使用10mm的按键板,则适合使用0.5mm的间隙〔请参见图5〕.图5 触摸板的大小和形状在滚动条应用中,按键板应紧密地封装在一起. 在此情况下,未使用的相邻按键板将通过器件接地.这将在活动按键板周围形成动态接地平面.通常,按键板尺寸越大,其敏感度就越高.该限制是当手指无法覆盖按键板区域时,增加按键板尺寸并不会产生更好的效果.按键板与接地平面之间的间隙也会影响其敏感度.在滚动条应用中,按键板不能太大,这一点很重要. 普通手指应能覆盖一个半大小的触摸板.2.PCB厚度与非活动表面接地由于电容器传感器板通常放置在其它电子器件的顶部,这有助于将地线排在PCB的下侧,使传感器能够屏蔽下方电子器件产生的辐射噪声.如果采用FR4材料,PCB的厚度对传感器影响不大. 若采用柔性PCB材料,如聚酰亚胺薄膜<Kapton>,那么材料越薄,下方的接地板就更靠近传感器按键的表面,且可能干扰其电容性能. 通过使用40%或更小的网状接地可以减小耦合区域,从而能够降低此影响.七、覆盖1．覆盖材料选择覆盖材料时须考虑两大因素：电容耦合性能〔介电常数〕静态击穿特性表1显示了一些常用材料的介电常数：材料的介电常数越高,手指与传感器板之间的电容耦合性能就越佳.除空气和某些木头外,上述材料非常适合用作覆盖材料.由于空气具有较低的电容耦合特征,因此应尽量不要在传感器板与覆盖材料之间留有空隙.空隙还可能聚集水分,当温度突然改变时这些水分可能凝聚到传感器表面. 请参阅8.3 Section了解有关粘合和填充复合材料的信息.表2显示通过覆盖一些常用材料,可避免出现12kV损坏的最小厚度：要增强ESD保护,可添加一层聚酰亚胺薄膜,这可以大幅提高覆盖层的击穿容限.2. 覆盖层厚度与敏感度对比覆盖层厚度通常与敏感度成反比,也成反向指数关系.诸多因素可能影响电容传感板的敏感度：按键板尺寸覆盖层材料与其厚度感应方法增益〔包括IIR滤波器增益和时钟速度〕3.粘合和其它填充复合材料在大多数应用中,传感器电极与覆盖层材料之间应密封耦合.设计人员可以在填充表中选择以机械方式还是粘合方式将覆盖层材料按压在PCB板上.选择粘合剂时须考虑两大因素：材料不得携带电荷并且不得影响电容性能〔因此,它应当为绝缘体〕.材料不会吸收水分.3M™ 467MP和468MP高性能丙烯酸双面胶带具有4.2mil 58磅涂有聚乙烯的牛皮卡纸,是此应用的理想选择.技术支持：胡立忠：0752-*******转816 ：0752-*******：402290722八、通讯协议描述：3.通讯总线：a.工业标准NXP I2C 总线协议.b.本部件工作在SLA VE模式.c.可支持最大速率：400Kbps.d.本部件I2C地址〔7位〕0x6E.*MASTER读数据指时序：Start->发写命令〔0xDC〕->等待应答->写字节偏移地址<0x00>< 本方案直接从0X00开始读数据>->等待应答-> Stop->Start->发读命令<0xDD>->等待应答->读数据->非应答->Stop其它指令请参考标准I2C协议,不再详述.2．中断Pin置低：检测到按键,从0x00地址开始读4个字节按键数据.置高：无任何按键被检查到.3.I2C寄存器定义所有寄存器初始值：0x00Bit置1：对应按键按下.Bit置0：对应按键释放.DECT彩屏子机触摸按键图片数字无绳子机21键键值对应表：V oIP+DECT+MID方案触摸按键图片VoIP座机按键丝印板图座机按键键值对应表：。

触摸按键设计地的要求的要求规范

cx电压从0开始充电，一直到v1上图右边是一个最基本的触摸按键，中间圆形绿色的为铜（我们可以称之为按键），在这些按键中会引出一根导线与MAU相连，MAU通过这些导线来检测是否有按键按下，外围的绿色也是铜不过这些铜与GND大地相连，在按键和外围铜直接是空隙（空隙d）上图右边是左图的截面图，当没有手指接触时只有一个电容cp,，当有手指接触时，按键通过手指就形成了电容cf二。

硬件连接电容式触摸按键原理现阶段，随着电容式触摸按键在外形美观和使用寿命等方面都优于传统的机械按键，电容式触摸按键的应用领域也日益广泛，包括家电、消费电子、工业控制和移动设备等。

本文就一种具体的电容式触摸开关芯片SJT5104介绍一下电容式触摸按键的基本工作原理和材料选择。

一工作原理任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。

当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。

电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后，将输出某个按键被按下的确定信号。

电容式触摸按键因为没有机械构造，所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰会更加敏感，因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。

二触摸PAD设计1. 触摸PAD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，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。

2. 触摸PAD形状原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。

作者推荐做成边缘圆滑的形状，可以避免尖端放电效应。

一般应用圆形和正方形较常见。

触摸按键原理及设计要点

触摸按键原理及设计要点
触摸按键的原理
在现代电子设备中，触摸按键可以被认为是一种非常重要的交互方式，它大大提高了人类和机器之间的交互体验。

触摸按键的原理是使用一个光
电继电器来控制外部设备的电源。

当按下触摸按键时，光电继电器会产生
一个短暂的电流，这个电流会激发外部设备的继电器，从而控制电源的开关。

触摸按键的设计要点
1.选用高品质的外壳材料。

触摸按键的外壳材料有很大的影响，它的
耐用性，强度，重量和抗紫外线性都会影响触摸按键的使用体验。

2.确定合适的排布方式。

触摸按键的排布对交互体验至关重要，排布
合理能够有效减少用户的操作负担，促进更高的交互效率。

3.选择高性能的光电继电器。

光电继电器是触摸按键的核心组件，它
的性能直接影响触摸按键的稳定性和可靠性。

4.优化触摸按键的交互体验。

在设计触摸按键时，应当注意交互方式
的细节，比如按键的阻尼效果，触摸面板的颜色和材质等。

5.有效保护电源线路。

触摸按键的电源线路通常比较复杂，应该采取
有效的措施来防止外界的干扰，例如接地，加屏，加射频滤波器等。

6.注意电磁兼容性。

电容式触摸感应按键技术及常见问题解决办法

电容式触摸感应按键技术及常见问题解决办法浅谈电容式触摸感应按键技术及常见问题解决办法市场上的消费电子产品已经开始逐步采用触摸感应按键，以取代传统的机械式按键。

针对此趋势，Silicon Labs公司推出了内置微控制器（MCU）功能的电容式触摸感应按键（Capa citive Touch Sense）方案。

电容式触摸感应按键开关，内部是一个以电容器为基础的开关。

以传导性物体（例如手指）触摸电容器可改变电容，此改变会被内置于微控制器内的电路所侦测。

图1：电容式触摸感应按键的基本原理一种可侦测因触摸而改变的电容的方法电容式触摸感应按键的基本原理就是一个不断地充电和放电的张弛振荡器。

如果不触摸开关，张弛振荡器有一个固定的充电放电周期，频率是可以测量的。

如果我们用手指或者触摸笔接触开关，就会增加电容器的介电常数，充电放电周期就变长，频率就会相应减少。

所以，我们测量周期的变化，就可以侦测触摸动作。

具体测量的方式有二种：（一）可以测量频率，计算固定时间内张弛振荡器的周期数。

如果在固定时间内测到的周期数较原先校准的为少，则此开关便被视作为被按压。

（二）也可以测量周期，即在固定次数的张弛周期间计算系统时钟周期的总数。

如果开关被按压，则张弛振荡器的频率会减少，则在相同次数周期会测量到更多的系统时钟周期。

Silicon Labs推出的C8051F9xx微控制器（MCU）系列，可通过使用芯片上比较器和定时器实现触摸感应按键功能，连接最多23个感应按键。

而且无须外部器件，通过PCB走线/开关作为电容部分，由内部触摸感应按键电路进行测量以得知电容值的变化。

图2：Silicon Labs推出的C8051F9xx微控制器（MCU）系列以Silicon Labs的MCU实现触摸感应按键利用Silicon Labs其它MCU系列，仅需搭配无源器件，即可实现电容式触摸感应按键方案。

与C8051F93x-F92x方案相比，唯一所需的外部器件是（3+N）电阻器，其中N是开关的数目，以及3个提供反馈的额外端口接点。

触摸按键设计规范

cx电压从0开始充电，一直到v1上图右边是一个最基本的触摸按键，中间圆形绿色的为铜（我们可以称之为按键），在这些按键中会引出一根导线与MAU相连，MAU通过这些导线来检测是否有按键按下，外围的绿色也是铜不过这些铜与GND大地相连，在按键和外围铜直接是空隙（空隙d）上图右边是左图的截面图，当没有手指接触时只有一个电容cp,，当有手指接触时，按键通过手指就形成了电容cf二。

硬件连接电容式触摸按键原理现阶段，随着电容式触摸按键在外形美观和使用寿命等方面都优于传统的机械按键，电容式触摸按键的应用领域也日益广泛，包括家电、消费电子、工业控制和移动设备等。

本文就一种具体的电容式触摸开关芯片SJT5104介绍一下电容式触摸按键的基本工作原理和材料选择。

一工作原理任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。

当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。

电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后，将输出某个按键被按下的确定信号。

电容式触摸按键因为没有机械构造，所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰会更加敏感，因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。

二触摸PAD设计1. 触摸PAD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，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。

2. 触摸PAD形状原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。

作者推荐做成边缘圆滑的形状，可以避免尖端放电效应。

一般应用圆形和正方形较常见。

触摸感应按键设计指南

触摸感应按键设计指南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。

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/Cp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。

二、PCB设计考虑1、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的好得多）。

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。

触摸按键设计规范

cx电压从0开始充电，一直到v1上图右边是一个最基本的触摸按键，中间圆形绿色的为铜（我们可以称之为按键），在这些按键中会引出一根导线与MAU相连，MAU通过这些导线来检测是否有按键按下，外围的绿色也是铜不过这些铜与GND大地相连，在按键和外围铜直接是空隙（空隙d）上图右边是左图的截面图，当没有手指接触时只有一个电容cp,，当有手指接触时，按键通过手指就形成了电容cf二。

硬件连接电容式触摸按键原理现阶段，随着电容式触摸按键在外形美观和使用寿命等方面都优于传统的机械按键，电容式触摸按键的应用领域也日益广泛，包括家电、消费电子、工业控制和移动设备等。

本文就一种具体的电容式触摸开关芯片SJT5104介绍一下电容式触摸按键的基本工作原理和材料选择。

一工作原理任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。

当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。

电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后，将输出某个按键被按下的确定信号。

电容式触摸按键因为没有机械构造，所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰会更加敏感，因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。

二触摸PAD设计1. 触摸PAD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，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。

2. 触摸PAD形状原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。

作者推荐做成边缘圆滑的形状，可以避免尖端放电效应。

一般应用圆形和正方形较常见。

电容按键布线规则参考[new]

电容按键布线规则一、布局:1.触摸通道与触控芯片、其它元件布局在不同的层。

2.触摸通道电阻尽量靠近芯片。

3.芯片大小滤波电容靠近芯片放置。

4.预留测试接口，以方便调试。

二、走线：1. 尽量把触摸通道走线放在底层，触摸通道在顶层。

2. 触摸通道、触摸通道走线与铺地之间的间距至少30mil。

3. 不要把触摸通道走线布置在触摸通道下面。

4. 触摸通道走线间距应当至少是触摸通道走线宽度的两倍。

5.时钟、数据或周期信号走线都不应该与触摸通道走线相邻平行布设。

这些信号线应当尽可能地与触摸通道走线垂直，或者布设在PCB的其他区域。

如果时钟、数据或任何周期信号走线确实需要与触摸的信号走线平行布设，它们应当被布设在不同的层并且不能重叠，而且应当尽可能地缩短信号线平行部分的长度。

6.电源走线,触摸芯片最好用一根独立的走线从板子的供电点取电，不要和其他的电路（如LED回路）共用电源回路。

触摸IC的供电从滤波电路输入，保持VDD与VSS并行，输入路径短而粗（40mil左右）。

7.采用星形接地,触摸芯片的地线不要和其他电路共用，应该单独连到板子电源输入的接地点，也就是通常说的采用“星形接地”。

8.单面板走线，如果采用单面PCB板，并用弹簧或其它导电物体做感应通道，感应通道到触控IC引脚的连线不走或少走跳线。

9.Sensor走线长度：或，这样可以减少来自射频的干扰。

10.Sensor通道电阻：500Ω~2K,起衰减共振作用。

三、铺地：1.空白的地方可以网格铺地(线宽6mil、网格大小为30mil)。

2.触摸通道正对背面稍大些面积不要铺地，如果需要在比较潮湿的环境工作时，触摸通道所在层不要铺地。

3.为降低串扰，应当尽可能地增大两个触摸通道之间的间距以及触摸通道与触摸通道走线之间的距离。

在可能的情况下，在两个触摸通道之间铺地、触摸通道走线之间加入铺地。

4.铺地被用来填充PCB的空白区域，铺地能够帮助触摸模块屏蔽外部噪声源，还能够稳定触摸线路的固有电容。

触摸按键设计规范

cx电压从0开始充电，一直到v1上图右边是一个最基本的触摸按键，中间圆形绿色的为铜（我们可以称之为按键），在这些按键中会引出一根导线与MAU相连，MAU通过这些导线来检测是否有按键按下，外围的绿色也是铜不过这些铜与GND相连，在按键和外围铜直接是空隙（空隙d）上图右边是左图的截面图，当没有手指接触时只有一个电容cp,，当有手指接触时，按键通过手指就形成了电容cf二．硬件连接电容式触摸按键原理现阶段，随着电容式触摸按键在外形美观和使用寿命等方面都优于传统的机械按键，电容式触摸按键的应用领域也日益广泛，包括家电、消费电子、工业控制和移动设备等。

本文就一种具体的电容式触摸开关芯片SJT5104介绍一下电容式触摸按键的基本工作原理和材料选择。

一工作原理任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与也可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。

当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与构成的感应电容并联焊盘与构成的感应电容，会使总感应电容值增加。

电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后，将输出某个按键被按下的确定信号。

电容式触摸按键因为没有机械构造，所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰会更加敏感，因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。

二触摸PAD设计1. 触摸PAD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，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。

2. 触摸PAD形状原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。

作者推荐做成边缘圆滑的形状，可以避免尖端放电效应。

一般应用圆形和正方形较常见。

3. 触摸PAD面积大小按键感应盘面积大小：最小4mm×4mm，最大30mm×30mm。

触摸按键设计要求规范

cx电压从0开始充电，一直到v1上图右边是一个最基本的触摸按键，中间圆形绿色的为铜（我们可以称之为按键），在这些按键中会引出一根导线与MAU相连，MAU通过这些导线来检测是否有按键按下，外围的绿色也是铜不过这些铜与GND大地相连，在按键和外围铜直接是空隙（空隙d）上图右边是左图的截面图，当没有手指接触时只有一个电容cp,，当有手指接触时，按键通过手指就形成了电容cf二。

硬件连接电容式触摸按键原理现阶段，随着电容式触摸按键在外形美观和使用寿命等方面都优于传统的机械按键，电容式触摸按键的应用领域也日益广泛，包括家电、消费电子、工业控制和移动设备等。

本文就一种具体的电容式触摸开关芯片SJT5104介绍一下电容式触摸按键的基本工作原理和材料选择。

一工作原理任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。

当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。

电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后，将输出某个按键被按下的确定信号。

电容式触摸按键因为没有机械构造，所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰会更加敏感，因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。

二触摸PAD设计1. 触摸PAD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，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。

2. 触摸PAD形状原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。

作者推荐做成边缘圆滑的形状，可以避免尖端放电效应。

一般应用圆形和正方形较常见。

触摸感应按键PCB设计要点

宝华电容式触摸感应按键面板 PCB设计指南1.触摸感应面板PCB设计的基本原则1.1. 遵循通常的数模混合电路设计的基本原则。

宝华电子的电容式触摸感应芯片，内部既成了精密电容测量的模拟电路，因此进行PCB设计时应该把它看成一个独立的模拟电路对待。

遵循通常的数模混合电路设计的基本原则。

1.2. 采用星形接地具体要求是触摸芯片的地线不要和其他电路公用，应该单独连到板子电源输入的接地点，也就是通常说的采用“星形接地”。

1.3. 电源上产生的噪声对触摸芯片的影响电源回路也应遵循同样地处理办法。

触摸芯片最好用一根独立的走线从板子的供电点取电，不要和其他的电路共用电源回路。

如果做不到完全独立，也应该保证供电的电源线先进入触摸芯片的电源然后再引到其它的电路的电源。

这样可以减小其他电路在电源上产生的噪声对触摸芯片的影响。

图1为以上说明的电源和地线连接方法示意图图1：电源和地线连接方法示意图2.通过EMC测试的设计建议触摸芯片需要在传感器通道上加交流脉冲信号来测量感应盘上的电容变化。

所以传感器通道会向外发射电磁波。

如果产品需要通过严格的FCC测试。

建议从以下方面减小触摸芯片对外的辐射。

2.1. 使用退藕电容触摸芯片的供电请加退藕电容，这可以减小触摸芯片对电源的干扰。

一般在芯片的VCC和GND端并接一个104的瓷片电容，就可以起到退藕和旁路的作用。

退藕电容应该尽量接近芯片放置。

2.2. 使用较低的工作电压：使用3.3V给触摸芯片供电，这样可以有效降低触摸芯片的交流脉冲的幅度。

2.3. 适当加大通道匹配电阻适当加大触摸芯片传感器通道上串接的匹配电阻阻值，这样可以降低交流脉冲边沿的陡峭程度，减小高次谐波。

匹配电阻加大后会降低感应的灵敏度，这可以通过加大感应度调节电容CSEL的值来进行调整。

2.4. 正确铺地无论使用单面PCB板和双面PCB板，PCB的空白处都应铺地，并用地将按键感应盘到IC 的输入引脚之间的连线包起来，可以吸收电磁波辐射，提升EMC指标，使用双面板，铺地方法有特别要求，参见第5条。

电容式触摸屏设计规范

电容式触摸屏（TP）设计规范1.目的规范电容式触摸屏的设计，总结经验，提高设计人员的设计水平及效率，确保触摸屏模块设计合理符合要求，性能可靠。

2.适用范围本公司所有电容式触摸屏的设计。

3.定义无4.职责4.1 研发部：负责制定和维护（修改更新）本规范；5.作业流程与内容5.1 工程图设计5.1.1 标准图框及布局5.1.1.1 标准图框包括：名称区、参数区、信息栏、变更内容区及其它图面信息等；5.1.1.2 布局包括：丝印效果图、正视图、侧视图、背视图、局部放大图（打印导致不清晰的重要部位，需要对相应部位做放大处理）等；5.1.1.3 在图框外侧放置天线位置图；5.1.1.4 采用第三角绘制图面；5.1.1.5 统一字体为Cambria，图纸标注要清晰（箭头大小及字号根据图纸大小进行调整），必须保证图纸打印后清晰。

5.1.2 丝印效果图（正视图）5.1.2.1 盖板正视图，该视图应包含盖板外形、听筒孔、MIC孔、盖板视窗及相关印刷孔；5.1.2.2 必须注明丝印效果及通孔。

5.1.3 正视图5.1.3.1 该视图包含正面保护膜、盖板（外形、丝印图形）、FPC图形及相关尺寸；5.1.3.2 需标注重点尺寸及公差如下：5.1.4 侧视图5.1.4.1 该视图应表示TP的层状结构，并包含TP各层的厚度，FPC元件区域总厚度及其它辅料厚度；5.1.4.2 需标注重点尺寸及公差如下：5.1.5 背视图5.1.5.1 该视图应包含sensor、保护膜、泡棉、导光膜及LCM的外形尺寸、定位尺寸；FPC及相关尺寸；5.1.5.2 需标注重点尺寸及公差如下：5.1.6 FPC出线图5.1.6.1 如果FPC连接方式为ZIF ,则必须标注以下尺寸：5.1.6.2如果TP与主板的连接方式为B2B ,则必须标注以下尺寸：5.1.6.3 以下尺寸根据图纸在正视图或者背视图上灵活标注：5.1.6.4 接口定义管脚定义及描述电压值填写完整（例如：下图所示）备注：对于汇顶IC，一定要有ID识别定义。

触摸按键设计规范方案

五、SJT5104触摸IC介绍
1. 基本介绍
SJT5104 是一颗低成本高可靠度的电容式触摸感应IC，提供4 个触摸感应按键和4 个直接输出端口；建LDO 稳压电路，电源噪声耐受力高；外围元件少，设计简单，只需极少的元件即可完成硬件设计。提供2 种输出模式、输出高/低电平可选、2 种工作模式、多键消重功能、2 种输出型态。每个触摸感应按键的灵敏度均可根据需要自由调节，增加了产品的可操作性，使设计更加灵活多变。
二美观和使用寿命等方面都优于传统的机械按键，电容式触摸按键的应用领域也日益广泛，包括家电、消费电子、工业控制和移动设备等。本文就一种具体的电容式触摸开关芯片SJT5104介绍一下电容式触摸按键的基本工作原理和材料选择。
一工作原理
任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与也可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与构成的感应电容并联焊盘与构成的感应电容，会使总感应电容值增加。电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后，将输出某个按键被按下的确定信号。电容式触摸按键因为没有机械构造，所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰会更加敏感，因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。
三、触摸面板选择
1. 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**乙烯（pvc）、尼龙、树脂玻璃等，按键正上方1mm以不能有金属，触摸按键50mm以的金属必须接地，否则金属会影响案件的灵敏度。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涂料。
2. 触摸面板厚度
2. 触摸PAD形状
原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。作者推荐做成边缘圆滑的形状，可以避免尖端放电效应。一般应用圆形和正方形较常见。

影响电容式触摸按键灵敏度的因素及设计规范

2020年27期设计创新科技创新与应用Technology Innovation and Application影响电容式触摸按键灵敏度的因素及设计规范季盛浩（天津起跑线生物信息技术有限公司，天津300384）引言电容式传感器基本上可以分成几类：电场传感器、基于张弛振荡器的传感器、电荷转移（QT ）器件等。

大部分电容式传感器都是基于RC 充放电的原理，不同的只是检测的信号及其有效的算法。

有的判断充电电压阈值的变化，有的判断充电到一定电压阈值的时间变化，有的则判断一段时间内充电到阈值电压的次数变化（即频率变化）。

但是这些在总体上都有一些缺陷，在医疗电子消费类领域还没有得到广泛应用，还存在缺乏设计的灵活性和设计的精确度不好把握等问题。

尤其在触摸按键的设计过程中，对触模按键形状的设计，往往只能借鉴前人的设计值以及经验。

本文将对于触摸按键的理论设计以及对触摸按键灵敏度影响最大的因素做详细的讨论。

1影响触摸按键灵敏度的因素在触摸按键中主要使用的公式为：（1）平行板型电容器：其中，ε0：真空介电常数，8.85×10-12F/m ；εr ：感应电极面板介质的相对介电常数；A ：可被手指覆盖的电极区面积；D ：手指到感应电极表面的距离（即面板层厚度）；（2）RC 串联恒压充放电公式：其中，U A ：放电的截止电压，即充电起始电压；U B ：充电的截止电压，即放电起始电压；VCC ：电源电压；R ：振荡电阻；C ：为触摸按键的电容。

（3）则有电容单次充放电周期：根据公式1和公式6有实时采样值：当调试参数F 、MP 及U A 、U B 都确定后，实时采样值仅和电容C 和振荡电阻R 有关，且呈线性关系，系数为K ，C t为手指引入的电容，则有：公式8则灵敏度：公式9从以上公式可以看出，凡是影响到K 和C t 的参数均会影响到灵敏度，主要包括：供电电压的偏差（VCC ）面板层厚度误差（D ）、手指接触面积（A ）和面板层介质变化（εr ）。

电容式触摸屏设计规范_A1

电容式触摸屏设计规范_A1电容式触摸屏设计规范1目的规范电容式触摸屏（投射式）的设计，提高设计人员的设计水平及效率，确保触摸屏模块整体的合理性及可靠性。

2适用范围第五事业部TP厂技术部电容式触摸屏设计人员。

3工程图设计3.1工程图纸为TP模块的成品管控，以及出货依据，包含以下内容：3.1.1正面视图：该视图包含TP外形、view area、active area、FPC图形及相关尺寸.若TP需作表面处理，则必须对LOGO的位置、尺寸、材质、颜色、以及工艺进行标注。

需标注尺寸及公差如下：3.1.2侧视图：该视图表示出TP的层状结构，TP各层的厚度、材质、FPC厚度（含IC等元件）必须标注。

需要标注尺寸及公差如下：3.1.3反面视图：这一图层包含背胶、保护膜、泡棉及导光膜的外形尺寸，以及FPC背面的IC 及元件区尺寸。

需要标注尺寸及公差如下：3.1.4 FPC出线图：一般情况FPC的表示可以在正面视图中完成，主要反应FPC与主板的连接方式。

如果F P C连接方式为Z I F,则必须标注以下尺寸。

如果表：走线图表示TP内部走线,如下图所示：出线表为TP内部与外界的连接接口，电容的一般分I2C、SPI、USB,如下图所示：I2C 接口该部分对TP的常规非常规性能作重点表述，主要包括以下内容：3.2.1结构特性：包括lens材质，ITO膜的厂家及型号，IC型号322光学特性：包括透光率，雾度，色度等323电气特性：工作电流，反应时间等3.2.3机械特性：输入方式，表面硬度等3.2.4环境特性：工作温度，储存温度，符合BHS-001标准等以上特性如超出行业规格范围，需逐一标注，并让客户确认。

3.3图档管理图档管理这块需按以下原则进行相应维护：3.3.1按照命名规则填写图框，并签名。

3.3.2如有更改需有更改记录及版本升级，并需客户确认。

3.3.3模组图纸受控之前统一按照“X ” “ 0”为起始版本，所有升版动作都要求在更改记录框中有相应的内容与之对应。

电容式触摸IC使用注意事项

使用使用说明说明说明 V1.0一、Touch TouchP P ad 表面表面贴贴附物附物(Cover)(Cover)(Cover)材质材质材质要求要求要求::目前一般贴附物分三种:a. Plastic Cover(塑料)b. Mylar Cover(亚克力)c. Glass Cover(玻璃)注意：1．最大限制:Sensor 贴附物不可以是金属和含有导电或弱导电物质(如:碳等)的材质; 2. TouchPad 与Cover 之间需紧密的接合，尽量不要有空隙，所以机构设计需考虑组装方法.建议:将Sensor PCB 以胶直接贴附于Cover 下方，或可加上支撑架加以固定;二、Layout 注意事项注意事项:: 1. TouchPad 面积建议不小于25mm²(能穿透2mm 左右Cove),其感度与贴附物的材质,层数以及IC 的工作电压有关，材质越厚、层数越多,IC 工作电压越低，则感度越低,穿透相同厚度要求的TouchPad 面积越大；如果Cover 厚度大于3mm,尽量把PAD 做大一点(大于70 mm²).2. TouchPad 的形状如下均可:3. Touchpad 的下面尽量不要走线，特别是大电流电路和脉冲信号电路；4. Touchpad 的Trace 线宽: 6～10mil,建议尽量小;5. Touchpad 的Trace 之间的间距D: D>10mil(0.254)；6. Touchpad 以及Trace 与地之间的间距D: D>20mil(1.27mm)；7. 避免Touchpad 的Trace 与其它数字电路及大电流电路（LED 驱动电路）并行走线，以免其相互干扰；8. Touchpad 的Trace 应尽量减少过孔； 9.走线图示如下:10. 铺地要求:正面: Trace:8mil,Gap:20mil(类似比例也可);背面: Trace:8mil,Gap:45mil(类似比例也可);11. TouchPad 的表面可以露铜或盖滤油,建议盖绿油,防止PAD 氧化.错误走线正确正确走线走线图形图形说明说明: 表示PCB 截面表示与PCB 截面垂直的走线表示与PCB 截面平行的走线TP 走线地线其他信号走线。