电容式触摸按键解决方案.doc

1
惠州市新中新电子技术开发
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。
PCB 厚度与非活动外表接地
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。 假设采用柔性 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外表，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。

5
惠州市新中新电子技术开发
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外表。 请参阅
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，可防止出现 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比照
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
覆盖层材料及其厚度
感应方法增益〔包括 IIR 滤波器增益和时钟速度〕

6
惠州市新中新电子技术开发
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。
3