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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。
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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。
电容式触摸屏设计规范作者：Willis，Tim【导读】：本文简单介绍了电容屏方面的相关知识，正文主要分为电子设计和结构设计两个部分。
电子设计部分包含了原理介绍、电路设计等方面，结构设计部分包好了外形结构设计、原料用材、供应商工艺等方面。
【名词解释】1. V.A区：装机后可看到的区域，不能出现不透明的线路及色差明显的区域等。
2. A.A区：可操作的区域，保证机械性能和电器性能的区域。
3. ITO：Indium Tin Oxide氧化铟锡。
涂镀在Film或Glass上的导电材料。
4. ITO FILM：有导电功能的透明PET胶片。
5. ITO GALSS：导电玻璃。
6. OCA：Optically Clear Adhesive光学透明胶。
7. FPC:可挠性印刷电路板。
8. Cover Glass（lens）：表面装饰用的盖板玻璃。
9. Sensor：装饰玻璃下面有触摸功能的部件。
（Flim Sensor OR Glass Sensor）【电子设计】一、电容式触摸屏简介电容式触摸屏即Capacitive Touch Panel（Capacitive Touch Screen），简称CTP。
根据其驱动原理不同可分为自电容式CTP和互电容式CTP，根据应用领域不同可分为单点触摸CTP和多点触摸CTP。
1、实现原理电容式触摸屏的采用多层ITO膜，形成矩阵式分布，以X、Y交叉分布作为电容矩阵，当手指触碰屏幕时，通过对X、Y轴的扫描，检测到触碰位置的电容变化，进而计算出手指触碰点位置。
电容矩阵如下图1所示。
图1 电容分布矩阵电容变化检测原理示意简介如下所示：名词解释：ε0：真空介电常数。
ε1 、ε2：不同介质相对真空状态下的介电常数。
S1、d1、S2、d2分别为形成电容的面积及间距。
图2 触摸与非触摸状态下电容分布示意非触控状态下：C=Cm1=ε1ε0S1/d1触控状态下：C=Cm1*Cmg/(Cm1+Cmg)，Cm1=ε1ε0S1/d1，Cmg=Cm1=ε2ε0S2/d2电容触摸驱动IC会根据非触控状态下的电容值与触控状态下的电容值的差异来判断是否有触摸动作并定位触控位置。
触摸屏设计规范一、 工程图设计当接到客户出图资料的第一时间先把客户资料审一遍，把客户的设计意图彻底的弄清楚明白，如客户资料 不全的或不明白的可以把它列出来，以邮件形式或电话方式联系客户把所有的不明项都要弄清楚。
咨询客户最好是 把所有的不明项都列出来再去跟客户联系，如电话打多了客户会反感的，也给别人的印象就是不专业，这点是需做 到的。
如客户无法回复的可以先自定义给客户确认，但要在邮件上说清楚，自定义时尽量按标准去设计，不要太随 意了。
工程图主要分为：产品外形正视图、右视图（结构图）、背视图、出线 FPC 、逻辑走线图（矩阵图）、备注栏、 装配示意图、图框1、 产品外形正视图：此视图为样品的实际外形图，包括外形尺寸，面版图案，冲孔的示意，还有就是逻辑分配区。
1、11、2面版外形按客户图档制作，公差为 0.1mm,冲孔最小 1.0 以上，冲孔到边致少 1.5mm,否则模具下料会拉伤 面版,图案线宽至少 0.15mm 以下，如没达到的需调整；右视图也就是结构图，我司所用的视角为第三视角，出图时要注意视角关系如下图 1-2 所示，结构图上 要求标示出所有材料名称及厚度，总厚度要按所选的材料计算出来，一般情况总厚度会偏上公差，所以 算出来的厚度不要偏上公差；选材时要按我司存来选取。
厚度公差为 0.1mm,1-2 1.311、3 背视图包括 TP 外形、背胶、补强等部分1、3、1 TP 外形在面版外形上内缩单 0.15mm ，只要保证 TP 外形不露出面版外形即可，冲孔部分一样，必要时 冲孔可以内缩 0.3mm,以保证组合公差，但如要在视窗上挖空的则要外扩至少单边 0.35mm 以上,见图 1.31;1、3、2 钢化玻璃一般情况下都做成 TP 一比一的，便于组合偏差，通常制作时会把 TP 部分内缩 0.05 制作，所 以四层结构的 TP 要比钢化玻璃小单边 0.05mm 见图 1.321．3.2 1.3.31、3、3 如钢化玻璃是在屏体中心的，钢化玻璃外形一定要比面版视窗大单边 1.5mm,否则会脱胞不良或造成上下 线短路，如图 1.33 所示，玻璃在屏体中心的建议客户下线 OCA 保留，以方便生产同时也方便客户上机时不用再贴 双面胶，另外钢化玻璃尽量做成直角，不要倒角，以减少制作难度.1．3、4 钢化玻璃孔到边最小距离为 2.0mm,长为 5mm.否则钢化玻璃易断，内角不能做成直角的，只能做圆角 R0.5 以上，钢化玻璃的厚度有 0.4mm 、0.5mm 、0.55mm(此钢化玻璃没货，需进口，价格高)、0.7mm 、0.8mm. 选择时就注意，另外钢化玻璃是小能做的孔是 1.8mm 的，小于 1.8mm 的很难做。
电容式触摸屏设计规范V1.0历次修正记录序号变更日期原因变更摘要版本提出者批准1 2011-10-14 创建第一个发布版本V1.0 WillisTim2 2011-17-19 创建第2个发布版本提交人Willis 部门组件研发审核人目录电容式触摸屏设计规范 (1)【目的】 (2)【适用范围】 (3)【参考文献】 (3)【概述】 (3)【名词解释】 (3)【电子设计】 (3)一、电容式触摸屏简介 (3)1、实现原理 (4)2、自电容与互电容 (5)三、驱动IC简介 (5)三、ITO图形设计 (6)四、布局设计要求 (7)1、关键器件布局 (8)2、布线 (8)五、ESD防护 (13)六、技术展望 (13)【结构设计】 (14)一、结构及材料使用 (14)1、结构 (14)2、材料使用 (16)二、设计规范 (17)三、结构设计注意点 (20)四、生产工艺 (22)【目的】本规范的制定是为了了解电容屏的相关知识，协助公司内部相关人员更好的设计应用电容屏及相关事项，确保产品设计符合客户要求和供应商制程能力，给工程师提供设计参照和依据。
【适用范围】驱动、基带、射频、结构、组件等与电容屏相关的直接或间接部门。
【参考文献】电容屏驱动IC原厂提供的设计指导、供应商提供的介绍资料等，以及驱动芯片规格书。
【概述】本文简单介绍了电容屏方面的相关知识，正文主要分为电子设计和结构设计两个部分。
电子设计部分包含了原理介绍、电路设计等方面，结构设计部分包好了外形结构设计、原料用材、供应商工艺等方面。
【名词解释】1.V.A区：装机后可看到的区域，不能出现不透明的线路及色差明显的区域等。
2. A.A区：可操作的区域，保证机械性能和电器性能的区域。
3.ITO：Indium Tin Oxide氧化铟锡。
涂镀在Film或Glass上的导电材料。
4.ITO FILM：有导电功能的透明PET胶片。
5.ITO GALSS：导电玻璃。
6.OCA：Optically Clear Adhesive光学透明胶。
7.FPC:可挠性印刷电路板。
8.Cover Glass（lens）：表面装饰用的盖板玻璃。
9.Sensor：装饰玻璃下面有触摸功能的部件。
（Flim Sensor OR Glass Sensor）【电子设计】一、电容式触摸屏简介电容式触摸屏即Capacitive Touch Panel（Capacitive Touch Screen），简称CTP。
根据其驱动原理不同可分为自电容式CTP和互电容式CTP，根据应用领域不同可分为单点触摸CTP和多点触摸CTP。
1、实现原理电容式触摸屏的采用多层ITO膜，形成矩阵式分布，以X、Y交叉分布作为电容矩阵，当手指触碰屏幕时，通过对X、Y轴的扫描，检测到触碰位置的电容变化，进而计算出手指触碰点位置。
电容矩阵如下图1所示。
图1 电容分布矩阵电容变化检测原理示意简介如下所示：名词解释：ε0：真空介电常数。
ε1 、ε2：不同介质相对真空状态下的介电常数。
S1、d1、S2、d2分别为形成电容的面积及间距。
图2 触摸与非触摸状态下电容分布示意非触控状态下：C=Cm1=ε1ε0S1/d1触控状态下：C=Cm1*Cmg/(Cm1+Cmg)，Cm1=ε1ε0S1/d1，Cmg=Cm1=ε2ε0S2/d2电容触摸驱动IC会根据非触控状态下的电容值与触控状态下的电容值的差异来判断是否有触摸动作并定位触控位置。
2、自电容与互电容自电容式CTP是利用单个电极自身的电容变化传输电荷，由一端接地，另一端接激励或采样电路来实现电容的识别（测量信号线本身的电容）。
自电容式CTP 的坐标检测是依次检测横向和纵向电极阵列，根据触摸前后电容变化分别确定横向和纵向坐标，然后组合成平面坐标确定触摸位置。
当触摸点只有一个时，组合后的坐标也是唯一的一个，可以准确定位；当触摸点有两个时，横向和纵向分别有两个坐标，两两组合后出现四组坐标，其中只有两个时真实触摸点，另两个就是属称的“鬼点”。
所以自电容式CTP无法实现真正的多点触摸。
互电容式CTP失利用两个电极进行传输电荷，一端接激励，另一端接采样电路来实现电容的识别（测量垂直相交的两个信号之间的电容）。
互电容式CTP坐标检测也是检测横向和纵向电极阵列，不同的是它是由横向依次发送激励而纵向同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向交汇点的电容值，根据电容值的变化可以计算出每一个触摸点的坐标，这样即使有多个触摸点也能计算出每个触摸点的真实坐标。
所以互电容式CTP可以实现真实多点触控。
自电容的优点是简单、计算量小，缺点是单点、速度慢；互电容的优点是真实多点、速度快，缺点是复杂、功耗大、成本高。
3、结构及材料使用三、驱动IC简介电容屏驱动IC是电容屏工作处理的主体，是采集触摸动作信息和反馈信息的载体，IC采用电容屏工作的原理采集触摸信息并通过内部MPU对信息进行分析处理从而反馈终端所需资料进行触摸控制。
IC与外部连接是通过对外的引脚进行的，电容屏驱动IC厂家众多，各自的设计也不尽相同，但是基本原理也是大同小异，因此个驱动IC的芯片引脚也比较类似，只有个别引脚是各自功能中特殊的设计，如下对电容屏驱动IC的引脚做一个简单的说明。
驱动信号线：即Driver或TX，是电容屏的电容驱动信号输出脚。
感应信号线：即Sensor或RX，是电容屏的电容感应信号输入脚。
电源电压：分模拟电源电压和数字电源电压。
模拟电压范围一般为2.6V~3.6V，典型值为2.8V和3.3V；数字电压即电平电压为1.8V~3.3V，由主板端决定。
电容屏设计可以设计为单电源和双电源两种模式，目前以单电源供电为主（可以减少接口管脚数）。
GND：也分为模拟地和数字地两种，一般两种地共用，特殊情况下需将两种地分开以减少两种地之间的串扰现象。
I2C接口：I2C接口包括I2C_SCL和I2C_SDA。
I2C_SCL为时钟输入信号，I2C_SDA 为数据输入输出信号。
SPI接口：SPI接口包括SPI_SSEL、SPI_SCK、SPI_SDI、SPI_SDO。
SPI_SSEL为片选信号，低电平有效；SPI_SCK为时钟输入信号；SPI_SDI为数据输入信号；SPI_SDO 为数据输出信号。
RESET：芯片复位信号，低电平有效。
WACK：芯片唤醒信号。
TEXT_EN：测试模式使能信号。
GPIO0~N：综合功能输入输出IO口。
VREF：基准参考电压。
VDD5：内部产生的5V工作电压。
以上引脚定义没有包含全部的驱动IC的功能，如LED、Sensor_ID、Key_Sensor 等特殊功能作用的管脚，这些管脚需根据具体IC确认其具体作用及用法。
Name Type DescriptionTX0~TXN O Transmit output pins.RX0~RXN I Receiver input pins.AVDD P Analog power supply.DVDD P Digital power supply (1.8V).AGND GND Analog GND.DGND GND Digital GND.INT O External interrupt to the host.I2C_SCL I/O I2C clock input.I2C_SDA I/O I2C data input and output.SPI_SSEL I SPI Slave mode, chip select, active low.SPI_SCK I SPI Slave mode, clock input. SPI_MOSI I SPI Slave mode, data input.SPI_MISO O SPI Slave mode, data output./RST I External Reset, Low is active. WAKE I External interrupt from the host.TEST_EN I Test mode enabled at high and float in normal mode.GPIO0~N I/O General Purpose Input/Output port.VDD5 P internal generated 5V power supply.三、ITO图形设计ITO可蚀刻成不同的图形，不过造价师相同的，而且很难讲哪个图像比其他图形工作效率高，因为触摸屏必须与电子间配合才能发挥作用。
I-phone采用的图形是最简单的一种，即在ITO在玻璃一面为横向电极，在另一面为纵向电极，此设计简单巧妙但几何学要求特别的工艺电能来产生准确的焦点。
图3 I-phone Pattern闭路锁合的钻石形Pattern是最常见的ITO图形，45°角的轴线组成菱形块，每个菱形块通过小桥连接，此图形用于两片玻璃，一片是横向菱形排，另一片是纵向的菱形列，导电图形在玻璃内侧，行与列对应锁定后贴合。
菱形图形大小不一，取决于制造商，但基本在4-8mm之间，几乎所有电子控制器（CTP控制IC）都可用于此图形。
图4 菱形Pattern复杂图形的ITO图形需要专用的电子控制器，有时需要购买许可。
一些IC 厂会根据自身的特点设计特定的Pattern，且为避免滥用或保护权利会申请图形专利。
目前基础ITO Pattern有Diamond、Rectangle、Diamond& Rectangle、Hexagon 等。
四、布局设计要求根据驱动IC的放置位目前可分为COF、COB两种方式。
COF即Chip on FPC，作为终端导向方式被广泛应用，这种设计方式可根据实际应用效果和市场变化在不更改主板的情况下更换电容屏设计方案，可兼容多种电容屏驱动IC设计方案。
缺点是前期和后期调试工作量大，备料周期长。
COB即Chip on Board，将驱动IC融合在主板端带来的一个问题是主板和电容屏驱动IC方案确定后不能随意更改设计方案，因为电容屏驱动IC基本都不是PIN to PIN兼容的，更换方案意味着重新布局相关的主板设计。
COB方案的优点成本降低，交期短，方便备料，前期设计和后期调试工作量小。
无论是COF或COB方案都需要在布局走线时注意相关设计要求，根据IC原厂建议以及供应商的实际应用经验，总结如下设计注意事项：1、关键器件布局各组电源对应的滤波电容需靠近芯片引脚放置，走线尽量短，如下为IC周围元件布局示意图：图5 元件布局示意图电容屏与主板连接端口周围不要走高速信号线。
对于COB方案，触控IC尽量靠近Host IC。
触控IC及FPC出线路径要求远离FM天线、ADV天线、DTV天线、GSM天线、GPS天线、BT天线等。
