触摸感应按键PCB设计要点

由于实际应用中，触摸按键基本都需要覆盖层，该文档默认电路设计中都存在覆盖层。

一、走线在工艺允许情况下，尽可能细和短，和LED等驱动线若出现交叉，尽可能90度交叉，避免近距离平行。

尽可能避免过孔。

高速信号线同样尽量远离触摸传感器走线，若出现交叉尽量垂直交叉，使用地线与高速信号线进行耦合，避免高速信号线与触摸传感器走线产生耦合。

建议触摸按键的直径(边长)在15mm，最好不低于10mm二、覆盖层材料覆盖层的厚薄是影响触摸按键效果的重要因素，过厚的覆盖层会影响电容变化率，建议在条件允许的情况尽可能的薄，建议不应超过3mm，在覆盖层比较厚的情况，可以在触摸按键上方开槽填充导电泡沫和垫片等材料。

高介电常数的覆盖材料比低介电常数灵敏度更高，但是高介电常数的覆盖层更容易带来串扰，特别是触摸传感器距离较近的情况下。

覆盖层和触摸按键之间尽可能避免存在空气，否则会导致介电常数大幅减小，1mm的气隙会导致灵敏度下降1/4～1/2，有可能的情况，尽可能使用粘合剂把覆盖层和PCB粘合好。

如果触摸按键之间距离过近，为避免串扰，可以考虑在相邻触摸按键的中部开气隙槽。

一般情况下，不建议使用导电覆盖层。

三、主动屏蔽主动屏蔽能够减少近距离时各个按键之间串扰、寄生电容和其他走线引发的干扰。

主动屏蔽线在按键周围走线建议宽度不小于1mm，屏蔽线与按键的建议间距2～3mm。

在按键与芯片引脚之间连接线附近，屏蔽线的宽度可与连接线保持一致，间隔可以缩短至0.5mm。

四、电源处理PCB接地时，因为和人体形成共地回路，触摸效果要比不接地时好。

尽可能采用更高的VDD供电。

如果没有覆盖层情况下，需要考虑ESD。

五、软件处理触摸按键必然会引入抖动和噪声，建议在MCU资源允许情况下引入软件二次处理，软件处理方法较多，有针对工频干扰的工频周期采样平均法，针对毛刺的压摆率限流器滤波等。

还有较为复杂的数字滤波器等。

工频周期采样平均——若每个工频周期采样次数设置为10次，则利用定时器每2ms触发一次单个或多个通道采样，把采样结果累加平均。

布局1 芯片的位置IC 内部有线长修正功能，因此各按键感应盘到IC 引脚之间的连线长短的差异不至于导致按键灵敏度的明显差异，但在PCB 板空间允许的情况下，应尽量将触摸芯片放置在触摸板的中间位置，使IC的每个感应通道的引脚到感应盘的距离差异最小。

2 按键感应盘（电容传感器）大小和间隙"在满足面板的美学设计要求的情况下，必须通过合理安排的感应盘大小和间隔尺寸，来获得最佳的触摸感应效果。

IC较强的临键抑制功能，允许用户使用间距小到0.5mm 的密集键盘。

在一些特殊情况下，可以用牺牲按键感应盘间隙的尺寸来增大感应盘面积的方法以获得满意的触摸效果"3 稳压电路的位置稳压电路和滤波电路尽量放在触摸板上4 通道匹配电阻的位置1K 的测量匹配电阻群和灵敏度调节电容Csel尽量靠近IC放置5 灵敏度调节电容的位置灵敏度调节电容CSEL 应靠近IC放置，为便于调整电容值，可以多放2-3个并联的CSEL 电容焊盘电源1 遵循通常的数模混合电路设计的基本原则芯片内部集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。

2 采用星形接地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”。

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。

走线1 双面板走线如果直接使用PCB板上的铜箔作触摸感应盘，应使用双面PCB板。

触摸芯片和感应盘到IC引脚的连线应放在背面（BOTTOM）。

感应盘应放在顶层（TOP），安装时紧贴触摸面板。

2 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盘，感应盘到IC引脚的连线应不走或尽量少走跳线。

一种减小触摸弹簧按键误触发的pcblayout设计方法与流程-回复触摸弹簧按键是一种常见的电子产品输入设备，如手机、平板电脑、键盘等都广泛采用了这种技术。

然而，触摸弹簧按键可能存在误触发的问题，这会给用户带来不便甚至糟糕的用户体验。

为了解决这个问题，设计师需要考虑和优化PCB布局。

本文将介绍一种减小触摸弹簧按键误触发的PCB布局设计方法与流程。

第一步：触摸弹簧按键的工作原理与特点在设计PCB布局之前，我们需要充分了解触摸弹簧按键的工作原理与特点。

触摸弹簧按键通过将导电弹簧与PCB上的电路相连接来实现按键操作。

当用户触摸弹簧按键时，导电弹簧会被压缩，从而产生电路闭合的效果。

触摸弹簧按键具有灵敏、耐用、省空间等优点。

然而，由于弹簧的灵敏性，极易误触发，因此需要合理的PCB布局设计来减小误触发的发生。

第二步：PCB布局设计原则在调整PCB布局前，我们需要明确一些PCB布局设计的原则，以确保设计的有效性。

以下是一些可供参考的原则：1. 间距适当：在设计PCB布局时，应合理安排触摸弹簧按键之间的间距，以减小误触发的可能性。

当用户触摸一个按键时，附近的按键不应受到干扰。

2. 垂直布局：在设计PCB布局时，应优先考虑将触摸弹簧按键垂直布局。

这样可以避免按键之间因倾斜而增加误触发的可能性。

3. 稳定支撑：弹簧按键需要稳定的支撑来确保其正常工作，因此设计师需要考虑在PCB布局中提供充分的支撑结构，以确保按键的稳定性。

4. 接近电路逻辑：在PCB布局中，应将触摸弹簧按键尽可能接近相关的电路逻辑。

这样可以减小信号传输的路径，提高信号稳定性。

第三步：PCB布局设计流程1. 确定按键数量和排列方式：在开始PCB布局设计时，需要明确所需的按键数量和排列方式。

这可以根据产品的功能和要求进行决策。

2. 绘制初步布局：根据触摸弹簧按键的数量和排列方式，绘制出初步的PCB布局。

在这一步骤中，需要考虑按键之间的间距、垂直布局以及稳定支撑等原则。

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。