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PCB科技 - S-TouchTM電容式觸摸控制器PCB設計

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S-TouchTM電容式觸摸控制器PCB設計

2021-11-03
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Author:Downs

本申請說明旨在提供 PCB設計 layout guidance for the structure and layout of various PCBs (printed circuit boards) (such as FR4, flexible PCB or ITO panels) used in S-TouchTM capacitive touch sensing PCB設計.

PCB基板 現時在市場上可用, FR4是最常用的一種. FR4是一種玻璃纖維增强環氧樹脂層壓板, PCB可以是單層或多層.

當觸摸模塊的尺寸有限時,使用單層PCB並不總是可行的,通常使用四層或兩層PCB。 以最常用的兩層PCB為例,介紹PCB佈局指南。

PCB設計和佈局

在兩層PCB中,S-TouchTM觸摸控制器和其他組件佈置在PCB的底層,感測器電極佈置在PCB的頂層。

PCB設計規則

電路板

1級(頂層)

. 感測器電極位於PCB的頂層(PCB的上端與疊加板固定)。 為了提高靈敏度,建議使用尺寸為10 x 10 mm的傳感電極。 可以使用較小尺寸的傳感電極,但靈敏度會降低。 同時,建議傳感電極的尺寸不超過15 x 15 mm。 如果傳感電極超過此尺寸,不僅會降低靈敏度,還會新增對雜訊的敏感性。

. 空白區域可以填充接地銅箔(軌跡寬度為6密耳,網格大小為30密耳)。

. 頂層可用於鋪設公共訊號軌跡(不包括感測器訊號軌跡)。 感測器訊號跡線應盡可能鋪設在底層。

. 傳感電極和接地銅箔之間的距離應至少為0.75 mm。 沒有挿件,沒有病毒

第2層(底層)

. S-TouchTM控制器和其他無源組件應佈置在 PCB設計.

. 感測器訊號軌跡將佈置在底層。 不要將一個通道的感測器訊號軌跡佈置在其他傳感通道的傳感電極下方。

觸控板下的感測器訊號跟踪佈線方法

. 空白區域可以填充接地銅箔(軌跡寬度為6密耳,網格大小為30密耳)。

. 感測器訊號跡線和接地銅箔之間的距離應至少為感測器訊號跡線寬度的兩倍。

. 為了减少串擾,應盡可能新增兩個傳感電極/傳感訊號軌跡之間的距離。 在可能的情况下,在兩個傳感電極/傳感訊號跡線之間添加接地銅箔。

. 感測器訊號軌跡的長度不需要完全相同。 由於使用了匹配的調諧電容器,囙此可以平衡兩個通道之間的輸入電容。 然而,當PCB空間允許時,最好使用等長的感測器訊號跡線(感測器電極的大小也是均勻的)。 這樣,為了將所有傳感通道的感測器電容電抗值調整到控制器傳感的動態範圍內,只需要設定一個標準參攷電容器,這簡化了PCB設計的難度。

. 任何時鐘、數據或週期信號軌跡不應與感測器訊號軌跡平行或相鄰。 這些訊號線應盡可能垂直於感測器的訊號軌跡,或佈置在PCB的其他區域。 沒有挿件,沒有病毒

. 如果時鐘、數據或任何週期性訊號軌跡確實需要與感測器的訊號軌跡並行佈線,則應將其佈置在不同的層上,並且不能重疊,並且應盡可能縮短訊號軌跡並行部分的長度。

在前面介紹的兩層 FR4 PCB, 接地銅箔用於填充PCB的空白橫截面積. 接地銅箔可以幫助觸摸模塊遮罩外部雜訊源, 還可以穩定感測器電路的固有電容.

然而,在使用接地銅箔時,需要提前注意幾個問題。 這是因為接地銅箔新增了感測器的固有電容,也新增了水滴導致錯誤檢測的可能性。