电容式触摸按键的设计优化

触摸按键主要在PCB设计而成，因此又称为触摸PAD，它的设计主要从以下几个方面进行考虑：

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

原则上按键可以是圆形、矩形、椭圆形或者任何其他的形状，其中以矩形和圆形应用最为普遍，如图所示，推荐做成边缘圆滑的形状，可以避免尖端放电效应。

图5-19　触摸PAD形状

中间可留孔或镂空，通常在按键的中间挖空，使PCB下方的光线可以通过挖空导到PCB上方，照亮LENS上的字符。

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。实际面积大小根据灵敏度的需求而定，面积大小和灵敏度成正比。一般来说，按键感应盘的直径要大于面板厚度的4倍，并且增大电极的尺寸，可以提高信噪比。各个感应盘的形状和面积应该相同，以保证灵敏度一致。通常在绝大多数应用里，12mm×12mm是个典型值，过大容易产生干扰，过小容易灵敏度不够。

4.触摸PAD之间距离(www.xing528.com)

各个触摸PAD间的距离要尽可能的大一些（大于5mm），这样可以减少它们形成的电场之间的相互干扰。当用PCB铜箔做触摸PAD时，若触摸PAD间距离较近（5～10mm），触摸PAD必须用铺地隔离。如果各个触摸PAD距离较远，也应该尽可能的铺地隔离。适当拉大各触摸PAD间的距离，对提高触摸灵敏度有一定帮助。

触摸按键板尽量单独布板，这样可以降低干扰。在PCB布线时，触摸按键到触摸芯片的走线距离越短越好。使用双面PCB板，可以在顶层使用圆形、方形等作为触摸感应PAD，从触摸感应PAD到IC管脚的连线应该尽量走在触摸感应PAD的另外一面。同时连线应该尽量走细，不要绕远。使用单面PCB板，一般需要使用感应弹簧片。

触摸按键到触摸芯片的走线的间距大于1mm为佳，走线中绝对不能有其他的信号线穿过或者交叉，也不要从触摸IC的底部穿过。触摸按键的铜皮的背面不要走线，以免干扰。

5.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、聚氯乙烯（PVC）、尼龙、树脂玻璃等，按键正上方1mm以内不能有金属，触摸按键50mm以内的金属必须接地，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。通常面板厚度设置在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2～4mm之间，普通玻璃材料一般设置在3～6mm之间。

③双面胶。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。

6.灵敏度调节

初次调整参数时，请将灵敏度设定为最低值，若触摸板为裸板，直接接受触摸讯号，只要极低的灵敏度即可。若必须贯穿玻璃、陶瓷、塑料等面板，就需要较高的灵敏度，调整参数时由低到高调整，灵敏度调整到能够正确检测按键就可以，不要调整到过高，容易出现误触发。

触摸灵敏度与绝缘面板的厚度有关，同一介质的绝缘面板，厚度越薄灵敏度越高，绝缘面板厚度越大，灵敏度越低。触摸与按键感应盘的有效面积有关，面积越大，灵敏度越高，面积越小，灵敏度越低。按键的灵敏度一般从以整个手指面积接触能动作为佳。

灵敏度电容范围是1～47nF，电容越大，灵敏度越高，电容越小，灵敏度越低。调整灵敏度的电容建议用材质为NPO等温度系数较好的电容，以免受外界的温湿度的影响。按键的灵敏度一般选择灵敏度尽量低，这样稳定性就越好。