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电容式触控芯片

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FQA

  • 1.  电容式触摸屏的主要性能和指标

    A:对于电容式触摸屏系统,性能指标可以分为:信噪比、抗RF干扰能力、扫描速度、防水、工作温度范围、抗老化、功耗、ESD和封装等。

    信噪比是核心指标。使用体验上的绝大部分性能,都取决于信噪比。例如触摸坐标准确度,触摸坐标抖动大小,划线的线性度等都完全取决于信噪比。根据触摸屏和显示屏的关系,敦泰科技提出触摸坐标精度应该精确到显示屏上每个像素的要求。有此可以计算出触摸屏系统的信噪比约为50(34dB)。根据系统在不同环境中,信噪比可能会下降,敦泰科技要求系统在正常条件下信噪比达到100(40dB)。

    抗RF干扰能力没有一个定量的指标。仅从定性上要求,在正常的使用环境中,包括GSM信号、CDMA信号、WIFI信号、微波炉信号和这种民用无线通讯设备都不能干扰触摸屏的正常操作。

    扫描速度定义为触摸屏控制器扫描触摸屏的速度。根据触摸按键的特点,一次按键都会超过20mS。则只要在20mS以内扫描一次,一定能扫描到触摸的发生。敦泰科技把扫描速度要求为60Hz以上。

    在触摸过程中,手指会出汗。带有电容式触摸屏的设备从较冷的地点进入较热的地点时,触摸屏表面会出现一层水雾。要求触摸屏在这两种情况下都能正常使用。

    使用电容式触摸屏的设备,工作环境千差万别,温度适宜范围一定要广,否则可能给用户造成不变。敦泰要求电容式触摸屏工作温度范围为-20℃~70℃。

    电容式触摸屏在使用过程中会老化。老化后的触摸屏性能会下降。电容式触摸屏系统必须能校正一般的老化,使其能正常使用,延长系统寿命

    便携式设备,功耗往往非常关键。电容式触摸屏系统要求其不能显著影响电池续航能力。

    便携式设备的设计越来越轻薄化和集成化。对元器件的要求通常都是越小越好。对电容式触摸屏控制器IC的封装业提出了相应的要求。


  • 2.  电容式触摸屏应用中,影响用户体验的指标有哪些?

    A:触摸屏应用中,无时不刻都存在外界干扰,干扰源可以分为RF干扰,温度,湿度甚至水滴等。而RF干扰又可以分为GSM信号、CMDA信号、WIFI信号和微波干扰等,甚至日光灯的整流器亦对电容屏构成干扰。电容式触摸屏,就是用一种称之为ITO(氧 化铟锡)的透明导电材料镀在玻璃或者薄膜上,通过刻蚀形成横纵交错的电极。某一横向电极与某一纵向电极相互之间形成的电容就是互电容;某一个电极与其他所 有电极和地形成的电容就是自电容。由于这些电极尺度较大,并且没有屏蔽,很容易作为天线对信号进行发射和接收。根据我们曾经的经验和市场上的一些状况,敦 泰科技把对RF干扰的防护列为方案的重点。人机交互需要非常高的稳定性。人往往是没有耐性的,如果稳定性较低,经常出现误操作,则使用者会极其厌烦并拒绝这样的产品。因此,抗RF干扰和高稳定性列为系统重要的指标。


  • 3.  互电容技术与自电容技术的差异

    A:从术实现上看,互电容检测技术要集成发射机和接收机,并且多通道并列,则芯片中会集成十多个发射机和十多个接收机,设计难度较大,并且芯片成本较高。好处 是互电容检测技术与现代通讯技术非常接近,可以使用现有成熟技术移植到互电容式触摸屏检测领域,容易设计出高性能,高稳定性的产品。

    自电容技术实现相对简单。主要是一个充电和放电装置,并对其进行计时。尽管其实现简单,成本较低,但时域检测非常容易受到干扰,暂时还没有特别好的办法进行噪声抑制。产品性能可能较低。

    敦泰科技的根据品质第一的经营理念和方针,并针对现有工程师团队有RF无线接收机设计经验,最终确定了采用了互电容技术作为基本方案进行开发,把无线通信技术移植到电容式触摸检测上来。


  • 4.  电容式触摸屏技术的市场应用和发展趋势

    A:自2006年以来,电阻式触摸屏逐渐开始流行,并且发展迅速。特别在MTK的推动下,已经成为MTK手机的标配。也正在这个时候,关于电容式触摸屏讨论开始热烈,包括技术路线,应用方式等。iPod Nano的电容式触控面板,以其全新的设计,迅速风靡全球。当时亦有市场传言,Apple将推出革命性的电容式触摸屏手机。敦泰科技这时已经开始关注这个市场并且多次进行讨论,包括电阻式触摸屏与电容式触摸屏的对比,敦泰科技在其中的机会等等。

    而2007年Apple iPhone上市,以其全新的触摸体验迅速征服用户。敦泰科技作出判断,电容式触摸屏必将在Apple的推动下成为主流,成为新的人机交互标准,并将延伸到方方面面的电子产品。随即敦泰科技投入人力物力跟进研究,并在2007年12月立项成立电容式触摸屏解决方案研发项目小组,开始电容式触摸屏解决方案的研究和开发。


  • 5.  电容式触摸屏技术概述

    A: 电容式触摸技术,可以分为表面式和投射式。表面式电容触摸技术原来主要应用在笔记本电脑的touch pad上,但由于其成本贵,稳定性差,已逐渐淡出市场。目前的主流技术是投射式电容触摸技术。而投射式技术,亦分为互电容式和自电容式。互电容式就是使用电容的两端,一端接激励,另一端作为接收,根据接收到的信号特征判断电容的大小;自电容式就是电容的一端固定接地,另一端对该电容进行充放电,根据充放电的时间来判断电容的大小。

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