由于在外形和使用壽命等方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的機械按鍵，電容式觸摸按鍵的應用領域也日益廣泛，包括消費電子、家電、工業(yè)控制和移動設備等。本文就電容式觸摸芯片的基本工作原理和材料選擇作詳細介紹。

任何兩個導電的物體之間都存在著感應電容，一個按鍵即一個焊盤與大地也可構成一個感應電容，在周圍環(huán)境不變的情況下，該感應電容值是固定不變的微小值。當有人體手指靠近觸摸按鍵時，人體手指與大地構成的感應電容并聯(lián)焊盤與大地構成的感應電容，會使總感應電容值增加。電容式觸摸按鍵IC在檢測到某個按鍵的感應電容值發(fā)生改變后，將輸出某個按鍵被按下的確定信號。電容式觸摸按鍵因為沒有機械構造，所有的檢測都是電量的微小變化，所以對各種干擾會更加敏感，因此觸摸按鍵設計、觸摸面板的設計以及觸摸IC的選擇都十分關鍵。

1.觸摸PAD面積大小

按鍵感應盤面積大小：最小4mm×4mm，最大30mm×30mm。實際面積大小根據(jù)靈敏度的需求而定，面積大小和靈敏度成正比。一般來說，按鍵感應盤的直徑要大于面板厚度的4倍，并且增大電極的尺寸，可以提高信噪比。各個感應盤的形狀和面積應該相同，以保證靈敏度一致。通常在絕大多數(shù)應用里，12mm×12mm是個典型值。

2.觸摸PAD形狀

原則上可以做成任意形狀，中間可留孔或鏤空。作者推薦做成邊緣圓滑的形狀，可以避免尖端放電效應。一般應用圓形和正方形較常見。

3.觸摸PAD材料

觸摸PAD可以用PCB銅箔、金屬片、平頂圓柱彈簧、導電棉、導電油墨、導電橡膠、導電玻璃的ITO層等。不管使用什么材料，按鍵感應盤必須緊密貼在面板上，中間不能有空氣間隙。當用平頂圓柱彈簧時，觸摸線和彈簧連接處的PCB，鏤空鋪地的直徑應該稍大于彈簧的直徑，保證彈簧即使被壓縮到PCB板上，也不會接觸到鋪地。

4.觸摸PAD之間距離

各個觸摸PAD間的距離要盡可能的大一些（大于5mm），這樣可以減少它們形成的電場之間的相互干擾。當用PCB銅箔做觸摸PAD時，若觸摸PAD間距離較近（5mm～10mm），觸摸PAD必須用鋪地隔離。如果各個觸摸PAD距離較遠，也應該盡可能的鋪地隔離。適當拉大各觸摸PAD間的距離，對提高觸摸靈敏度有一定幫助。

1.觸摸面板厚度

通常面板厚度設置在0～10mm之間。不同的材料對應著不同的典型厚度，例如亞克力材料一般設置在2mm～4mm之間，普通玻璃材料一般設置在3mm～6mm之間。

2.觸摸面板材料

面板必須選用絕緣材料，可以是玻璃、聚苯乙烯、聚**乙烯（pvc）、尼龍、樹脂玻璃等，按鍵正上方1mm以內不能有金屬，觸摸按鍵50mm以內的金屬必須接地，否則金屬會影響案件的靈敏度。在生產過程中，要保持面板的材質和厚度不變，面板的表面噴涂必須使用絕緣的涂料。

3.雙面膠

觸摸按鍵PCB與觸摸面板通過雙面膠粘接，雙面膠的厚度取0.1～0.15mm比較合適，推薦采用3M468MP，其厚度0.13mm。要求PCB與面板之間沒有空氣，因為空氣的介電系數(shù)為1，與面板的介電系數(shù)差異較大?？諝鈺τ|摸按鍵的靈敏度影響很大。所以雙面膠與面板，雙面膠與PCB粘接，都是觸摸按鍵生產裝配中的關鍵工序，必須保證質量。

PCB與雙面板粘接，PCB帶雙面膠與面板裝配時都要用定位夾具完成裝配，裝配完成后，要人工或用夾具壓緊。為了保證PCB板與面板之間沒有空氣，需要在雙面板上開孔和排氣槽，并且與PCB上開孔配合。設計夾緊夾具時，重點壓觸摸按鍵的部位，確保感應部位沒有空氣。

目前，世界知名電子元器件供應商均加大了對電容式觸摸按鍵IC的應用研究，并推出了眾多的專業(yè)芯片（本文簡稱觸摸芯片），也有眾多基于MCU集成類的IC，設計人員選擇空間較大，可以根據(jù)功能的需求和芯片的性價比來選擇適合設計需要的IC，也可以自己設計基于MCU的A/D口實現(xiàn)觸摸IC。

觸摸IC采購員必須綜觀全局，準確地把握企業(yè)對所購物品各方面的要求，錙銖必較，以便實現(xiàn)觸摸芯片的最佳選擇，切不可大而化之

選擇觸摸芯片要考慮的因素包括：技術、質量、交貨時間、成本、環(huán)保。

目前運用的觸摸芯片主要有兩種，一種是電阻式，另一種是電容式。因電容式可靠性更高而得到更加廣泛的應用。目前應用觸摸芯片的產品，單點觸摸式是最為常見也是應用最為廣泛的方式。

隨著觸控芯片的不斷發(fā)展，各種各樣形式的觸摸按鍵已經出現(xiàn)在我們日常家用電器中，如滾輪和滑塊式按鍵的出現(xiàn)更加豐富了觸控芯片的應用。

早期的觸控芯片比較簡單，只能處理按鍵。隨著技術的進一步發(fā)展，觸控芯片已經不再是一個簡單的按鍵處理芯片，現(xiàn)在已經完全可以作為一個主MCU來用，除了可以處理觸摸按鍵外還可以處理如AD采樣、LED控制、通訊等等。以前要實現(xiàn)觸摸按鍵功能必須有兩個芯片，一個觸控芯片，一個主MCU，現(xiàn)在只需要一個觸控芯片就可以解決問題，使產品的成本大大降低，也使得更多的產品可以運用觸控按鍵技術。

因觸控芯片集成為MCU以后，按鍵的檢測也變得更加靈活，可以采用矩陣掃描或AD采樣，這樣就使得可以識別的按鍵個數(shù)越來越多，以前可能需要幾個觸控芯片才能完成，現(xiàn)在一個新的觸控芯片就完全可以滿足要求。

觸控芯片技術的出現(xiàn)，使按鍵的方式也出現(xiàn)了巨大的變化，按鍵操作變的更加靈活舒適，按鍵面板也變地更加時尚亮麗。觸控按鍵以其獨特的優(yōu)勢正被越來越多的產品所采用。

隨著觸控技術的不斷發(fā)展，觸控芯片的可靠性和實用性也將進一步提高，使得觸控芯片的使用也就更加廣泛。目前觸控芯片集成度已越來越高，觸控芯片既可以做主MCU也可以做觸摸按鍵，這就使的觸控芯片的性價比更高，成本更低，由此可見，觸控芯片的應用將會越來越廣泛。