电容式感测技术在手机触摸屏中的应用考虑

5 机械方面的考虑事项

系统设计中，机械层叠是一个重要的考虑因素，因为手机的外壳日趋纤薄。事实上，传感器线迹布局不佳和覆盖膜材料厚度过大是手机中SNR偏低的主要原因。

电路板一般是柔性电路，在某些情况下，也有可能是一种很薄的刚性板。电路板通过绝缘粘合膜的薄层被安装在覆盖膜上，从而提高了从传感器到覆盖膜的电场耦合。该粘合层还形成了一个能够对手指轻压和重压都稳定响应的机械系统。1-3mm的覆盖膜厚度是比较理想的，这样可在不过度削弱电容式感测信号的情况下为手机提供所需的封装机械强度。

                                   图2: 手机电容传感器的机械层叠截面图。

6 可编程解决方案

进入编程阶段时，系统控制器有多种选择。在专用器件方面是只负责扫描传感器和输出数据的固定功能器件。在高度集成及灵活的器件方面，是可以执行大范围电容感测功能的可编程感测器件，包括按键、滑标、触摸板和接近度传感器。

此外，这种灵活性还可以简化最后一分钟的设计变化，并支持一般由一个或多个器件完成的非电容式感测功能。例如，手机可能需要多项功能，包括利用键垫完成的电容式感测、通过光电二极管进行的环境光感测、经由加速计实现的倾斜感测，以及当手机设置为振动模式时小型电机运行所需的电机驱动。所有这些功能都能够通过用C语言开发的灵活软件集成到单芯片中。

让我们以下列情景为例，来看看一个可编程方案所带来的价值。由于所有感测和控制功能都由软件控制，故有可能把电容式传感器配置为在低功率待机模式下的接近度检测，也可能把同一个传感器配置为正常工作模式下的触摸传感器。在待机模式下，接近度传感器扫描手指是否出现在上述任何电容式传感器上方1或2cm的区域。

当感测到有手指接近时，传感器可由软件重配置，让触摸感测功能取代接近度感测功能。手机将继续工作在这种模式下，直到用户停止和电容式传感器的交互。这时，接近度传感器把手机设置回待机模式。

7 透明电容

手机中触摸感测的最新趋势是在玻璃或塑料膜上使用氧化铟锡(ITO)。ITO是一种导电材料，作为薄膜运用时是透明的。这种材料已在电阻式触摸屏中使用多年。现在，微控制器的最新发展成果又使电容式触摸屏成为可能。电阻式触摸屏由于依赖触摸表面的机械变形，故很容易损坏，需要更换。而电容式ITO触摸屏不需要机械变形来实现。电容式ITO触摸屏超越标准电阻式触摸屏的优点之一就是摒弃了这种易发生故障的机械模式。