电容屏基础介绍

客户端技术交流资料——CTP结构类型及达沃斯产品结构达沃斯光电研发部：梁剑2013.08.08目录1234电容屏基础知识目前业内CTP技术阵营分布TWS目前主要结构及IC介绍TWS主要技术，工艺特点，新产品结构介绍电容屏的工作原理当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。通过检测电路来检测这个很小的电流变化来感触手指的位置。电容屏分类：（1）表面电容屏：表面电容触摸屏只采用单层的ITO，当手指触摸屏表面时，就会有一定量的电荷转移到人体。为了恢复这些电荷损失，电荷从屏幕的四角补充进来，各方向补充的电荷量和触摸点的距离成比例，可以由此推算出触摸点的位置。（2）投射式电容屏：触摸屏采用多层ITO层，形成矩阵式分布，以X轴、Y轴交叉分布做为电容矩阵，当手指触碰屏幕时，可通过X、Y轴的扫描，检测到触碰位置电容的变化，进而计算出手指之所在。基于此种架构，投射电容可以做到多点触控操作。投射式电容屏又可以分类为两种：a.自电容触摸屏；b互电容触摸屏自电容与互电容区别在于前者是利用单个电极自身的电容，一端接地，另一端激励或采样电路，后者是利用两个电极传输电荷，通常是一端接激励，另一端接采样电路。2目前业内CTP技术阵营分布3TWS目前主要结构及IC方案介绍G+FCover-Glass常用日本旭硝子青玻（6H)、康宁玻璃(7~8H)、龙迹玻璃(7H)常用厚度0.7mm,0.9mm，0.55mmOCAOCA常规厚度50um,100un,125um,依据印刷油墨厚度选择。一般可吸收20%油墨台阶Filmitofilm常规厚度50um,100un,125umFPC可实现效果：单点+手势(MSG2133A,FT6206,Elan2227...)分区两点（MSG2138A,FT6306...)单层多点(FT5336i,FT5436i,GT960,GT915....)G+F+FCover-Glass常用日本旭硝子青玻（6H)、康宁玻璃(7~8H)、龙迹玻璃(7H)常用厚度0.7mm,0.9mm，0.55mmOCAOCA常规厚度50um,100un,125um,依据印刷油墨厚度选择。一般可吸收20%油墨台阶Filmitofilm常规厚度50um,100un,125um,真实多点，抗干扰能力强，线性度表现优，但成本偏高目前我司正在开发测试超薄GFF产品（总厚度0.7mm),预计9月份可实现量产FPCP+FPC-PMMA常用MSKMR58x系列复合PMMA材料厚度：1.0mmOCAOCA常规厚度50um,100un,125um,依据印刷油墨厚度选择。一般可吸收20%油墨台阶Filmitofilm常规厚度50um,100un,125umFPC适合3.5寸及以下低端市场，因P材质盖板易变形，长时间使用会影响效果可实现效果：单点+手势(MSG2133A,FT6206,Elan2227...)MR58seriespropertiesEN_201302.pdfG0丝印油墨防爆PET防爆PET表面硬度2~3H,厚度0.188mm+0.05mm大张强化OGSsensor常规厚度0.7mm,1.1mm依据外形CNC1:1防爆膜防爆膜常规厚度0.1mm,起到保护裸露ITO的作用（可根据需要选择）FPC适合4.5寸以下高性价比方案，面板可实现多样化（可电镀拉丝效果）ITOG1大张强化OGSsensor常规厚度0.7mm,1.1mm通过跳线工艺将引脚导出防爆膜防爆膜常规厚度0.1mm,起到保护裸露ITO的作用（可根据需要选择）FPC适合4.0寸以下低成本方案，面板颜色受限：单一黑色ITOG2小片强化OGSsensor常规厚度0.7mm,1.1mm小片电镀，小片强化防爆膜防爆膜常规厚度0.1mm,起到保护裸露ITO的作用（可根据需要选择）FPC高强度OGS,可实现单层多点ITOG1F小片强化OGSsensor常规厚度0.7mm,1.1mm小片电镀，小片强化适合MID尺寸，较GF更有价格优势，同时线性度较单层多点更优。ITOFPCOCAOCA常规厚度50um,100un,125um,依据印刷油墨厚度选择。一般可吸收20%油墨台阶Filmfilm常规厚度50um,100un,125umITO/MoAlMo搭桥小片强化OGSsensor常规厚度0.7mm,1.1mm小片电镀，小片强化FPC高强度OGS,可实现互容真实多点，线性度优，防干扰强，需定制光罩ITO不同尺寸及结构的边框需求尺寸类型尺寸GFFGF单点+手势分区2点单层多点FPC端两边FPC端两边FPC端两边FPC端两边3.54.32.34344.52.54.23.24.433.504.54.72.64.53.54.73.23.5054.82.74.83.64.83.442.45.55.235.13.642.665.53.43TWS主要IC方案介绍1.敦泰单层自容方案FT6206、FT63062.敦泰互容方案FT5316、FT5306、FT5336、FT5336iTWS已经小批量导入敦泰FT5336产品介绍_20130625.pdf3.GOODIX汇顶单层互容方案GT960、GT968、GT915GOODIXIC信息(参考1).xls汇顶主要在G结构产品上面应用面比较广泛，因其兼容通道阻抗偏小，且其图形复杂，在FILM结构上面的良率偏低，且在支持4.5寸以上产品时需要双边走线，会增加产品成本。TWS已经在GT960/GT915方案上面测试导入，总体线性度效果不错4.M-STAR单层自容方案MSG2133A,MSG2138A,MSG2142A(新）芯智－MstarCTP芯片信息-达沃斯.pdf在自容方案上面，MSG有着不错的性价比，且在近距离感应方面表现优于其他IC方案5.ELAN方案ELAN2227义隆2227DSPCORE27Channel自互容双模硬体，适用于3.5-4.3吋屏抗電源雜訊(70%Charger能過)防水(200ul)支持横三角；（SITO）竖三角，毛毛虫，菱形；条形DITO同类产品：FT5216(26)/6206(28),汇顶818/868/960，MSG2133(30)预计8月份推出降价版本（省去FLASH),可PINTOPIN替换义隆2232DSPCORE32Channel自互容双模硬体适用于4-5.3吋屏抗雜訊强(70%Charger能過)防水(200ul)支持横三角；（SITO）竖三角，毛毛虫，菱形；条形DITO同类产品：敦泰6306(36)/5316汇顶8136.艾为方案因IC架构简单，IC成本超低，但必须需要方案商驱动的高度配合才能共同完成导入量产。☆共同探讨篇：设计初期需规避的问题，及常见设计缺陷手机天线主流应用：双极天线（PIFA天线）；单极天线（Monopole天线）；双极天线：又称PIFA天线，有两个馈脚。PIFA天线需要的天线面积要大，高度要大，性能稳定。由于有参考地的存在，一般对TP辐射干扰较小，不会对TP的设计有限制。单极天线：只有一个馈脚，要求天线下方5mm内必须净空且没金属，所需面积小，高度低等。由于单极天线的结构特点，当TP与其空间距离不符合设计规范时，一方面TP会受到严重的RF干扰，另一方面天线的收发效率也会下降，甚至被干扰。最优解决方案：单极天线净空区完全净空，任何ITO及金属不可进入净空区；次优解决方案：当因为按键的实际或其他因素而不得不让ITO或金属走线进入净空区时，地线宽度应保持在0.2mm，其他信号走线及图案的面积尽可能做小。PS:单级天线应用时，推荐采用独立按键设计手机天线说明天线区域净空设计影响FPC成本的重要因素：1.FPC补强材质的选择：FR4，PI,钢片2.EMI面积3.FPC面积4.镀金层，镀镍层厚度5.TVS管的选用6.绝缘胶带，导电胶7.公差设计fpc设计交流.pdf公差表项目说明(单位mm)公差(mm)备注外形尺寸(L)快走丝L≤25±0.1成本低25＜L≤50±0.1525＜L≤100±0.20中走丝L≤25±0.075成本中等25＜L≤50±0.12525＜L≤100±0.175慢走丝L≤25±0.05成本高25＜L≤50±0.1025＜L≤100±0.15一些常见FPC设计问题：1.弯折区考虑长度不足，导致装机过程中容易造成折伤2.无接地要求产品选用钢片（成本浪费）3.补强选择不当或布件未在补强中央导致焊盘受力锡裂4.对应接口规格错误（ZIF连接器宽度错误，连接器型号错误）5.客户提供的PIN定义错误6.客户未明确布局元件空间导致结构干涉TWS常规按键透过率标准建议值（具体根据客户LED灯光效果调整）：白色隐藏效果：≤5%黑色：5%~15%冷灰：5%~60%不等彩色效果需客户提供色样样板参考，或由TWS提供色板供客户选择，为提高量产性及良率建议统一白色色板。1.TP的驱动程序，由IC原厂或代理提供给平台方案参考。调试过程中有难点可反馈TWS进行技术支持解决。（因不同平台间存在差异，驱动的细节优化需要平台方案根据平台来微调）2.自容IC的防水效果、抗电源干扰能力更佳，但精准度相对互容差一些。互容抗电源干扰调试难度更大，互容方案不能完全杜绝充电器干扰，建议客户指定充电器。3.防水效果，抗电源干扰等级提升会导致灵敏度下降，这个平衡点的掌握需客户了解4.分区两点的边缘效果会稍差一些调试沟通5.为方便客户售后及量产升级，建议客户立项时请方案驱动中增加整机升级功能（方便前期调试及可减少拆机的损失）6.近距离感应如有需求，需要在立项表中体现，需方案配合调试驱动。7.新项目如果方案有特殊指定要求，需在前期将信息共享给TWS（案例：按键坐标及报点频率如方案有指定范围，请将该信息共享给TWS）8.复合PMMA结构产品或支撑泡棉太软，容易造成TP变形，对精准度会有一定的影响。9.调试请尽量提前向TWS预约或提供尽量准确的调试日程安排，这样可方便TWS预约原厂资源，避免影响项目进度调试沟通研发体系成套资料.rar感谢您的配合，完整填写《立项申请表》关键内容可加快样品的进度与提高样品成功率4TWS主要技术，工艺特点，新产品结构介绍除公司自主专利方案的G0,G1,G1F,G2方案外，致力于更轻，更薄，单层多点，更耐用，更窄边框，更高性能附加值的产品：1.GFF超薄方案(0.7MM)2.大片OGS二次强化技术、小片OGS电镀技术3.悬浮触控4.被动笔5.手套6.防水性能，抗电源干扰性能7.ITO替代材料（纳米银，纳米碳管，Metalmesh金属网格）8.全ITO走线（降低成本）9.5寸以上2点方案（MSG2142A)10.“黑水晶”全贴合技术11.2.5D、3D触摸屏12.fine-pitch压合技术（0.12MM,0.15MM)HardcoatPETSilverNanowiresTopcoatMaskSilverNanowiresp.100ConfidentialUse©2012,CarestreamHealth1020405060701001502002702%1.5%0.5%1%Haze(%)Resistance(ohms/sq)NittoV270NittoV150LH-FLEXX100ohms/sqNon-ITOSolutionsITOSolutionsH-FLEXX100ohms/sqLR-FLEXX70ohms/sqLR-FLEXX20ohms/sqFLEXXOverview–ProductBenefitLowResistanceBenefitLR-FLEXX50ohms/sqTWS相关专利受理附件谢谢观赏iTouchworks让触摸成为一种习惯