电容式触摸屏设计规范-A
电容式触摸屏设计规范
1 目的
规范电容式触摸屏(投射式)的设计,提高设计人员的设计水平及效率,确保触摸屏模块整体的合理性及可靠性。
2 适用范围
第五事业部TP厂技术部电容式触摸屏设计人员。
3 工程图设计
3.1 工程图纸为TP模块的成品管控,以及出货依据,包含以下内容:
3.1.1 正面视图: 该视图包含TP外形、view area、active area、FPC图形及相关尺寸.若TP需作表面处理,则必须对LOGO的位置、尺寸、材质、颜色、以及工艺进行标注。
需标注尺寸及公差如下:
3.1.2 侧视图: 该视图表示出TP的层状结构, TP各层的厚度、材质、FPC厚度(含IC等元件)必须标注。
需要标注尺寸及公差如下:
3.1.3 反面视图: 这一图层包含背胶、保护膜、泡棉及导光膜的外形尺寸,以及FPC背面的IC 及元件区尺寸。
需要标注尺寸及公差如下:
3.1.4 FPC出线图:一般情况FPC的表示可以在正面视图中完成,主要反应FPC与主板的连接方式。如果FPC连接方式为ZIF ,则必须标注以下尺寸。
如果TP与主板的连接方式为B2B,则必须标注连接器的位置尺寸及公差。走线图,出线对照表: 走线图表示TP内部走线,如下图所示:
出线表为TP内部与外界的连接接口,电容的一般分I2C、SPI、USB,如下图所示:
I2C接口
USB接口
3.2 文字说明
该部分对TP的常规非常规性能作重点表述,主要包括以下内容:
3.2.1 结构特性:包括lens材质,ITO膜的厂家及型号,IC型号
3.2.2 光学特性:包括透光率,雾度,色度等
3.2.3 电气特性:工作电流,反应时间等
3.2.3 机械特性:输入方式,表面硬度等
3.2.4 环境特性:工作温度,储存温度,符合BHS-001标准等
以上特性如超出行业规格范围,需逐一标注,并让客户确认。
3.3 图档管理
图档管理这块需按以下原则进行相应维护:
3.3.1 按照命名规则填写图框,并签名。
3.3.2 如有更改需有更改记录及版本升级,并需客户确认。
3.3.3 模组图纸受控之前统一按照“X”“0”为起始版本,所有升版动作都要求在更改记录框中有相应的内容与之
对应。受控时可以回归“A”“0”版本标记,并删除所有更改记录。此方法也使用于其他图纸及BOM。
3.4 注意事项
3.4.1 各部件尺寸,加工精度需符合供应商及内部工艺制程能力
3.4.2 sensor外形与Lens配合间隙,最内边线路与视窗区配合间隙需符合供应商的加工能力及贴合工艺
3.4.3 允许摆放元件高度区域需标标清楚
3.4.4 按照命名规则填写图框?如有更改是需有更改记录及版本升级?工程图纸受控之前统一按照“X”“0”为
起始版本,所有升版动作都要求在更改记录框中有相应的内容与之对应。受控时可以回归“A”“0”版本
标记,并删除所有更改记录。此方法也使用于其他图纸及BOM
3.4.5 触摸屏的外观效果需明确标识(LOGO,丝印油墨,导电或不导电电镀靶材,色号或直接提供颜色样板)
4 LENS设计
电容屏LENS常用材质可分为以下几种:
PMMA,PC,Glass,PET;其中PMMA,PC,PET材质的加工工艺比较简单,一般采用CNC工艺成型,通过电镀,或丝印做表面处理,三种结构玻璃材质较为常用,触摸效果比PC,PMMA,PET 两种效果来得好,工艺也相对复杂,下面以Glass材质的LENS为
例,介绍电容式触摸屏的lens设计
4.1 LENS加工工艺简介:
切割(切割机)——仿型(仿型机/雕刻机)——开口(开口机/雕刻机)——打孔(雕刻机/开口机)——粗磨(粗磨机)——抛光(抛光机)——清洗(清洗机)——强化(强化炉)——清洗(清洗机)——镀膜(镀膜机)——丝印(丝印机)——清洁包装(手工)
4.2 LENS基材:
IG3、旭硝子(Asahi)、板硝子(NSG)、康宁(Corning)
4.3 lens的设计:由客户提供的原始资料,以及最终确认的工程图为依据展开lens单体的设计.
4.3.1 正面视图: 该视图包含lens外形、view area(边框丝印的范围)、通孔,听筒,倒边等结构及相关尺寸.一般需做表面处理,则必须对LOGO的位置、尺寸、材质、颜色、以及工艺进行标注。玻璃lens各种结构及加工能力如下:(更新以下能力及公差,增加孔与孔间距、孔与边距离等)
4.3.2 侧视图: 该视图表示出lens的层状结构, lens各层的厚度(玻璃基板以及油墨层)、材质必须标注。需要标注以下结构尺寸,加工能力如下表所示:
4.3.3 反面视图: 这一图层包含背胶/保护膜的外形尺寸,以及与ITO sensor的配合对位标记。
需要标注以下结构尺寸,加工能力如下表所示:
4.4 文字说明:
4.4.1 结构特性:包括lens材质
4.4.2 光学特性:包括透光率,雾度,色度等
4.4.3 机械特性:可靠性测试,表面硬度
4.4.4 环境特性:符合BHS-001标准等
4.4.5 lens翘曲度及膜厚要求:翘曲度要求0.1mm min ;
膜厚要求lens VA区域1.5mm以内保证10UM以下
以上具体特性参数与测试标准以客户端的要求为准。
4.5 注意事项
4.5.1 Lens图重的表面效果、尺寸等要求需与工程图保持一致;
4.5.2 玻璃lens的固有结构是标注清楚,比如倒边等;
4.5.3 文字说明一栏需注明lens强化的标准;
5 ITO玻璃Sensor设计
5.1 ITO玻璃结构简介
下面左图为目前电容屏常用的ITO玻璃结构,右图为电阻值和玻璃透过率之间的关系表
备注:现SENSOR鉻板设计,背面SIO2可以不要,如果是大客户背面SIO2要设计。
因为ITO玻璃Sensor使用的鉻板进行每层制作。各镀层规格:ITO : 1~120Ω/□,目前常用的规格为90~120Ω/□对
应膜厚250埃;Metal:为钼铝钼,面阻0.3Ω/□,对应膜厚4000 ?;SiO2: 膜厚500~600?;OC:为环氧树脂,膜厚2UM。
5.2 Sensor图形设计:
5.2.1patten的设计:
以cypress为例,介绍菱形patten的设计
1)确定单个菱形的大小
Cypress:定义VA的横向尺寸L,以及纵向尺寸H,
横向的通道数M=L/5(取整);纵向的通道数N=H/5(取整)
横向Patten的Pitch a=L/M(4.5 纵向Patten的Pitch b=H/N (4.5 下左图为一带有ITO Patten的Sensor图;右图为ITO Patten的一部分: 2)计算完单个ITO菱形的大小,以b为行距, a为列距,进行阵列,充满VA区,ITO棱形间的Gap为0.03mm。横向patten间通过0.1mm线宽的ITO导通,纵向Patten间悬空,具体图下图所示: 如下图所示。在VA区的基础上面单边外扩0.65mm(需保证:走线距离视窗区域0.35mm以上)作为TP产品的功能区域进行设计。定义此功能区域的横向尺寸L,纵向尺寸H。 横向的通道数M=L/5(取整);纵向的通道数N=H/5(取整)