隨著微電子技術的飛躍發展，電子產品更趨向于小型化、操作更加簡單方便、外觀更加時尚亮麗。機械式按鍵已經遠不能滿足現在電子產品的要求，觸摸式按鍵的出現打破了原有機械式按鍵的設計理念，使按鍵操作更加靈活方便，按鍵面板更加新穎獨特。目前觸摸式按鍵已在電子產品中得到了越來越廣泛的應用。現在我們所用的手機、家用電器等高端產品基本上都采用了觸摸式按鍵。觸摸式按鍵也逐步得到了廣大消費者的認可，應用的范圍也越來越廣泛。

1、觸控芯片的原理

觸摸按鍵是通過觸控芯片來實現的。觸控芯片的原理是通過人體手指的觸摸引起輸入電容的變化，輸入電容和觸控芯片內置的基準電容比較輸出差分信號，再由放大電路放大后在輸出端得到高低電平，從而實現對模擬信號的控制。主MCU通過檢測觸摸芯片輸出口的電平信號，從而判斷出有無手指接觸到按鍵，實現觸摸按鍵功能。

2、觸控芯片的特點

與傳統機械式按鍵相比，觸控芯片主要具有以下特點：

1)由于不是機械的按鍵，觸摸按鍵沒有機械損傷，按鍵壽命更長，一般可以達到30萬次以上。

2)操作面板上沒有實際的按鍵，操作面板外觀整體性更好，外觀可以更加新穎。

3)觸摸按鍵的靈敏度可以根據靈敏度電容自由調節。

4)由于水氣對輸入電容影響不大，觸摸按鍵的防潮和防水性較好。

3、觸控芯片的應用

當手指接觸到面板按鍵絲印時，手指做為一個電極，面板做為電容的中間介質，面板下的導電介質連接到PCB板上的感應焊盤做為電容的另一個電極，這樣就形成了一個輸入電容。輸入電容和觸控芯片內置的基準電容比較輸出差分信號，再由放大電路放大后在輸出端(OUTPUT)得到高低電平，主MCU通過檢測觸摸芯片輸出口(OUTPUT)的電平信號，從而判斷出有無手指接觸到按鍵，實現觸摸按鍵功能。

4、觸控芯片應用注意事項

4.1面板介質要求

1)面板的厚度最好小于等于 6mm，且要求面板厚度必須均勻。由于手指上的電荷有限，如果面板介質太厚電容變化量太小，觸控芯片將不能識別，按鍵將沒有響應。

2)面板材料可采用PMMA(有機玻璃)、大理石等非導電體材料，面板上絲印也必須是絕緣的，否則操作按鍵時會出現錯亂。

4.2 PCB板的設計要求

1)感應焊盤的連線線寬度不能太寬，太寬寄生電容會增大，按鍵靈敏度降低。

2)感應焊盤的連線之間間距盡量拉大，防止相互干擾。

3)為改善ESD特性和更好的抗干擾性，感應焊盤的周圍要求鋪地，與感應焊盤的間距不能太近;如果周圍干擾較大，則最好兩面鋪地。

4)感應焊盤的表面可以露銅或蓋濾油。與感應焊盤的走線盡量不要在同一層面。

5)感應焊盤的走線應盡量減少過孔，走線越短越好。

6)感應焊盤的面積主要與貼附物的厚度、材質及IC的工作電壓有關，材質越厚、IC工作電壓越低，則要求感應焊盤的面積越大;否則，其靈敏度會降低。

7)感應焊盤的下面盡量不要走線，特別是大電流電路。

4.3面板與PCB感應焊盤間導電介質的要求

1)導電介質起導電的作用必須完全導電。

2)面板與導電介質必須緊密接觸，如果面板與電極之間有空氣間隙，這樣會導致操作失常，因為空氣間電介質常數是不穩定的。

5.4按鍵靈敏度可以通過感應焊盤及外加電容來調節

按鍵靈敏度主要與感應焊盤的面積、焊盤貼附物的厚度、面板材質、面板厚度及IC的工作電壓有關，其靈敏度主要通過感應焊盤及外加電容來調節

4.5觸摸芯片工作頻率要求

觸控芯片工作頻率如上表所示，為使觸控芯片不受其他工作頻率干擾或干擾其他器件的工作頻率，一般可以根據實際使用環境要求進行適當調節。

5、觸控芯片發展趨勢

目前運用的觸控芯片主要有兩種，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展，各種各樣形式的觸摸按鍵已經出現在我們日常家用電器中，如滾輪和滑塊式按鍵的出現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展，觸控芯片已經不再是一個簡單的按鍵處理芯片，現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。以前要實現觸摸按鍵功能必須有兩個芯片，一個觸控芯片，一個主MCU，現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越來越多，以前可能需要幾個觸控芯片才能完成，現在一個新的觸控芯片就完全可以滿足要求。

總結

觸控芯片技術的出現，使按鍵的方式也出現了巨大的變化，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勢正被越來越多的產品所采用。

隨著觸控技術的不斷發展，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。