中微爱芯电容式触摸按键芯片：技术解析与设计指南

随着技术的进步，触摸感应技术日益受到关注，尤其是在智能家居、车载设备和家用电器等领域。中微爱芯的电容式触摸按键凭借其穿透绝缘材料（如玻璃、塑料）的能力，能够准确无误地侦测手指的有效触摸，同时保证了产品的灵敏度、稳定性和可靠性不受环境变化或长期使用的影响，并具备防水和抗干扰能力。

与传统机械按键的优势

相较于传统的机械按键，电容式触摸按键不仅美观时尚，还具有寿命长、功耗小、成本低、体积小巧等特点。它们只需轻轻触碰即可实现开关控制、量化调节甚至方向控制，广泛应用于遥控器、灯具调光、各类开关及车载、家电控制界面等场景。

中微爱芯产品线

中微爱芯提供了一系列从单键到十六键的电容式触摸按键产品，满足不同应用场景的需求：

TK8021：单键

TK8022：双键

TK8023：三键

AiP5905：五键

AiP5908：八键

AiP5916：十六键

触摸按键工作原理

电容式触摸按键的工作基于电容器的基本原理。当没有手指接触时，PCB板上的金属感应焊盘与周围的覆铜构成基准电容$C_p$Cp；当手指靠近或接触时，形成了额外的电容$C_f$Cf，导致总电容发生变化。这一变化会改变芯片内部振荡频率或充放电时间，从而触发检测信号。电容变化越大，触摸越容易被检测到。

PCB设计要点

为了确保触摸按键的性能和可靠性，PCB设计至关重要。以下是几个关键的设计原则：

感应Pad设计

形状和尺寸：建议采用正方形或圆形的长宽比例，以最大化贴合手指接触面，避免窄长形状。推荐最小尺寸为10mm×10mm。

布局与走线：顶层仅放置感应Pad，底层放置IC和其他元件。感应Pad与IC引脚之间的走线尽量短而细，避免跳线。感应Pad之间距离至少5mm，远离高频信号线。

铺地策略：顶层可铺实地或网格铺地，底层进行30%的网格铺地。底层感应Pad下方不铺设其他电路或金属，以提高灵敏度。

灵敏度调节

单键至五键：通过外接电容调整灵敏度，范围1nF~22nF。

八键和十六键：通过修改寄存器值来调整灵敏度。

电源设计

建议在触摸芯片电源处预留LDO位置，根据实际纹波情况决定是否使用LDO。推荐单独稳压或与主控共用稳压源，避免与大电流负载共用。对于电池供电场合，需考虑电压波动对灵敏度的影响。推荐添加RC或LC滤波电路，以及串二极管方式，以增强抗干扰能力。

EMC设计建议

退耦电容：在VCC和GND端并联10uf电解电容和104瓷片电容，减小电源干扰。

工作电压：使用3.3V供电，降低交流脉冲幅度。

匹配电阻：适当加大感应通道上串接的匹配电阻，减小高次谐波。

正确铺地：PCB空白处建议铺地，并用地包住感应Pad到IC输入引脚之间的连线，吸收电磁波辐射，提升EMC性能。

总之，中微爱芯的电容式触摸按键系列产品以其先进的技术和优化的设计，在市场上提供了高性能、低功耗且易于集成的解决方案，是追求高品质触摸感应应用的理想选择。

注：我司是中微爱芯代理商，如需产品规格书、样片测试、采购、BOM配单等需求，请加客服微信：13310830171。