电容式触摸屏设计规范A

1、电容式触摸屏设计规序号容页1目的22适用围23工程图设计24Lens设计45ITO玻璃设计66Film设计97保护蓝胶设计128FPC设计149包装设计2110保护膜设计2311防暴膜设计规251目的规电容式触摸屏（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莫块的成品管控，以及出货依据，包含以下容：3.1.1正面视图：该视图包含TP外形、viewarea、activearea、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

2、标注。需标注尺寸及公差如下：必须标注尺寸普通公差（mm）最小公差（mmTP外形0.10,05viewarea0.20.10activearea0.20/1。AA区到外形的距离0.20J5VAIX到外形的距离0.20.15VA到AA距离+0.2+0.15FPC外露部分长度050.3FPC距离TP外形的距高0.50.33.1.2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：必须标注尺寸普通公差（mm）最小公差（mm）TP总厚度0.10.05（视结构和材料而定）FPP总厚度0.050,03金r指长度030.23.1.3反面视图：

3、这一图层包含背胶、保护膜、泡棉及导光膜的外形尺寸，以及FPCF面的IC及元件区尺寸。需要标注尺寸及公差如下：必须标注尺寸普通公差(mm)最小公差(mm)背胶的外形尺寸0.20.15FPC上双面胶位置0.50.3金手指正反面导电长度0.30.23.1.4FPC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。必须标注尺寸普通公差最小公差金手指线宽线距0.050.05手指到FFC外形的定位尺寸0.150.1金手指长度I+0.3+0.2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

4、：走线图表示TP部走线，如下图所示：出线表为TP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PinnamePinDefinitionVDD写2区口PowersupplyvoltageGNDGroundSCLI2CclockSDAI2CDataINII2CinterruptUSB接口PinnamePinDefinitionVDDSensorPower与upplyvoltageD+DatainputpinD-DataoutputpinGNDGroundINTI2Cinterrupt3.2文字说明该部分对TP的常规非常规性能作重点表述，主要包括以下容：3.2.1结构

5、特性：包括lens材质，ITO膜的厂家及型号，IC型号1.1.2 光学特性：包括透光率，雾度，色度等1.1.3 电气特性：工作电流，反应时间等1.1.4 机械特性：输入方式，表面硬度等1.1.5 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容与之对应。受控时可以回归“A”“0”版本标

6、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部工艺制程能力3.4.2 sensor外形与Lens配合间隙，最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BOM3.4.5 触摸屏的外观效果需明确标识（LOGO，丝印油墨，导电或不

7、导电电镀靶材，色号或直接提供颜色样板）4LENS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4.1LENS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（

8、手工）4.2LENS基材：IG3、旭硝子（Asahi）、板硝子（NSG）、康宁（Corning）4.3lens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、viewarea（边框丝印的围）、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）结构最小加工能力公差mm)lensif0.1(Glass：0.05)坨印0.2mm+0.15倒边0.15mm+0.1倒圆角03mm

9、01听筒065mm0.1通孔0.65mmDJ孔5孔的间距2mm+0.15孔到边缘2mm+0.154.3.2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卜材质必须标注。需要标注以下结构尺寸，加工能力如下表所示：结陶最小厚度公差fmm）Lss总厚度GUXSS0.7mm0.05PET0.125mm0.1越印/电镀层厚度10UM倒边0.150.14.3.3反面视图：这一图层包含背胶/保护膜的外形尺寸，以及与ITOsensor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：结构最小加工能力最小公基）0.150,1纥印对位标记0.24.4文字说明：4.4.1结构

10、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4.4.5lens翘曲度及膜厚要求：翘曲度要求0.1mmmin;膜厚要求lensVA区域1.5mm以保证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4.5.1Lens图重的表面效果、尺寸等要求需与工程图保持一致;4.5.2玻壬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;5ITO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

11、值和玻璃透过率之间的关系表备注：现SENSOR斜板设计，背面SIO2可以不要，如果是大客户背面SIO2要设计。电阳Ohnvsqj透光率MOO89%/b 10088%55 8040-60as.635 50但石10-3080%因为ITO玻璃Sensor使用的斜板进行每层制作。各镀层规格：ITO:1120/口，目前常用的规格为90120/口对应膜厚250埃；Metal:为铝铝铝，面阻0.3/口，对应膜厚4000?;SiO2:膜厚500600?;OC:为环氧树脂，膜厚2UM。5.2 Sensor图形设计：5.2.1 patten的设计：以cypress为例，介绍菱形patten的设计1）确定单个菱形的

12、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Pitcha=L/M（4.5a5.5mm）纵向Patten的Pitchb=H/N（4.5b5.5mm）下左图为一带有ITOPatten的Sensor图；右图为ITOPatten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，具体图卜图所示: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

13、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Ho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Pitcha=L/M（4.5a5.5mm）纵向Patten的Pitchb=H/N（4.5b0.2mm，考虑到掩膜板的公差0.35mm,所以需保证PAD的长度（有效压合长度）为1.2mmMIN。并在两边制作如下图所示的FPC热压对位标记；热压对为标记设计详见络板设计中的FPCbonding对位标识。5.2.4 SiO2Metal除FPCbonding以外，需覆盖SiO2保护（SIO2掩模公差iQ.35mm）5.3 铭版各标记设

14、计：铭版上面各标记设计如下5.3.1 切割标记切割记号：尺寸如下图，作用为定位玻璃的切割尺寸，控制玻璃的切割精度，要求切割精度为土0.05mm,此标识仅适用Metal层0.105.3.2 ITO方阻测试块标记：为测试ITO镀膜后的方阻，在非图形区域制作四个尺寸为30mm*30mm的ITO测试方块，由于ITO为透明的材料，故在ITO方块边缘制作线宽为0.2mm*0.2mm的方框（若边框较小，可以调整方块的大小，最小制作为10mm*10mm）具体如下图所示：5.3.3 保护蓝胶丝印对位标记：在ITOGlass切割之前要对图案进行保护，即玻璃正反面丝印保护蓝胶，则需要在ITOGlass的MT层上制作

15、对位标记以保证保护蓝胶与玻璃的丝印位置,对位标记.5.4 ITOGlass切割边需要保留0.5mm-1.0mm余量为二强做准备。5.5 二强设计标准5.5.1 物理二次强化，需要规则外形，不能有异形。5.5.2 化学二次强化，5寸以上BM：匕外形尺寸缩0.2-0.25mm,以免化强后需要补印BM6ITOFilm结构Sensor设计ITOFilm结构Sensor结构暂时有两种，两层ITOFilm和三层ITOFilm结构。如下左图所示，为三层ITOFilm结构，其中ITO面向下，ITOFilm3为屏蔽层。右图为两层ITOFilm结构，ITO面向上。ITOFilm结构Sensor是采用印刷的方式制作

16、各层布线。将使用菲林和钢丝网进行印卜面为所使用菲林的结构:TO向 I ,两 OlTOFilm“卤化银，无光泽试剂十 .保护涂层1-2 n感光孔剂层3-6 p下涂层OOO防科电层悠村底层2-3 U胶片基175mOOO无光泽试剂1）保护涂层：涂有明胶涂层以防止损伤感光乳剂层。里面可能包含无光泽试剂。2）感光乳剂层：均匀地涂有卤化银的微小晶体，以明胶作为介质。3）下涂层：该层用于把感光乳剂层粘到胶片基上。4）胶片基：使用了PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）。这种材料有以下特点：尺寸稳定性高;紫外线透射率高；弹性与光滑度适中；5）防静电层：涂有导电材料以去除静电。6）衬底层：用于提高卷曲平衡及防止由于吸收

17、反射光而降低图像质量。该层主要由明胶组成。里面可能含有无光1.显彩：胶片被曙光部分的潜像被黑化.Oc Q O Q o o o 000 o0 000Oc _ O O O OOOO2,定影：使用定影列溶解显影步班中残留的未呼光的银.oo 一 000 o oe o o3,水洗：使用水把残留在股片里的定影剂洗去“4.干爆：用温暖气流使胶片表面干燥.6.1 ITOFilm结构Sensor具体设计ITOFilm结构Sensor图形设计包括AG,ITO和保护蓝胶。另外在图纸设计时需结合客户的要求和部的工艺制程能力。下面按照Atmel方案进行ITO图形的设计6.1.1 ITO设计Atmel方案，ITO图形设计

18、为条形，据图如下左图，ITO横向为发射极，ITO图形较宽；纵向为接受极，ITO图形较窄。FTO借用1）根据Atmel的建议，通道数按照VA区尺寸以4.76mm为PIN距来计算，如上右图所示。取VA的横向尺寸L,以及纵向尺寸H横向的通道数M=L/4.76（取整）；纵向的通道数N=H/4.76（取整）横条Patten的Pitchb=（H+0.3）/N（4.5a5.5mm）纵条Patten的Pitcha=L/（M-0.5）（4.5b0.030.08um(含NI15um)8.1.4.3 OSP：厚度0.2-0.5um8.2 FPC设计注意事项：8.2.1 FPC设计基本规则最小线宽：0.075mm，建

19、议0.1mm最小线距：0.075mm，建议0.1mmPAD相对坐标精度：0.1mmPAD绝对坐标精度：0.2mm最小PAD直径：0.5mm覆盖膜开孔与相邻线路最小距离：0.2mm，一般0.3mm覆盖膜贴合最小移位公差：0.2mm，一般0.3mm补强板贴合最小移位公差：0.3mm，一般0.5mm线路距外形最小公差：0.1mm，局部重点部位0.07mm线路距外形最小距离：0.2mm，建议0.25mm最小激光孔：0.1mm/0.3mm最小机械孔：0.2mm/0.4mm钻孔孔位公差：0.05mm钻孔孔径公差：镀通孔0.05mm，非镀通孔0.025mm线到孔边最小距离：0.1mm，建议0.15mm孔边到

20、孔边最小距离：0.1mm，建议0.15mm外形之R最小半径：0.2mm外形之外R最小半径：1mm外形公差：刀模0.2mm，钢模0.1mm，局部重点部位0.05mm最小蚀刻公差：0.03mm，一般0.05mm文字最小高度：1.0mm，建议1.2mmACF端PAD之累计公差：一般铜0.030.05%,无接着铜0.0150.025%8.2.2 FPC作业限制说明1 .对折180度之缘R不可小于0.2mm.2 .折曲部所接触之玻璃边缘若太锐利会割损FPC表面,进而断裂.限制区内Ffi“TH孑LFARLAND及升行钱路.8.2.3 FPC的连接方式连接B2B的接插件(ConnectingwithB2Bc

21、onnectors)连接ZIF的接插件(ConnectingwithZIFconnectors)热压异性的导电胶(BondingbyACF/ACP)焊接(BondingbySoldering)8.2.4 FPC设计及开模作样时要考虑的要点1 FPC的热压引脚要比玻璃的引脚略短0.20mm,让FPC带PI层的部分压到玻璃的引脚位上，FPC和PCB采用热压连接的方法也一样，金手指长度标注为A0.2,在ITO金手指较短的情况下，三1.1mm时可以标注为A(+0.2/0),使最大公差值不超过ITO长度值(尽量不要使FPC金手指超出PANEL边缘)。但金手指长度不可小于0.75mm.2FPC具有可挠性，

22、但可折性较差，如果要折必须是具有双面PI的，铜箔材料采用压延铜，不允许在加贴PI的分界线上折，材料的厚度尽量选用薄的。表面处理没有特殊要求的都采用镀金。3热压引脚的Pitch总值在标注时务必为X(0/-0.05)，单个PIN宽度标注尺寸为Y0.03;这都是重点尺寸(在尺寸前面需加*号)。脚宽大于0.3mm,或者PITCH值大于0.3mm可以不按此规定。4在FPC上有放置零件的，在选用材料时要用PI料而不能用PET料。因为PET材料不可以耐高温，在SMT后会变形。5热压FPC至UPAENL上的金手指背面需加12.5um厚度的PI补强，其长度需超出FPC金手指长度至少0.5mm,以防止FPC金手指

23、受折而断裂。6FPC需要中间镂空的，选择铜箔厚度务必为35um;且基材和盖膜的开口必须错开0.3mm。否则镂空金手指部分很容易折断。7需要多次弯折的FPC材料一定要选用压延铜，不要选用电解铜；且在弯折区域不可以设计焊盘，过孔等，弯折区域尽量设计为单面。8FPC需要与PCB热压连接时，在PCB板上的金手指两端需各留出4mm的围，绿油需要避空，以免ACF堆积造成短路，PCB板上金手指的背面上下各2mm围尽量不要放置元器件，以免造成压接时需要掏空而影响连接性能。9FPC需要压焊（用机器压焊）在PCB板上，该处金手指设计为单面且厚度最大为0.06mm,最好厚度在0.05mm以下，一定要保证，否则压焊会

24、出现大批不良。10如果我们设计的FPC是要客户去焊接的，需要在模组图最右侧标出组装示意图。并在FPC图纸上注明镀金厚度0.05um最小。如果客户要求FPC上只留焊盘，客户主板是用弹簧式的连接器与我们模组焊盘连接的，则要求焊盘镀厚金0.5um。11带插座的FPC联板时要注意固定平整，联板数量不宜太多，以免累积误差造成SMT偏位。需要SMT的FPC上与PANEL连接端金手指需用耐热PI贴住，以免过回流焊时氧化，另外接口FPC接地处需设计薄一点，便于焊接。12焊盘设计，采用盖膜压住部分焊盘的设计，以免弯折时断线。13镂空板在金手指上尽量避免打过孔，如果需要，过孔不要成一条直线排列，尽量交错排列。14

25、需要SMT的FPC在设计中能加定位孔白尽量加上，便于SMT定位，另外FPC焊接到板上时也可以利用定位孔进行焊接。15技术部的FPC图纸，如果对供应商有特殊要求的，需要在图纸上明确指出。比如需要符合ROHS标准，是否要求喷锡，是否对元件区域有补强要求，是否对镂空金手指有强度要求等。16接口FPCPIN脚：因其中一边与PANEL对应，另一边与客户主板对应，要特别注意其第一PIN及接口顺序的对应关系，并在插座背面设计补强板。17为了不让供应商乱报价，请各位在发给采购开模要样时，一定要写明尺寸规格，FPC要注明几层，是否有盲埋孔，是否要加铜箔层，走线是否为小PITCH?有无特殊工艺，如加铜箔或者银箔，

26、或者需要镀厚金等。另外需说明何时需要样品？需要多少数量？FPC公差要求很严的情况下，比如需配ZIF连接器时请直接要求开钢模。18FPCLAYOUT里面必须在IC起始PIN外侧丝印圆形标记。二极管必须标注方向。双排容的外观白油不要设计为正方形的，要设为长方形，以免误会贴错元件方向。19双面FPC前端需要手工焊接在板上的金手指需要设计为双面焊盘，且盖膜需要分别压住双面焊盘，双面焊盘用过孔连接，焊盘最前端设计为锯齿状，方便焊接时爬锡。20FPC上的双面粘尽量选用耐高温的材料（3M9500）,贴附位置不可在元件下面，尽量远离元件区域。21 FPC弯折区域与元件区域过度的圆角要达到半径为1.0mm,并建

27、议在拐角处加铜线以补充强度，在需要弯折的区域也可以采用加缺孔的方法进行弯折限制。如下图所示：加林孔一h_4t才星区N费22 FPC金手指长度需满足以下条件：将FPC金手指处的对位标与PANELITO引脚处的对位标对齐热压后，FPC金手指顶端不能超过ITO引脚顶端，一般低于ITO引脚约0.1mm,且金手指下端不超过PAENL,距边缘约0.2mm。如下图所示：/iCD23镂空板的金手指设计，参见下图=0,30-=0.30=0,30最重要的一点:选择铜箔厚度务必为35um,否则楼空金手指部分很容易折断,在设计靠边对位标时24为防止FPC上对位标因钢模偏位而被切掉和铜箔翘起等品质不良宽度至少为0.25

28、mm0.10mmoM.30）mm,关键尺寸公差（如定位标记、FPC焊盘、接插件、别的特殊元器件等）控制在3.1mm。接插件、特殊元件的焊盘大小及公差参考元件规格说明书。26确定FPC外形时尽可能考虑元件区域是否合适，要有足够的走线空间而且符合电路功能要求,特别是防静电（ESD）和抗电磁干扰（EMI）.还要尽可能的考虑FPC上器件与走线的均匀性，不要头重脚轻，否则容易造成走线不合理以及板翘和SMT困难等问题。注意选用元件的高度，以免元件与其它部件结构上发生抵触。27ZIFFPC都需要规定插拔次数，ZIFFPC使用1/3OZ的基材，采用电镀金工艺，连接器背面根据连接器规格书加限位线（丝印）,以便客

29、户判断是否插接到位。28测试点放置位置需要与显示面同面，且不可放在元件正背面，测试点直径大于等于0.8mm,测试点是否露出要视具体情况而定。29连接器元件背面的补强板材料只可使用FR4或者不锈钢片，尽量少用PI材料，以免SMT时补强变形导致连接器虚焊或者假焊。30对于焊接金手指端正反两面的焊盘设计应遵循以下原则：第一，采用手焊接端的PI开口不能到头，防止金手指断裂；第二，锯齿形过锡孔需要错开0.5mm,正反面开窗需错开0.3mm,且满足FPC正面（与烙铁接触面）比背面（与PCB接触面）长0.3mm,以防止FPC或金手指断裂；第三,与客户主板接触面的金手指长度要设计短一些，一般为1.5mm至M.

30、8mm,与烙铁接触面金手指长度一般为1.8mm至U2.1mm,以免返修时撕裂金手指。31外发FPC时如果要求供应商单只交货，在设计FPC时必须有两个定位孔和两个MARK点。32FPC的PANEL端接口外形如果是分多段的，各段之间的距离不小于3mm,单PIN的FPC段宽度不小于5mm,FPC各段要设计成对的“F”形对位标，以便于热压对位避免压接偏位。33为了确保触摸屏产品具有良好的可装配性、电性能及抗干扰性能，在设计时需要综合考虑以下方面：元件区域远离高频信号发射源、考虑是否需要DoubleRouting、是否需要设计Shield屏蔽脚、与Sensor通道连接的双面走线部分禁止平行且尽量避免交叉

31、、SDA/SCL/INT增加滤波电阻、VDD增加滤波电容及抗ESD器件、遵循走线最短的原则、非走线的空白区域网格式铺地、IC接地散热片需要与下方铜皮大面积良好接地、电容电阻尽量采用0402封装、将电源线及地线加粗到0.2-0.3mm。由于不同厂商的IC对产品的性能及相关设计要求不同，FPC原理图、FPCLayout图、SensorPattern图设计好后要求提供给IC供应商进行确认可行后方可发出开模。8.3FPC设计步骤：1 .制作FPC原理图在PowerLogic中正确绘制FPC原理图。2 .制作FPC外形图在AUTOCAD中，在FPC上定出各接口位置、元件区域、单双面区域、标示线位置等，并对各接口标不顺序。完成后用MOVE命令以图上的边角点为基点移至原点（0,0,0）位置，再另存为DXF文档,便于后续导入到PowerPCB中作为定位和外形的参考。3 .制作FPC模切图模切图需要标明FPC层数、FPC各层材质及厚度、表面处理要求、刀模公差/钢模公差、补强区域及材质厚度要求、单面区域、FPC连接面、关键尺寸、尺寸公差、弯折区域及弯折次数要求、符合“BHS-001”标准等详细信息。如果需要联板供货，