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盘点：全球多元触控芯片巨头实力
作者： touchpanel &&&&时间： &&&&源于：互联网&&&&总点击：
【导读】：触控操作的方式已广泛应用在各种电子产品上，透过直觉式的输入，让人机互动上更加有趣。
&&&&北京时间10月24日消息，中国触摸屏网讯，硬体业者为让触控应用更加多元，不仅朝大尺寸产品发展，在既有的中小尺寸产品研发上，也力求提供像是低功耗、高功效、高抗噪、体积小、低成本等特色的各种触控解决方案，以求品牌或系统大厂的青睐。 触控操作的方式已广泛应用在各种电子产品上，透过直觉式的输入，让人机互动上更加有趣。&&& 本文来自：
触控应用市场大各有其解决方案
&&&&&&触控面板(TouchPanel；TP)已被广泛应用在各中小尺寸的消费性电子(CE)、行动装置等产品；触控相关业者也积极推出更大尺寸解决方案，将触角伸到资讯科技(IT)市场，如触控笔电、触控显示器、AIO甚至车载电子等等。
&&&&&&触控芯片市场预估，将倍增，年成长量将下滑。IHS
&&&&&&然当今最大的触控应用市场仍以智能手机与平板电脑为主，其中又以投射电容式(Projectedcapacitive)触控面板为主流。因此包含触控面板、触控芯片(TouchController)等业者以及材料厂们，为了争取国际品牌大厂的青睐，不仅推出各式新的解决方案，推出低耗电量、低材料成本、反应速度快等产品，以期成为当红IT/CE产品的供应链之一。
&&&&&&据IHS调研机构分析，电容式触控芯片市场将从2012年的14亿美元，以14.6%的年复合成长率(CAGR)，至2017年倍增为28亿美元。为抢占此庞大市场，厂商提出各式触控芯片解决方案，并因应各种触控屏幕架构(如On-cell、传统／单层互电容多点、单层自容两点)，提供完整触控模组(TouchModule)，以供系统厂商导入使用。
低成本+更薄+高整合=触控芯片新趋势
&&&&&&因应智能手机与平板电脑的产品售价大幅降低，触控面板业者需要更具成本优势的产品，因此触控整合于外盖的方案，将会逐渐走向整合于屏幕内，例如On-cell、In-cell或HybridOn-cell/In-cell的解决方案。
&&&&&&至于触控芯片也朝向与显示驱动IC整合的TDDI(整合触控与显示驱动IC)单芯片解决方案。苹果阵营势必会导入In-cellTDDI，非苹阵营也已摩拳擦掌准备好In-cellTDDI，提供最高度整合的方案，以获得市场青睐。
触控芯片业者众各拥主力产品蓄势待发
&&&&&&Melfas(美法思)是韩国触控相关产品第一大业者，主力开发PCAP(电容式)的触控芯片(TouchControllerIC)、触控模组(TouchModule)与触控面板(TouchPanel)等产品。其触控芯片核心采用ARMCortex-M0处理器，具备超低功耗、低门(埠)数、超佳功效、高抗噪能力等特性，体积能够微缩到更小(4x4x0.55mm)。此外其产品能向上相容到Cortex-M3处理器，支援高达52组感应电极，并提供更高的触控处理效能，能应用在GFF、G1F、G1、GF1、OGS等触控整合方案，同时还支援手写笔输入。
&&&&&&该公司也提供触摸按键(TouchButton)芯片，内建LED控制电路(16阶亮度调节)，可应用在新一代Android手机纷纷采用的隐藏式硬体实体键上。这种模拟机械按钮的设计，在触碰时以LED指示灯通知用户是否有按到，或手指接近时自动感知，以便自动开启屏幕或启动LED指示灯。该公司主要客户有三星、LG、Nokia、Motorola等大厂。
&&&&&&敦泰(FocalTech)是横跨美中台的触控芯片、TFTLCD驱动芯片、RF芯片的IC设计公司。主力开发多种自电／互电容触控屏幕控制芯片、On-cell触控方案芯片，具备高抗扰技术与量产实力，为大陆第一家提供On-cell手机触控方案的业者。客户包含联想、华为、ZTE、酷派、小米、海信、TCL、康佳、海尔、东芝、夏普、富士通、宏等厂商。其2013年累积出货量超过4亿颗，一举跃升为手机触控芯片领域的龙头大厂之一。
&&&&&&该公司提供2.5至25寸的传统互容／单层互容／单层自容触控式等屏幕的解决方案，能整合于GG、GF、PF、OGS、超薄GFF等结构。其产品具备低功耗、可手套操作、环境适应矫正(如有大片水、水雾时)、防水、高讯噪比(正常条件下达到100，即40dB)、支援悬浮触控、采用跳频技术抗RF干扰能力强，并可支援主／被动笔等应用。最高可支援到120组感应电极通道，以及10指触控能力。
&&&&&&敦泰在合并旭曜(Orise)之后，挟其TFTLCD的研发实力与技术优势，推出了In-cell的触控解决方案，以及IDC(IntegratedDriverandtouchController，整合显示与触控IC)技术，成为中小尺寸触控解决方案的领导厂商之一。
&&&&&&Goodix(汇顶科技)是另一家触控IC大厂，提供指纹辨识芯片，以及手机／平板触控芯片(HotKnot)、平板触控芯片，具备可量产的单层多点(GG)触控芯片，并提供On-cell整合方案，获得多数大陆白牌手机使用，累计出货数亿颗。其触控产品符合联发科(MTK)的HotKnot技术标准，可以让两支手机屏幕近距离接触时，进行资料传输。此外，具备3、5、10点触控，及手势唤醒能力。
&&&&&&此外，其提供通话手势功能，让通话过程中仍可利用预设手势来进入其他功能或App(通讯录、设定设置、LINE等)，可支援4种手势。而在Windows8触控平板应用部份，可以支援达15.6寸、主动式电容笔等功能。
&&&&&&Synaptics为美国触控板(TouchPad)制造大厂，原先研发主力在触控板与控制芯片产品，并应用在笔电、iPod等产品。近年来投入触控面板解决方案，推出ClearPad系列家族，2010年其ClearPad2000获得GoogleNexusOne采用。
&&&&&&该公司挟其触控板研发多年的技术与整合能力，在2012年发表In-cellTDDI(整合触控与显示驱动IC)的单芯片解决方案，为TDDI领导者之一，其ClearPad4260便是世界首颗TDDI的IC，透过减少元件数量与厚度，并增加传输效能，改善显示亮度，并减少电源耗损来减少产品的复杂度，是颇具成本效益的解决方案。因此，TDDI未来可能成为高阶手机的触控趋势，除了Synaptics，其余业者如Renesas、敦泰也有TDDI技术，这些厂商势必在未来各显神通。
&&&&&&Synaptics提供触控感测IC、触控芯片、触控解决方案，具备On-cell、In-cell及TDDI能力。产品分成Series2、3、4、7等系列，分别针对不同需求：1.初阶方案：4点触控、5寸屏幕；2.高阶方案：提供In-cell、On-cell等10点触控、5寸屏幕，可减少厚度约0.5~1mm；3.高阶IC方案：提供In-cell、On-cell方案，可减少厚度约1mm，支援3D立体显示；4.高阶平板与笔电方案：10点以上触控、8.2~15.6寸屏幕。
&&&&&&Cypress(赛普拉斯)半导体IC零件大厂，针对触控市场提供CapSense家族的触控感应器，与采用电容式设计的TrueTouch系列的触控芯片。CapSense家族的MEMSTouchSensor中，有Express系列，旗下的MBR3主打各种家电的触控键应用(例如手机隐藏钮、笔电音量调整钮、车用电子触控、电磁炉的触控按钮等等)，采超低功耗设计，并具备750px的近距感测能力。可支援高达16组电容式按钮，或5按钮+1滑杆调整钮(Slider)。而Plus系列则支援高达56组按钮，主打高阶应用。
&&&&&&在TrueTouch家族的触控芯片部份，则具备手套触控、被动手写笔、脸部侦测、悬浮输入、可防水、SLIM超轻薄、接上副厂充电器与显示器本身的杂讯也能抑制掉等特色，且其DualSense则提供自电容与互电容感应能力，适用于各种IT/CE产品。目前Gen2、3、4、5等产品线，分别提供支援到4.3、4.5、8.3、5~10.1寸的触控屏幕。
&&&&&&同样为半导体大厂的Atmel，则提供触控感应器与触控面板芯片。其XSense家族的触控感应器，提供可挠式屏幕、高抗噪讯、窄边框、窄线区域、支援大触控屏幕、触控笔、可线性等功能与特色，让手机／平板制造商能导入其触控面板内，提供低功耗、超精准的按钮／滑杆调整钮／轮状滑钮之触控感应能力。
&&&&&&其maXTouch触控面板芯片家族部份，则提供无线点触控(如T系列，支援到15.6寸)、主／被动式触控笔、手套输入、悬浮感应、高速反应、精准感测、绝佳的灵活性、低功耗、搭配周边触控控制器(PTC)可控制按钮／滑杆钮／轮状滑钮、超小体积、宽温环境运作等特色。可支援无线点、两点、单点触控，以及车载电子触控等产品应用。
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发布日期： 10:51:00【
随着微电子技术的飞跃发展，电子产品更趋向于小型化、操作更加简单方便、外观更加时尚亮丽。机械式按键已经远不能满足现在电子产品的要求，触摸式按键的出现打破了原有机械式按键的设计理念，使按键操作更加灵活方便，按键面板更加新颖独特。目前触摸式按键已在电子产品中得到了越来越广泛的应用。现在我们所用的手机、家用电器等高端产品基本上都采用了触摸式按键。触摸式按键也逐步得到了广大消费者的认可，应用的范围也越来越广泛。
1、触控芯片的原理
触摸按键是通过触控芯片来实现的。触控芯片的原理是通过人体手指的触摸引起输入电容的变化，输入电容和触控芯片内置的基准电容比较输出差分信号，再由放大电路放大后在输出端得到高低电平，从而实现对模拟信号的控制。主MCU通过检测触摸芯片输出口的电平信号，从而判断出有无手指接触到按键，实现触摸按键功能。
2、触控芯片的特点
与传统机械式按键相比，触控芯片主要具有以下特点：
1)由于不是机械的按键，触摸按键没有机械损伤，按键寿命更长，一般可以达到30万次以上。
2)操作面板上没有实际的按键，操作面板外观整体性更好，外观可以更加新颖。
3)触摸按键的灵敏度可以根据灵敏度电容自由调节。
4)由于水气对输入电容影响不大，触摸按键的防潮和防水性较好。
3、触控芯片的应用
当手指接触到面板按键丝印时，手指做为一个电极，面板做为电容的中间介质，面板下的导电介质连接到PCB板上的感应焊盘做为电容的另一个电极，这样就形成了一个输入电容。输入电容和触控芯片内置的基准电容比较输出差分信号，再由放大电路放大后在输出端(OUTPUT)得到高低电平，主MCU通过检测触摸芯片输出口(OUTPUT)的电平信号，从而判断出有无手指接触到按键，实现触摸按键功能。
4、触控芯片应用注意事项
4.1面板介质要求
1)面板的厚度最好小于等于
6mm，且要求面板厚度必须均匀。由于手指上的电荷有限，如果面板介质太厚电容变化量太小，触控芯片将不能识别，按键将没有响应。
2)面板材料可采用PMMA(有机玻璃)、大理石等非导电体材料，面板上丝印也必须是绝缘的，否则操作按键时会出现错乱。
4.2 PCB板的设计要求
1)感应焊盘的连线线宽度不能太宽，太宽寄生电容会增大，按键灵敏度降低。
2)感应焊盘的连线之间间距尽量拉大，防止相互干扰。
3)为改善ESD特性和更好的抗干扰性，感应焊盘的周围要求铺地，与感应焊盘的间距不能太近;如果周围干扰较大，则最好两面铺地。
4)感应焊盘的表面可以露铜或盖滤油。与感应焊盘的走线尽量不要在同一层面。
5)感应焊盘的走线应尽量减少过孔，走线越短越好。
6)感应焊盘的面积主要与贴附物的厚度、材质及IC的工作电压有关，材质越厚、IC工作电压越低，则要求感应焊盘的面积越大;否则，其灵敏度会降低。
7)感应焊盘的下面尽量不要走线，特别是大电流电路。
4.3面板与PCB感应焊盘间导电介质的要求
1)导电介质起导电的作用必须完全导电。
2)面板与导电介质必须紧密接触，如果面板与电极之间有空气间隙，这样会导致操作失常，因为空气间电介质常数是不稳定的。
5.4按键灵敏度可以通过感应焊盘及外加电容来调节
按键灵敏度主要与感应焊盘的面积、焊盘贴附物的厚度、面板材质、面板厚度及IC的工作电压有关，其灵敏度主要通过感应焊盘及外加电容来调节
4.5触摸芯片工作频率要求
触控芯片工作频率如上表所示，为使触控芯片不受其他工作频率干扰或干扰其他器件的工作频率，一般可以根据实际使用环境要求进行适当调节。
5、触控芯片发展趋势
目前运用的触控芯片主要有两种，一种是电阻式，另一种是电容式。因电容式可靠性更高而得到更加广泛的应用。
目前应用触摸芯片的产品，单点触摸式是最为常见也是应用最为广泛的方式。
随着触控芯片的不断发展，各种各样形式的触摸按键已经出现在我们日常家用电器中，如滚轮和滑块式按键的出现更加丰富了触控芯片的应用。
早期的触控芯片比较简单，只能处理按键。随着技术的进一步发展，触控芯片已经不再是一个简单的按键处理芯片，现在已经完全可以作为一个主MCU来用，除了可以处理触摸按键外还可以处理如AD采样、LED控制、通讯等等。以前要实现触摸按键功能必须有两个芯片，一个触控芯片，一个主MCU，现在只需要一个触控芯片就可以解决问题，使产品的成本大大降低，也使得更多的产品可以运用触控按键技术。
因触控芯片集成为MCU以后，按键的检测也变得更加灵活，可以采用矩阵扫描或AD采样，这样就使得可以识别的按键个数越来越多，以前可能需要几个触控芯片才能完成，现在一个新的触控芯片就完全可以满足要求。
触控芯片技术的出现，使按键的方式也出现了巨大的变化，按键操作变的更加灵活舒适，按键面板也变地更加时尚亮丽。触控按键以其独特的优势正被越来越多的产品所采用。
随着触控技术的不断发展，触控芯片的可靠性和实用性也将进一步提高，使得触控芯片的使用也就更加广泛。目前触控芯片集成度已越来越高，触控芯片既可以做主MCU也可以做触摸按键，这就使的触控芯片的性价比更高，成本更低，由此可见，触控芯片的应用将会越来越广泛。
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