在許多應(yīng)用中,尤其是價格敏感的消費性產(chǎn)品,平板(或準(zhǔn)平板)開關(guān)以及小鍵盤/鍵盤已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的機械開關(guān)。所采用的技術(shù)包括阻性薄膜開關(guān)面板、壓電開關(guān)面板以及基于電容感測的觸控式面板。
薄膜開關(guān)
最簡單的,也是最廉價的阻性薄膜開關(guān)由一個柔性的頂層、一個絕緣隔離片和位于其下的基板層所構(gòu)成。在價格比機械式開關(guān)低廉的同時,可以嚴(yán)格地密封,而且其表面印制的圖形有多種變化。
薄膜開關(guān)頂層的外表面通常印有圖形或文字,其下表面則敷導(dǎo)電的圖案,通常由銀或碳質(zhì)導(dǎo)電油墨印制。其下面的基板層也敷有與之相匹配的導(dǎo)電圖案。當(dāng)通過隔離片上的孔洞將兩個導(dǎo)電層按壓在一起,就相當(dāng)于接通了開關(guān)。
薄膜開關(guān)的缺點:
. 薄膜開關(guān)上部所選用的覆蓋物的剛度和厚度有著比較嚴(yán)格的限制。
. 由于機械運動帶來的磨損,按鍵觸感會隨時間的流逝而逐漸降低。這就導(dǎo)致對于不同按鍵需要不同的力度和角度才能保證其可靠地接觸。
壓電開關(guān)
這種開關(guān)元件使用的是一個壓電晶片。其表層,也就是使用者所看到的部分,可以印刷、蓋制或壓出所需要的資訊。壓電晶片插入到一個沖壓而成的絕緣層(套)中,這個絕緣層
又被夾到組成開關(guān)觸點的兩層導(dǎo)電薄片之間。最后,由一個承載盤支撐著整個組件。
與阻性薄膜開關(guān)相比,壓電開關(guān)的一些優(yōu)勢表現(xiàn)在:
. 壓電效應(yīng)是一些特定的晶硅材料所具備的特性,包括天然的石英晶體及人造陶瓷材料,在這些材料上施加機械壓力時,其晶格結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生和壓力成正比的電壓和電荷。
. 壓電開關(guān)只需要幾乎可以忽略的物理移動,通常在1μm 到10μm之間就能產(chǎn)生可用的開關(guān)電壓或電荷。
. 是簡單的施加外力而不是物理移動產(chǎn)生了開關(guān)元件的輸出。
. 壓電開關(guān)的結(jié)構(gòu)與其他鍵盤技術(shù)相比其成本較為昂貴。
電容性感測器:機械按鍵
電容性按鈕和開關(guān)分為兩個基本類型:需要機械按鍵來觸發(fā)的類型,只需要接近或觸摸的類型。
按鍵觸發(fā)型的結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜,包含了機械運動部件,但如何使其機械結(jié)構(gòu)更加堅固是目前面臨的挑戰(zhàn)。
盡管如此,機械按鍵還是在PC機鍵盤上得到了廣泛的應(yīng)用。其上半片由印制有作為上部電極導(dǎo)電薄膜的塑膠膜片構(gòu)成,下半片是一片帶有作為電容單元下部電極的導(dǎo)電線路的印刷電路板。
現(xiàn)行觸控式主流技術(shù)
現(xiàn)行觸控式技術(shù)主要可區(qū)分為面板使用之觸控技術(shù),以及取代傳統(tǒng)機械式或壓電式按鍵的電容式觸控技術(shù)。目前,全球主要的電容式觸控技術(shù)的供應(yīng)商主要有:Cypress、QRG、ATLab、Freescale、Microchip等公司。臺系廠商則有義隆(eKT81, eFinger)、盛群;中資企業(yè)則有:Sigma Micro、啟攀微電子等公司。
電容式觸控技術(shù)目前提供的解決方案主要是以Touch Controller (含MCU)以及Touch Sensor兩種形式出現(xiàn)。