(完整版)CTP知識講解課件

1、CTP知識講解主流供應(yīng)商的種類和來源現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品成本構(gòu)成新技術(shù)發(fā)展方向生產(chǎn)工藝介紹單體級和系統(tǒng)級設(shè)計(jì)常見問題CTP的性能和可靠性測試補(bǔ)充說明 提綱CTPCTP:Capacitive Touch Panel電容式觸摸屏主流電容屏廠商電容屏作為新興產(chǎn)業(yè)，能夠生產(chǎn)電容屏的廠商主要分為四類:原電阻屏生產(chǎn)廠商 ，起步較早，目前也是行業(yè)主力LCD Panal廠商看到了電容屏巨大的市場，同時(shí)可以垂直整合產(chǎn)品ITO廠商轉(zhuǎn)型而來 新興加入的貼合廠主流電容屏廠商專業(yè)的TP生產(chǎn)廠家 利用現(xiàn)有電阻屏設(shè)備進(jìn)行工藝制程改良，主要為Film 結(jié)構(gòu) 例如洋華，華意，介面，TPK，牧東，歐菲，瑞視，點(diǎn)面從ITO 廠家轉(zhuǎn)型

2、而來，例如南坡，萊寶，長信，力合（麗格），金萊（萊寶） 玻璃(panal)廠轉(zhuǎn)型而來 例如CPT，CMI，AUO，BOE，TM，HSD和林光電（GP昆山）等自主研發(fā)，前段外購方式，自身負(fù)責(zé)后端工藝以及成品出貨，例如泰科越等等，廠商很多2. CTP 分類CTP依工作原理分類依材料堆疊分類自電容互電容GFGG單點(diǎn)+手勢真實(shí)多點(diǎn)DITOSITOG+FG+F+FOGSPGS自電容和互電容自電容 vs. 互電容自電容self-capacitor測量信號線本身的電容優(yōu)點(diǎn)：簡單，計(jì)算量小缺點(diǎn)：虛擬兩點(diǎn)，速度慢互電容-mutual capacitor測量垂直相交的兩根信號之間的電容優(yōu)點(diǎn)：真實(shí)多點(diǎn)，速度快缺點(diǎn)：

3、復(fù)雜，功耗大，成本高自容和互容區(qū)別G+F結(jié)構(gòu)G+F+F結(jié)構(gòu)G+G結(jié)構(gòu)OGS結(jié)構(gòu)PGS結(jié)構(gòu)GG-DITO結(jié)構(gòu)GG-SITO結(jié)構(gòu)電容屏成本構(gòu)成電容式觸控面板驅(qū)動(dòng)IC國外Atmel , Cypress , Synaptics , 三星臺系廠商Focaltech ,Goodix , Elan , Himax, Novetek Mstar , ITE國內(nèi) 蘇州瀚瑞微,格科威1.單層sensor多指運(yùn)用結(jié)構(gòu)原理：單層sensor指的是只有一個(gè)方向的ITO pattern，由原來的X,Y方向確定坐標(biāo)的方式發(fā)展成只有X方面獲得X坐標(biāo)值后計(jì)算出Y坐標(biāo)值而確定坐標(biāo)輸出。節(jié)省厚度。使用原單點(diǎn)CTP 0.95的厚度可

4、以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)的觸摸效果。節(jié)省成本。5. CTP技術(shù)發(fā)展2.超薄FILM,GLASSITO FILM可以由原來的0.125mm改成0.05mm的。兩層ITO FILM之間的OCA可以改用0.025mm的?？偤穸扔?.15減少到0.925。超薄高強(qiáng)度GLASS：0.55mm、0.4mm。G+F+F （多點(diǎn)）G+F +F（多點(diǎn)）ITEM Thickness ITEM Thickness Cover Glass 0.7Cover Glass 0.7OCA 0.1OCA 0.1ITO FILM 0.125ITO FILM 0.05OCA 0.1OCA 0.05ITO FILM 0.125ITO FILM

5、0.05TOTAL 1.15TOTAL 0.95超薄FILM3.OGS結(jié)構(gòu)原理：OGS表示one glass sensor，就是將CG, sensor合二為一，由之前的三層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品減小到單層結(jié)構(gòu)。4.on-cell將觸摸屏嵌入到顯示屏的彩色濾光片基板和偏光片之間的方法，即在液晶面板上配觸摸傳感器.三星、日立、LGGalaxy S 2 35.in-cell將觸摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法，即在顯示屏內(nèi)部嵌入觸摸傳感器功能.Iphone5,Lumia920,CTP生產(chǎn)工藝介紹Coverglass 生產(chǎn)工藝ITO Sensor生產(chǎn)工藝介紹Film Sensor生產(chǎn)工藝介紹Coverglass生產(chǎn)

6、工藝簡述仿形CNC研磨超聲波清洗強(qiáng)化印刷IR 烘烤防指紋鍍膜CTP 制作工藝DITO前段生產(chǎn)流程：鍍ITO正面ITO蝕刻鍍反面 ITOGlass鍍金屬蝕刻金屬 涂OCOC圖形印保護(hù)膠切割大片功能測試小片功能測試反面ITO蝕刻后段流程：功能測試IC功能測試SensorACF貼合ICFPC壓合貼光學(xué)膠ICICIC加壓脫泡IC貼蓋板貼蓋板Pattern 常見圖形 Cypress 菱形 Goodix六變形 Focaltech工字型Pattern曝光機(jī)蝕刻機(jī)3D投影(線路放大100倍）工藝流程：整機(jī)設(shè)計(jì)要點(diǎn)IO電壓匹配Power Noise (共模干擾）LCM DCVCOM和ACVCOM的選擇LCM接地

7、與前殼接地Air GapESDIO電壓匹配系統(tǒng)電壓采用1.8V GPIO 口，CTP建議使用level shift，方案如下圖（建議選方案2）DCVOM 和ACCVOMLCM DCVCOM和ACVCOM 都可以支持DCVCOM LCM 模組對于CTP干擾優(yōu)于ACVCOM，尤其是自容的量產(chǎn)更換LCM ，尤其是自容，需要評估軟件是否需要更改，調(diào)試AIR Gap各家觸控IC要求不僅相同，對于自容CTP兼用AIR Gap保持在0.5mm以上（不同IC會不盡相同AIR GAP互容的LCM干擾性能優(yōu)于自容的，但在無shielding 屏蔽層的情況下，常規(guī)需要保持0.3mm 以上的安全距離，當(dāng)然全貼合工藝是

8、特殊情況，一般CTP會增加屏蔽層ESD為了提高CTP模組抗靜電能力，建議在FPC上增加shielding 屏蔽層，元器件背面采用鋼板補(bǔ)強(qiáng)接地設(shè)計(jì)ESD前殼與LCM金屬部分需要充分接地，提升ESD 性能采用硬質(zhì)泡棉，形變越小越好，原則上形變需要小于10%其他注意點(diǎn)CTP FPC 需要盡量遠(yuǎn)離GSM天線，常規(guī)設(shè)計(jì)放在手機(jī)的上下兩端LCM鐵框需要與整機(jī)地接地良好，需要關(guān)注導(dǎo)通接地的位置與面積機(jī)殼的金屬支撐骨架或者鋼板需要有效的與TP分開，建議在金屬支架上貼一塊黑色絕緣膠帶，以減少支架和Sensor之間的電容，降低干擾電容TP FPC 需要盡可能遠(yuǎn)離機(jī)殼縫隙或者開孔位置，避免ESD直接放電到CTP F

9、PC顯示屏的FPC不能與CTP FPC疊放觸控按鍵區(qū)域避免采用大面積金屬，避免寄生電容過大，造成按鍵誤觸發(fā)結(jié)構(gòu)避空因DITO和CITO的FPC出pin 位置寬度差異以及各家工藝差異造成的出pin 寬度差異，建議結(jié)構(gòu)機(jī)殼設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮適當(dāng)加大避讓空間單體設(shè)計(jì)部分Coverglass 設(shè)計(jì)部分Pattern 設(shè)計(jì)部分FPC 設(shè)計(jì)部分Coverglass的材料選擇序號Cover材質(zhì)表面硬度 耐沖擊 耐磨 透光率 防指紋 吸水性 切割加工印刷加工 防指紋涂層 防紫外1富勒姆PC 750g 3H 100g 0.5m 5次(5J)500g 1200次 91%初始不低于100低容易容易直接在硬化涂層中添加，

10、耐候時(shí)間長，價(jià)格便宜 直接在硬化涂層中添加，紫外阻擋達(dá)到98% 2普通PC 750g HB 100g 0.5m 5次(5J) 500g 300次 91%無低容易容易無無3PMMA 750g 3-4H 0.035J 500g 500次 93%無高容易容易無無4耐沖擊PMMA 750g 3-4H 0.2J 500g 600次 87%91%無高容易容易無無5復(fù)合板（MR58） 750g 3-4H 0.3J(表面PMMA會破裂) 500g 800次 85以上無中容易容易無無6玻璃 6H 0.3J 500g 2000次 91.5%（康寧）90.5%（旭硝子） 表面鍍膜后可達(dá) 100低 難單片印刷，難 單

11、片涂布，價(jià)格貴 不能防止紫外線 玻璃材質(zhì)：表面硬度最好，可以達(dá)到6H以上；表面耐磨性能最好；防水性能較好；可以防指紋鍍膜；切割加工比較困難，外觀印刷處理困難，成本比較貴硬化玻璃材質(zhì)總體性能是最好的， 但成本也最貴PMMA材質(zhì)：1.表面硬度比較差，一般是3H左右；2.表面耐磨性能較差，容易劃傷；3.耐沖擊性能差于玻璃，小球跌落容易fail ，且需要關(guān)注整機(jī)跌落性能以及按壓水波紋問題；4.PMMA材料容易吸水，高溫高濕測試容易起翹變形；5.優(yōu)勢：成本最便宜；玻璃價(jià)格的40%左右6.用力按壓由于PMMA變形存在飄逸問題，且準(zhǔn)確度和線性度相對于玻璃稍差建議使用產(chǎn)品為LCM尺寸小于等于3.5的低端產(chǎn)品上

12、選用，目前較多模組廠都正在導(dǎo)入或者已經(jīng)在低端產(chǎn)品上導(dǎo)入使用，材料比較成熟；富勒姆PC：1.表面硬度基本同PMMA，一般是3H左右2.耐沖擊性能優(yōu)于PMMA和玻璃；3.耐磨性能優(yōu)于PMMA4.成本介于玻璃和PMMA之間 玻璃價(jià)格的50%左右復(fù)合板結(jié)構(gòu): 富勒姆PC 結(jié)構(gòu):COVER設(shè)計(jì)要求:說明 分類SmbolTYPEMinNOTE窄邊部分玻璃厚度T=0.55mmA3.5mm以上玻璃厚度T=0.70mm2.5mm以上玻璃厚度T=1.00mm1.5mm以上聽筒部分1.2mm成本上比1.4mm高出很多B1.4mm以上1.2mmCR0.7mm以上獨(dú)立鉆孔部分DR0.5mm以上開槽部分槽深3.0mm以上

13、ER1.5mm以上槽深3.0mm以內(nèi)GR0.7mm以上殘留窄邊F1.0mm以上不同廠家工藝略有不同，需要根據(jù)供應(yīng)商實(shí)際工藝制作，主要是需要考慮供應(yīng)商的制程加工良率設(shè)計(jì)注意事項(xiàng):COVER GLASS相關(guān)：COVER GLASS的形狀盡量不要太異形，越異形的外觀，對抗沖擊強(qiáng)度影響越大。在COVER GLASS上盡量減少通孔的數(shù)量，因?yàn)橥讛?shù)量多，整體強(qiáng)度下降，不良 率上升，價(jià)格明顯上升。SENSOR相關(guān)：GLASS SENSOR上不允許異形，切角，打孔。影響價(jià)格和結(jié)構(gòu)可靠性。Sensor glass成型同CG工藝為提高良率，在整機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中建議盡量不采用如圖下 方切角設(shè)計(jì)。 1、影響glass成

14、型難度和良率 2、切角位置信號有影響，影響邊緣觸摸功能 如果受機(jī)構(gòu)影響無法避免而采用切角方式時(shí)，請確保切角倒角處采用R3 以上倒圓角處理（如圖四個(gè)倒圓角）。 FPC相關(guān)：在FPC機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要涉及如下方面： A、FPC折彎處盡量避免采用90方式，以提高裝機(jī)良率。如下圖一 B、元器件區(qū)域背面鋼片補(bǔ)強(qiáng)會做接地連接，在整機(jī)機(jī)構(gòu)中建議增加鋼片補(bǔ)強(qiáng)與 主板地連接設(shè)計(jì)。 C、在FPC的屏蔽接觸線位置需要考慮機(jī)構(gòu)避空0.2mm高度。下圖二 對于DITO結(jié)構(gòu)的尤其要注意。 圖一圖二 FPC相關(guān)：在FPC因結(jié)構(gòu)限制必須從側(cè)邊出線的，需要FPC離SENSOR邊距離至少2mm以上。 與整機(jī)堆疊相關(guān)：多點(diǎn)觸摸電容屏S

15、ENSOR底面與LCM表面距離保證至少0.3mm。單點(diǎn)觸摸電容屏SENSOR底面與LCM表面距離保證至少0.5mm。電容TP IC布件區(qū)域應(yīng)遠(yuǎn)離天線、藍(lán)牙、FM、WIFI等模塊，避免干擾。CTP 在ESD防護(hù)方面需要注意CTP與機(jī)殼的密封結(jié)構(gòu)，同時(shí)縫隙盡量遠(yuǎn)離CTP 的 側(cè)邊走線區(qū)等敏感區(qū)域。聽筒孔易導(dǎo)致ESD失效，出線FPC位置應(yīng)遠(yuǎn)離出音孔，且在FPC上做上相應(yīng)的露銅 接地。 4.4.5 ADH相關(guān)：CTP背膠在與LCM貼合的設(shè)計(jì)上需考慮內(nèi)框尺寸和Cover VA尺寸間距。ADH內(nèi)框尺寸與Cover AA單邊0.8mm，最佳間距1.0mm。需要考慮避空LCM IC和高于貼合區(qū)域位置。如右圖所

16、示。因目前結(jié)構(gòu)堆疊設(shè)計(jì)時(shí)，整機(jī)為了減薄，而在CTP和LCM間省一層膠厚，而只用 泡棉膠填充，導(dǎo)致在使用單點(diǎn)電容屏?xí)r因按壓CTP有形變，造成CTP的基準(zhǔn)電容發(fā) 生變化，從而造成會有偏移、跳點(diǎn)、誤報(bào)等問題的發(fā)生。所以在進(jìn)行單點(diǎn)電容屏堆疊設(shè)計(jì)時(shí)尤其要注意泡棉膠的規(guī)格要求： a.要求粘性要好。 b.要求泡棉膠的壓縮量盡量低，建議0.5mm厚的泡棉只壓縮到0.4mm。 4.4.6 CTP邊框設(shè)計(jì)相關(guān)：不同廠家因工藝制程不同，其所能設(shè)計(jì)的邊框?qū)挾炔煌？蛻羧绻孕写驑覥TP 時(shí)尤其要注意做兼容設(shè)計(jì)，以免造成后續(xù)的供貨風(fēng)險(xiǎn)。 其會同時(shí)影響如下圖的A和B尺寸。常見的廠商工藝寬度：銅制程（線寬/線距50um/50um-60um/60um）黃光工藝（最小線寬/線距30um/30um）印刷制程（線寬/線距80um/80um-100um/100um） 4.4.7 觸摸按鍵相關(guān)：G+F 架構(gòu)的CTP因SENSOR外形可以做成任意形狀的，因此