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电容触摸屏方案:硬件设计篇-fpc设计基本常识-第三讲(上)

点滴 admin 6年前 (2013-12-17) 301次浏览 已收录 1个评论 扫描二维码

本节主讲fpc设计基本常识

最近比较忙,忙得焦头烂额,所以更新速度放慢了,首先在讲述fpc设计的时候,我们先来认识一些名词以及一些平台。

FPC,其实就是柔性电路板(Flexible Printed Circuit Board)又称“软板”,是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路。这种线路板设计对于触控行业来说是比较要注意的。

在设计的时候我们一般讲述的比较多的就是电容,比如尽量减少寄生电容,提高信噪比,不会不干扰,干扰是什么呢?这里就需要大家了解下高频的电路的知识,关于高频电路知识,我会专门讲述一讲,讲述高频电路分析与ESD防护。

什么是寄生电容呢?什么是信噪比呢?什么是共模干扰?首先我们先了解下电容屏的基本原理以及类型。电容屏就是利用微小电流的变化量经过一系列的处理对信号AD后形成的数据经过复杂的运算得出坐标的过程,其中电容屏分自容与互容。所以重叠的时候就容易产生寄生电容,降低信噪比。从而影响用户体验。

寄生电容就是本来没有在那个地方设计电容,但由于布线构之间总是有互容,互感就好像是寄生在布线之间的一样,一般是指电感,电阻,芯片引脚等在高频情况下表现出来的电容特性。信噪比就是即放大器的输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比。共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。

好,我们了解了这些,上几节课我已经讲述了结构的设计,一般二维的设计使用CAD就满足了,其实方案商家那边三维的外壳设计一般使用preo,那么fpc设计跟PCB设计的工具是一样的,一般使用:Protel 99 SE Altium Designer PADS。还有其他的软件,我这里只是列举常用的,其中Altium Designer我个人比较推崇,因为它比较简单高效,对fpc设计恰到好处,使用什么工具看个人了,具体,全部都ok那是最好的,但是必须要精通其中一款,方能胜任工作

下面我们开始构思,如何设计fpc。在上边的基础知识之上,我们知道触控电路是工作高频状态的,通过IO口获取信息,为了更好得到更好的数据,fpc的设计很重要,首先我先了解fpc的设计流程,fpc生产的基本工艺与制程,对于设计是很有好处的,让你的设计得心应手。

设计fpc,第一步就是导入结构工程师绘制好的fpc外形,然后利用原理图中引入的封装,直接导入pcb界面,就完成了设计的第一步。接着就是布局,如何布局呢?不管是哪家的方案,凡是电源管脚比如VDD,AVDD,VIO等管脚上的电容,二极管都需要尽可能靠近IC,靠近多少呢?这个就需要了解fpc 的制造工艺与流程了,一般是0.6mm—0.8mm具体看你的供应商的水平。电容电阻一般都是0402的封装,接着就是布局其他的元器件,一般触控电路的外围元器件都少于10个,种类无非就是电容,电阻,二极管,TVS管,磁珠,以及晶振与LDO。不过2012年以后外围元器件只有电容,电阻,二极管,TVS管,磁珠,二极管,TVS管必须靠近需要保护的元器件,比如靠近IC,在布局元器件方面一般还要注意元器件焊盘之间之间需要保持0.5mm以上的距离,具体看供应商的能力,离外围需要保持0.6?0.8mm的距离,具体看供应商的能力,布局需要美观大方,以及飞线交错最少。

布局好了以后呢,我们需要走线,讲述走线前我们需要了解下走线的宽度等,下面我提供一些参考数据,是目前上市场主流的制程:

元器件使用0402的封装,两个焊盘之间至少需要0.5mm,过孔与过孔,过孔与焊盘至少0.1mm,过孔离边缘至少0.5mm,走线宽度0.07mm以上,线宽也是,IC离元器件至少0.6mm以上,非信号线至少0.1以上,其中GND,VDD等电源线在0.2mm以上。铺铜网格,45度,一般是0.15mm与0.45mm,具体根据需求定,部泪滴建议补线性泪滴,设置0.1mm的间距再加补泪滴。走线尽量短,均匀,拐弯的地方尽量弧形至少保证45度走线。

走线的时候看下是什么芯片方案,一般都是GND包住X与Y,但是有些方案是家dummy线的,这个需要注意,但是一般都是接GND的,目前比较明显的就是pixcir是加dummy不加地线。接着就是注意下手撕铜,以及注意检查下压合的焊盘的正面还是反面,具体需要看下结构是什么结构的,是GG,还是GF,双层还是单层?

好绘制完成了以后在检查下,弯折区是否加了过孔,一般是不允许的,丝印放好了么?泪滴ok不,还有飞线么?ESD以及主管的EMI考虑了么?(这个做专题以后讲述)接口电压ok 么?等一些信息,如ok了就可以生成gerben文件,交付工厂生成了。

非常简单的设计,只是其中涉及很多的电子知识,真正设计出好的设计还是需要好好总结以及好好结合量产案子分析,掌握一定的高频电子知识方是上上之策。

下讲,将讲述fpc的关键设计,请关注。

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少将,关注Web全栈开发、项目管理,持续不断的学习、努力成为一个更棒的开发,做最好的自己,让世界因你不同。
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  1. 活动的红三角吸引了我80%的注意力,玩了好久
    nine2017-07-06 10:32 回复 未知操作系统 | 未知浏览器