一種觸控天線的製作方法
2023-04-25 21:03:41
一種觸控天線的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種觸控天線，應用在同時使用電容式觸控和電磁式位置檢測的裝置中，電容式觸控天線使用較高電阻材料減小了兩種裝置之間的幹擾。
【專利說明】一種觸控天線
【技術領域】：
[0001] 本發明涉及一種觸控天線，應用在同時使用電容式觸控和電磁式位置檢測的裝置 中，應用領域有電腦、平板電腦、電子白板等IT設備的輸入裝置，但不只限於此。
【背景技術】：
[0002] 現有的數位板系統，所能檢測的電磁感應式位置指針，可以檢出位置指針的空間 位置、姿態、自身屬性用來書寫的數位化；現有的電容式多點觸控系統可以使用手指直接進 行位置軌跡的輸入，進而識別特定的手勢，使用手勢來完成IT設備的輸入；將兩者的功能 合併的一個關鍵問題是天線的相互幹擾問題，如專利號為2008101895189的發明專利"位 置檢測裝置"描述了基本情況和解決方案，其要解決問題是電容式多點觸控系統的天線會 影響電磁位置指針的磁力線的大小、方向，其主要的幹擾是電容式觸控系統的天線產生的 潤流效應。
[0003] 專利號為2008101895189的發明專利"位置檢測裝置"提出的天線配置方法，其減 小渦流的方法是配置不同形狀的電容天線，切斷渦流通路達到了較小渦流影響，使電磁指 針位置檢測精度有效提
【發明內容】
：
[0004] 本發明的目的在於實現一種新的天線，減少電容式觸控系統天線對電磁感應式位 置檢測的影響；
[0005] 降低系統成本；
[0006] 減小系統裝置厚度、重量。
[0007] 為了達到上述目的實現本發明提出以下方案，
[0008] 技術方案1的發明為一種觸控天線，包括電容式觸控天線，電磁感應式位置檢測 裝置天線，其特徵在於：所述電容式觸控天線包括方阻大於〇. 〇〇1歐的電極材料。
[0009] 技術方案2的發明為根據技術方案1所述的觸控天線，其特徵在於：所述電容式觸 控天線與電磁感應式位置檢測裝置天線配置在不同線路板上；所述多塊線路板上下配置， 具有重合有效區；所述多塊線路板之間沒有功能模塊作為間隔。
[0010] 技術方案3的發明為根據技術方案1所述的觸控天線，其特徵在於：所述電容式觸 控天線與電磁感應式位置檢測裝置天線配置在同一線路板上。
[0011] 技術方案4的發明為根據技術方案1的觸控天線，其特徵在於：包括葉子電極；所 述葉子電極的葉柄包括線路板導線；所述葉子電極的葉片由方阻大於0.001歐的導電材料 組成。
[0012] 技術方案5的發明為根據技術方案4所述的觸控天線，其特徵在於：所述葉子電極 的葉片導電材料為碳漿膜。
[0013] 技術方案6的發明為根據技術方案4所述的觸控天線，其特徵在於：所述葉柄由葉 片與線路板導線串聯組成。
[0014] 技術方案7的發明為根據技術方案4所述的觸控天線，其特徵在於：所述葉柄由線 路板導線組成。
[0015] 技術方案8的發明為根據技術方案4所述的觸控天線，其特徵在於：所述葉片配置 在線路板上表面；所述線路板導線與葉片通過配置線路板上的阻焊相互絕緣；所述線路板 導線與葉片通過配置線路板上的阻焊劑開窗接觸連接。
[0016] 技術方案9的發明為根據技術方案1所述的觸控天線，其特徵在於：包括葉子電 極；所述葉子電極的葉片、葉柄由方阻大於〇. 001歐的導電材料組成。
[0017] 透過上面的技術方案，可以看到可以實現本發明的目的。
[0018] 為了更準確的理解本發明，對本說明書中的名詞解釋如下：
[0019] 電磁式位置指針是指，至少包括一個待檢線圈的使用電磁耦合原理檢測其位置的 目標裝置。如果沒有特別說明本發明中簡稱位置指針或者指針。
[0020] 葉子電極，由於電容式觸控天線中存在高阻的材料，主要的用途是接收來自導體 特別是手指的感應，稱之為葉片；另外將感應傳輸到檢測電路的部分稱之為葉柄；有一組 葉片平移配置並用葉柄連接在一起的一個電極稱之為葉子電極，本發明中也簡稱為葉子。
[0021] 由多個葉子平移配置就形成了電容式觸控天線軸，或者稱電容軸向天線，由兩個 電容軸向天線相互垂直配置就形成的電容式觸控天線。值得注意的是電容式觸控天線的配 置方式還有很多種。
[0022] 碳漿膜，碳漿是一種由液體和石墨粉末混合在一起的粥狀物，使用時將粥狀碳漿 按照指定形狀印刷在基板上，通過固化措施將其固定在基板上形成固體導電薄層，稱之為 碳漿膜。其廣泛用在遙控器、按鍵、遊戲機等pcb製造領域。
【專利附圖】
【附圖說明】：
[0023] 圖1現有葉子的示意圖
[0024] 圖2本發明的葉子示意圖
[0025] 圖3本發明的電磁式位置指針檢測裝置和電容式觸控天線分別配置在不同線路 板上的示意圖
[0026] 圖4本發明的電磁式位置指針檢測裝置和電容式觸控天線分別配置在同一線路 板上的示意圖
[0027] 圖5本發明的電容式觸控天線配置在線路板上的示意圖
[0028] 圖6葉柄與葉片的配置方式示意圖
[0029] 圖7 :圖6中碳漿膜層平面圖
[0030] 圖8 :圖6中阻焊層開窗平面圖
[0031] 圖9 :圖6中雙面線路板第一層平面圖
[0032] 圖10 :圖6中雙面線路板第二層平面圖
[0033] 圖11葉柄與葉片的配置方式示意圖
[0034] 圖12 :圖11中碳漿膜層平面圖
[0035] 圖13 :圖11中阻焊層開窗平面圖
[0036] 圖14 :圖11中雙面線路板第一層平面圖 [0037] 圖15 :圖11中雙面線路板第二層平面圖
[0038] 圖16葉柄與葉片的配置方式示意圖
[0039] 圖17 :圖16中碳漿膜層平面圖
[0040] 圖18 :圖16中阻焊層開窗平面圖 [0041] 圖19 :圖16中雙面線路板第一層平面圖
[0042] 圖中標號列表
[0043] 1 :天線第一層，碳漿膜層；
[0044] 11 :葉片
[0045] 12:葉柄
[0046] 13 :y軸葉子引出端子，連接到電容式觸控檢測電路；
[0047] 14 :X軸葉子引出端子，連接到電容式觸控檢測電路；
[0048] 2 :天線第二層，線路板第一層；
[0049] 21 :電磁式位置檢測裝置的X軸天線線圈；
[0050] 3 :天線第三層，線路板第二層；
[0051] 31 :電磁式位置檢測裝置的y軸天線線圈；
[0052] 4 :天線第四層，線路板第三層；
[0053] 41 :電磁式位置檢測裝置的X軸天線線圈；
[0054] 5 :天線第五層，線路板第四層；
【具體實施方式】：
[0055] 下面使用本發明的實施例說明系統原理、實現方法。
[0056] 由於電容式觸控天線的葉片的渦流效應是影響電磁式位置檢測的原因，我們可以 克服渦流效應就可以解決這個問題，由於在大家熟知的領域中比如變壓器的鐵心克服渦流 效應就是使用切斷渦流電流的方法來減小渦流影響，所以比較容易想到使用切斷渦流通路 的方法來解決；另一方面越不易導電的物體渦流現象越弱，而電容式觸控天線的輸入阻抗 可以配置很高，並不影響檢測結果，本發明的電容式觸控天線的葉片使用方阻大於0.001 歐的薄膜材料時可以很好的解決葉片的渦流效應影響電磁式位置檢測的問題。由於碳漿的 價格便宜、不易氧化的特性優選碳漿膜作為葉片材料。
[0057] 由於現有的和未來的電容觸控方案的葉子的形狀和位置配置方式多種多樣，先選 擇幾種較常見的配置方式描述本發明的具體實施例，其他方式可以同等替換，既將金屬材 質的低方阻葉片更換成高方阻的碳漿葉片。
[0058] 如圖1所不是現有葉子不意圖，其葉片和葉柄同為金屬材質，為了減少潤流的對 電磁式位置檢測的影響，其將葉片分割成了比較破碎的形狀，可以看到其在減小了對電磁 式位置檢測的影響同時減小了接收面積，減小了電容觸控檢測的信噪比。
[0059] 如圖2所示是本發明葉子示意圖，為了減少渦流的對電磁式位置檢測的影響，在 不改變葉子形狀的情形下，其將葉片材料更換成高方阻材料，這樣既去掉了對電磁式位置 檢測的影響，而且避免了改變葉子形狀對電容式觸控檢測的影響。值得注意的是不管是現 有的還是將來的任何葉片形狀、葉片位置、葉子位置等不同的配置情況下，只要將葉片的材 料根據本發明配置都能達到去掉對電磁式位置檢測影響的效果。
[0060] 如圖3是本發明的電磁式位置指針檢測裝置和電容式觸控天線分別配置在不同 線路板上的示意圖，其由兩塊雙面板、在上面的雙面板的上表面增加碳漿膜層組成；如圖4 是本發明的電磁式位置指針檢測裝置和電容式觸控天線分別配置在同一雙面線路板上的 示意圖，從原理上看這兩種配置方式是相同的，不同的是圖3所示的方案在物理上將圖4線 路板的不同層分開配置，可以減小一塊線路板上的層數，在加工水平不能達到要求時是一 種選擇，但兩個線路板中間不能增加影響電容式觸控、電磁式位置檢測的導體線圈等功能 模塊。詳細的配置情況如下，如圖4第一層是碳漿膜層，主要配置葉片，第二層是葉柄層由 線路板的導線組成，葉柄與葉片靠線路板上的焊盤連接在一起，第一層與第二層靠阻焊劑 相互絕緣，第二層是傳統意義的線路板的第一層；第二層還配置電磁式位置檢測裝置的X 軸天線，第三層配置部分葉柄，還配置電磁式位置檢測裝置的y軸天線，加工過程是先製作 雙面pcb板，然後印刷碳漿葉片，烘乾碳漿，碳漿與焊盤接觸連接，除焊盤的其他部分則通 過預先配置在pcb板上的阻焊劑使碳漿與線路板導線絕緣。圖3上面的板第一層配置葉片， 第二第三層配置葉柄，下面的雙面板配置電磁式位置檢測裝置的X軸、y軸天線；也可以將 兩個雙面板配置成四層板，當然在布線資源不足時可以使用更多層線路板。
[0061] 圖5是本發明的電容式觸控天線配置在線路板上的示意圖，可以看到葉片、葉 柄、葉子相互配置的形狀、位置，了解其基本關係。下面取其中的一個局部描述本發明的優 選實例。
[0062] 葉柄與葉片的配置方式可以是如圖6所示，葉片與線路板導線首尾相連形成葉 柄，中間葉片提供了葉柄的感應傳輸功能。圖7是圖6中碳漿膜層平面圖，圖8是圖6中阻 焊層開窗平面圖，黑的部分代表沒有阻焊劑，圖9是圖6中雙面線路板第一層平面圖，圖10 是圖6中雙面線路板第二層平面圖。此方案的優勢在於使用較少的布線資源。
[0063] 葉柄與葉片的配置方式還可以是如圖11所示，X軸向葉子整個葉柄由線路板導線 組成，整個葉柄都在阻焊層開窗形成一個大的焊盤，葉片通過焊盤附著在葉柄上。圖12是 圖11中碳漿膜層平面圖，圖13是圖11中阻焊層開窗平面圖，黑的部分代表沒有阻焊劑，圖 14是圖11中雙面線路板第一層平面圖，圖15是圖11中雙面線路板第二層平面圖。此方案 的優勢在於，感應傳輸有最小阻抗，增加了抗幹擾能力。
[0064] 葉柄與葉片的配置方式還可以是如圖16所示，y軸向天線葉子整個葉子由碳漿膜 組成。圖17是圖16中碳漿膜層平面圖，圖18是圖16中阻焊層開窗平面圖，黑的部分代表 沒有阻焊劑，圖19是圖16中雙面線路板第一層平面圖，雙面線路板第二層沒有布線。此方 案的優勢在於，小的布線資源消耗。
[0065] 上面實施例中的碳漿可使用銀漿代替，或者其他有可固化膠與導體或者半導體粉 末混合物代替，使用時可根據不同的固化要求使用烘乾、光照等固化手段，最終形成銀漿膜 或者其他符合要求的高方阻導電膜。
[〇〇66] 註：說明書記載的【具體實施方式】，是優選的實施方案，其可以整體上說明發明的目 的、手段和效果，並不是發明實例窮舉。
【權利要求】
1. 一種觸控天線，包括電容式觸控天線，電磁感應式位置檢測裝置天線，其特徵在於： 所述電容式觸控天線包括方阻大於0. 001歐的電極材料。
2. 根據權利要求1所述的觸控天線，其特徵在於： 所述電容式觸控天線與電磁感應式位置檢測裝置天線配置在不同線路板上； 所述多塊線路板上下配置，具有重合有效區； 所述多塊線路板之間沒有功能模塊作為間隔。
3. 根據權利要求1所述的觸控天線，其特徵在於： 所述電容式觸控天線與電磁感應式位置檢測裝置天線配置在同一線路板上。
4. 根據權利要求1的觸控天線，其特徵在於： 包括葉子電極； 所述葉子電極的葉柄包括線路板導線； 所述葉子電極的葉片由方阻大於〇. 001歐的導電材料組成。
5. 根據權利要求4所述的觸控天線，其特徵在於： 所述葉子電極的葉片導電材料為碳漿膜。
6. 根據權利要求4所述的觸控天線，其特徵在於： 所述葉柄由葉片與線路板導線串聯組成。
7. 根據權利要求4所述的觸控天線，其特徵在於： 所述葉柄由線路板導線組成。
8. 根據權利要求4所述的觸控天線，其特徵在於： 所述葉片配置在線路板上表面； 所述線路板導線與葉片通過配置線路板上的阻焊相互絕緣； 所述線路板導線與葉片通過配置線路板上的阻焊劑開窗接觸連接。
9. 根據權利要求1所述的觸控天線，其特徵在於： 包括葉子電極； 所述葉子電極的葉片、葉柄由方阻大於〇. 001歐的導電材料組成。
【文檔編號】G06F3/046GK104102398SQ201310135253
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月8日 優先權日:2013年4月8日
【發明者】崔偉 申請人:崔偉