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[参考译文] MSP430FR2633:CapTIvate 布局查询

Guru**** 2964790 points
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/695276/msp430fr2633-captivate-layout-query

器件型号:MSP430FR2633

您好!

我有一个潜在的 CapTIvate 客户。

它们计划在一个 PCB 上使用~20个按钮、因此可选择具有互按钮的 FR2633。

根据设计指南、每个按钮并排放置。


客户正在考虑在较大的 PCB (约50cm x 10cm)上均匀分配这些按钮。

如果在较大的 PCB 上分离按钮、我们是否需要在布局中进行特殊考虑?

谢谢、此致、

Kot

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    感谢您发布此问题。

    图示是一个简单的示例、它代表了可用于简单键盘或类似键盘的示例。

    按钮可以根据需要彼此相隔尽可能远地分布。

    但是、对于互电容式传感器及其布线和尺寸、有几条指导原则。  CapTIvate 设计文档中提供了这些信息。

    我将在这里介绍最重要的方面:

    互电容按钮电极宽度和间距对于实现最佳性能非常重要。  请参阅图示中的建议尺寸。  小于或大于10mm 的按钮应保持1mm TX 宽度和0.5mm RX 宽度以及0.5间距。

    2.按钮可以是圆形或方形(最典型),直径应在8至12毫米(10毫米为典型)之间。

    3.在将迹线从按钮路由到连接器或直接路由到 MCU 时,应将 RX 迹线与 TX 迹线分开,尤其是当它们是长的并联迹线时。  如果 Rx 布线靠近其他 RX 布线、则正常;如果 TX 布线靠近其他 TX 布线、则正常。  如果 RX 迹线必须在 TX 迹线附近运行、则用接地迹线/覆铜分开。  如果一层上的 RX 迹线穿过另一层上的 TX、但仅在90度处、则正常。

    4.出于一般屏蔽和 EMC 考虑,一个或多个层上可以使用接地层。  25%的"网格"接地覆铜可在按钮的下一层和同一层上提供足够的屏蔽。  在大多数情况下、可以直接在按钮下方填充与按钮大小相同的网格接地。  如果机械层叠大于2-3mm、灵敏度可能是一个问题、因此不会在按钮正下方提供网格接地。  下面描述了按钮所在同一层上的接地覆铜以及按钮和 MCU 之间的布线之间的间距。

    5. RX 和 TX 迹线可能会受到附近接地或 PCB 层接地覆铜中寄生电容的影响。  如果接地覆铜靠近 RX 或 TX 迹线、则在迹线和接地之间保持空间=镀层的1/2宽度。  例如、如果镀层为2mm、则在迹线和接地覆铜之间使用1mm 的空间。

    6.在按钮之间提供足够的空间,以尽量减少按钮之间的交叉耦合。  通常为一个手指的宽度。 越大越好。  对于此主题中提到的应用程序、这不应成为问题。

    如果不清楚、请询问更多信息。

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    尊敬的 Dennis:

    感谢您的详细回答!

    我需要对以下评论作进一步澄清。

    如果机械层叠大于2-3mm、灵敏度可能是一个问题、因此不会在按钮正下方提供网格接地。  

    “机械堆叠”在这里的确切含义是什么?
    在设计指南中、层叠包括贴图、镀层、粘合剂、铜和 FR4。
    如果镀层大于2毫米、则不应使用按钮正下方的网格接地?

    谢谢、此致、
    Kot

     

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    您好 Kot、

    机械层叠是指电极与人体手指接触产品的表面区域之间的材料和间距。

    上图显示的是"典型"堆栈。  从电极(PCB 顶部的铜)开始、您有一个粘合层、一个镀层、可能还有一个标签或贴图。  需要关注的是材料的整体厚度和介电常数。  在大多数情况下、可以忽略粘合层和贴图、因为它们通常非常薄。  主要因素是镀层的厚度、建议为2-3mm。 镀层材料通常是某种类型的塑料、典型的电介质介于3到4之间。  材料的电介质有助于将电场从电极传播到手指接触的表面。

    对于某些设计、由于产品外壳的设计、镀层和 PCB 不能粘在一起、并且存在气隙。  应尽可能避免这种情况。  由于空气的介电常数为1、这会极大地减弱必须通过气隙然后通过覆层的电场。  一种方法是使用与镀层相同的材料填充间隙、以桥接电极和镀层之间的气隙。   

    示例:镀层为2mm、气隙为1mm。  用与镀层相同的材料填充每个按钮电极上的气隙。  现在、机械堆叠由3mm 的类似材料组成、无气隙。

    下面的图表说明了这两种情况:

    您能描述一下您的堆栈是什么吗?

    此外、如果传导噪声是一个问题、则实际上会确定您是否需要在电极下方使用网格接地。  您能告诉我该应用是什么应用、它是电池供电还是线路供电应用吗?

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    您好 Kot、

    我将关闭此主题、因为自您上次答复以来已经有几天了、没有任何其他问题。
    如果情况并非如此、并且您需要其他帮助、则可以重新打开同一个线程。
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    尊敬的 Dennis:

    是的、我们可以关闭此主题。 再次感谢您对此的支持。
    很抱歉我迟到了。

    谢谢、此致、
    Kot