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如何防护触控面板的静电放电

     液晶平面监视器在近几年的研究开发一日千里,各种技术及尺寸的应用,已成为显示产品的主流。有了多样性产品的量产开发,显示装置已不是只在家中、工作环境中才会出现,在许多人的提袋、背包中,或多或少都有下列数位产品的存在,像是手机、随身、平板电脑、笔记型电脑、数位相机…等。伴随着触控技术的演进,各类显示装置或面板的功能,也不再像以往仅提供资讯显示功能,在结合触控科技後,使得产品的操作能够更加直觉、简化,不再让人有只可远观而不可亵玩的距离感!

    触控面板技术的研发已有数十年,依照感应原理来区分,以电阻式(Resistive)、电容式(Capacitive)、音波式(Surface Acoustic Wave)及光学式(Optics)等4种为主。目前市场上,除了电阻式触控已被广泛应用外,当前最火红的就属电容式触控,因为其相对具有防尘、防火、防刮、强固耐用及具有高解析度等优点,被广泛应用在智慧手机、平板电脑以及电子书等产品之上。
    随着手持智慧装置的快速普及化及多样性的选择,消费者也渐渐认为产品的可靠度是重要的购买因素之一,所以国际各大厂除了针对软硬体上进行效能研发、设计外,对於产品所面临的环境因素,以及消费者的操作方式,pcb抄板都必须增加产品可靠性的模拟测试;其中尤其以静电放电(Electrostatic Discharge;ESD)的问题,就是一个重要却不容易解决的问题。
    表1 各种绝缘材料的崩溃电场
    当积体电路(Integrated Circuits;IC)产品结合系统後,往往因为系统缺乏生产面及搭配性的ESD防护解决方案,经常到了产品进入最後量产初步阶段才开始发现问题,但这时仅能做贴贴补补的工作,而所耗费的成本及风险,相对於一开始就在系统上做好防范设计,更是高出许多。
    触控面板若以结构作分类,则可分为表面接触型(Surface Touch)及内在投射型(Inner Project Touch),如图1中的(a)及(b)所示,在表面接触型的防护层之厚度之影响,需参考表1的绝缘材料崩溃电场,当触控面板表面的静电电压与内部感测电容元件的压差超过临界电场时,静电电流就有机会由感测元件流进控制(Control)IC,因此在实际产品的验证中,时常会发现感测元件的故障烧毁或感测控制IC的接收I/O故障。