如何防護(hù)觸控面板的靜電放電

隨著人機(jī)介面的進(jìn)步，觸控介面已逐步在生活中占了一席之地。產(chǎn)品的輕薄短小，使得生活中的電子設(shè)備變成了隨身必備品。在產(chǎn)品中各式積體電路集縮在極小的空間中，在產(chǎn)品的設(shè)計及量產(chǎn)流程上，需面臨各種生產(chǎn)環(huán)境的試鏈；而人類生活的環(huán)境千變?nèi)f化，這些人機(jī)介面必需有極高的可靠度，才能滿足在各種環(huán)境、甚至是嚴(yán)苛操作條件下的操作。

液晶平面監(jiān)視器在近幾年的研究開發(fā)一日千里，各種技術(shù)及尺寸的應(yīng)用，已成為顯示產(chǎn)品的主流。有了多樣性產(chǎn)品的量產(chǎn)開發(fā)，顯示裝置已不是只在家中、工作環(huán)境中才會出現(xiàn)，在許多人的提袋、背包中，或多或少都有下列數(shù)位產(chǎn)品的存在，像是手機(jī)、隨身聽、平板電腦、筆記型電腦、數(shù)位相機(jī)…等。伴隨著觸控技術(shù)的演進(jìn)，各類顯示裝置或面板的功能，也不再像以往僅提供資訊顯示功能，在結(jié)合觸控科技後，使得產(chǎn)品的操作能夠更加直覺、簡化，不再讓人有只可遠(yuǎn)觀而不可褻玩的距離感！

觸控面板技術(shù)的研發(fā)已有數(shù)十年，依照感應(yīng)原理來區(qū)分，以電阻式（Resistive）、電容式（Capacitive）、音波式（Surface Acoustic Wave）及光學(xué)式（Optics）等4種為主。目前市場上，除了電阻式觸控已被廣泛應(yīng)用外，當(dāng)前最火紅的就屬電容式觸控，因為其相對具有防塵、防火、防刮、強(qiáng)固耐用及具有高解析度等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在智慧手機(jī)、平板電腦以及電子書等產(chǎn)品之上。

隨著手持智慧裝置的快速普及化及多樣性的選擇，消費(fèi)者也漸漸認(rèn)為產(chǎn)品的可靠度是重要的購買因素之一，所以國際各大廠除了針對軟硬體上進(jìn)行效能研發(fā)、設(shè)計外，對於產(chǎn)品所面臨的環(huán)境因素，以及消費(fèi)者的操作方式，都必須增加產(chǎn)品可靠性的模擬測試；其中尤其以靜電放電（Electrostatic Discharge；ESD）的問題，就是一個重要卻不容易解決的問題。

表1 各種絕緣材料的崩潰電場

當(dāng)積體電路（Integrated Circuits；IC）產(chǎn)品結(jié)合系統(tǒng)後，往往因為系統(tǒng)缺乏生產(chǎn)面及搭配性的ESD防護(hù)解決方案，經(jīng)常到了產(chǎn)品進(jìn)入最後量產(chǎn)初步階段才開始發(fā)現(xiàn)問題，但這時僅能做貼貼補(bǔ)補(bǔ)的工作，而所耗費(fèi)的成本及風(fēng)險，相對於一開始就在系統(tǒng)上做好防范設(shè)計，更是高出許多。

觸控面板若以結(jié)構(gòu)作分類，則可分為表面接觸型（Surface Touch）及內(nèi)在投射型（Inner Project Touch），如圖1中的（a）及（b）所示，在表面接觸型的防護(hù)層之厚度之影響，需參考表1的絕緣材料崩潰電場，當(dāng)觸控面板表面的靜電電壓與內(nèi)部感測電容元件的壓差超過臨界電場時，靜電電流就有機(jī)會由感測元件流進(jìn)控制（Control）IC，因此在實(shí)際產(chǎn)品的驗證中，時常會發(fā)現(xiàn)感測元件的故障燒毀或感測控制IC的接收I/O故障。

圖1（a）電容式觸控面板感應(yīng)電容范例：表面接觸型觸控玻璃

圖1（b）電容式觸控面板感應(yīng)電容范例：內(nèi)在投射型觸控玻璃