タッチスイッチ導入で家電がさらにスマートに
高感度を実現しながらノイズに強い静電スイッチコントローラICを開発

2013年8月28日

<要旨>
SOP16 Packge ローム株式会社(本社:京都市)は、家電やOA機器などの機械式のON/OFFスイッチを代替する、静電容量式のタッチスイッチを構築するためのコントローラIC「BU21079F」を開発しました。
BU21079Fは、ロームの静電スイッチコントローラICシリーズ BU21072MUV/BU21078MUVに追加される新製品で、高評価を得ている「高感度を実現しながらノイズに強い」という特長を継承しつつ、間欠動作を取り入れることで低消費電力を実現しています。パッケージは、家電業界では根強い要望があるリード付き表面実装型のSOP16を採用しました。
本製品は、2013年7月より既にサンプルを出荷(サンプル価格200円)しており、2013年11月から当面月産5万個の体制で量産を開始する予定です。生産拠点は前工程がローム株式会社(京都市)、後工程がROHM Electronics Philippines Inc.(フィリピン)となります。

<背景>
電子機器の操作パネルには、いくつものスイッチが並んでいますが、その多くは機械式のON/OFFスイッチです。近年、スマートフォンに端を発するタッチ操作が広がり、静電スイッチには機械的な摩耗や塵などの侵入による接触不良がないことや、スタイリッシュなデザインを実現できるため、様々な機器の操作パネルに検討されるようになりました。
ロームは、これらの需要に向けた静電容量式タッチスクリーン用およびタッチスイッチ用コントローラICを開発。独自のユーザインタフェース制御技術によって高感度でありながら高いノイズ耐性を実現し、好評を得ておりましたが、一方で消費電力削減や実装負荷軽減に対する要望も高まっておりました。

<新製品の詳細>
ノイズに影響されず、高感度検出が可能 今回開発したBU21079Fは、間欠動作の採用で従来シリーズ品から消費電力を削減しており、家電業界の標準的なパッケージであり表面実装が容易なSOP16を採用しています。特にプリンタ等のOA機器や電子レンジ、IHクッキングヒータといった家電など、比較的シンプルな操作パネルに使い易い製品となっています。
一般的に静電スイッチには、感度を上げるとノイズに弱くなるという相反関係がありますが、ロームが得意とするアナログ技術を駆使して回路を最適化することにより、ノイズの判別機能を高め、高感度と高ノイズ耐性を両立させました。これにより、最大15mm厚のオーバーレイでも使用でき、スイッチ電極との配線距離も一般製品の約2倍となる1mに対応。曲面パネルを採用した機器や大型の白物家電など、これまで静電スイッチの搭載が難しかった機器への導入も容易になりました。
電源電圧は3.0V~5.5Vで動作し、I2C I/F、MCU内蔵、マトリックススイッチ拡張機能、長押し機能などを備えており、スイッチ電極は8chに対応しています。
今後は、高感度、高ノイズ耐性、長距離配線対応などの特長を活かし、産業機器対応品の開発も進めていく予定です。

<特長>

1.業界最高クラスの高ノイズ耐性を実現
ローム独自の高感度容量アナログ・フロントエンドにより、ノイズ耐性は静電スイッチにおいて業界最高水準であるIEC61000-4-6準拠の試験をクリアしています。
これにより、ノイズやEMI対策の部品が不要になるため実装負荷の削減と大幅なコストダウンが可能です。

業界最高クラスの高ノイズ耐性を実現

2.15mm厚のオーバーレイが使用可能
感度においては、独自の高速サンプリングを行うことで、15mm厚のオーバーレイまで使用可能になりました。これによって、今までは実現が難しかった厚みのある丸型や曲面のパネルにもタッチスイッチを導入する事が出来ます。

3.消費電力をさらに削減
間欠動作(待機時などにセンシング回数を減らす事)で、
従来のシリーズ品から消費電力をさらに削減しています。

4.1mの長距離配線が可能
高ノイズ耐性の実現により、一般製品の約2倍となる1mの長距離配線を可能にしました。大型家電などタッチスイッチの実装が困難であった機器にも、配線長を考慮せずにタッチスイッチを実現できます。

・電源電圧3.0V~5.5V
・動作温度範囲-25~85℃
・I2Cインターフェイス、MCU搭載

TYPE スイッチ
電極数
LED
ドライバ
待機時
電流
typ.
パッケージ アプリケーション
BU21079F 8ch - 65μA SOP16
6.2x10.0x1.71mm
家電/OA機器 など
NEW
BU21072MUV
10ch 6ch 3.5mA VQFN024
4.0x4.0x1.0mm
家電/OA機器
モバイル/PC など
NEW
BU21078MUV
12ch 8ch 3.5mA VQNF028
5.0x5.0x1.0mm
家電/OA機器
モバイル / PC など
1mの長距離配線が可能

<用語説明>

  1. タッチスイッチ用コントローラ
    スマートフォンなどに使用されるタッチスクリーン用コントローラよりもON/OFF機能に特化し、高い反応速度、高ノイズ耐性を持つ。
  2. アナログ・フロントエンド(AFE : Analog Front End)
    微弱であったりノイズが入っていたりするアナログ信号をデジタル信号に変換しやすいように加工するブロック。
  3. サンプリング
    デジタル信号に変換するためにアナログ信号を一定時間ごとに検出すること。
  4. IEC61000-4-6
    IEC(国際電気標準会議)が制定した、無線周波電磁界に誘導される伝導妨害に対するイミュニティ試験のこと。
  5. EMI
    Electromagnetic Interference (電磁妨害)のことで、周辺機器から発生するノイズのこと。

 

■新製品速報
静電スイッチコントローラIC BU21079F(PDF:374KB)

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