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터치 컨트롤을 사용한 설계

Updated: October 08, 2026

개요

이 문서에서는 Altium Designer에서 회로도에 구성 가능한 정전식 센서 부품을 배치한 다음, ECO를 통해 해당 구리 센서 패턴을 보드에 생성하여 PCB의 터치 제어 설계를 지원하는 방법을 살펴봅니다. 지원되는 제조업체 라이브러리를 소개하고, 터치 센서를 구현하고 구성하는 방법을 설명하며, 사용 가능한 Atmel, Cypress 및 Microchip 터치 제어 센서의 유형과 용도, 조정 가능한 치수를 자세히 다룹니다. PCB 작업 흐름 내에서 세련된 터치 인터페이스를 직접 구현하는 방법을 실무 관점에서 알아보고 싶다면 이 문서로 시작해 보세요. 계속 읽으면서 이러한 제어 요소를 설계에 얼마나 빠르게 구현할 수 있는지 확인해 보세요.

- Altium Designer가 지원하는 터치 제어 제조업체 라이브러리와 이러한 라이브러리에서 구성 가능한 버튼, 슬라이더 및 휠을 제공하는 방식을 알아봅니다.
- 회로도에 터치 센서를 배치하고 구성한 다음, 생성된 센서 패턴을 PCB로 전송하는 기본 작업 흐름을 살펴봅니다.
- 지원되는 Atmel, Cypress 및 Microchip 터치 센서 유형과 최종 PCB 형상을 결정하는 주요 구성 옵션을 자세히 알아봅니다.
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멋진 스위치, 노브, 조명 등 각종 전자 기기용 조작부에 매료되어 전자공학에 입문한 분들이 얼마나 많을까요? 오랜 시간이 흐른 지금도 그 매력은 여전하지만, 이제는 세련되고 매력적인 인터페이스를 갖춘 전자 제품의 “멋진 GUI”가 그 자리를 대신하고 있습니다. 끊임없이 발전하고 소형화되는 이러한 제품 인터페이스의 중심에는 터치 제어가 있습니다. 눈에 잘 띄지 않지만 강력한 터치 제어는 제품을 더욱 효율적으로 사용할 수 있게 해주고, 일반적으로 제조 비용을 낮추며, 필연적인 마모와 손상에 취약한 기계식 스위치와 다이얼을 대체하여 제품 수명을 늘려줍니다. 즐겨 사용하는 스마트 기기를 손에 들어보면, 터치 제어가 없다면 그다지 스마트하지도 않고 흥미와 재미도 훨씬 덜할 것이라는 사실을 금방 깨닫게 될 것입니다.

Altium Designer는 PCB에 평면 정전용량 센서 패턴을 생성하는 기능을 제공합니다. 다음 공급업체를 지원합니다.

  • Atmel 터치 제어 – Atmel® QTouch® 및 QMatrix® 센서 컨트롤러와 함께 사용할 수 있는 다양한 자기 정전용량 및 상호 정전용량 센서 패턴(버튼, 휠, 슬라이더)을 제공합니다.

  • Cypress 터치 제어 – Cypress® CapSense® 컨트롤러와 함께 사용할 수 있는 다양한 자기 정전용량 센서 패턴(버튼, 슬라이더)을 제공합니다.

  • Microchip 터치 제어 – Microchip® mTouch® 컨트롤러와 함께 사용할 수 있는 다양한 자기 정전용량 센서 패턴(링, 슬라이더)을 제공합니다.

Altium Designer에서 특정 공급업체의 터치 센서 지원 기능을 사용하려면 설치된 Altium Designer에서 Atmel QTouch, Cypress Capsense 및/또는 Microchip mTouch 기능을 활성화해야 합니다. 이러한 기능은 설치 후에도 활성화하거나 비활성화할 수 있습니다.

설치된 핵심 기능을 변경하는 방법에 대한 자세한 내용은 Installing & Managing 페이지(Altium Designer Develop, Altium Designer Agile, Altium Designer)를 참조하세요.

Windows Explorer을 통해 해당 라이브러리 파일이 이제 \Users\Public\Documents\Altium\AD<solution>\Library 내의 관련 폴더(Default 설치의 경우)인 에 있는지 확인하세요. 특정 공급업체의 터치 센서 지원을 활성화하면 터치 휠, 슬라이더, 버튼 등 해당 공급업체가 지원하는 다양한 터치 센서 기술에 필요한 컴포넌트 라이브러리가 설치됩니다. 모든 컴포넌트는 구성 가능하므로 설계 요구 사항에 맞게 터치 센서 형상의 크기와 방향을 지정할 수 있습니다.

센서 구현

전용 통합 라이브러리에서 필요한 센서 유형을 배치하고 구성하여 설계에 터치 센서를 구현합니다. 센서 컴포넌트를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 컨텍스트 메뉴에서 Configure을 선택하면 해당 구성 대화상자(QTouch 컴포넌트 대화상자, CapSense 컴포넌트 대화상자 또는 mTouch 컴포넌트 대화상자)에 액세스할 수 있습니다.

대화상자의 Sensor Component Type 드롭다운을 사용하여 다른 센서 컴포넌트 유형으로 빠르게 전환할 수 있지만(그래픽 심볼도 그에 따라 업데이트됨), 컴포넌트의 Comment  및 Description 뿐 아니라 연결된 라이브러리 컴포넌트의 Design Item ID 역시 처음 배치한 센서 유형을 반영하고 참조한다는 점에 유의하세요.

필요에 맞게 구성한 후 타겟 PCB를 업데이트하기만 하면 됩니다. ECO를 통해 필요한 변경 사항이 적용되어 PCB에 배치할 센서 패턴이 생성됩니다. 그런 다음 제품의 사용자 인터페이스를 구현하는 데 필요한 보드 위치에 센서를 배치하고 해당 터치 센서 컨트롤러에 배선하면 됩니다. PCB의 각 센서 컴포넌트는 일반적인 의미의 풋프린트가 아니라 실제 구리 전극 패턴입니다. 보드를 조립할 때는 센서 위에 덮개 패널을 배치합니다.

자기 정전용량 방식 센서 패턴은 덮개 패널의 유무와 관계없이 사용할 수 있지만, 관련 컨트롤러 소자에 대한 정전기 방전(ESD)의 영향은 패널 사용 여부를 결정하는 주요 요인입니다. 상호 정전용량 방식의 슬라이더 및 휠 센서에서는 여러 채널이 각각 고유한 X 전극을 통해 센서 컨트롤러에 연결되고, Y 전극은 공통으로 연결됩니다. 이러한 센서에는 공기층이 생기지 않도록 접착한 덮개 패널을 사용해야 합니다. 이 패널은 X 전극과 Y 전극 사이에 전기장이 형성되는 데 적합한 매질 역할을 합니다.
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터치 제어는 간단하게 구현할 수 있습니다. 필요한 센서 유형의 컴포넌트를 Schematic에 배치하고 설계 요구 사항에 맞게 구성한 다음, 변경 사항을 PCB에 전달하여 센서 패턴을 생성하기만 하면 됩니다.

PCB 측에서 센서 패턴을 수정하고 ECO를 통해 변경 사항을 해당 Schematic 시트에 다시 반영할 수도 있습니다.

다음 섹션에서는 설계에 배치할 수 있는 구성 가능한 센서 컴포넌트, 구성 옵션, 그리고 PCB 측에 생성되는 센서 패턴을 자세히 살펴봅니다. 각 항목에는 Default 구성이 제시됩니다.

Atmel 터치 제어

PCB에 평면 정전용량 센서 패턴을 생성할 때 QTouch Component 대화상자에서 Schematic 시트의 터치 센서 컴포넌트를 구성할 수 있습니다. 생성된 센서 패턴의 해당 전극은 Atmel® QTouch® 및 QMatrix® 센서 컨트롤러 제품군에 연결됩니다.

Atmel 터치 제어 – 지원되는 자기 정전용량 방식 센서

PCB 설계에 사용할 수 있는 다음과 같은 자기 정전용량 방식 센서를 지원합니다.

버튼(또는 키) 센서는 zero-dimensional 센서입니다. 이 센서에는 접촉점이 하나 있습니다. 슬라이더 및 휠 센서는 one-dimensional 센서로, 싱글 축을 따라 움직이는 손가락의 움직임을 감지합니다. 공간 보간형 센서는 전극의 기하학적 형상을 사용하여 전기장을 보간합니다. 저항 보간형 센서는 물리적인 저항을 사용하여 보간을 구현합니다.

이러한 센서의 각 채널(전극)은 센서 컨트롤러에 하나의 직접적인 Connection을 갖습니다. 이러한 센서에서 방출되는 전기장은 무지향성입니다. 센서 위에 Panel을 덮거나 덮지 않은 상태 모두에서 사용할 수 있지만, 연결된 컨트롤러 소자에 미치는 정전기 방전(ESD)의 영향이 이러한 Panel의 사용 여부를 결정하는 주요 요인입니다.

이러한 센서는 모두 Atmel QTouch 센서 컨트롤러와 함께 사용하기에 적합합니다.

Atmel 터치 컨트롤 – 지원되는 상호 정전용량 방식 센서

PCB 설계에 사용할 수 있는 상호 정전용량 방식 센서는 다음과 같습니다.

버튼(또는 키) 센서는 zero-dimensional 센서입니다. 접촉 지점이 하나뿐입니다. 슬라이더 및 휠 센서는 one-dimensional 센서로, 단일 축을 따라 움직이는 손가락의 움직임을 감지합니다. 공간 보간 센서는 전극의 기하학적 구조를 사용하여 전기장을 보간합니다. 저항 보간 센서는 물리적인 저항을 사용하여 보간을 구현합니다.

이러한 각 센서에는 X(송신) 전극과 Y(수신) 전극이 있으며, 센서 컨트롤러가 X와 Y 사이의 상호 정전용량을 측정합니다. 슬라이더 및 휠 기반 센서의 경우, 각 채널의 X 전극은 센서 컨트롤러에 개별적으로 연결되며 Y 전극은 공통으로 연결됩니다. 이러한 센서는 상부 패널과 함께 사용해야 하며, 공기층이 생기지 않도록 밀착 접합해야 합니다. 이 패널은 X 전극과 Y 전극 사이의 전기장이 통과하는 데 적합한 매개체 역할을 합니다.

이러한 센서는 모두 Atmel QMatrix 센서 컨트롤러와 함께 사용하기에 적합합니다.

Cypress 터치 컨트롤

CapSense Component 대화 상자는 Cypress® CapSense® 및 PSoC® 컨트롤러 제품군에 사용할 평면 정전용량 센서 패턴을 PCB에 생성할 때 회로도 시트의 터치 센서 컴포넌트를 구성하는 컨트롤을 제공합니다.

센서 패턴의 해당 전극이 연결되는 Cypress의 CapSense 컨트롤러는 프로그래머블 시스템 온 칩(PSoC®) 플랫폼을 기반으로 합니다. CapSense 컨트롤러는 다음과 같이 분류됩니다.

  • CapSense®
  • CapSense® Plus
  • CapSense® Express
  • PSoC® 컨트롤러 제품군 - PSoC® 1, PSoc® 3, PSoC® 4 및 PSoC® 5LP(PSoC® 5 제품군을 대체).

PCB 설계에는 다음과 같은 자기 정전용량 센서 유형을 사용할 수 있습니다.

버튼 센서는 zero-dimensional 센서입니다. 접촉점이 하나입니다. 슬라이더 센서는 one-dimensional 센서로, 단일 축을 따라 움직이는 손가락의 움직임을 감지합니다.

이러한 센서의 각 채널(전극)은 센서 컨트롤러에 개별적으로 직접 연결됩니다. 이러한 센서에서 방출되는 전기장은 무지향성입니다. 센서를 덮는 패널의 유무와 관계없이 사용할 수 있지만, 연결된 컨트롤러 장치에 미치는 정전기 방전(ESD)의 영향은 이러한 패널의 사용 여부를 결정하는 주요 요인입니다.

이러한 센서는 모두 Cypress CapSense 및 PSoC 컨트롤러와 함께 사용하기에 적합합니다.

Microchip 터치 컨트롤

mTouch Component 대화 상자는 Microchip® mTouch® 컨트롤러 제품군과 함께 사용할 평면 정전용량 센서 패턴을 PCB에 생성할 때 Schematic 시트에서 터치 센서 컴포넌트를 구성하는 컨트롤을 제공합니다. 센서 패턴의 해당 전극이 연결되는 Microchip의 mTouch 컨트롤러는 일반적으로 PIC 장치입니다. PCB 설계에 사용할 수 있는 자기 정전용량 센서 유형은 다음과 같습니다.

슬라이더 센서는 one-dimensional 센서로, 단일 축을 따라 움직이는 손가락의 움직임을 감지합니다.

이러한 센서의 각 채널(전극)은 센서 컨트롤러에 개별적으로 직접 연결됩니다. 이러한 센서에서 방출되는 전기장은 무지향성입니다. 센서를 덮는 패널의 유무와 관계없이 사용할 수 있지만, 연결된 컨트롤러 장치에 미치는 정전기 방전(ESD)의 영향은 이러한 패널의 사용 여부를 결정하는 주요 요인입니다.

이러한 센서는 모두 Microchip mTouch 컨트롤러와 함께 사용하기에 적합합니다.

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