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3D Touch的新機(jī)遇！

（2025年9月3日更新）

對于熟悉手機(jī)行業(yè)的讀者來說，3D Touch這不是什么新鮮事。例如，早在2015年，蘋果就推出了3D Touch功能的iPhone 6S，給用戶帶來不同的互動體驗(yàn)。

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從應(yīng)用的角度來看， 3D Touch為用戶提供額外維度的人機(jī)交互界面，人們可以支持3D Touch在設(shè)備的主屏幕上使用不同的壓力來獲得不同的結(jié)果。技術(shù)解釋意味著除了x軸和y軸的移動外，智能手機(jī)觸摸屏上還有z軸選項(xiàng)，為消費(fèi)者提供更多的選擇。

據(jù)了解，主流3D Touch有兩種實(shí)現(xiàn)方法。第一種是電容觸摸 force sensor在這種模式下，電容觸摸負(fù)責(zé)XY量，force負(fù)責(zé)Z量；第二種模式全部使用force sensor實(shí)現(xiàn)的“force sensor only”方案。在這個方案下，通過多個方案sensor 算法實(shí)現(xiàn)XYZ量的識別。這兩種模式各有優(yōu)缺點(diǎn)，如前者force sensor數(shù)量少，成本相對便宜，但適用場景有限；后者需要更高的成本，但理論上可以適應(yīng)許多場景，包括金屬、厚手套和水操作，這是前者無法做到的。

毫無疑問，該技術(shù)可以給消費(fèi)者帶來前所未有的新體驗(yàn)。但由于這樣那樣的原因，3D Touch早年，我在智能手機(jī)領(lǐng)域經(jīng)歷了從熱到冷的過程。然而，隨著技術(shù)的升級和新應(yīng)用需求的興起，3D Touch又迎來了一波新的機(jī)遇。

從手機(jī)到汽車，3D Touch重返臺前

過去有分析師表示，3D Touch它之所以不是一炮而紅，是因?yàn)樗趹?yīng)用中沒有太多的剛性場景。誠然，對于用戶來說，直接用力按壓app圖標(biāo)執(zhí)行操作，單擊打開app雖然再執(zhí)行操作有差距，但這些秒的差距并沒有那么大。

此外，早期3D Touch該方案的硬件成本及其對生產(chǎn)和結(jié)構(gòu)設(shè)計的新挑戰(zhàn)和要求也阻礙了該技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)年第一次實(shí)現(xiàn)3D touch智能手機(jī)蘋果iPhone 6S為例。據(jù)了解，為了實(shí)現(xiàn)這個計劃，蘋果不得不給手機(jī)帶來一個堅(jiān)實(shí)的背板來承載電容傳感陣列。同時，考慮到結(jié)構(gòu)變形可能會顯著改變其靈敏度，制造商可能必須在結(jié)構(gòu)上做出更多的投資和思考。更重要的是，3D Touch投資會帶來更高的成本，這讓很多廠商望而卻步Anpec代理步。

iPhone 6S的 3D Touch 電容式觸摸傳感器

具體到組件，如上圖所示，iPhone 6S除了傳感器，還需要額外的控制器。除此之外，作者還沒有得到太多關(guān)于蘋果息。然而，一些業(yè)內(nèi)人士指出，市場上使用了傳感器 MCU設(shè)計不僅需要搭配多條長條FPC模塊，還要在中框開大孔，不利于散熱，其功耗和成本也很高。更有甚者，相關(guān)模塊是開發(fā)人員根據(jù)項(xiàng)目需要定制的尺寸，通用性差。壓感材料印刷容易導(dǎo)致微裂紋，一致性和良率不如硅材料。

在上述因素的影響下，3D Touch出乎意料的是，不如預(yù)期。

然而，近年來，手機(jī)游戲市場逐漸火爆，給了這項(xiàng)技術(shù)一個機(jī)會。數(shù)據(jù)分析平臺Sensor Tower根據(jù)1月11日發(fā)布的預(yù)測數(shù)據(jù)，2021年全球手機(jī)游戲市場(包括App Store和Google Play雙渠道，下同)內(nèi)購收入將達(dá)到896億，未來增長速度也是喜人。因此，如何抓住這個機(jī)會，成為手機(jī)廠商工作的重點(diǎn)。這也是3D Touch重新照顧的原因。與普通應(yīng)用程序不同，在游戲操作中，一點(diǎn)操作延遲的結(jié)果是完全不同的，這是3D Touch優(yōu)勢。

除了手機(jī)市場，智能汽車的興起也給這項(xiàng)技術(shù)帶來了新的機(jī)遇。作為近年來的全球熱點(diǎn)之一，這一變化給汽車設(shè)計帶來了翻天覆地的變化，無論是攝像頭、激光雷達(dá)、車聯(lián)網(wǎng)、車內(nèi)大屏幕，都給汽車用戶帶來了新的體驗(yàn)。所以，和以前的智能手機(jī)一樣。我們正從傳統(tǒng)汽車向智能汽車邁進(jìn)。智能表面作為智能汽車的產(chǎn)物之一，也引起了越來越多汽車制造商的關(guān)注。

眾所周知，在過去的汽車設(shè)計中，大多數(shù)汽車內(nèi)部控制幾乎都是由機(jī)械按鈕控制的，無論是安全還是保守。但在近年來新興造車勢力的推動下，發(fā)生了新的變化。從中央控制屏幕到智能后視鏡，再到多功能方向盤和座椅控制，汽車開始引入越來越多的智能表面產(chǎn)品，包括關(guān)鍵產(chǎn)品force sensor，以及越來越大的顯示屏、電容觸摸、振動反饋、各種新材料等。電動自行車和摩托車行業(yè)也發(fā)生了同樣的變化，給相應(yīng)的參與者帶來了機(jī)會。

清除技術(shù)障礙，為未來做好準(zhǔn)備

站在這個新風(fēng)口的供應(yīng)商，尤其是手機(jī)3D Touch供應(yīng)商能否成功取決于他們的人機(jī)接口（HMI）傳感解決方案能否取得突破，成為該技術(shù)能否回歸主舞臺的原因。

正如前面所說，前面的3D Touch創(chuàng)建方案有很多困難。Qorvo收購的NextInput最近表示，通過其極具競爭力的方案，可以給行業(yè)帶來新的幫助。

資料顯示，NextInput 成立于 2012 年，移動應(yīng)用，真正的無線立體聲 (TWS)、基于微電子機(jī)械系統(tǒng)的消費(fèi)、汽車、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、醫(yī)療和工業(yè)市場 (MEMS) 傳感器解決方案。NextInput的 MEMS 強(qiáng)度傳感器和紅外 (IR) 檢測傳感器取代了按鈕和電容式觸摸解決方案，創(chuàng)造了新的用戶界面可能性。

2021年五月，Qorvo宣布完成對NextInput收購。按照他們的說法，通過這次收購，Qorvo 的 MEMS 進(jìn)一步擴(kuò)大了技術(shù)產(chǎn)品組合，公司也可以利用它 MEMS 加快部署傳感器強(qiáng)度感知解決方案。

Qorvo移動產(chǎn)品事業(yè)部總裁 Eric Creviston 更直言:更直言:NextInput 團(tuán)隊(duì)為Qorvo移動產(chǎn)品業(yè)務(wù)帶來的客戶，移動產(chǎn)品業(yè)務(wù)帶來了新的力量 MEMS 傳感器創(chuàng)新產(chǎn)品。NextInput 不但鞏固了 Qorvo 領(lǐng)先的技術(shù)和產(chǎn)品也為下一代人機(jī)接口解決方案帶來了新的機(jī)遇�！�

例如，面對手機(jī)市場，他們提供了多種優(yōu)勢的解決方案，主要依賴于它QM98000芯片。

據(jù)介紹，這是一種使用MEMS工藝創(chuàng)造標(biāo)準(zhǔn)IC，具有自動補(bǔ)償校準(zhǔn)、超低功耗、內(nèi)置溫度傳感器、溫度補(bǔ)償邏輯等特點(diǎn)和功能，具有線性度、一致性和高可靠性；最高采樣頻率為1KHz超快響應(yīng)。值得一提的是，該芯片不僅集成了傳感器和模擬前端MCU；它還具有極好的靈敏度，只能使用一個Sensor 信號可以覆蓋半屏。再疊加1.33x1.43x0.22mm最小尺寸的行業(yè)包裝，Qorvo這顆芯片在3D Touch市場很有話題性。

Qorvo還指出，基于芯片的長條模塊直接取代了現(xiàn)有的市場解決方案。其提供的Standoff設(shè)計可以在中間保護(hù)設(shè)備，防止極端碰撞。因?yàn)橹锌蜷_孔只露出來QM考慮到芯片尺寸小，98000芯片使該方案具有開孔小、散熱方便等特點(diǎn)。此外，其信號強(qiáng)度支持單芯片覆蓋半屏，因此模塊距上框僅15mm，符合新一代手機(jī)壓感設(shè)計要求。

能夠擁有如此優(yōu)越的產(chǎn)品性能，NextInput過去的經(jīng)歷有關(guān)。據(jù)了解，他們是3D Touch在客戶服務(wù)方面，游戲手機(jī)應(yīng)用的先驅(qū)除了硬件外，還提供軟件、結(jié)構(gòu)、算法和生產(chǎn)測試等全方位支持。在此方案的加持下，Qorvo該產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于多個品牌的智能手機(jī)。

乘著這個氣勢，Qorvo還推出了汽車規(guī)級解決方案。據(jù)了解，該方案是最早通過汽車行業(yè)的同類產(chǎn)品AEC-Q100認(rèn)證和國際知名認(rèn)證Tier 1廠商PPAP level 3.認(rèn)證，除了超高質(zhì)量，靈敏度、線性、超低功耗、小尺寸都是性能的最高水平。產(chǎn)品包括基線自動補(bǔ)償校準(zhǔn)、超低功耗控制、內(nèi)置溫度傳感器和溫度補(bǔ)償邏輯等關(guān)鍵算法的傳感器和模擬前端，客戶可以直接獲得數(shù)字信號量，無需開發(fā)信號轉(zhuǎn)換和處理算法。由于設(shè)計如此簡單成熟，Qorvo它可以很容易地幫助汽車的多個應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)體驗(yàn)升級。

在實(shí)際應(yīng)用中，如文章開頭所說，Qorvo實(shí)現(xiàn)汽車有兩種不同的方式。與傳統(tǒng)機(jī)械按鈕的開關(guān)不同，force sensor在適當(dāng)?shù)募拇嫫髋渲煤螅梢酝ㄟ^檢測力值實(shí)現(xiàn)單個按鈕的多級觸發(fā)或識別用戶意圖，真正實(shí)現(xiàn)智能表面功能，也可以提供整個系統(tǒng)的功能安全（ISO262622)等級，尤其是安全功能要求的汽車按鈕。

Qorvo進(jìn)一步指出，在汽車應(yīng)用中，F(xiàn)orce sensor only它還可以支持更多樣化的表面材料（包括金屬）、厚手套和水環(huán)境操作。Force sensor 電容觸摸方案可以從根本上解決單個電容觸摸技術(shù)容易干擾和誤觸發(fā)的問題。