MELFAS 특장점

• 모바일 시장 경험 풍부

  누적 7억개 이상의 Touch Control
  IC를 세트업체에 공급 이력

• 다양한 Line-up 보유

  Touch Key부터 High-tier & Tablet
  적용 가능 IC 개발 및 양산

• 국내유일의 Add-on &
  Oncell·Incell 동시 공급가능

  14년 3Q부터 LG Display와 협업을
  통한 AIT (Advanced In-cell Touch)
  상용화 성공

• 최적의 Total Solution 제공

  고객에 따른 최적의 IC 및 독자적
  Pattern 제안

MELFAS 보유 기술

1. 1) Capacitive Sensing Circuit

   Capacitive 센싱 회로는 물리적인 정전용량 (capacitance) 값을 전기적으로 센싱가능한 전기신호로 변환하는 기술로, capacitive 센서의 가장 핵심이 되는 IC 설계 기술중 하나임. 일반적으로 널리 사용되고 있는 AC 센싱 회로는 capacitance를 센싱하기 위하여 센싱 전극에 AC 신호를 인가한 후 전극의 R, C 성분에 의해 결정되는 RC시정수 (time constant)에 의한 반응 신호를 측정하는데, 이러한 방식의 경우 센싱 전극의 기생성분 중 저항값 R에 영향을 받기 때문에 정전용량 값 C만 추출하지 못하는 물리적으로 한계를 가짐.
   당사는 이와 같은 문제점을 극복하기 위하여 독창적인fully-analog 전하 충전 센싱 회로를 고안하였는데, 이 기술은 일정량의 전하Q를 센싱 전극에 공급하여 센싱 capacitor C 양단에 전하를 충전시키고 이에 따라 V=Q/C 에 의해 결정되는 센싱 전압 V를 측정하는 원리임. 이를 통하여 전극부의 저항 성분과 무관하게 C값만 측정할 수 있어 양산시 발생할 수 있는 전극부의 저항값 편차와 무관하게
   안정적인 성능을 보장할 수 있어 높은 양산 수율과 품질 수준을 확보할 수 있어 제품 경쟁력을 높였음.

2. 2) ADC 회로 설계 기술

   아날로그 신호를 디지털 데이터 신호로 변환시키는 ADC 회로는 센서의 핵심기능을 수행하는 중요한 부분임. 특히 아날로그 회로로
   구현되는 센서에서는 온도 변화에 따라 트랜지스터 성능차가 발생하고 lot 편차에 의한 성능 변화로 인하여 사용환경별, 제품별 특성
   편차가 발생할 수 있음. 이와 같은 특수성이 있는 캐패시티브 센서 응용에 적합한 온도 보정 기능과 lot 편차로 인한 성능 보상 기능을
   포함하고 있는 ADC회로를 당사에서는 독창적인 신규 온도보정2-stage ADC 구조를 개발하여 자체 보유하고 있음. 이를 통하여
   양산시 process variation로 인한 칩 성능 편차를 극복하여 높은 수율과 품질 수준을 확보하여 경쟁력을 높였음.

3. 3) 저전력화 기술

   Wake on GPIO 기술 외 기존에 일반적으로 사용되었던 기계식 키를 제어하기 위해서는 sleep 모드에서 별도의 전류 소모 없이 기계식 키의 입력을 센싱하기 위한 외부 인터럽트 기능이 필요함.

4. 4) Mixed-signal 설계 기술

   터치스크린은 센싱회로와 같은 아날로그 회로뿐만 아니라 센싱된 입력 정보를 분석하여 좌표정보로 변환하거나 외부 환경에 의해 발생되는 노이즈를 억제하기 위한 필터링 기술을 구현하기 위한 연산부가 필요함. 이러한 연산 로직은 디지털 회로로 구현해야 하는데, 당사에서는 이와 같은 연산 로직을 MCU와 메모리 등의 디지털 IP를 활용하여 설계하였으며, 이를 구현하기 위한 Mixed-signal 설계 기술을 자체 보유하고 있음.

5. 5) Interface Protocol

   멜파스 지원 인터페이스 I2C, UART, SPI slave & master, JTAG, USB2.0 FS/HS, High speed Serial Link 중 I2C 인터페이스는 가장 작은수의 신호 라인을 이용하여 양방향 통신을 지원하는 직렬 통신 규격으로 대부분의 휴대용 단말의 메인콘트롤러에서 지원하는 보편적인 통신 방식임. 터치 센서는 메인콘트롤러에게 터치 입력을 센싱하여 생성한 입력 정보를 전송하거나, 메인콘트롤러로부터 터치 센서의
   특성 세팅을 위한 명령 패킷을 전송받아야 하는데 이러한 통신을 I2C 통신 규격을 이용하여 수행하게 됨. 당사에서는 I2C 규격을
   만족시키는 인터페이스 회로 및 패킷 구조를 자체 설계하였고, 이를 개발한 IP를 보유하고 있음.SPI 인터페이스(Slave/Master)는 저가형 인터페이스에서는 가장 빠른 전송 속도를 지원하며, Synchronous 통신 방식으로 1(Master):N(Slave) 통신이 가능하지만 Master가 Slave을 선택하고 나면, 그 때부터는 1:1 통신이 된다. 당사에서는 자체 설계한 Master/Slave IP 모두를 보유하고 있음. JTAG 인터페이스는 MCU 대신 IC 내부를 간단히 테스트 할 수 있는 인터페이스이다. 당사에서는 자체 설계한 JTAG IP을 보유하고 있음. USB 2.0
   인터페이스는 가장 빠른 전송 속도로 데이터를 주고 받을 수 있다. High speed Serial Link 는 MIPI 로 받은 이미지를 Driver IC 에
   보내주는 Interface임.

6. 6) Analog Filter

   Touch AFE (=analog front end) 에 속하는 블록으로 센싱 후에 노이즈 유입을 최소화 하고, 특정 노이즈를 회피하기 위해 필터
   대역폭을 조절할 수 있게 설계됨.

7. 7) Digital Filter

   아날로그 단에서 노이즈를 최소화하여 ADC를 거친 후에 양자화 노이즈(디지탈잡음) 및 특정 또는 잔류 노이즈를 제거하기 위해
   다양한 디지탈 필터 알고리즘을 보유하고 있음

8. 8) 전압 레귤레이터 구현 기술

   센싱 회로의 아날로그 특성상 전원 노이즈와 같은 고주파 성분의 전원 변화로 인한 이상 동작이 발생할 수 있음. 이와 같은 전원 변화에 의한 회로 성능 열화를 막기 위하여 외부에 독립 전압 레귤레이터를 적용하나 당사에서는 이 회로를 칩 내부에 집적하여 별도의 독립
   레귤레이터 추가로 인한 구동 회로 비용 상승 없이 안정적인 센서 성능을 확보하였음. 전원 레귤레이터는 IP를 활용하여 개발하였음.

9. 9) SoC Technology

   MCU + Non-volatile memory integrated system 베이스로 효율적인 디지털 제어 회로를 구현하기 위하여 1세대 센서칩에서
   적용되었던 hard-wired 제어 회로를 2세대 센서칩부터는 MCU IP를 적용하였음. 적용된 MCU는 compiler 개발 환경이 널리 보급되어 있는 8- bit 8051계열 MCU core IP를 사용하였음. 이는 메모리 인터페이스, ROM 제어, ISP(In-system programming), GPIO 제어, peripheral 제어 등의 기술을 포함함

10. 10) Peripheral IP 보유

    Timer, Watchdog, GPIO, PWM, Timer는 내부 counter을 통해 주기적으로 MCU로 Interrupt를 알려주며, Watchdog은 Timer와
    유사하지만 MCU으로 전달된 Interrupt가 제대로 처리되지 않을 경우 system을 reset하게 하는 기능을 가진다. 또한, GPIO는
    외부 칩과의 다양한 인터페이스를 지원할 수 있으며, PWM을 통해 칩의 저전력 성능 향상에 도움이 된다.

11. 11) ESD 보호회로 설계 기술

    캐패시티브 센서는 일반 칩과 달리 입력 장치의 특성상 칩 실장부가 세트 케이스에 가장 근접한 외곽부에 위치함. 이에 따라 일반 상용
    칩에서 요구되는 IEC61000-4 표준의 HBM 2KV 수준의 ESD 보호 회로 성능으로는 세트 상태에서의 ESD 보호 회로 성능 기준을
    만족시킬 수 없음. 이에 따라 당사에서는 일반적으로 이용되는 standard I/O에 포함되어 있는 ESD 보호 회로를 적용하지 않고 당사에서 독자적으로 ESD 보호회로를 개발하였고, 이를 통하여 타사보다 월등한 HBM 5KV ~ 6KV의 ESD 보호 회로 성능을 확보하여 경쟁력을 확보하였음.

12. 12) Hover Technology

    멜파스 고유의 미세 cap 변화 감지 기술 특허를 보유하고 있으며, 이는 지문 인식센서와 하이엔드 급의 모바일/태블릿에 적용되었다.

13. 13) 500dpi 급 이미지 캡쳐 기술

    멜파스 Hover 특허 기술을 이용하여 미세 수준의 cap 변화 감지가 가능함으로써, 지문인식에서 요구하는 500dpi 급의 이미지 캡쳐가
    가능해졌고, 그 캡쳐된 이미지로 보안을 위한 알고리즘을 추가로 구현함.

14. 14) Firmware (with proprietary)

    • Frequency Hopping :

      노이즈가 많은 환경에서 정확히 noise-free한 주파수 대역을 찾아내어 오동작을 방지합니다.

    • Precise Hover Rejection :

      Screen에 손가락이 접촉되지 않은 상태에서 입력으로 인지되는 것은 유저의 체감 성능에
      매우 좋지 않은 영향을 줍니다.
      인식된 입력의 입력 면적을 정확히 계산하여 면적 별로 다른게 적용함으로써 이를 해결함.

    • Palm Rejection :

      2.5phi 이하 접촉면적의 stylus를 사용하는 경우 유저가 손을 올려놓고 쓰거나, 다른 손으로
      터치스크린을 잡고 사용할 수 있습니다. 이 때 stylus만 인식할 수 있도록 AP에 각 finger가
      palm touch의 일부인지 여부를 정확히 알려줄 수 있음

    • 

    • Finger Separation :

      멀티터치 시 가깝게 터치한 2개의 터치를 Image의 형상을 확인하여 정확히 2개로 인식

    • Gesture Detection :

      double tap과 left/right/up/down flick, c, w, v, m, s, z, o, e의 문자들을 인식
      Dynamic Position Filter : User의 입력 속도 및 방향에 따라 좌표 안정화 로직이 최적화되어
      동작합니다.
      이를 통해 좌표 지연현상 없이 입력의 선형성을 확보

    • Signature Detection :

      미리 입력해 둔 서명정보와 비교하여 매칭하는 방식으로, 보안성을 높인 lock 해제 솔루션.