触控技术在家电、消费性电子产品及移动电子产品中，已逐渐取代电子机械式开关。它们之所以普及的动力，是因为设计人员认为触控技术能让他们创造风格独特及功能良好的设计，在产品差异化的同时，也能为终端使用者创造更高的价值。
由Quantum Research Group所开发的专利电荷转移(Charge transfer -QT)感测技术，不仅比其它型式的电容感测更稳定，同时也更能承受电磁干扰及极端与快速的温度与湿度变化。
QMatrix使用简单的横向模式电极结构，提供针对多键数应用场合的触控功能，QSlide是采用线性滑杆式控制来改变如音量或温度等特性。QWheel 则运用不同的控制布线方式，实现因iPod触控转轮而变得流行的卷动轮式接口。QMatrix也可被配置成使用3个感测通道以提供滑杆或转轮控制功能，使用QMatrix为基础的控制功能，现已整合至多种Quatum所提供的标准零件内，同时也供应整合多种序列接口及增加功能的客制版本。QMatrix，特别适用于包含家电、移动手持装置、笔记型PC及多种其它消费性装置的应用。
QMatrix简介
QMatrix器件采用一组扫描式、被动式矩阵的横向电极，以便达到以单一芯片驱动的大量触控键；这种配置可达到感测芯片的高针脚数(high pin count)效率，且可让芯片和键矩阵间联机数变少。和Qtouch或很多竞争器件相比，就可看出后者的每个键都需要一个感测联机。这些器件达到最低零件数时可得到每个键的最低可能成本，量大时甚至可得到每个键低于$0.05的芯片成本。除此之外，这种结构还具备一种特定性质，使它能抵抗环境漂移、水渍及无线电波干扰。
QMatrix可提供极高的信噪比、对湿气的高度免疫力、坚若盘石的耐温稳定性、卓越的低耗电特性、容易布线及对特定键数而言算小的IC封装尺寸。基于以上理由，让QMatrix电路在自动化、厨房家电甚至诸如移动电话等低键数应用中都能获得高度评价。
Quantum于1999年取得此技术专利，而第一项应用则是在厨房家电中，从此这项技术就扩展至包括矩阵式触控屏幕：美国惠而浦的Velos Speedcook微波炉产品系列便最早采用此技术，并自2006年1月开始销售。QMatrix技术的基本优点可总结如下：
● 高键数(High Key-count)带来的芯片针脚数效率
● 低零件数
● 容易布线
● 和诸如CEM-1之类材料的价廉单面PCB材料相容
● 耐温稳定性
● 自然的湿气抑制能力
● 对外部RF场高度免疫
● 低功耗模式
● 可用于制作透明的触控屏幕
● 单键成本非常低
QMatrix理论
每对感测电极都包含一个驱动电极和一个接收电极（图1），发射电极由一连串的数值方波所驱动，接收电极通常则透过压感测电极上的不导电面板，从发射电极收集大部分的耦合电荷。
这种电场耦合现象是由人类接触所引发的，因人体会导走一部分穿过前面面板电场电荷，而被吸收的部分则透过各种电容路径由人体重新幅射回产品。
透过电极结构交互电容耦合的信号，可被收集到一个由芯片随着驱动脉冲同步切换的取样电容（图2），脉冲突波则用于改善信噪比；每个突波的脉冲数目也会影响电路的增益，因更多脉冲会造成更多收集到的电荷并得到更多信号。借着修改burst中的相位数目，电路的增益可轻易改变，以配合各种按键的大小、面板材料及面板厚度。
在一连串的方波完成后，取样电容上的电荷会用驱动为高位的斜率转换电阻予以转换并侦测零交叉现象，造成一个和X-Y电极电荷藕合成正比定时器值的同时，亦反映因手指接触而造成的电荷吸收量。手指接触会吸收电荷，所以接触时测量到的信号会降低。在burst 阶段会让取样电容上的电荷转向到负向，而斜率转换会造成电容转向到正向。净效应视转换过程为“双斜率”，和取样电容的值无关，时间和温度也是高度稳定的状态。
湿气抑制能力：矩阵方式提供两种在其它电容式方法里看不到的湿气抑制能力属性。首先，局部水渍的存在（诸如冷凝、薄雾或小水滴）会造成信号耦合轻微增加，由于接触会造成信号降低，所以因湿气造成的信号耦合是朝“错误”方向而不会造成侦测错误。其次，可能会将电荷导走的较大水渍的存在，也会藉由使用极短的“闸门时间”而得到抑制，因为限制只能在脉冲边缘的极短时间里捕捉电荷。由于水渍可以形成一个与时间相关的分布式RC网络，所以极短的闸门时间（以微秒或更短的时间）可大幅抑制水渍将信号降低的效应，并进一步降低侦测错误的机会。
由上可知，QMatrix可自然抑制水渍，因此非常适合应用在潮湿的环境。
抗RF干扰能力：因为两根电极始终和低阻抗电路相连，加上其电场封闭且自我屏蔽的缘故，所以感应按键不会对外部干扰产生太多反应；除此之外，所有的QMatrix器件都使用分散频谱技术，在抑制幅射发射和外部电场感应程度方面极为有效。以此技术制作的控制面板，可完全通过电场强度为20V/m之电磁干扰测试。
这种64-ley的布线方式只有16个交点(8X + 8Y线)。
矩阵布线及设计
采用多条X驱动线及Y接收线可构成一个多键矩阵，将感应电极放在x.y的交叉点上，感应电极便会随时间依序扫描；电子机械式键盘也是用相同方式扫描。
QMatrix电极能透过任何介电材料进行感测，例如最高可达50mm之厚度、或甚至更厚的玻璃或塑料，视电极尺寸及burst长度（增益）设定而定。
自由决定的按键尺寸，摆放方式：按键的摆放方式完全可自由决定，而且按键可位于面板的任何位置，不一定要排成图标的矩形数组形式。按键的信号并不会交叉干扰，因此即使将它们彼此紧邻摆放也不会产生问题。
电极不会受邻近的接地金属所影响，而且甚至可放在底部机架或接地面距离1mm之内的位置。
X和Y线都对接地面和邻近导体的效应有高度抵抗能力，但Y线周围若有太多接地则可能会吸收一些接收到的电荷而降低增益，所以对Y线电容负载实际上存在限制。按键的尺寸、形状和摆放位置几乎完全自由决定，其尺寸和形状可混合在单独一个按键面板内，而且表面积可用20:1的比例变化；每个按键的灵敏度能透过串行端口下的指令个别设定。在Quantum应用说明(application note)AN-KD01中会讨论更多有关电极设计的细节。
材料选择：电极设计成几乎可用任何一种导体材料─例如蚀刻的PCB用铜或银或碳墨水─制成的交错式双电极。电极最方便的做法就是放在黏于控制面板背面的传统PCB或FPCB。由于信号既强又可靠，因此芯片、电路和电极都可放在同一层PCB(背向接触表面那一层的)；用这种方式便可采用价格非常低廉的单面冲裁CEM-1 PCB，其价格常不到FR-4的一半。如图4所示，采用可忽略的成本的零Ω电阻做为跳线。有种工业胶带可用于将PCB黏贴在前面板的背面。另一种价格低廉的选项是使用冲裁的PET薄膜，两面都有印上银线以便产生矩阵电极层；有个尾端可让薄膜插到含QMatrix芯片及电路的控制器PCB（图4）。
完全内部信号处理：QMatrix芯片包含所有的信号滤波器、弹跳逻辑线路及为达到数十年可靠作业所需的自动漂移补偿功能。这类器件许多都包含FMEA（失效模式及效应分析）自我检测程序，以便回报任何诸如短路及通路的电路故障信息，有助于达成失效安全作业的目的；这让他们在烹饪及自动家电方面得到高度赞誉。
设计诊断：独一无二的QMatrix器件会输出真正的键信号与实时诊断，可透过USB接口用QmBtn软件在任何PC上检阅；软件能免费从Quantum网站下载。实时观察真实键信号的能力，让人对设计充满高度信心。
含照明及背光的按键对设计人员而言永远会感兴趣。LED可藉由在PCB上开孔、将驱动／接收电极围绕在表面黏着的LED及其焊点和走线周围的方式，轻易放在QMatrix键的中间；这种做法甚至能在单面PCB上完成。从Agfa公司Orgacon之类的透明导体及可印刷的ITO印刷，到PET薄膜之类的透明底材，都可用于制作透明、可背光的分离键。薄膜会用透明的、能得到的黏材层层贴附在前面板的背面。放在此薄层后面含LED的PCB可产生所需的背光照明，也可用导光柱和扩散件让背光变得更均匀。
触控屏幕：QMatrix器件的特殊型号（请洽Quantum）亦可驱动由1或2层ITO（PET薄膜上的铟锡氧化物；图5）制成透明的电容式触控屏幕。单独一颗QMatrix芯片可同时驱动键和触控屏幕薄膜，为整片前板产生一个通往主微控制器的完美接口。ITO薄膜连接到扫描矩阵，能提供LCD显示屏上的大量分离键。惠而浦Velos电炉在一片实心、不会破碎的曲面玻璃板后采用这种方法而发展出一项绝佳的设计。用这种方式制作的触控屏幕不易损坏，而且与电阻式屏幕相比具有非常高的透明度。
近接感测限制：因为电极之间场的闭路特性，所以这些器件不适合用于近接感测的应用方式，除非采用很大、隔得很开的电极让场能移到面板前方更远的空间。QTouch器件通常在更远范围的近场接感测方面表现更好，因为它们的场投射到空间的能力较高。然而，与QTouch技术不同的是，QMatrix电极对于接地平面和其它邻近布线离散电容的容忍度更高。
器件规格
Quantum QT6xxxx系列器件均属于QMatrix IC，而且均具备16至64个可用键，QT60645在单一器件中具备全数键，并运用了双斜率撷取法，型号的中间3位数字代表器件的键数容量，结尾位数则代表型号变化码。QT60160和QT60240是特别为超低价格所设计的，因不具备FMEA（安全自我检测）能力，因此最适合用于手持式应用装置，例如MP3播放器、手机、洗衣机之类的非烹饪用家电。这两款器件均采用I2C接口，和大部分其它QMatrix零件采用的SPI接口不同。
所有的QMatrix器件均具备专利的AKS （Adjacent Key Suppression；相邻按键抑制）让按键紧密排列在键盘上，并能适度解决因手指接触到重合的多个键而造成的接触不明确现象。
AKS藉由分析接触时所有键的信号强度解决不小心一次按到多个键的问题，也可以用于抑制手持式装置，避免如移动电话拿到使用者头旁边、或放在口袋而发生的“头部及口袋侦测动作”。针对此情况，需在键盘旁边策略性放一个“防护键”，用启动此防护键的方式抑制任何或所有其它的键，以便禁止错误的接触动作。AKS对于抑制面板表面上的水渍也很实用。
客制化：超过一半的已销售QMatrix器件都经过客制化以满足特 定的应用需求。客制化的程序也因为这些芯片具有含闪存的微控制器核心而变得更容易。以“QT6C”开头的Quantum零件都是客制化的器件，因此不会在Quantum网站中介绍细节。
QMatrix应用方式
自1999年推出以来，QMatrix 器件的主要用途便在于厨房家电市场，重要客户包括惠而浦、Miele和Electrolux；它们绝大多数都是高键数的器件，例如QT60326或客制化的衍生机型。从推出以QT6系列器件为基础的惠而浦Velos Speedcook微波炉（图6）后，有越来越多人对触控屏幕感到兴趣，因此预计市场上将出现大量新型触控屏幕设计。
采用QMatrix器件的移动及其它手持应用方式，已成功的运用于相关设计上。大家对它的兴趣在于其相对于旧技术的科技优越性、在减少整组产品大小外其还能拥有高键数，加上针对特殊环境条件的工业等级耐用性；如此能在设计上获致成功。
这种技术的衍生机种也曾建置于线性滑动开关、转轮及X-Y触控板；更多细节请洽Quantum。
QMatrix技术受美国专利第6,452,514号及对应外国专利的保护，而且只能从Quantum或其授权对象取得。QMatrix是英国QRG股份有限公司的注册商标。
