택타일 버튼 갭 조정을 이용한 수율 증가

택타일 버튼 갭 조정을 이용한 수율 증가{INCREASING YIELD WITH TACTILE BUTTON GAP ADJUSTMENT}

모바일 장치의 택타일 버튼은 통상적으로 사용의 용이성 및 인체공학적 이유로 외부 노출 표면에 배치된다. 이러한 버튼은 통상적으로 스위치 작동 지점으로 손가락에 의해 변위되기 쉽도록 장치 표면으로부터 돌출한다. 고품질의 버튼 누름 체험을 제공하기 위해, 버튼과 스위치 액추에이터(actuator) 사이의 갭은 제조 공정 동안에 매우 엄격하게 제어되어야 한다. 만일 갭이 너무 크면 버튼은 버튼 누름 동안에 좌우로 흔들려서 사용자에게 바람직하지 않은 느낌을 줄 것이다. 만일 갭이 너무 작으면(예를 들면, 간섭), 버튼의 이동량이 작기 때문에 스위치의 촉감이 좋지 않다. 만일 갭이 너무 크거나 너무 작으면 장치의 수리 또는 폐기 때문에 제품 수율이 감소한다.

일부 해법은 각종 크기의 심(shim)을 이용한 각 스위치 어셈블리의 짧은 공차 체인(tolerance chain)의 맞춤 조정을 통해 제조 동안에 스위치 어셈블리의 치수들을 엄격히 제어하는 것, 낮은 수율을 용인하는 것, 또는 저품질 촉감을 가진 장치를 용인(및 판매)하는 것에 초점이 맞추어지고 있다. 이러한 각각의 해법은 바람직하지 않다. 예를 들면, 치수를 엄격히 제어하는 것은 비용이 많이 들고 가끔은 장치 구조상의 제약 때문에 이용할 수 없다. 각 스위치 어셈블리의 맞춤 조정은 노동 집약적 노력을 필요로 하고 논리상의 관점에서 어려우며, 사용자에게 높은 비용을 부담시킨다. 수율 손실도 또한 비용이 많이 들고, 저품질 촉감은 사용자 체험을 나쁘게 하고 판매의 손실을 가져온다.

또한, 우발적 떨어뜨림과 같은 충격 이벤트는 스위치의 감촉성 및/또는 기능의 손실을 가져올 수 있다. 예를 들면, 스위치 내부의 재료들이 영구적으로 변형되거나 금이 갈 수 있다. 이것을 방지하기 위해, 스위치 어셈블리의 일부 기존 설계는 장치 섀시의 고유적인 에너지 흡수성에만 의존한다. 우발적 떨어뜨림 동안에 충격을 온전히 받은 경우, 이러한 기존의 스위치 어셈블리 및 버튼은 종종 손상되어 고객 만족에 악영향을 준다.

본 발명의 실시형태는 복수의 스위치 어셈블리에서 갭의 고장 한계(failure limit)를 규정함으로써 제품 수율을 최적화한다. 복수의 스위치 어셈블리 각각에서의 갭은 버튼으로부터 스위치 액추에이터까지의 이동량을 표시한다. 심의 단일 크기는 복수의 스위치 어셈블리의 수율을 최적화하기 위한 규정된 고장 한계에 기초하여 계산된다. 복수의 스위치 어셈블리 각각에 대하여, 심은 스위치 어셈블리의 갭에 기초하여 스위치 어셈블리에 선택적으로 삽입된다. 일부 예에서, 버튼, 심 및 스위치 액추에이터를 수용하도록 설계된 브래킷은 충격 에너지를 흡수하기 위해 사용된다. 브래킷은 충격 이벤트 동안에 스위치 고장을 방지하도록 조절되는 3차원으로 복수의 기준면(datum surface)을 갖는다.

이 요약은 뒤의 상세한 설명 부분에서 더 구체적으로 설명하는 개념들의 선택을 간단한 형태로 소개하기 위해 제공된다. 이 요약은 청구된 주제의 핵심적인 특징 또는 본질적인 특징을 식별하기 위한 것으로 의도되지 않고, 또한 청구된 주제의 범위를 결정함에 있어서의 보조자로서 사용되는 것으로 의도되지 않는다.

도 1은 컴퓨팅 장치의 버튼 배열의 측단면도이다.
도 2a는 심을 수용하고 충격 이벤트 동안에 충격 에너지를 흡수하도록 설계된 브래킷의 예시적인 단면도(예를 들면, 앞쪽)이다.
도 2b는 심을 수용하고 충격 이벤트 동안에 충격 에너지를 흡수하도록 설계된 브라켓의 예시적인 단면도(예를 들면, 뒤쪽)이다.
도 3은 복수의 스위치 어셈블리의 단일 크기를 갖고 갭에 선택적으로 삽입하도록 설계된 심의 예를 보인 도이다.
도 4는 심을 설치하는 예시적인 방법을 보인 처리 흐름도이다.
도 5a는 컴퓨팅 장치의 택타일 스위치 스택의 일 실시형태의 단면을 보인 예시적인 블록도이다.
도 5b는 충격 분석을 위한 스위치 스택의 일 실시형태의 단면을 보인 예시적인 블록도이다.
도 6a는 밀리언 시뮬레이션 몬테카를로 모델에 기초한 예시적인 스위치 대 버튼 액추에이터 갭 분포를 보인 도이다.
도 6b는 사양 한계를 벗어난 모든 장치들이 큰 스위치 대 버튼 액추에이터 갭을 갖도록 의도적으로 이동된 후에 예시적인 스위치 대 버튼 액추에이터 갭 분포를 보인 도이다.
도 7은 컴퓨팅 장치의 스위치를 조립 및 테스트하는 자동화 방법을 보인 처리 흐름도이다.
도 8은 특정 스위치 어셈블리에 심을 추가할 것인지 결정하는 방법을 보인 처리 흐름도이다.
도 9a 및 도 9b는 갭 및 핀 게이지 직경을 수정할 때 수율의 변동을 보인 시뮬레이션 결과를 나타낸 도이다.
도 10은 가요성 인쇄 회로(flexible printed circuit, FPC)에 예시적인 브래킷을 설치한 것을 보인 도이다.
도 11은 컴퓨팅 장치의 섀시에 예시적인 FPC 및 브래킷 어셈블리를 설치하는 것을 보인 도이다.
도 12는 브래킷과 FPC 사이에 심을 설치하는 것을 보인 도이다.
도 13은 예시적인 전원 버튼의 단면도이다.
대응하는 참조 문자들은 도면 전체에 걸쳐서 대응하는 부분을 표시한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시형태는 충격 강인성의 개선을 제공하면서 택타일(tactile) 버튼 갭 조정을 통하여 수율을 최적화한다. 갭(512)의 고장 한계는 버튼(104)을 수용하도록 구성된 복수의 스위치 어셈블리에서 규정된다. 복수의 스위치 어셈블리 각각에서의 갭(512)은 버튼 액추에이터 표면(508)으로부터 스위치 액추에이터 표면(510)까지 이동하는 양을 표시한다. 심(300)의 단일 크기는 복수의 스위치 어셈블리의 수율을 최적화하도록 또는 다른 방식으로 증가시키도록 규정된 고장 한계에 기초하여 계산된다. 심(300)은 스위치 어셈블리의 측정된 갭(512)에 기초하여 상기 복수의 스위치 어셈블리 각각에 선택적으로 삽입된다. 일부 실시형태에 있어서, 브래킷(200)은 버튼(104), 심(300) 및 스위치(504)와 접촉한다. 브래킷(200)은 스위치 고장을 방지하기 위해 충격 이벤트(예를 들면, 우발적인 떨어뜨림) 동안에 충격 에너지를 흡수하도록 조절되는 3차원으로 복수의 기준면(datum surface)을 갖는다.

본 발명의 양태는 장치 조립 동안에 스위치 액추에이터 표면(510)과 버튼 액추에이터 표면(508) 간의 갭의 신속하고 정확한 조정을 가능하게 한다. 본 발명의 추가의 양태는 하나 이상의 차원에서(예를 들면, 모든 축에서) 버튼 액추에이터 표면(508)과 관련하여 스위치의 가요성 인쇄 회로(FPC)(502)의 정확한 위치지정(positioning)을 가능하게 한다. 이것은 비용을 최소화하면서 택타일 버튼 어셈블리 수율 및 느낌을 최대화한다. 본 발명의 양태들은 또한 패스너 또는 접착제 없이 조정 심(300)을 제위치에 유지하고, 스위치 스택 어셈블리(FPC(502) 및 브래킷(200))를 섀시(102)에서 유지하며, 스위치 FPC(502)를 원하는 위치에 유지하는 특징을 제공한다. 이것은 특히 재가공 및 수리를 쉽게 하고, 부품들의 재순환을 가능하게 한다.

본 발명의 추가의 양태는 떨어뜨림 생존성(drop survivability)을 증가시키기 위해 충격 에너지를 흡수하는 특징을 제공한다. 브래킷(200)은 촉감을 희생시키지 않고 충격 강인성을 개선하기 위해 스위치(504) 뒤에서 가요성 지지 빔을 제공한다. 버튼과 관련하여, 결함 버튼 또는 고장 버튼에 기인하는 보상 청구가 감소되고, 이것에 의해 제품의 수명 주기 동안 향상된 사용자 만족을 제공한다.

도 1을 참조하면, 예시적인 블록도는 컴퓨팅 장치의 섀시(102)에 설치된 버튼(104)을 구비한 컴퓨팅 장치를 보인 것이다. 컴퓨팅 장치는 하나 이상의 버튼 또는 사용자 입력을 수신하기 위한 다른 기계적 수단과 함께 임의의 섀시를 포함한다. 예를 들면, 컴퓨팅 장치는 모바일 컴퓨팅 장치 또는 임의의 다른 휴대형 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 컴퓨팅 장치는 이동 전화기, 랩톱, 태블릿, 컴퓨팅 패드, 넷북, 게이밍 장치, 디지털 카메라, 손목시계 장치, 펜던트 장치, 헤드폰 및 이어피스(earpiece) 장치, 기타의 웨어러블 축소형 장치 및/또는 휴대형 미디어 플레이어를 포함한다. 컴퓨팅 장치는 또한 데스크톱 퍼스널 컴퓨터, 키오스크 및 테이블톱 장치와 같은 비휴대형 장치를 포함할 수 있다. 게다가, 컴퓨팅 장치는 처리 장치 또는 다른 컴퓨팅 장치의 그룹을 대표할 수 있다.

컴퓨팅 장치는 버튼(104)이 스위치 작동 지점으로 (예를 들면, 손가락 또는 스타일러스에 의해) 쉽게 변위될 수 있도록 장치 표면으로부터 돌출한 버튼(104)을 갖는다. 버튼(104)은 음량 조절, 전원 온/오프, 카메라 등과 같이 컴퓨팅 장치와 연관된 기능을 활성화할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 컴퓨팅 장치는 음량 조절, 전원 온/오프, 카메라 기능 등을 제공하는 별도의 버튼(104)들을 포함한다.

이제, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 예시적인 도면은 브래킷(200)을 나타낸다. 브래킷(200)은 3차원(예를 들면, x축, y축 및 z축 위치 피쳐(location feature))으로 복수의 기준면을 갖는다. 기준면은 적어도 2개의 기준 풋(datum foot)(202)와 빔(204)을 포함한다. 각각의 기준 풋(202)는 높이(예를 들면, 플라스틱 브래킷과 경성 섀시 사이의 스위치 뒤의 공간)를 갖는다. 빔(204)은 폭과 두께를 갖는다. 빔(204)은 일부 예에서 브래킷(200)을 가로질러 횡단한다. 빔(204)의 두께는 충격에 의한 고장을 방지하고, 사용자에게 바람직한 느낌을 제공하는 강성을 갖는다. 또한, 기준 풋(202)의 높이, 빔(204)의 폭 및 빔(204)의 두께는 충격 이벤트 동안에 스위치 고장을 방지하도록 조절(tune)된다. 기준 풋(202)의 높이, 빔(204)의 폭 및 빔(204)의 두께의 예시적인 값들은 여기에서 설명하는 것처럼 갭에 기초하여 동적으로 계산된다. 대안적으로, 기준 풋(202)의 높이, 빔(204)의 폭 및 빔(204)의 두께는 서로에 의존한다. 또 다른 실시형태에 있어서, 기준 풋(202)의 높이, 빔(204)의 폭 및 빔(204)의 두께는 미리 규정된다.

일 예로서, 장치 지오메트리의 공칭 값 및 근사 한계를 아래의 표 1에 나타내었다.

표 1에 나타낸 값들은 스위치 유형, 스위치 이동 및 스위치 크기에 의해 구해진다. 또한, 섀시(102)의 외부 표면으로부터 돌출하는 버튼의 돌출량 및 버튼을 구성하는 재료가 브래킷 차원을 또한 결정한다. 표 1에 나타낸 것 외의 차원들도 발명의 범위 내에 있다. 일부 예에서, 빔 재료는 PC/ABS 이고, 섀시 재료는 플라스틱 브래킷에 비하여 본질적으로 경성인 6061 T6이다.

빔 폭, 빔 두께 및 기준 풋 높이는 도 5b에 도시된 바와 같이 충격 이벤트 동안에 발생하는 이동보다 더 큰 이동 거리를 가진 충격 영역을 형성한다. 이것은 충격 이벤트에 의해 야기되는 쇼크 흡수를 가능하게 한다. 충격 이벤트는 컴퓨팅 장치의 비의도적 떨어뜨림일 수 있다. 빔(204)의 길이, 두께 및 재료뿐만 아니라 기준 풋(202)의 높이는 촉감을 희생시키지 않고 충격 보호를 제공하도록 선택된다. 일부 실시형태에 있어서, 충격 영역은 컴퓨팅 장치의 섀시(102)와 스위치 어셈블리 사이에 형성된다.

일부 예에서, 스위치 어셈블리는 브래킷(200)에 설치된 FPC를 대표한다. 스위치 어셈블리는 패스너 또는 접착제 없이 섀시(102)에서 유지된다. 예를 들면, 스위치 어셈블리는 도 13에 도시된 것처럼 유지 걸쇠(retention snap)를 통해 섀시(102)에서 유지될 수 있다.

브래킷(200)은 또한 버튼(104) 이동을 조정하기 위해 설치된 심(300)을 위치결정하고 보유하기 위한 적어도 하나의 핀(206)을 포함한다. 예를 들면, 핀(206)은 브래킷(200)의 상부 중앙에 위치될 수 있다. 복수의 기준면과 핀(206)은 버튼(104)(예를 들면, 버튼 액추에이터 표면(508))과 관련하여 스위치 FPC(502)의 정확한 위치지정을 가능하게 한다. 또한, 핀(206) 위의 표면들은 심(300)의 측방향 움직임을 제한한다.

다음에, 도 3을 참조하면, 예시적인 도면은 버튼(104) 이동을 조정하기 위한 심(300)을 나타낸다. 도 3의 예에서, 심(300)은 복수의 위치결정(locating) 표면(304, 306), 위치결정 구멍(302), 및 심(300)을 섀시(102)에 설치할 때 조력하는 도입 홈(308)을 구비한다. 심(300)은 일부 예에서 패스너 또는 접착제를 사용하지 않고 섀시(102)에 설치된다. 발명의 각종 양태는 여기에서 설명하는 갭을 조정하기 위해 도 3에 도시된 것이 아닌 다른 형상을 가진 심(300)도 예상한다. 도 3에 도시된 심(300)은 일부 실시형태에서 부드럽고 미끄러운 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 심(300)은, 적어도 부분적으로, 테프론, 황동, 금속 흑연, 공학 등급 플라스틱, 기타 재료, 또는 다른 유형의 금속, 플라스틱 등, 또는 전술한 것들의 임의 조합으로 만들어질 수 있다.

다음에, 도 4를 참조하면, 예시적인 흐름도는 컴퓨팅 장치의 섀시(102)에 심(300)을 설치하는 동작을 보인 것이다. 402에서, 버튼(104)이 컴퓨팅 장치의 섀시(102)에 설치된다. 이 예에서, 섀시(102)는 섀시(102)에 버튼(104)을 설치하기 전에 대응하는 스위치 어셈블리가 설치되지 않는다. 대안적인 실시형태에 있어서, 버튼(104)은 스위치 어셈블리를 섀시(102)에 설치한 후에 설치될 수 있다. 이러한 대안적인 실시형태에서는 동작 404와 406이 동작 402 전에 수행된다.

404에서, FPC(502)가 재가공 및 수리를 쉽게 하고 재순환성을 개선하기 위해 패스너 또는 접착제 없이 핀(206)(예를 들면, 적어도 위치결정 핀)을 통해 브래킷(200)에 설치된다. FPC(502)와 브래킷(200)은 함께 유지된 때 스위치 어셈블리의 적어도 일부를 형성한다. 스위치 어셈블리(예를 들면, 적어도 FPC(502)와 브래킷(200))는 일부 예에서 패스너 또는 접착제 없이 섀시(102)에 유지된다.

406에서, 스위치 어셈블리가 섀시(102)에 설치된다. FPC(502)는 컴퓨팅 장치의 섀시(102)에 삽입된 때 버튼(104)을 수용하도록 구성된 스위치(504)를 포함한다. 섀시(102)는 세라믹, 금속, 플라스틱, 유리 또는 다른 적당한 재료, 상기 재료들의 조합, 유전성 또는 다른 저전도성 재료를 포함한 임의의 적당한 재료로 형성될 수 있다. 만일 갭이 수용 가능한 크기를 초과하면, 408에서, 심(300)이 브래킷(200)과 FPC(502) 사이에 설치된다. 심(300)은 위치결정 홀(302)에 핀(206)을 삽입함으로써 브래킷(200)에 유지된다. 핀(206)의 기준면은 브래킷(200)에서 심(300)의 정착을 가능하게 한다.

만일 갭이 최대 문턱치 크기를 초과하면, 심(300)은 FPC 보강재와 브래킷(200) 사이에 삽입된다. 심(300)은 대안적으로 브래킷(200)과 섀시(102) 사이에 삽입될 수 있다. 이 심(300)은 대안적으로 버튼 액추에이터 표면(508)과 (예를 들면, 스위치 액추에이터 위의) 택타일 버튼 너브(nub) 사이에 삽입될 수 있다. 브래킷(200)이 없는 실시형태에서는 심(300)이 대안적으로 FPC 보강재와 섀시(102) 사이에 삽입될 수 있다. 심(300)은 접착제 없이 핀(206)에 의해 브래킷(200)에 설치된다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 택타일 스위치 스택의 예시적인 단면은 스위치 스택의 공차 분석을 나타낸다. 이 예에서의 택타일 스위치 스택은 컴퓨팅 장치의 섀시(102) 내의 후프 슬롯, 버튼(104), 스위치(504), FPC(502), 심(300), 2개의 폼 패드(506) 및 브래킷(200)을 포함한다. 브래킷(200)의 핀(206)은 접착제 없이 FPC(502)의 홀 및 슬롯을 이용하여 브래킷(200)에서 FPC(502)를 정착시키고 구속한다. 심(300)이 삽입되는지 여부는 버튼(104)과 스위치(504) 간의 갭의 측정치에 기초를 둔다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 다른 부품들과 연관된 차원 및/또는 그 부품들 간의 차원은 아래의 표 2에 나타내었다. 공차 값은 각 부품의 차원 및 부품들 간의 차원과 연관된다. 공차 값은 양수 또는 음수일 수 있다. 양의 공차 값은 간섭을 나타내고, 음의 공차 값은 수용 가능한 크기일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 갭을 나타낸다.

버튼 액추에이터 표면(508)과 스위치 액추에이터 표면(510) 간의 갭은 적어도 하나의 차원에 기초하여 도출된다. 일부 실시형태에 있어서, 갭은 버튼 액추에이터 표면(508)으로부터 스위치 어셈블리와 연관된 스위치 액추에이터 표면(510)까지 이동량을 나타낸다. 갭은 심(300)을 수용하도록 구성된다. 일부 실시형태에 있어서, 갭의 최대치는 사양 하한(lower specification limit, LSL)을 나타내고 간섭의 최대치는 사양 상한(upper specification limit, USL)을 나타낸다. 일 예로서, LSL은 0.05mm이고 USL은 0.09mm이다. LSL과 USL은 갭의 고장 한계를 나타낸다.

장치 버튼 어셈블리의 전역에서 공차 합계(stack up)는 도 6a에 도시된 바와 같은 스위치 액추에이터 표면(510)과 버튼 액추에이터 표면(508) 간의 갭 분포를 야기한다. 도 6a는 장치의 약 4%가 LSL 이상의 갭을 갖거나 USL 미만의 간섭을 갖는 것을 나타낸다. 이것은 전원, 음량 올리기, 음량 내리기 및 카메라용의 적어도 4개의 사이드 버튼에 대한 것과 동일한 상황이다. 상승세로 사양을 벗어나고 0.09mm 이상의 간섭을 갖는 장치는 재가공이 어렵다. 재가공은 다른 부품(예를 들면, 시너)을 선택하여 설치하기 위해 장치를 분해하는 것을 포함한다. FPC(502)는 통상적으로 접착제에 의해 섀시(102)에 접착되는 예민한 어셈블리(delicate assembly)이다. 그러므로 재가공 동안에 FPC(502)에 대한 손상 위험성이 매우 높다. 아마도 FPC(502)는 재가공 후에 폐기될 것이다. 낮은 측(-0.05mm 미만)에서 사양을 벗어난 설계를 이용하는 장치는 장치가 분해할 필요 없이 심(300)을 수용하도록 설계되기 때문에 사양 내로 쉽게 조정될 수 있다.

복수의 스위치 어셈블리에 대한 갭의 분포는 갭 크기를 x축으로 하고 발생량을 y축으로 하여 도 6a에 도시된 것처럼 그려질 수 있다. 이 분포는 스위치 어셈블리의 실제 제조에 의해 경험적으로 도출되거나, 또는 무작위 시뮬레이션(예를 들면, 몬테카를로 모델로부터)의 결과일 수 있다. 도 6a의 분포 곡선은 LSL 이하의 갭의 크기(예를 들면, 갭이 너무 크다), 및 USL 이상의 갭의 크기(예를 들면, 갭이 너무 작다)를 나타낸다. LSL 이하의 갭을 가진 스위치 어셈블리가 심(300)을 추가함으로써 사양 내로 다시 가져올 수 있지만, USL 이상의 갭을 가진 스위치 어셈블리는 보정하기가 어렵다. 특히, USL 이상의 갭을 가진 스위치 어셈블리는 종종 버려지기 때문에 낭비가 되고 수율을 감소시킨다.

본 발명의 일부 양태는 고장 한계를 규정하기 위해 몬테카를로 분석에 의존한다. 예시적인 몬테카를로 분석은 적어도 핀 게이지 직경 및 심 두께의 무작위 샘플링을 생성하기 위해 연산 알고리즘을 실행하는 것을 포함한다(예를 들면, 제조 공정으로부터 각각에 대한 평균 및 표준 편차에 기초해서). 다른 실시형태는 상기 표 2에 나타낸 하나 이상의 다른 차원들의 샘플 값을 또한 무작위화한다. 이 무작위화 값들은 그 다음에 고장 한계를 규정하는 도 6a 및 도 6b에서와 같이 갭 크기를 측정 및 작도하기 위해 사용된다.

USL 이상의 갭을 가진 스위치 어셈블리의 발생량을 줄이기 위해, 본 발명의 각종 양태는 도 6a에 도시된 분포를 도 6b에 도시된 분포로 조정한다(예를 들면, 좌측으로 이동). 도 6b는 스위치 액추에이터 표면(510)과 버튼 액추에이터 표면(508) 사이에서 제조 공정을 조정한 후의 갭 분포를 보인 것이다. 예를 들면, 고장 한계에 기초해서, 부품들의 제조는 통계적인 간섭 발생을 실질적으로 줄이도록 조정된다(예를 들면, 너무 작은 갭을 가진 장치의 양을 줄인다). 수리 또는 재가공을 통해 간섭(예를 들면, 갭이 너무 작음)을 고정하는 것은 어렵지만, 너무 큰 버튼 이동을 가진 스위치 어셈블리는 심(300)을 추가함으로써 고정될 수 있다. 여기에서 설명한 것처럼 분포를 이동시킴으로써 더 많은 스위치 어셈블리가 심(300)을 필요로 하지만 더 적은 수의 스위치 어셈블리가 간섭을 가짐으로써 수율을 증가시킨다.

대안적으로 또는 추가적으로, 몬테카를로 분석은 최고의 수율을 생성하는 핀 게이지 직경 및 심 두께를 식별하도록 분포를 조정하기 위해 핀 게이지 직경 및/또는 심 두께의 각종 조합을 이용하여 복수 회 재실행할 수 있다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 분포 이동 후에는 USL 이상의 간섭을 가진 장치가 실질적으로 없다. LSL 이하인 장치의 배분율은 6.4%로 증가되었다. 즉, 더 많은 양의 장치가 이제 심(300)을 요구하지만, 간섭 때문에 버려지는 장치가 더 적어지고, 그에 따라서 수율을 100% 가까이까지 증가시킨다. 다른 예로서, 분포 이동 후에, 심을 설치하지 않은 때 4.6%의 장치가 LSL 이하이고 0.3%의 장치가 USL 밖에 있다. LSL 이하의 장치에 심(300)을 추가함으로써 0.1%의 장치만이 LSL 이하이고 따라서 수율을 증가시킨다.

다음에, 도 7을 참조하면, 예시적인 흐름도는 컴퓨팅 장치의 스위치(504)를 조립하고 테스트하는 자동화 방법을 보인 것이다. 이 방법은 컴퓨터 제어형 장치에 의해 수행될 수 있다. 일부 예에서, 이 방법은 택타일 스위치 어셈블리 수율을 최대화하기 위해 스위치 어셈블리 설치 공정에서 수행되는 최종 단계 중의 하나이다. 이 방법에 의해, 제조 비용은 최소화되고 바람직한 품질의 촉감이 고객에게 제공된다.

702에서, 복수의 스위치 어셈블리에서 갭의 고장 한계가 규정된다. 일부 실시형태에 있어서, 고장 한계를 규정하는 단계는 각각의 시뮬레이션 동작과 함께 변화하는 입력으로서 핀 게이지 직경 및 심 두께를 취하고 각각의 시뮬레이션 동작으로부터의 출력으로서 고장 한계(예를 들면, USL 및 LSL)를 취하는 몬테카를로 분석에 의한 것과 같은 시뮬레이션 분석을 시뮬레이션 장치에 의해 수행하는 단계를 포함한다. 분석의 결과는 도 9a 및 도 9b를 참조하면서 설명할 것이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 고장 한계는 버튼의 촉감에 대하여 사용자를 (예를 들면, 1-5명의 규모로) 테스트함으로써 결정될 수 있고, 고장 한계는 스위치 어셈블리의 감촉성을 규정하는 감촉성비(tactility ratio)를 생성하도록 갭의 측정 데이터와 상관된다. 그러나 본 발명의 각종 양태는 임의 유형의 분석과 함께 동작하여 고장 한계를 식별할 수 있다. 또한, 다른 시뮬레이션 장치를 이용하여 고장 한계를 규정할 수 있다.

복수의 스위치 어셈블리는 각각 적어도 하나의 버튼(104)을 수용하도록 구성된다. 복수의 스위치 어셈블리는 특정 유형의 버튼(예를 들면, 전원 버튼, 음량 올리기 버튼, 음량 내리기 버튼 등)에 대응한다. 복수의 스위치 어셈블리 각각의 갭은 버튼 액추에이터 표면(508)으로부터 스위치 액추에이터 표면(510)까지의 이동량을 나타낸다. 704에서, 심(300)의 단일 크기는 규정된 고장 한계에 기초하여 계산되고, 이때 단일 크기 심(300)은 복수의 스위치 어셈블리의 갭을 필요에 따라 조정하기 위해 사용된다. 이 방식으로 심(300)의 계산된 크기 및 측정된 갭 크기에 의존하는 심(300)의 사용은 복수의 스위치 어셈블리의 수율을 최적화한다. 특정 유형의 버튼(예를 들면, 전원 버튼, 음량 올리기 버튼, 음량 내리기 버튼 등)을 위하여 복수의 스위치 어셈블리에 대하여 다른 크기의 심(300)은 사용되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 양태는 전원 버튼에 대하여 모든 스위치 어셈블리에서 제1 심 크기를 계산하고, 음량 올리기 버튼에 대하여 모든 스위치 어셈블리에서 제2 심 크기를 계산하며, 음량 내리기 버튼에 대하여 모든 스위치 어셈블리에서 제3 심 크기를 계산하는 등으로 동작한다. 이 방식으로, 스위치 어셈블리의 각각의 특정 집합에 대하여 심(300)의 단일 크기를 계산하는 것은 심을 필요로 하는 장치의 양을 최소화하고(예를 들면, 갭이 최소 문턱치를 초과하는 경우) 스위치 어셈블리의 특정 집합에 대한 수율을 최대화한다.

심(300)을 갭에 삽입해야 하는지는 706에서 결정된다. 만일 심(300)이 갭 크기를 줄이기 위해 필요하면, 결정된 단일 크기를 가진 심(300)이 측정된 갭에 기초하여 스위치 어셈블리에 삽입된다(708). 일부 예에서, 심은 접착제 없이 (예를 들면, 스위치 FPC(504)와 브래킷(200) 사이에) 삽입된다.

일 예로서, 심(300)을 선택적으로 삽입하는 단계는 (예를 들면, 수율을 최적화하는 시뮬레이션 분석으로부터) 계산된 단일 두께 값을 가진 핀을 이용하여 갭을 측정하는 단계와, 측정된 갭에 기초하여 심(300)을 삽입하는 단계를 포함한다. 대안적인 실시형태에 있어서, 갭은 라디오파를 갭에 송신하고 수신된 라디오파와 송신파 간의 시간을 측정함으로써 측정될 수 있다. 갭을 측정하는 다른 방법도 본 발명에서 예상된다.

일 예로서, 갭을 측정하는 단계는 스위치 어셈블리를 설치하지 않고 버튼 액추에이터 표면(508)으로부터 장치 섀시(102)까지의 갭을 측정하는 단계를 포함한다. 이 예에서, 브래킷(200)과 FPC(502)는 갭을 측정한 후에 설치되고, 심(300)은 갭의 크기를 줄여야 한다는 결정에 기초하여 설치된다(예를 들면, 심(300)을 설치한다). 심(300)을 선택적으로 삽입하는 단계는 섀시(102)로부터 버튼 액추에이터 표면(508)까지의 갭이 미리 규정된 문턱치를 초과하는지 결정하는 단계를 포함한다. 그후, 스위치 어셈블리가 컴퓨팅 장치에 설치된다. 이 방식으로, 결정된 단일 심 크기를 가진 심(300)이 상기 측정된 갭 크기에 기초하여 갭에 삽입된다.

다른 예로서, 갭은 브래킷(200)을 섀시(102)에 설치한 후에 버튼 액추에이터 표면(508)으로부터 브래킷(200)까지 측정된다. 또 다른 예로서, 갭은 섀시에 스위치 어셈블리를 설치한 후에 측정된다. 이 시나리오에서, 갭은 스위치 액추에이터 표면(510)까지 버튼 액추에이터 표면(508)이 이동한 거리이다.

심(300)을 설치하기로 결정한 후에, 710에서 스위치(504)의 감촉성을 체크하기 위한 테스트가 수행된다. 만일 스위치(504)가 바람직한 촉감 미만을 제공하면, 스위치 어셈블리의 FPC(502)가 교체된다(712). 만일 스위치가 촉감이 있고 적당한 촉감을 제공하면, 장치 구축 활동이 계속된다(714). 일부 실시형태에 있어서, 스위치 어셈블리의 감촉성비는 고장 한계에 기초하여 계산된다.

도 8은 심(300)을 삽입해야 하는지 여부를 결정하기 위한 예시적인 실시형태를 보인 흐름도이다. 801에서, 버튼(104)이 섀시(102)의 후프(hoop)에 설치된다. 핀 게이지가 버튼에 삽입되려고 시도되고 버튼 액추에이터 표면(508)을 가로질러 미끄러진다(802). 804에서, 핀 게이지가 버튼 액추에이터 표면(508)을 지나서 미끄러지는지 결정된다. 만일 핀 게이지가 버튼 액추에이터 표면(508)을 지나서 미끄러지지 않으면, 806에서 스위치 어셈블리가 섀시(102)에 설치되고 812에서 심(300)이 설치되지 않는다. 804에서 만일 핀 게이지가 버튼 슬롯을 통해서 및 버튼 액추에이터 표면(508)을 지나서 미끄러질 수 있다고 결정되면, 브래킷(200) 및 FPC(502)를 포함한 스위치 어셈블리가 섀시(102)에 설치되고(810) 심(300)이 필요하다. 814에서, 심은 810에서 스위치 어셈블리를 설치한 후에 남아있는 갭에 설치된다. 스위치 어셈블리 및 심(300)을 버튼 슬롯에 설치한 후에, 816에서, 다른 조립 단계가 수행될 수 있다. 818에서 감촉성 테스트가 수행된다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 시뮬레이션 결과는 파라미터를 수정한 때 수율(예를 들면, 심(300)을 필요로 하는 장치의 백분율)의 변화를 보여준다. 파라미터들은 시스템의 수율을 최적화하도록 변경된다. 예를 들면, 핀 게이지 직경이 변경될 수 있고, 수율이 개선되었는지(예를 들면, 사양을 벗어나는 제품의 백분율이 감소하였는지) 알기 위해 시뮬레이션이 재실행된다. 다른 실시형태에 있어서, 심 두께가 변경되고 수율의 변화를 결정하기 위해 시뮬레이션이 재실행된다.

도 10은 FPC(502)에 브래킷(200)을 설치하는 것을 보인 도이다. 브래킷의 핀(206)은 FPC(502)에서 브래킷(200)을 위치결정하고 FPC(502)와 접촉할 때 브래킷의 이동을 최소화하기 위해 사용된다.

도 11은 컴퓨팅 장치의 섀시(102)에 브래킷(200) 및 FPC(502) 어셈블리를 설치하는 것을 보인 도이다. 일부 실시형태에 있어서, 어셈블리는 섀시(102)에 스냅된다.

도 12는 브래킷(200)과 FPC(502) 사이에 심(300)을 설치하는 것을 보인 도이다. 이 예에서, 심(300)의 위치결정 홀(302)은 브래킷(200)의 상부 중간 핀에 체결된다.

도 13은 예시적인 전원 버튼의 단면도이다. 이 예에서, 유지 걸쇠는 전원 버튼 어셈블리를 섀시(102)에 유지한다.

여기에서 도시하고 설명한 실시형태뿐만 아니라 여기에서 구체적으로 설명하지 않았지만 본 발명의 각종 양태의 범위 내에 있는 실시형태들은 컴퓨팅 장치의 스위치(504)를 조립하고 테스트하는 예시적인 수단을 구성한다. 일부 예는 복수의 스위치 어셈블리에서 갭의 고장 한계를 규정하는 수단, 및 복수의 스위치 어셈블리에서 사용하기 위한 심(300)의 단일 크기를 규정된 고장 한계에 기초하여 계산하는 수단을 포함한다.

본 발명 또는 그 실시형태의 각종 양태의 요소들을 소개할 때 관사("a", "an", "the", "said")는 하나 이상의 요소가 있음을 의미하는 것으로 의도된다. 용어 "포함하는", "구비하는" 및 "가진"은 내포적인 것이고, 열거된 요소들 외에 추가의 요소들이 있을 수 있음을 의미하는 것으로 의도된다. 용어 "예시적인"은 "...의 일 예"를 의미하는 것으로 의도된다. 용어 "하기의 것의 하나 이상: A, B 및 C"는 "적어도 하나의 A 및/또는 적어도 하나의 B 및/또는 적어도 하나의 C"를 의미한다.

본 발명의 각종 양태를 구체적으로 설명하였지만, 첨부된 특허 청구범위에서 규정하는 발명의 양태의 범위로부터 벗어나지 않고 각종 수정 및 변경이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 발명의 양태의 범위로부터 벗어나지 않고 전술한 구성, 제품 및 방법에서 각종 변화가 이루어질 수 있기 때문에, 전술한 설명에 내포되고 첨부 도면에 도시된 사항은 예시적인 것으로 해석되며, 제한하는 것으로 해석되지 않을 것이다.