JP6500036B2 - 触覚ボタンのギャップ調整のイールド向上 - Google Patents

Description

本発明は、触覚ボタンのギャップ調整のイールド向上に関する。

モバイル機器における触覚ボタン（ｔａｃｔｉｌｅ ｂｕｔｔｏｎ）は、使い易さと人間工学的（ｅｒｇｏｎｏｍｉｃｓ）理由のために、典型的には外側に露出された表面上に置かれている。これらのボタンは、指を用いてスイッチ動作のポイントまで容易に移動するように、典型的には、機器の表面から突出している。高品質のボタン押し経験（ｂｕｔｔｏｎ ｐｒｅｓｓ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）を提供するために、ボタンとスイッチアクチュエータとの間のギャップが、製造プロセスの最中に非常にタイトにコントロールされる必要がある。ギャップがあまりに大きい場合、ボタン押しの最中にボタンが左右にロックし、ユーザに対して望ましくない感触（ｆｅｅｌ）を結果として生じるだろう。ギャップがあまりに小さい場合（例えば、干渉（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ））、ボタンの移動量が小さいせいで、スイッチの触覚的な感触は望ましいものではない。ギャップが、あまりに大きい又は小さい場合、機器の修理または廃棄のせいで、生産イールド（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｙｉｅｌｄ）が減少してしまう。

いくつかのソリューションは、短い公差のチェイン（ｓｈｏｒｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｃｈａｉｎ）を介して製造の最中にスイッチアセンブリの寸法をタイトにコントロールすること、様々なサイズのシム（ｓｈｉｍ）を使用してスイッチアセンブリそれぞれをカスタム調整すること、低いイールドを許容すること、または、低品質の触覚的な感触を伴う機器を許容（そして、販売）すること、に重点を置いている。これらのソリューションそれぞれは、望ましくないものである。例えば、寸法をタイトにコントロールすることは高価であり、そして、機器のアーキテクチャによる制約のせいで、しばしば実行不可能である。スイッチアセンブリそれぞれのカスタム調整は、大きな労働力を要するものであり、そして、ロジスティック的に難しく、より高いコストをユーザに対して結果として生じている。イールド損失は、また、高価でもあり、一方、低品質な触覚的な感触は、悪いユーザ経験および販売損失を結果として生じてしまう。

さらに、偶発的な落下といった、衝突イベントが、結果としてスイッチの触覚性及び／又は機能性の消失を生じることがある。例えば、スイッチの内側の材料が、恒久的に変形し、または、割れることがある。これを防ぐように、スイッチアセンブリのためのいくつかの既存のデザインは、機器の筐体に固有のエネルギ吸収特性だけを頼りにしている。偶発的な落下の最中に衝突に係る全ての力を受ける場合に、そうした既存のスイッチアセンブリおよびボタンは、しばしば、損傷され、顧客満足度に不利に影響している。

本開示に係る実施例は、複数のスイッチアセンブリにおけるギャップの故障限界（ｆａｉｌｕｒｅ ｌｉｍｉｔ）を定めることによって生産イールドを最適化する。複数のスイッチアセンブリそれぞれにおけるギャップは、ボタンからスイッチ動作までの移動量を表している。シムの一つのサイズが、複数のスイッチアセンブリについてイールドを最適化するために定められた故障限界に基づいて計算される。複数のスイッチアセンブリそれぞれについて、スイッチアセンブリに対するギャップに基づいて、スイッチアセンブリの中にシムが選択的に挿入される。いくつかの実施例においては、衝突エネルギを吸収するように、ボタンを受け入れるためにデザインされたブラケット、シム、およびスイッチアクチュエータが使用される。ブラケットは、衝突イベントの最中のスイッチ故障を防ぐように調整された、３次元における複数のデータム面を有している。

この概要は、簡素化された形式において、コンセプトのセレクションを紹介するために提供されている。コンセプトは、以下の詳細な説明においてさらに説明される。この概要は、請求される技術的事項の重要な機能または本質的な機能を特定するように意図されたものではなく、また、請求される技術的事項の範囲を定めることを支援するものとして使用されることを意図するものでもない。

図１は、コンピューティングデバイスにおけるボタン構成の断面的な側面図を表している。 図２Ａは、シムを受け入れ、かつ、衝突イベントの最中に衝突エネルギを吸収するようにデザインされたブラケットの典型的な断面図（例えば、前面）である。 図２Ｂは、シムを受け入れ、かつ、衝突イベントの最中に衝突エネルギを吸収するようにデザインされたブラケットの典型的な断面図（例えば、背面）である。 図３は、複数のスイッチアセンブリについて一つのサイズを有し、かつ、ギャップの中への選択的な挿入のためにデザインされたシムの典型的なビューを示している。 図４は、シムを設置する一つの典型的な方法を説明するプロセスフローである。 図５Ａは、コンピューティングデバイスのための触覚スイッチスタックの一つの実施例に係る断面図を示す典型的なブロックダイヤグラムである。 図５Ｂは、衝突解析のためのスイッチスタックの一つの実施例に係る断面図を示す典型的なブロックダイヤグラムである。 図６Ａは、１００万回シミュレーションのモンテカルロモデルに基づく典型的なスイッチ−ボタンのアクチュエータギャップ分布である。 図６Ｂは、仕様限界の外側にある全ての機器が大きなスイッチ−ボタンのアクチュエータギャップを有するように意図的にシフトされた後の典型的なスイッチ−ボタンのアクチュエータギャップ分布である。 図７は、コンピューティングデバイスにおけるスイッチをアセンブリしてテストするための自動化された方法を説明するプロセスフローである。 図８は、特定のスイッチアセンブリに対してシムを追加するか否かを判断するための方法を説明するプロセスフローである。 図９Ａは、ギャップとピンのゲージ直径を変更したときのイールドにおける変動を示すシミュレーション結果を示している。 図９Ｂは、ギャップとピンのゲージ直径を変更したときのイールドにおける変動を示すシミュレーション結果を示している。 図１０は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）上への典型的なブラケットの設置を示している。 図１１は、コンピューティングデバイスの筐体の中への典型的なＦＰＣとブラケットアセンブリの設置を示している。 図１２は、ブラケットとＦＰＣとの間のシムの設置を示している。 図１３は、典型的な電源ボタンの断面図を示している。

対応する参照文字は、全ての図面を通じて対応するパーツを示している。

図面を参照すると、本開示の実施例は、ボタンギャップの調整を通じてイールドを最適化し、一方で、衝突堅牢性（ｉｍｐａｃｔ ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ）における改善を提供している。ギャップ５１２の故障限界（ｆａｉｌｕｒｅ ｌｉｍｉｔ）は、ボタン１０４を受け入れるように構成されている複数のスイッチアセンブリにおいて定められる。複数のスイッチアセンブリそれぞれにおけるギャップ５１２は、ボタンアクチュエータ表面５０８からスイッチアクチュエータ表面５１０までの移動量を表している。複数のスイッチアセンブリについてイールドを最適化するため、もしくは、そうでなければ増加させるために、定められた故障限界に基づいて、シム３００に対する一つのサイズが計算される。シム３００は、スイッチアセンブリについて測定されたギャップ５１２に基づいて、複数のスイッチアセンブリそれぞれの中に選択的に挿入される。いくつかの実施例において、ブラケット２００は、ボタン１０４、シム３００、およびスイッチ５０４と接触している。ブラケット２００は、スイッチ故障を防ぐために衝突イベント（例えば、偶発的な落下）の最中の衝突エネルギを吸収するように調整された、３次元における複数のデータム面を有している。

本開示の態様は、機器のアセンブリの最中に、スイッチアクチュエータ表面５１０とボタンアクチュエータ表面５０８との間のギャップを迅速かつ正確に調整できるようにする。本開示のさらなる態様は、一つまたはそれ以上の次元において（例えば、全ての軸において）、ボタンアクチュエータ表面５０８に関してスイッチのフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）５０２の正確な位置決めができるようにする。このことは、触覚ボタンアセンブリのイールドと感触を最大化し、一方でコストを最小化する。本開示の態様は、さらに、調整されたシム３００を所定の位置に、スイッチスタックアセンブリ（ＦＰＣ５０２とブラケット２００）を筐体の中に、そして、スイッチＦＰＣ５０２を所望の位置に、留め具（ｆａｓｔｎｅｒ）または接着剤なしで保持する機能を提供する。これにより、リワークおよび修理が著しく楽になり、かつ、パーツのリサイクルができる。

本開示のさらなる態様は、落下の生存性（ｓｕｒｖｉｖａｂｉｌｉｔｙ）を増加させるために衝突エネルギを吸収する機能を提供する。ブラケット２００は、触覚的な感覚を犠牲にすることなく衝突堅牢性を改善するように、スイッチ５０４の後ろにフレキシブルな支持ビームを提供する。ボタンに関しては、それによって欠陥または故障のボタンによる保証クレームが低減され、製品のライフサイクルの全てを通じて強化されたユーザ満足度を提供している。

図１を参照すると、典型的なブロックダイヤグラムが、コンピューティングデバイスの筐体１０２の中に設置されたボタン１０４を伴うコンピューティングデバイスを示している。コンピューティングデバイスは、一つまたはそれ以上のボタン、または、ユーザ入力を受け取るための他の機械的手段を伴うあらゆる筐体を含んでいる。例えば、コンピューティングデバイスは、モバイルコンピューティングデバイス、または、あらゆる他のポータブル機器を含んでよい。いくつかの実施例において、コンピューティングデバイスは、モバイル電話、ラップトップ、タブレット、コンピューティングパッド、ネットブック、ゲーム機器、デジタルカメラ、腕時計機器、ペンダント機器、ヘッドフォンとイヤホン機器、他のウェアラブルなミニチュアデバイス、及び/又は、ポータブルメディアプレーヤ、を含んでいる。コンピューティングデバイスは、また、デスクトップパーソナルコンピュータ、キオスク（ｋｉｏｓｋ）、およびテーブルトップ機器といった、よりポータブルでない機器も含んでよい。加えて、コンピューティングデバイスは、処理装置（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）または他のコンピューティングデバイスを表してよい。

コンピューティングデバイスは、デバイス表面から突き出るボタン１０４を有しており、ボタン１０４が、スイッチ動作のポイントまで（例えば、指またはスタイラスを用いて）容易に移動されるようにしている。ボタン１０４は、ボリュームコントロール、電源オン／オフ、カメラ、等といった、コンピューティングデバイスに関する機能性を動作化（ａｃｔｉｖａｔｅ）し得る。いくつかの実施例において、コンピューティングデバイスは、ボリュームコントロール、電源オン／オフ、カメラ、等を提供するために別個のボタン１０４を含んでいる。

図２Ａと図２Ｂを次に参照すると、典型的なダイヤグラムがブラケット２００を示している。ブラケット２００は、３次元における複数のデータム面（例えば、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の位置特徴）を有する。データムメンテナンスは、少なくとも２つのデータムの足（ｄａｔｕｍ ｆｅｅｔ）２０２とビーム２０４を含んでいる。データムの足２０２それぞれは高さを有する（例えば、プラスチック製ブラケットと堅い筐体との間におけるスイッチの後ろのスペースである）。ビーム２０４は、幅と厚さを有する。ビーム２０４は、いくつかの実施例において、ブラケット２００を横切っている。ビーム２０４の厚さは、衝突からの故障を防ぎ、かつ、ユーザに対して望ましい感触を提供する剛性（ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）を有する。さらに、データムの足２０２の高さ、ビーム２０４の幅、およびビーム２０４の厚さは、衝突イベントの最中のスイッチ故障を防ぐように調整される。データムの足２０２の高さ、ビーム２０４の幅、およびビーム２０４の厚さについて典型的な値は、ここにおいて説明されるように、ギャップに基づいて動的に計算される。代替的に、データムの足２０２の高さ、ビーム２０４の幅、およびビーム２０４の厚さは、相互に独立している。さらに別の実施例において、データムの足２０２の高さ、ビーム２０４の幅、およびビーム２０４の厚さは、既定のものである。

一つの実施例における、デバイス形状に対する定格値と概ねの限界が以下の表１において示されている。

上記の表１において示される値は、スイッチのタイプ、スイッチの移動、およびスイッチのサイズによって決定される。さらに、筐体１０２の外側表面から突出しているボタンの量、および、ボタンを構成している材料も、また、ブラケットの寸法を動かすものである。表１において示されたもの以外の寸法は、本開示の範囲内にある。いくつかの実施例において、ビームの材料はＰＣ／ＡＢＳであり、一方で、筐体の材料は６０６１ Ｔ６であり、プラスチック製ブラケットと比べて本質的に堅いものである。

ビームの幅、ビームの厚さ、およびデータムの足の高さは、図５Ｂに示されるように、衝突イベントの最中に起こるであろう移動よりも大きな移動距離を有する衝突領域を形成している。これにより、衝突イベントから生じるショック（ｓｈｏｃｋ）を吸収することができる。衝突イベントは、コンピューティングデバイスの偶発的な落下であってよい。ビーム２０４の長さ、厚さ、および材料は、データムの足２０２の高さも同様に、触覚的な感触を犠牲にすることなく衝突の保護を提供するように選択される。いくつかの実施例において、衝突領域は、コンピューティングデバイスの筐体１０２とスイッチアセンブリとの間に形成される。

いくつかの実施例において、スイッチアセンブリは、ブラケット２００の中に設置されたＦＰＣを表している。スイッチアセンブリは、留め具または接着剤なしで筐体１０２の中に保持されている。例えば、スイッチアセンブリは、図１３に示されるように、リテンションスナップ（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｓｎａｐ）を介して筐体１０２の中に保持されてよい。

ブラケット２００は、さらに、ボタン１０４の移動を調整するために設置されるシム３００を配置し、かつ、維持するための少なくとも一つのピン２０６を含んでいる。例えば、ピン２０６は、ブラケット２００の上面の中心に配置されてよい。複数のデータム面とピン２０６により、ボタン１０４（例えば、ボタンアクチュエータ表面５０８）に関してスイッチＦＰＣ５０２の正確な位置決めができる。さらに、ピン２０６における表面は、シム３００の横方向の動きを制限している。

図３を参照すると、典型的なダイヤグラムは、ボタン１０４の移動を調整するためのシム３００を示している。図３の実施例において、シム３００は、筐体１０２の中にシム３００を設置することを支援するために、複数の位置決め（ｌｏｃａｔｉｎｇ）面３０４と３０６、位置決め穴３０２、および導入溝（ｌｅａｄ−ｉｎ ｇｒｏｏｖｅ）３０８を有している。シム３００は、いくつかの実施例において、留め具または接着剤なしで筐体１０２の中に設置されている。本開示の態様は、シム３００が、ここにおいて説明されるようにギャップを調整するために、図３に示されるもの以外の形状を有するものと考える。図３に示されるシム３００は、いくつかの実施例において、滑らかで、かつ、滑りやすい材料で作られてよい。例えば、シム３００は、少なくとも部分的に、テフロン(登録商標)、真鍮、金属溶射されたグラファイト、エンジニアリンググレードのプラスチック、他の材料、もしくは、他のタイプの金属、プラスチック、等、または、前出の材料のあらゆる組み合わせ、によって作られてよい。

図４を次に参照すると、典型的なフローチャートが、コンピューティングデバイスの筐体１０２の中にシム３００を設置するためのオペレーションを示している。４０２においては、ボタン１０４が、コンピューティングデバイスの筐体１０２の中に設置される。この実施例において、筐体１０２は、筐体１０２の中にボタン１０４を設置する以前に設置された対応するスイッチアセンブリを有していない。代替的な実施例において、ボタン１０４は、筐体１０２の中にスイッチアセンブリが設置された後で設置されてよい。そうした代替的な実施例においては、オペレーション４０４と４０６が、オペレーション４０２の以前に実行される。

４０４においては、ＦＰＣ５０２が、留め具または接着剤なしでピン２０６（例えば、少なくとも一つの位置決めピン）を介してブラケット２００の中に設置される。リワークおよび修理を楽にして、かつ、パーツのリサイクル性を改善するためである。ＦＰＣ５０２とブラケット２００は、一緒に保持されるときに、スイッチアセンブリの少なくとも一部分を形成する。スイッチアセンブリ（例えば、少なくともＦＰＣ５０２とブラケット２００）は、いくつかの実施例において、留め具または接着剤なしで筐体１０２の中に保持される。

４０６においては、スイッチアセンブリが筐体１０２の中に設置される。ＦＰＣ５０２は、コンピューティングデバイスの筐体１０２の中に挿入されたときに、ボタン１０４を受け入れるように構成されているスイッチ５０４を含んでいる。筐体１０２は、あらゆる適切な材料で形成されてよい。セラミクス、金属、プラスチック、ガラス、または他の適切な材料、これらの材料の組み合わせ、絶縁または他の低電導性材料、を含むものである。ギャップが許容可能なサイズを超える場合には、４０８において、ブラケット２００とＦＰＣ５０２との間にシム３００が設置される。シム３００は、位置決め穴３０２の中にピン２０６を挿入することによって、ブラケット２００の中に保持される。ピン２０６上のデータム面は、シム３００をブラケット２００の上に配置することができるようにする。

ギャップが最大閾値のサイズを超える場合に、ＦＰＣスティフナ（ｓｔｉｆｆｎｅｒｅ）とブラケット２００との間にシム３００が挿入される。シム３００は、代替的に、ブラケット２００と筐体１０２との間に挿入されてよい。このシム３００は、代替的に、ボタンアクチュエータ表面５０８と触覚ボタンノブの間（例えば、スイッチアクチュエータの上）に挿入されてよい。ブラケット２００の無い実施例において、シム３００は、代替的に、ＦＰＣスティフナと筐体１０２との間に挿入されてよい。シム３００は、接着剤なしで、ピン２０６を介してブラケット２００の中に設置される。

図５Ａと図５Ｂを参照すると、触覚スイッチスタックの典型的な断面図が、スイッチスタックのための公差解析（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ）を示している。この実施例における触覚スイッチスタックは、コンピューティングデバイスの筐体１０２の中のフープスロット（ｈｏｏｐ ｓｌｏｔ）、ボタン１０４、スイッチ５０４、ＦＰＣ５０２、シム３００、２つのフォームパッド５０６、およびブラケット２００を含んでいる。ブラケット２００のピン２０６は、接着剤を使用しないで、ＦＰＣ５０２における穴とスロットを使用して、ＦＰＳ５０２をブラケット２００の上に位置決めして、拘束する。シム３００が挿入されるか否かは、ボタン１０４とスイッチ５０４との間のギャップの測定に基づくものである。

図５Ａと図５Ｂに示される異なるパーツに関する、及び/又は、パーツ間の寸法が、以下に表２において示されている。許容値（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｖａｌｕｅ）は、それぞれのパーツの寸法とパーツ間の寸法とに関連するものである。許容値は、正または負であってよい。正の許容値は、干渉（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を表し、かつ、負の許容値は、許容可能なサイズであってもなくてもよいが、ギャップを表している。

ボタンアクチュエータ表面５０８とスイッチアクチュエータ表面５１０との間のギャップは、少なくとも一つの寸法に基づいて派生している。いくつかの実施例において、ギャップは、ボタンアクチュエータ表面５０８からスイッチアセンブリに関するスイッチアクチュエータ表面５１０までの移動量を表している。ギャップは、シム３００を受け入れるように構成されている。いくつかの実施例において、ギャップの最大値は、下側規格限界（ＬＳＬ）を表し、そして、干渉の最小値は、上側規格限界（ＵＳＬ）を表している。一つの実施例として、ＬＳＬは０．０５ｍｍであり、そして、ＵＳＬは０．０９ｍｍである。ＬＳＬとＵＳＬは、ギャップに対する故障限界（ｆａｉｌｕｒｅ ｌｉｍｉｔ）を表している。

デバイスボタンアセンブリを横切る公差スタック（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｓｔａｃｋ）は、スイッチアクチュエータ表面５１０から図６Ａに示されるボタンアクチュエータ表面５０８までの間のギャップ分布を結果として生じる。図６Ａは、デバイスのうち４パーセントが、ＬＳＬより大きいギャップを有するか、ＵＳＬより小さな干渉を有するかのいずれかであることを示している。これは、電源（Ｐｏｗｅｒ）、音量上げ（Ｖｏｌｕｍｅ Ｕｐ）、音量下げ（Ｖｏｌｕｍｅ Ｄｏｗｎ）、およびカメラ（Ｃａｍｅｒａ）のための少なくとも一つの４つの側のボタンについて同じ状況である。上側に規格を外れて、０．０９ｍｍより大きい干渉を有するデバイスは、リワークするのが難しい。リワークは、異なるパーツ（例えば、より薄いもの）を選択して、設置するために、デバイスを分解すること（ｄｉｓａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ）を含んでいる。ＦＰＣ５０２は、典型的には接着剤を用いて筐体１０２に付着されている繊細な（ｄｅｌｉｃａｔｅ）アセンブリである。従って、リワークの最中におけるＦＰＣ５０２に対するダメージのリスクは、非常に高い。リワークの後でＦＰＣ５０２は廃棄される可能性が高いであろう。下側に規格を外れた（０．０５ｍｍより小さい）デザインを使用するデバイスは、容易に規格内へと調整され得る。分解する必要なく、シム３００を許容するようにデザインされているからである。

複数のスイッチアセンブリに対するギャップ分布は、図６Ａに示されるようにプロットされ得る。ｘ軸はギャップサイズ、そして、ｙ軸は発生数量である。分布は、スイッチアセンブリの実際の製造から実験的に引き出されたものであってよく、または、ランダムシミュレーションの結果であってよい（例えば、モンテカルロ（Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ）モデル）。図６Ａにおける分布曲線は、ＬＳＬより下にくるギャップの数量（例えば、大き過ぎるギャップ）、および、ＵＳＬより上にあるギャップの数量（例えば、タイト過ぎるギャップ）を示している。ＬＳＬより下にくるギャップを有しているスイッチアセンブリは、シム３００を追加することで規格内へと戻すことできるが、一方で、ＵＳＬより上にあるギャップを有しているスイッチアセンブリは、修正が難しい。特に、ＵＳＬより上にあるギャップを有しているスイッチアセンブリは、しばしば捨てられ、結果として、廃棄物とイールド低減を生じている。

本開示のいくつかの態様は、故障限界を定めるためにモンテカルロ解析に依存している。典型的なモンテカルロ解析は、少なくともピンゲージ直径とシム厚さに係るランダム化されたサンプリングを生成するための計算アルゴリズムを実行することを含んでいる（例えば、製造プロセスからのそれぞれに対する中間値と標準偏差に基づくもの）。他の実施例は、また、上記の表２に示された他の寸法の一つまたはそれ以上に対するサンプル値をランダム化してもよい。これらのランダム化された値は、次に、図６Ａと図６Ｂにおけるようなギャップサイズを測定して、プロットするために使用され、そこから故障限界が定められ得る。

ＵＳＬより上のギャップを有するスイッチアセンブリの発生数量を低減するために、本開示の態様は、図６Ａに示される分布を、図６Ｂに示される分布へと調整する（例えば、左へシフトする）。図６Ｂは、スイッチアクチュエータ表面５１０とボタンアクチュエータ表面５０８との間について、製造プロセスを調整した後のギャップ分布を示している。例えば、故障限界に基づいて、統計上の干渉の発生を実質的に低減するように、パーツの製造が調整される（例えば、小さ過ぎるギャップを有するデバイスの数量を低減する）。修理またはリワークを介して干渉（例えば、ギャップが小さ過ぎること）を解決することは難しいことである一方で、大きすぎるボタン移動を有するスイッチアセンブリは、シム３００を追加することによって解決され得るものである。ここにおいて説明されるように分布をシフトすることによって、より多くのスイッチアセンブリがシム３００を必要とするが、より少ないスイッチアセンブリが干渉を有することになり、それによって、イールドを増加している。

代替的または追加で、モンテカルロ解析は、ピンゲージ直径及び／又はシム厚さの種々の組み合わせを使用して複数回再実行されてよい。最高のイールドを生成するピンゲージ直径とシム厚さを特定するように分布を調整するためである。

図６Ｂに示されるように、分布シフトの後で、ＵＳＬより上では実質的にどのデバイスも干渉を有さない。ＬＳＬより下のデバイスの割合は、６．４％まで増加している。つまり、今や、より多くの数量のデバイスが、シム３００を必要とする一方で、少ないデバイスが干渉のせいで廃棄されることになり、従って、イールドが１００％により近く増加している。別の実施例において、分布シフトの後では、シムが設置されない場合に、デバイスの４．６％がＬＳＬより下であり、そして、デバイスの０．３％がＵＳＬの上にある。ＬＳＬより下のデバイスに対してシム３００を追加することにより、デバイスの０．１％だけがＬＳＬの下にあり、従って、イールドを増加している。

次に図７を参照すると、典型的なフローチャートが、コンピューティングデバイスにおけるスイッチ５０４をアセンブリしてテストするための自動化された方法を説明している。本方法は、コンピュータ制御のデバイスによって実行されてよい。いくつかの実施例において、本方法は、触覚スイッチアセンブリのイールドを最大化するために、スイッチアセンブリ設置プロセスにおいて実行される最後のステップの一つである。この方法によって、製造コストは最小化され、そして、望ましい品質の触覚的な感覚が顧客に対して提供される。

７０２においては、複数のスイッチアセンブリにおけるギャップの故障限界が定められる。いくつかの実施例において、故障限界を定めることは、シミュレーション装置によって、シミュレーション解析を実行することを含んでいる。各シミュレーション実行と伴に変動する入力としてピンゲージ直径とシム厚さを使用し、そして、各シミュレーション実行からの出力として故障限界（例えば、ＵＳＬとＬＳＬ）を伴う、モンテカルロ解析を介する、といったものである。解析の結果は、図９Ａと図９Ｂを参照して説明される。代替的または追加で、故障限界は、ボタンの触覚的な感覚についてユーザをテストすること（例えば、５段階評価）によって決定されてよい。そして、スイッチアセンブリの触覚性を定める触覚性率（ｔａｃｔｉｌｉｔｙ ｒａｔｉｏ）を生成するために、故障限界は、ギャップの測定データと関連付けされる。しかしながら、本開示の態様は、故障限界を定めるためのあらゆるタイプの解析を用いて動作可能である。さらに、故障限界を定めるために、異なるシミュレーション装置が使用されてよい。

複数のスイッチアセンブリそれぞれは、少なくとも一つのボタン１０４を受け入れるように構成されている。複数のスイッチアセンブリは、特定のタイプのボタンに対応している（例えば、電源ボタン、音量上げボタン、音量下げボタン、等）。複数のスイッチアセンブリそれぞれにおけるギャップは、ボタンアクチュエータ表面５０８からスイッチアクチュエータ表面５１０までの移動量を表している。７０４においては、定められた故障限界に基づいてシム３００に対する一つのサイズが計算される。ここで、一つのサイズのシム３００は、複数のスイッチアセンブリにおいて、必要に応じて、ギャップを調整するために使用される。このようにして、シム３００の計算されたサイズ、そして、測定されたギャップサイズに基づいたシム３００の使用が、複数のスイッチアセンブリについてイールドを最適化する。特定のタイプのボタン（例えば、電源ボタン、音量上げボタン、音量下げボタン、等）のための複数のスイッチアセンブリについては、異なるサイズのシム３００は使用されない。例えば、本開示の態様は、電源ボタンのための全てのスイッチアセンブリについて第１のシムサイズ、音量上げボタンのための全てのスイッチアセンブリについて第２のシムサイズ、音量下げボタンのための全てのスイッチアセンブリについて第３のシムサイズ、等を計算するように動作する。このようにして、スイッチアセンブリの特定のセットそれぞれについてシム３００の一つのサイズを計算することは、シムを必要とする（例えば、ギャップが最小の閾値を超えている）デバイスの数量を最小化し、一方で、スイッチアセンブリの特定のセットについてイールドを最大化している。

ギャップの中にシム３００が挿入されるべきか否かは、７０６において決定される。ギャップサイズを低減するためにシム３００が必要とされる場合には、７０８において、測定されたギャップに基づいて、決定された一つのサイズを有するシム３００がスイッチアセンブリの中へ挿入される。いくつかの実施例において、シムは、接着剤なしで挿入される（例えば、スイッチＦＰＣ５０４とブラケット２００との間に）。

一つの実施例において、選択的にシム３００を挿入することは、（例えば、イールドを最適化したシミュレーション解析から）計算された、一つの厚みの値を有するピンゲージを使用してギャップを測定すること、および、測定されたギャップに基づいてシム３００を挿入すること、を含んでいる。代替的な実施例において、ギャップは、ギャップの中へラジオ波（ｒａｄｉｏ ｗａｖｅ）を送信すること、そして、受信されたラジオ波と送信されたラジオ波との間の時間を測定すること、によって測定され得る。ギャップを測定するための他の方法は、本開示によって考慮されるものである。

一つの実施例において、ギャップを測定することは、ボタンアクチュエータ表面５０８からデバイス筐体１０２までのギャップを、スイッチアセンブリを中に設置することなく、測定することを含んでいる。この実施例においては、ブラケット２００とＦＰＣ５０２が、ギャップの測定の後で設置され、そして、ギャップのサイズが低減されるべきであるとする決定（例えば、シム３００を設置する）に基づいて、シム３００が設置される。選択的にシム３００を挿入することは、筐体１０２からボタンアクチュエータ表面５０８までのギャップが規定の閾値を超えているか否かを判断することを含んでいる。その後で、スイッチアセンブリは、コンピューティングデバイスの中へ設置される。このようにして、測定されたギャップサイズに基づいて、決定された一つのシムサイズを有するシム３００が、ギャップの中へ挿入される。

別の実施例においては、筐体１０２の中にブラケット２００を挿入した後で、ボタンアクチュエータ表面５０８からブラケット２００までギャップが測定される。さらに別の実施例においては、筐体の中にスイッチアセンブリを挿入した後で、ギャップが測定される。このシナリオにおいて、ギャップは、スイッチアクチュエータ表面５１０までボタンアクチュエータ表面５０８が移動する距離である。

シム３００を設置する決定をした後で、７１０において、スイッチ５０４の触覚性を検査するテストが実行される。スイッチ５０４が、望ましい触覚的な感覚より少ない感覚を提供する場合には、７１２において、スイッチアセンブリのＦＰＣ５０２が取り換えられる。スイッチが触覚的であることが見い出され、かつ、適切な触覚的な感覚を提供する場合には、７１４において、デバイス構築アクティビティが継続する。いくつかの実施例においては、故障限界に基づいて、スイッチアセンブリについて触覚性率が計算される。

図８は、シムが追加されるべきか否かを判断するための一つの実施例を説明するフローチャートである。８０１において、ボタン１０４が、筐体１０２におけるフープの中にボタン１０４が設置される。８０２においては、ピンゲージが、ボタンスロットの中に挿入されるように、そして、ボタンアクチュエータ表面５０８を横切ってスライドされるように試みられる。８０４においては、ピンゲージがボタンアクチュエータ表面５０８を通過してスライドするか否かが判断される。ピンゲージがアクチュエータ表面５０８を通過してスライドしない場合には、８０６において、スイッチアセンブリが筐体１０２の中に設置され、そして、８１２においては、シム３００が設置されない。８０４において、ピンゲージが、ボタンスロットを通って、そして、ボタンアクチュエータ表面５０８を通過してスライドすることができると判断される場合には、８１０において、ブラケット２００とＦＰＣ５０２を含んでいるスイッチアセンブリが筐体の中に設置され、そして、シム３００は必要とされない。８１４においては、８１０においてスイッチアセンブリを設置した後で残されたギャップの中にシムが設置される。ボタンスロットの中にスイッチアセンブリとシム３００を設置した後で、８１６において、他のアセンブリプロセスが実行されてよい。８１８においては、触覚性テストが実行される。

図９Ａと図９Ｂを参照すると、シミュレーション結果が、パラメータの変更におけるイールド（例えば、シム３００を必要とするデバイスの割合）の変動を示している。パラメータは、システムのイールドを最適化するために変更される。例えば、ピンゲージ直径が変更されてよく、イールドが改善するか（例えば、仕様を外れるプロダクトの割合が低減する）見るためにシミュレーションを再実行する。別の実施例においては、シムの厚さが変更されて、イールドにおける変化を判断するためにシミュレーションが再実行される。

図１０は、ＦＰＣ５０２上へのブラケット２００の設置を示している。ブラケット上のピン２０６が、ＦＰＣ５０２上でブラケットを位置決めするために使用され、そして、ＦＰＣ５０２と接触しているときのブラケットの動きを最小化する。

図１１は、コンピューティングデバイスの筐体１０２の中へのブラケット２００とＦＰＣ５０２アセンブリの設置を示している。いくつかの実施例において、アセンブリは、筐体１０２の中へはめ込まれる（ｓｎａｐ ｉｎｔｏ）。

図１２は、ブラケット２００とＦＰＣ５０２との間のシム３００の設置を示している。この実施例において、シム３００の位置決め穴３０２は、ブラケット２００の上面中央ピンと係合する。

図１３は、典型的な電源ボタンの断面図を示している。この実施例においては、リテンションスナップが、電源ボタンアセンブリを筐体１０２の中に保持している。

ここにおいて図示され、説明された実施例は、ここにおいて特定的には記述されていないが本発明の態様の範囲内にある実施例も同様に、コンピューティングデバイスにおけるスイッチ５０４をアセンブリし、かつ、テストするための典型的な手段を構成するものである。いくつかの実施例は、複数のスイッチアセンブリにおけるギャップの故障限界を定めるための手段、そして、定められた故障限界に基づいて、複数のスイッチアセンブリにおける使用のためにシム３００について一つのサイズを計算する手段を含んでいる。

本発明、または、その実施例の態様に係るエレメントを紹介するときに、冠詞「一つの」、「前記」（”ａ”、”ａｎ”、”ｔｈｅ”、および”ｓａｉｄ”）は、一つまたはそれ以上のエレメントが存在することを意味するように意図されている。用語「含む」（”ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”、”ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ”、および”ｈａｖｉｎｇ”）は、包括的であるように、そして、リストされたエレメントの他に追加のエレメントが存在してよいことを意味するように意図されている。用語「典型的な」（”ｅｘｅｍｐｌａｒｙ”）は、「一つの例」（”ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｏｆ”）を意味するように意図されている。フレーズ「以下のＡ、Ｂ、およびＣのうち一つまたはそれ以上」（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ：Ａ、Ｂ、ａｎｄ Ｃ）は、「少なくとも一つのＡ、及び／又は、少なくとも一つのＢ、及び／又は、少なくとも一つのＣ」を意味するように意図されている。

本発明の態様を詳細に説明してきたが、添付の請求項において定められるように、本発明の態様の範囲から逸脱することなく、変更および変形が可能であることが明らかであろう。本発明の態様の範囲から逸脱することなく、上記の構成、プロダクト、および方法において種々の変更がなされ得るので、上記の説明の中に含まれ、そして、添付の図面において示される事項は、説明的なものとして、限定する意味ではなく、理解されるべきものである。

Claims (6)

1. スイッチアセンブリを有するコンピューティングデバイスであって、
   前記スイッチアセンブリは、
   ３次元における複数のデータム面を有するブラケットであり、
   前記複数のデータム面は、高さを有する少なくとも２つのデータムの足と、幅および厚さを有するビームと、前記コンピューティングデバイスと前記スイッチアセンブリとの間の衝突領域と、を含み、
   前記複数のデータム面は、前記衝突領域を使用してエネルギを吸収することによって、衝突イベントの最中の前記スイッチアセンブリの故障を防ぎ、
   前記衝突領域は、前記衝突イベントの最中に生じるであろう移動よりも大きな移動距離を有する、
   ブラケットと、
   ユーザによって押されるボタンと、
   スイッチアクチュエータであり、前記ユーザが前記ボタンを押したときに前記スイッチアクチュエータと接触する前記ボタンの移動量を表すギャップを定めている、スイッチアクチュエータと、
   前記スイッチアセンブリの中へ選択的に挿入できるシムであり、前記シムは、前記スイッチアセンブリの前記ギャップに基づく厚さを有している、シムと、
   を含む、コンピューティングデバイス。
2. 前記シムは、複数のスイッチアセンブリに対する使用のために計算された単一のサイズを有し、
   前記サイズは、前記複数のスイッチアセンブリについて前記ギャップの定められた故障限界に基づいて計算されている、
   請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
3. 前記複数のデータム面は、前記衝突イベントの最中に生じる移動量よりも大きい移動量を有する衝突領域を形成する、ように構成されている、
   請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
4. 前記シムは、接着剤なしで設置され、
   前記ブラケットは、さらに、前記ギャップのサイズを低減するように、設置された前記シムを位置決めして、保持するためのピンを含み、
   前記シムは、前記ピンを介して接着剤なしで、前記ブラケットの中に設置されている、
   請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
5. 前記複数のデータム面により、留め具または接着剤なしで、３次元において、ボタンアクチュエータに関してスイッチのフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を正確に位置決めすることができる、
   請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
6. 前記スイッチアセンブリの製造は、最小のギャップ値より小さい値を有する前記ギャップの統計上の発生を低減するように、前記定められた故障限界に基づいて調整される、
   請求項２に記載のコンピューティングデバイス。

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