KR20100003731A - 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 - Google Patents

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Abstract

일 구체화에서, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 방법이 개시된다. 이 구체화에서, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 기술은 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널에 대응하는 제1 값을 샘플링한다. 본 구체화는 또한 전기용량 터치 센싱 장치가 전기용량 터치 센싱 장치에 신호를 적용하는 셀프-테스트 전기용량 회로를 가질 때, 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널에 대응하는 제2 값을 샘플링한다. 본 구체화는 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널에 대한 생산 테스트 결과를 결정하기 위해 제1 값과 제2 값을 비교하며, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에 제2 값을 샘플링하고 제1 값과 제2 값을 비교한다.

Description

전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트{PRODUCTION TESTING OF A CAPACITIVE TOUCH SENSING DEVICE}
본 출원은 2007년 5월 8일에 출원되고, 본 출원의 양수인에게 양도된, 출원 중인 "전기용량 센싱 장치의 생산 테스트"라는 표제의, 미국 특허가출원번호 60/928,462, 대리인번호 SYNA-20070412-A3.PRO에 우선권을 주장하며, 전체로서 여기에 참조로서 통합된다.
전기용량 터치 센싱 장치는 다양한 응용분야 및 시스템에서 상당히 효용이 있다. 예를 들면, 전기용량 터치 패드는 휴대용 컴퓨터에서 통용된다. 유사하게, 전기용량 터치 스크린은 자동현금인출기(ATM), 공항 확인 키오스크(airport check-in kiosks) 및 무수한 다른 가상 구현장치에서 만날 수 있다. 전기용량 터치 센싱 장치는 예를 들면 휴대용 음악 플레이어, 개인휴대용 정보단말기(PDA) 및 휴대폰 등과 같은 작은 장치에서도 유리하게 사용된다. 전기용량 터치 센싱 장치에 대한 효용 및 대응하는 수요가 증가함에 따른, 전기용량 터치 센싱 장치의 제조비율 또한 증가해야 한다.
전기용량 터치 센싱 장치에 대한 수요에 응하기 위하여, 대응하는 제조공정은 상당한 처리량을 달성해야 한다. 게다가, 그런 제조공정은 비용 효율적이어야 한다. 또한 소비자의 만족도를 충족하기 위해, 제조된 전기용량 터치 센싱 장치는 약속한 요건 및 성능 요건에 따른 작동해야 한다.
제조된 전기용량 터치 센싱 장치가 대응하는 성능 요건을 충족하는 것을 보장하는 한 방법은 시험대 또는 유사한 테스트 기구를 사용하여 각 전기용량 터치 센싱 장치를 수동으로 테스트하는 것이다. 그런 접근 방식은 시간 및 노동 집약적이며, 상당한 비용이 든다. 그러므로, 그런 접근 방식은 실제로 이용하지 않는다. 반면에 제조된 전기용량 터치 센싱 장치를 무작위 또는 "스팟-테스팅(spot-testing)"하는 것은 시간, 노동 및 제조된 전기용량 터치 센싱 장치 테스트에 관련된 비용을 줄일 수 있지만, 약속한 요건 및 성능 요건을 충족하지 못하는 전기용량 터치 센싱 장치가 고객에게 제공될 가능성이 있다.
그러므로 상술한 결점을 극복한 전기용량 터치 센싱 장치를 테스트하는 방법이 요구된다. 또한 약속한 요건 및 성능 요건을 충족하지 못하는 전기용량 터치 센싱 장치가 고객에게 제공되지 않는 것을 보장할 수 있는 방법이 요구된다.
일 구체화에서, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법이 개시된다. 이 구체화에서, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 기술은 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에, 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널에 대응하는 제1 값을 시험한다. 본 구체화는 전기용량 터치 센싱 장치가 거기에 신호를 적용하는 셀프-테스트 전기용량 회로를 가질 때 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널에 대응하는 제2 값을 시험한다. 본 구체화는 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널에 대한 생산 테스트 결과를 결정하기 위하여 제1 값 및 제2 값을 비교하며, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 동안 제2 값을 시험하고 제1 값 및 제2 값을 비교한다.
도 1은 본 발명의 구체화에 따른 전기용량 터치 센싱 장치에 결합된 생산 테스트 시스템의 개요도이다.
도 2는 본 발명의 구체화에 따라, 도 1의 셀프-테스트 전기용량 회로의 상세한 개요 회로도이다.
도 3은 본 발명의 구체화에 따른 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법을 기술하는 순서도이다.
특별히 언급한 경우를 제외하고 도면은 일정한 비율도 도시되지 않았다.
첨부된 도면에서 설명되는 예를 참조하여 본 발명의 구체화를 상세히 설명한다. 본 발명을 구체화와 함께 기술하지만, 본 발명은 이 구체화로 제한되는 것으로 이해해서는 안 된다. 반대로, 본 발명은 본 발명의 정신 및 범위 안에 포함될 수 있는 대안, 수정 및 동등안을 포함한다. 게다가, 본 발명의 다음의 상세한 설명에서, 수많은 특정한 세부사항은 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위하여 개시된다. 그러나, 본 발명은 이 특정한 세부사항 없이 실행될 수도 있다. 다른 경우에, 공지된 방법, 절차, 구성요소 및 회로는 본 발명의 양상을 불필요하게 불분명하게 하지 않기 위하여 상세히 기술되지 않았다.
도 1에 있어서, 전기용량 터치 센싱 장치에 결합된 생산 테스트 시스템의 개 략도가 도시되어 있다. 뒤에 오는 설명은 본 발명에 따른 구체화의 물리 구조의 상세한 설명으로 시작하며 도 1 및 2를 참조한다. 이어 본 발명에 따른 구체화의 가동에 대한 상세한 설명을 하며 도 3의 순서도(300)에서 설명할 것이다. 도 1의 구체화에서, 셀프-테스트 전기용량 회로(104)를 포함하는 센서 회로(102)가 도시되어 있다. 일 구체화에서, 센서 회로(102)는 전기용량 터치 센싱 장치의 센서 전극(sensor electrodes)(예를 들면, 센서 전극에서 수신된 측정값)과 함께 작동하기 위하여 특히 디자인되고 형성된 주문형 반도체(application specific integrated circuit; ASIC)로 실행된다. 셀프-테스트 전기용량 회로(104)는 도 2의 설명과 함께 하기에서 상세히 기술된다.
도 1의 구체화에서, 센서 회로(102)는 트레이스(trace)(108a), 트레이스(108b) 및 트레이스(108c)를 통해 3개의 센서 전극, 센서 전극(106a), 센서 전극(106b) 및 센서 전극(106c)에 각각 결합된다. 도 1에 3개의 센서 전극이 도시되어 있지만, 본 발명에 따른 구체화는 또한 하나의 센서 전극, 2개의 센서 전극, 또는 3개 이상 센서 전극으로 구성되어 있는 전기용량 터치 센싱 장치를 사용할 수도 있다. 게다가, 본 발명에 따른 구체화는 또한 다양한 형상, 사이즈 또는 패턴을 가지는 센서 전극을 사용하기에 적당하다. 또한, 본 발명에 따른 일 구체화에서, 전기용량 터치 센싱 장치는 점선으로 된 박스(109) 안에서 포함된 요소에 의해 정의된다. 특히, 본 발명에 따른 구체화에서, 테스트 유닛(110)은 전기용량 터치 센싱 장치에서 물리적으로 분리되어 있다. 게다가, 본 설명의 목적을 위해, 본 발명에 따른 일 구체화에서, 생산 테스트 시스템은 테스트 유닛(110)을 포함한다. 도 1은 또한 센서 전극(106a, 106b 및 106c)에 접근하는 것으로 도시된 (예를 들면, 손가락, 스타일러스(stylus), 포인팅 물체 등등) 물체(112)를 포함한다. 물체(112)는 전기용량 터치 센싱 장치(109)로 움직이거나 전기용량 터치 센싱 장치(109)에서 떨어지며, 전기용량 터치 센싱 장치가 측정된 전기용량 값의 변화를 관찰할 것이다.
도 1에 있어서, 테스트 유닛(110)은 전기용량 터치 센싱 장치(109)에서 분리된 것으로 도시되어 있다. 본 발명에 따른 구체화는 또한 테스트 유닛(110)과 셀프-테스트 전기용량 회로(104)의 적어도 일부가 통합될 수 있다. 유사하게, 본 발명에 따른 구체화는 또한 셀프-테스트 전기용량 회로(104)에 테스트 유닛(110)의 적어도 일부가 통합될 수 있다.
도 2에, 도 1의 셀프-테스트 전기용량 회로(104)의 상세한 개략 회로도를 도시한다. 하기에서 기술한 것처럼, 전기용량 터치 센싱 장치(109)가 생산되는 동안 셀프-테스트 회로(104)는 측정된 전기용량과 함께 전기용량의 스위치를 켜고 끄는데 사용된다. 정기적으로 변경된 전기용량 값에 대한 전기용량 터치 센싱 장치(109)의 응답은 전기용량 터치 센싱 장치(109)에 대한 생산 테스트 결과를 결정하기 위하여 이용된다. 도 2에 특정한 회로도가 도시되어 있지만, 본 발명에 따른 구체화는 생산 테스트 결과를 발생할 수 있는 모든 조합의 회로를 사용하여 셀프-테스트 전기용량 회로(104)를 디자인할 수 있다. 도 2의 구체화에서, 복수의 센서 전극(106a, 106b, 106c)에 결합할 수 있는 하나의 셀프-테스트 전기용량 회로(104)가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 구체화는 또한 센서 회로(102)에 포함된 복수의 셀프-테스트 전기용량 회로를 가질 수도 있다. 그런 구체화에서, 각 센서 전극은 센서 전극과 결합된 전용의(dedicated) 셀프-테스트 전기용량 회로를 가지거나, 2개 이상의 센서 전극이 공용 셀프-테스트 전기용량 회로를 공유할 수도 있다. 전기용량 터치 센싱 장치를 테스트하기 위한 본 생산방법 및 시스템에서 이용된 셀프-테스트 전기용량 회로는 알려진 전기용량에 대응하는 값만큼 전기용량 센서의 측정된 값을 변경할 수 있는 회로뿐만 아니라 더 적은, 더 많은 또는 심지어 다른 요소를 포함할 수 있다.
변화를 유발하는 이 전기용량 신호는 센서에 적용되고 다양한 방법으로 측정될 수도 있다. 일 구체화에서, 도 2에 도시한 것처럼 스위치(SWsst)는 (Φsst와 같이 추가적인 요구된 제어 전기장치를 이용하여) 고정 전압(fixed voltage)으로 플로팅 전기용량(floating capacitance; Csst)을 접속하지만, 다양한 다른 실시 및 토폴로지(topology)가 가능하다. 다른 구체화에서, 연결 스위치는 테스트 전기용량과 측량 회로 사이에 위치할 수 있고, 또는 (예를 들면 저항, 네트워크의 임피던스 등등의) 다른 임피던스 또는 (예를 들면, 전류원(current source), 버퍼(buffer), 등등의) 스위치 이외의 능동 요소(active element)가 사용되거나 센서에 신호를 적용하기 위해 또는 전기용량에서 센서를 가이드하기 위해 추가될 수 있다. 예를 들면 대신에 셀프-테스트 전기용량은 저항에 의해 분리될 수 있고, 여기율(excitation rate)에 따라 연결될 수 있고, 또는 또 다른 구체화에서 전기용량은 계속해서 연결된 상태로 있을 수 있지만, 가이딩 파형 또는 여기 파형(guarding or exciting waveform)은 유효 전기용량 신호를 바꾸기 위하여 켜지고 꺼진다. 이 기술은 전형적으로 전기용량 터치 센싱 방법 및 센싱 토포로지(topology)의 특정한 선택과 관련되고, 또한 당업자에게 공지되어 있다. 다양한 방법이 이용될 수 있기 때문에, 전기용량 터치 센싱 회로의 모든 성분을 도 2에 도시하지 않았다. 일 구체화에서, 전압(VOUT)이 (예를 들면 ADC 및 관련 프로세싱 전자장치에 의해) 걸러지고, 샘플링되며, 디지털화되어서, 센서 측량을 디지털 방식으로 비교할 수 있다. 다른 구체화에서, (예를 들면 두 샘플에서 전하(charge)를 추출해서 차이를 계산하는 것처럼) 아날로그 방식으로 비교할 수도 있고, 결과를 얻기 위해 샘플의 단 1개의 센서 측량만 필요하다. 도 3에, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 방법에 따라 수행하는 과정의 순서도(300)를 도시한다. 상술한 것처럼, (최종 사용자 등에게) 발송되기 전에 전기용량 터치 센싱 장치가 제대로 작동하는지 확인하기 위하여 생산 중인 전기용량 터치 센싱 장치를 테스트해야 한다. 전기용량 터치 센싱 장치는 전체 측정한 전기용량에 반비례하는 감도(sensitivity)를 가질 수도 있다. 그 결과, 전기용량 센싱 장치의 제조시의 또는 어셈블리에서의 변이가 감도 변이(sensitivity variation)를 유발할 수도 있다. 이 감도 변이는 특히 전기용량 버튼(capacitive buttons)을 위한 두꺼운 표면 시트(face sheet)를 가지는 전기용량 터치 센싱 장치에서 특히 상당하다. 특히. 감도 변이는 또한 호버 접근도(hover proximity)를 검출하기 위해 형성되거나 균일한 스크롤링(scrolling) 또는 지시 성능(pointing performance)을 요구하는 전기용량 터치 센싱 장치에 있어 매우 중요하다. 그러므로, 더 두꺼운 절연체를 가지는 전기용량 터치 센싱 장치가 사용될수록 및/또는 전기용량 터치 센싱 장치가 더 작은 영역에서 (예를 들면, 휴대폰에 적용되는 경우) 사용됨에 따라, 그런 생산 테스트는 더 중요하다. 그러나, 대부분의 종래 실험 방법은 인간이 수동으로 각 전기용량 터치 센싱 장치 또는 무작위로 선정한 전기용량 터치 센싱 장치를 시험해야 했다. 그런 전통적인 접근방식은 고가이며, 복잡하고 비싼 전용 테스트 정착물과 정렬하여 사용해야 하며, 그런 전통적인 접근방식은 제조공정에 용인할 수 없는 처리량 지연을 초래한다. 종종, 이 전통적인 접근방식은 알려진 접지된 플레이트(grounded plate) (또는 손가락)을 전기용량 테스트 장치에 대고 적당한 반응을 찾거나 또는 감도를 읽는 것을 포함한다. 하기에서 상세히 기술할 것처럼, 본 발명에 따른 구체화는 전기용량 터치 센싱 장치(109)에 의해 감지된 또는 접근하는 접지된 양을 자극하기 위해 셀프-테스트 전기용량 회로(104)를 사용하여 생산 테스트 과정을 자동화한다. 본 방법을 사용해서, 시기적절하게 어셈블리 라인의 떨어진 모든 전기용량 터치 센싱 장치에 생산 테스트를 효율적으로 수행할 수 있다. 게다가, 전기용량 장치의 생산 테스트를 위한 본 방법은 (예를 들면, 트레이스(trace)에서 전력 공급, 차폐, 또는 다른 센싱 트레이스(trace)로의 누전(shorts) 등과 같은), 어셈블리시 도입된 결점을 검출할 수 있고, 이 결점은 전통적인 보상 기술을 사용하여 전기용량 터치 센싱 장치의 후속 작동 동안 수정할 수 없다. 하기 상세히 기술될 것과 같이, 본 방법은 생산 중인 전기용량 터치 센싱 장치(109)를 테스트하기 위해 테스트 유닛(110)과 함께 도 1의 셀프-테스트 회로(104)를 이용한다. 본 발명에 따른 일 구체화에서, 전기용량 터치 센싱 장치에 대해 얻어진 생산 테스트 결과는 전기용량 터치 센싱 장치가 생산되는 동안 전기용량 터치 센싱 장치의 특성을 결정하고, 결점을 검출하고, 및/또는 전기용량 터치 센싱 장치의 감도를 조정하기 위해 사용된다. 포장하고 최종 사 용자에게 배송하기 전에 생산 테스트를 해야 하지만, 센싱 모듈의 조립 전에 시작해야 하며 하나의 장치에 다른 시간과 장소에서 여러 번 생산 테스트를 할 수도 있다. 특히, 302에서, 전기용량 터치 센싱 장치(109)의 생산 도중에 본 방법은 전기용량 터치 센싱 장치(109)의 제1 채널에 대응하는 제1 값을 샘플링한다. 특히, 일 구체화에서, 센서 회로(102)에 포함되는 셀프-테스트 전기용량 회로(104)를 가지는 센서 회로(102)는 센서 전극(106a)에 대응하는 채널에 대응하는 값을 샘플링한다. 상술한 것처럼, 단 하나의 셀프-테스트 전기용량 회로(104)가 복수의 센서 전극(106a, 106b, 106c)에 결합한 것처럼 도시되어 있지만, 본 발명에 따른 구체화는 또한 (연속적으로 또한) 동시에 다수 채널을 테스트하기 위한 센서 회로(102) 안에서 포함된 복수의 셀프-테스트 전기용량 회로를 가질 수도 있다.
도 3의 302에서, 셀프-테스트 전기용량 회로(104)가 센서 회로(102)에 통합되어 있기 때문에, 본 방법은 분리되고, 복잡하고, 비싼 전용의 테스트 정착물을 필요로 하지 않는다. 그것은 또한 테스트 지점을 위한 추가적인 영역 및 센서 및 그 관련된 전극에 연결할 필요도 없다. 또한, 본 발명에 따른 구체화에서, 전기용량 터치 센싱 장치에 접속한 외부 장치(예를 들면, 테스트 유닛(110))를 이용하여 또는 센서 회로(102) 또는 셀프-테스트 전기용량 회로(104) 안에서 ASIC 기능으로서 BIST(Built in Self-Test)를 사용하여 내부에서 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 할 수 있다. 게다가, 셀프-테스트 전기용량 터치 센싱 회로(104)는 역전기용량 감도(inverse capacitance sensitivity)를 가지는 선형화된 디자인, 시그마 델타 센싱 센서(sigma delta sensing sensors) 및 감소한 수의 (예를 들면 단 한 개의) 전극 센서가 동시에 샘플링되는 스캔닝된 센싱 시스템(scanned sensing systems) 등을 포함하는 대부분의 전기용량 터치 센싱 기구와 함께 사용될 수 있다.
도 3의 304에서, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 방법은 전기용량 터치 센싱 장치(109)가 거기에 신호를 적용하는 셀프-테스트 전기용량 회로(104)를 가질 때 전기용량 터치 센싱 장치(109)의 제1 채널에 대응하는 제2 값을 샘플링한다. 전기용량 터치 센싱 장치(109)의 생산 테스트를 위한 본 방법은 과정(302)의 실행 이전에 또는 이어서 과정(304)을 실행할 수 있다. 게다가, 본 발명에 따른 구체화에서, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 동안 제2 값을 샘플링한다. 일 구체화에서, 전기용량 터치 센싱 장치 스위치의 생산 테스트를 위한 본 방법은 알려진 크기의 축전기(capacitor)의 스위치를 켜고 이 전기용량 전하에 대한 전극 센서의 반응을 측정한다. 전기용량의 변화는 절대 단일형 전기용량(absolute single-ended capacitance) 또는 양단형 트랜스-전기용량(double-ended trans-capacitance)일 수 있다. 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 방법에 따른 구체화에서, 신호를 적용하는 것은 전기 (전압 또는 전류) 신호를 적용하는 것으로 제한되지 않고, 그러나 또한 대신에 전기용량에 미리 결정된 변화를 적용하거나, 미리 결정된 전기용량으로 미리 결정된 양만큼 센서의 감도를 변화하는 것 등을 포함할 수도 있다. 그러면, 센서 출력은 미리 결정된 용량과 관련된 미리 결정된 값만큼 변화해야 한다. 특히, 본 발명에 따른 구체화에서, (알려진 크기의) 한개 이상의 축전기는 전형적으로 분리되어 있거나 스위치를 사용하여 하나 이상의 전극 센서에 연결된다. 전기용량 터치 센싱 장치(109)의 제1 채널에 대응하는 제2 값을 얻기 위하여, 일 구체화에서 전기용량 변화를 전극 센서로 관찰하도록 스위치에 의해 전하를 바꾼다. 또는, 전기용량 터치 센싱 장치(109)의 제1 채널에 대응하는 제2 값을 얻기 위하여, 또 다른 구체화에서 전극 센서로 명백한 전기용량 변화를 관찰하도록 다른 수단으로 전기용량의 전하를 증가시킨다. 304에서, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 방법은 또한 전기용량 터치 센싱 장치의 응답을 결정하기 위하여 전압 및/또는 전하를 적용하는 센싱 시스템을 함께 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 구체화에서, 도 1의 테스트 유닛(110)이 셀프-테스트 용량 회로(104)의 작동을 제어할 수 있다. 반대로, 본 발명에 따른 구체화는 또한 테스트 유닛(110)의 제어 없이 셀프-테스트 용량 회로(104)가 그 작동을 스스로 제어할 수 있다. 본 발명에 따른 일 구체화에서는, 테스트 유닛(110)과 셀프-테스트 용량 회로(104)는 센서 회로(102)에 존재하는 연결선(communication lines)을 사용하여 연결한다.
도 3의 304에서, 셀프-테스트 용량 회로(104)가 도 1의 센서 회로(102) 안에서 포함된 것으로 도시되어 있지만, 본 발명에 따른 구체화는 일시적으로 셀프-테스트 전기용량 회로의 한 부분으로서 전기용량 터치 센싱 장치(109) 기능에 결합된 외부 요소를 가질 수도 있다.
306에서, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 발명은 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널에 대한 생산 테스트 결과를 결정하기 위하여 (302에서 얻은) 제1 값 및 (304에서 얻은) 제2 값을 비교한다. 또한, 본 발명에 따른 구 체화에서, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 도중 제1 값과 제2 값을 비교한다. 즉, 양자의 차이를 결정하기 위해 수신된 생산 테스트 결과를 예상한 결과와 비교할 수 있다. 그렇게 함으로써, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 방법은 외부에서 적용된 접근도 영향 전기용량에 대한 대용으로서 센서 전극의 각 트레이스(trace) 또는 트레이스(trace) 집합이 적용된 전기용량에 반응하는지에 관한 문제를 확인할 수 있다. 그 결과, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에, 단일 트레이스(trace) 및 전력 공급, 접지 또는 다른 트레이스(trace) 사이의 누전(shorts)을 본 방법에 의해 용이하게 검출한다. 전기용량 셀프-테스트 회로에서의 이 생산 테스트 결과는 또한 센서의 생산 성능 (예를 들면, 문제)를 더 확인하기 위한 결과를 얻기 위해 또 다른 예상값과 비교하기 위한 제1 값 및 제2 값 중 적어도 하나와 비교할 수 있다. 그러므로, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 방법은 약속된 요건 및 성능 요건을 충족하지 않는 장치를 고객에게 유출시키지 않는 것을 보장할 수 있다. 그러므로, 전기용량 장치의 생산 테스트를 위한 본 방법은 종래의 보상 기술을 사용하여 전기용량 터치 센싱 장치의 후속 작동 동안 수정할 수 없는, (예를 들면 트레이스(trace)에서 전력 공급, 차폐 또는 다른 트레이스(trace)로의 누전, 또는 센싱 전극에 정확히 연결되지 않은 개방 트레이스 등과 같은) 결점을 검출할 수 있다. 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 방법은 또한 감시(guarding) 때문에 전기용량 이득 오차(gain error)를 검출할 수 있고, 끊긴 트레이스(broken trace)를 검출할 수 있다. 본 방법은 또한 센서 전극과 함께 결합한 각 센서 전극에 대한 반응을 풀거나(deconvolve) 또는 예민하게 하 기 위해 생산 테스트 결과를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 일 구체화에서, 셀프-테스트 전기용량 회로(104)로 값을 비교하고 나서, 생산 테스트 결과가 테스트 유닛(110)에 제공된다. 본 발명에 따른 다른 구체화에서, 셀프-테스트 전기용량 회로(104)는 테스트 유닛(110)에 값을 제공하고 나서 테스트 유닛(110)이 비교하여 생산 테스트 결과를 생성한다. 생산 테스트 결과를 테스트 유닛(110)에서, 예상한 (예를 들면 공칭 차이 또는 극값) 결과와 더 비교될 수 있다. 예상한 결과와 비교하는 이 기능은 많은 제조 유닛을 시험하기 위하여 이용된 생산 테스터에 의해 센서 어셈블리 밖에 또는 센서 어셈블리 안에 제공될지도 모른다. 예상한 결과는 센서 어셈블리와 연결되거나 또는 결과는 센서 어셈블리로 미리 프로그램될지도 모른다. 어떤 경우에 (예를 들면, LCD 디스플레이를 가진 휴대폰), 제조 유닛 자체는 많은 제조 유닛을 테스트하기 위해 사용되는 생산 설비와 분리하기 위해 연결하지 않고 그 작동이 적당한지 여부를 나타낼 수도 있다.
전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 방법에 따른 다른 구체화에서, 생산 테스트 결과를 받은 후에, 본 방법은 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널에 대한 생산 테스트 결과에 근거하여 전기용량 터치 센싱 장치를 분류한다. 다시 말하면 본 발명의 구체화는 생산 도중 전기용량 터치 센싱 장치를 쓰레기통에 넣도록 이용될 수 있다. 그 결과, 예를 들면 다른 전기용량 터치 센싱 장치는 성능을 최적화하기 위해 조정된 (예를 들면, 조율된) 작동 매개변수를 가지도록 선택될 수 있다. 게다가, 본 발명에 따른 구체화에서, 그런 선택 및 "조율(tuning)" 과정 은 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 도중 일어날 수 있다. 본 발명에 따른 구체화에서 그와 같은 전기용량 측량의 계산 및 수정은 셀프-테스트 전기용량 회로(104) 내의, 또는 (테스트 유닛(110) 등과 같은) 외부 컨트롤러를 이용하여 센서 회로(102) 내에서 일어날 수 있다. 또는, (일부 테스트 한계 내에서) 일부 최적으로 실행하지 않는 전기용량 터치 센싱 장치는 (예를 들면, 더 한정된 조작 온도 범위, 더 제어된 환경, 더 단단히 통제되는 어셈블리 등등) 성능에 대한 엄격한 제한을 요구하지 않는 제조 유닛으로 모이도록 선택될 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 구체화는 전기용량 터치 센싱 장치가 성능 필요 조건을 만족하는지 여부를 결정하는 생산 테스트 결과를 이용한다. 본 발명에 따른 일 구체화에서, 생산 결과는 전기용량 터치 센싱 장치가 실패 쓰레기통에 속하도록 분류되어야 하는지 여부를 결정하기 위하여 이용된다.
값, 테스트 결과 및 생산 중 다수 센서 어셈블리의 분류를 포함하는 생산 데이터가 또한 사용될 수 있다. 결과의 로깅(logging)은 제조공정 및 생산성을 향상시키는데 도움을 줄 수 있다. 제한하는 예상 결과는 필요한 성능에 따른 생산 데이터에 근거하여 조정될 수 있다. 유사하게, 생산 후에 실패하는 장치는 본래 생산 데이터로 다시 연결되고 및/또는 적당한 예상 결과를 결정하기 위해 재-테스트될 수 있다. 생산 데이터는 조립한 장치에서, 생산 설비에서 센서 어셈블리에 저장되고, 및/또는 다양한 다른 장소로 옮겨질 수 있다.
본 발명에 따른 구체화는 또한 전기용량 터치 센싱 장치의 다수 채널에 샘플링할 수 있다. 그런 접근방법에서, 도 3의 302-306에서 상술한 과정의 성과 전에, 후에 또는 동시에, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 방법은 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에, 전기용량 터치 센싱 장치의 제2 채널에 대응하는 제1 값을 샘플링한다. 본 구체화는 또한 전기용량 터치 센싱 장치가 거기에 신호를 적용하는 셀프-테스트 전기용량 회로를 가질 때 전기용량 터치 센싱 장치의 제2 채널에 대응하는 제2 값을 샘플링한다. 셀프-테스트 전기용량 회로에서 제2 채널로의 신호 연결은 직접적일 필요가 없다 (예를 들면, 그것은 다른 채널의 센서를 통해 연결될 수 있다). 그러고 나서, 본 방법은 전기용량 터치 센싱 장치의 제2 채널에 대한 생산 테스트 결과를 결정하기 위하여 제1 값 및 제2 값을 비교한다. 그런 방법은 제1 채널이 제2 채널에 바람직하지 않게 결합되었는지 여부를 결정을 위해 특히 유용하다. 게다가, 본 발명에 따른 구체화에서, 제1 값 및 제2 값을 실질적으로 동시에 샘플링한다. 반대로, 본 발명에 따른 다른 구체화에서, 제1 값 및 제2 값을 서로에 관하여 실질적으로 연속적으로 샘플링한다. 또한 본 발명에 따른 구체화는 전기용량 터치 센싱 장치가 거기에 신호를 적용하는 셀프-테스트 전기용량 회로를 가지지 않을 때의 제1 값 샘플링에 적절하다. 한 그런 구체화에서, 전기용량 터치 센싱 장치가 제1 신호와 다른 제2 신호를 적용하는 셀프-테스트 전기용량 회로를 가질 때 제1 값을 샘플링한다.
상술한 것처럼, 제2 채널에 대해 얻은 생산 테스트 결과에 근거하여, 전기용량 터치 센싱 장치를 분류할 수 있다(예를 들면, 쓰레기통에 버릴 수 있다). 유사하게, 제2 채널에 대한 생산 테스트 결과와 조합한 제1 채널에 대한 생산 테스트 결과에 근거하여, 전기용량 터치 센싱 장치를 분류할 수 있다(예를 들면, 쓰레기통 에 버릴 수 있다). 더구나, 전기용량 터치 센싱 장치가 성능 필요 조건을 만족하는지를 결정하기 위하여 전기용량 터치 센싱 장치의 제2 채널에 대한 생산 테스트 결과를 이용할 수 있다. 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 방법에 따른 구체화는 또한 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널 및 전기용량 터치 센싱 장치의 제2 채널을 실질적으로 동시에 샘플링하기에 적절하다. 게다가, 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널 및 전기용량 터치 센싱 장치의 제2 채널의 샘플은 동시에 취할 수 있지만, 그 성능은 독립적으로 결정된다.
본 발명에 따른 각종 구체화는 또한 상술한 제1 와 제2 값 이외에 또는 대신하여 많은 다른 값을 샘플링하고 비교하기에 적절하다. 다시 말하면 본 발명에 따른 구체화는 전기용량 터치 센싱 장치가 거기에 신호를 적용하는 셀프-테스트 전기용량 회로를 가질 때 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널에 대응하는 제3 값을 샘플링하기에 적절하다. 그런 구체화에서, 상술한 것과 같은 방식으로, 본 발명에 따른 구체화는 제2 공칭 차이를 비교하기 위한 다른 값을 생성하기 위해 제3 값과 제2 값을 이용한다. 제3 샘플링 값은 노이즈 및 비-선형(non-linearity) 등을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 기술의 일부는 예를 들면 컴퓨터 시스템의 컴퓨터-사용가능한(computer-usable) 매체에 위치한 컴퓨터-판독가능한(computer-readable) 지시 및 컴퓨터-실행가능한(computer-executable) 지시를 포함한다. 다시 말하면 센서 회로(102), 테스트 유닛(110) 및 셀프-테스트 회로(104)는 컴퓨터 시스템의 예 및 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 기술의 구체화를 실행하기 위하여 이용될 수 있는, 컴퓨터 시스템에 배치된 컴퓨터-판독가능한 매체(RAM(random access memory) 및/또는 ROM(read-only memory))를 가지는 구성요소를 나타낸다. 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 기술이 컴퓨터 시스템, 라우터(routers), 스위치, 서버 장치, 클라이언트 장치, 각종 중간 장치/노드가 포함된, 다목적 네트워크 컴퓨터 시스템, 스탠드-어론 컴퓨터 시스템(stand alone computer systems) 등등을 포함하는, 많은 다른 컴퓨터 시스템에서 또는 그 안에서 작동할 수 있다.
전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 기술의 특정한 구체화에 대해 설명의 목적을 위해 기술되었다. 개시된 정확한 형태로 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 본 기술을 제한하지 않고, 상기 개시로부터 많은 수정안 및 변형안도 가능하다. 구체화는 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 기술 및 그 이론적 적용을 최선으로 설명하기 위해 선택되고 기술되었고, 그로 인하여 당업자가 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 기술 및 특정하게 사용하기에 적합한 다양한 변형안의 다양한 구체화를 가장 잘 이용할 수 있다.

Claims (25)

  1. 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법으로서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널에 대응하는 제1 값을 샘플링하는 것;
    상기 전기용량 터치 센싱 장치가 상기 전기용량 터치 센싱 장치에 신호를 적용하는 셀프-테스트 전기용량 회로를 가질 때, 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널에 대응하는 제2 값을 샘플링하는 것; 및
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널에 대한 생산 테스트 결과를 결정하기 위해 상기 제1 값과 상기 제2 값을 비교하는 것;을 포함하고,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에 상기 제2 값을 샘플링하고 상기 제1 값과 상기 제2 값을 비교하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널에 대한 상기 생산 테스트 결과에 근거하여 상기 전기용량 터치 센싱 장치를 분류하는 것을 더 포함하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 작동 매개변수를 조정하여 상기 생산 테스 트 결과를 이용하는 것을 더 포함하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 작동 매개변수를 조정하여 상기 생산 테스트 결과를 이용하는 것은 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 작동 매개변수를 조정하기 위해 상기 생산 테스트 결과를 이용하는 것을 포함하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치가 성능 요건을 만족하는지 여부를 결정하기 위해 상기 생산 테스트 결과를 이용하는 것을 더 포함하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 제2 채널에 대응하는 제2 값을 샘플링하는 것;
    상기 전기용량 터치 센싱 장치가 상기 전기용량 터치 센싱 장치에 신호를 적용하는 셀프-테스트 전기용량 회로를 가질 때, 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제2 채널에 대응하는 제4 값을 샘플링하는 것; 및
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제4 채널에 대한 생산 테스트 결과를 결정하기 위해 상기 제3 값과 상기 제4 값을 비교하는 것;을 더 포함하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널에 대한 상기 생산 테스트 결과 및 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제2 채널에 대한 상기 생산 테스트 결과에 근거하여 상기 전기용량 터치 센싱 장치를 분류하는 것을 더 포함하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치가 성능 요건을 만족하는지 여부를 결정하기 위해 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널에 대한 상기 생산 테스트 결과 및 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제2 채널에 대한 상기 생산 테스트 결과를 이용하는 것을 더 포함하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널 및 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제2 채널을 실질적으로 연속하여 샘플링하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널 및 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제2 채널을 실질적으로 동시에 샘플링하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널에 대응하는 제1 값을 샘플링하는 것은 상기 전기용량 터치 센싱 장치가 상기 전기용량 터치 센싱 장치에 상기 신호를 적용하는 상기 셀프-테스트 전기용량 회로를 가지지 않을 때 상기 제1 값을 샘플링하는 것을 포함하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치가 상기 전기용량 터치 센싱 장치에 상기 신호를 적용하는 상기 셀프-테스트 전기용량 회로를 가지지 않을 때 상기 제1 값을 샘플링하는 것은 상기 전기용량 터치 센싱 장치가 상기 전기용량 터치 센싱 장치에 상기 신호와 다른 제2 신호를 적용하는 상기 셀프-테스트 전기용량 회로를 가질 때 상기 제1 값을 샘플링하는 것을 포함하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 값 및 제2 값을 비교하는 것은 공칭 차이에 상기 제1 값과 상기 제2 값 사이의 차이를 관련시키는 것을 포함하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치가 상기 전기용량 터치 센싱 장치에 상기 신호를 적용하는 상기 셀프-테스트 전기용량 회로를 가지지 않을 때, 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널에 대응하는 제3 값을 샘플링하는 것을 더 포함하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2 공칭 차이에 비교하기 위한 차이값을 생성하기 위해 상기 제3 값과 상기 제2 값을 이용하는 것을 더 포함하는, 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트 방법.
  16. 전기용량 터치 센싱 장치를 위한 생산 테스트 시스템으로서,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에, 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널에 대응하는 복수의 값을 샘플링하도록 형성된 셀프-테스트 전기용량 회로; 및
    상기 셀프-테스트 전기용량 회로에 연결된 테스트 유닛;을 포함하며,
    상기 테스트 유닛은 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널에 대한 생산 테스트 결과를 생성하기 위해 상기 셀프-테스트 전기용량 회로와 협력하여 기능하도록 형성된, 전기용량 터치 센싱 장치를 위한 생산 테스트 시스템.
  17. 제16항에 있어서
    상기 셀프-테스트 전기용량 회로는 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 복수의 채널에 대응하는 복수의 값을 샘플링하도록 형성된, 전기용량 터치 센싱 장치를 위한 생산 테스트 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 테스트 유닛은 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 복수의 채널의 가각에 대한 생산 테스트 결과를 생성하도록 상기 셀프-테스트 전기용량 회로에 협력하여 기능하도록 형성된, 전기용량 터치 센싱 장치를 위한 생산 테스트 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 셀프-테스트 전기용량 회로는 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 복수의 채널에 대응하는 복수의 값을 실질적으로 연속적으로 샘플링하도록 형성된, 전기용량 터치 센싱 장치를 위한 생산 테스트 시스템.
  20. 컴퓨터가 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 테스트를 위한 방법을 실행하도록 상기 컴퓨터에 구현된 컴퓨터-판독가능한 코드를 가지는 컴퓨터-판독가능한 매체로서,
    상기 방법은
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 제1 채널에 대응하는 제1 샘플링된 값을 수신하는 것;
    상기 전기용량 터치 센싱 장치는 상기 전기용량 터치 센싱 장치에 신호를 적용하는 셀프-테스트 전기용량 회로를 가질 때 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널에 대응하는 제2 샘플링된 값을 수신하는 것; 및
    상기 제1 샘플링된 값과 상기 제2 샘플링된 값을 비교하여 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널에 대한 생산 테스트 결과를 결정하는 것;을 포함하는, 컴퓨터-판독가능한 매체.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널에 대한 상기 생산 테스트 결과에 근거하여 상기 전기용량 터치 센싱 장치를 분류하도록 하는 상기 컴퓨터에 구현된 컴퓨터-판독가능한 코드를 포함하는, 컴퓨터-판독가능한 매체.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 작동 매개변수를 조정하여 상기 생산 테스트 결과를 이용하도록 하는 상기 컴퓨터에 구현된 컴퓨터-판독가능한 코드를 포함하는, 컴퓨터-판독가능한 매체.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 컴퓨터가
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 생산 중에 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 제2 채널에 대응하는 제1값을 샘플링하고,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치가 상기 전기용량 터치 센싱 장치에 신호를 적용하는 셀프-테스트 전기용량 회로를 가질 때 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제2 채널에 대응하는 제2 값을 샘플링하며,
    상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제2 채널에 대한 생산 테스트 결과를 결정하기 위해 상기 제1 값 및 상기 제2 값을 비교하도록 하는, 상기 컴퓨터에 구현된 컴퓨터-판독가능한 코드를 포함하는, 컴퓨터-판독가능한 매체.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널에 대한 상기생산 테스트 결과 및 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제2 채널에 대한 상기 생산 테스트 결과에 근거하여 상기 전기용량 터치 센싱 장치를 분류하도록 하는, 상기 컴퓨터에 구현된 컴퓨터-판독가능한 코드를 포함하는, 컴퓨터-판독가능한 매체.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 상기 전기용량 터치 센싱 장치가 성능 요건을 만족하는지 여부를 결정하기 위해 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제1 채널에 대한 상기생산 테스트 결과 및 상기 전기용량 터치 센싱 장치의 상기 제2 채널에 대한 상기 생산 테스트 결과를 이용하도록 하는, 상기 컴퓨터에 구현된 컴퓨터-판독가능한 코드를 포함하는 , 컴퓨터-판독가능한 매체.
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