Azoteq IQ Switch ProxFusion IQS9320 Design Manual

AZD141 - IQS9320 KEYBOARD DESIGN GUIDE
Design guide for an inductive sensing keyboard using Azoteq's ProxFusion
Design guidance and production specifications to consider.
Contents
1 Introduction
2 Design Specification / Product Requirements
2.1 Keyboard Layout and Number of Keys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Key Switch Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 Key Switch Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 Channel sampling and polling period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5 Ingress Protection Rating - Liquid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6 Inductive Proximity Interference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7 Operational Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.8 EMC Pre-Compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.9 Current Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.10 Mechanical specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.11 Software features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Proposed Solution
3.1 System Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Azoteq Device Selection Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 Selected Azoteq Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Design Resources
4.1 Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Software tools and example code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Design Implementation
5.1 Sensor Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 Circuit Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3 PCB Layout Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.1 Device placements in the key grid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.2 Power (VDD) and regulated (VREG) supply decoupling . . . . . . . . . . .
5.3.3 Sensor trace routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.4 Digital interface routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.5 Coil design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.6 Coil termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.7 PCB-material, -layer stack up and -finishing . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4 Mechanical Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.1 Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.2 Housing / casing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.3 Mechanical movement and its effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.4 Key frame (overlay) design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.5 Stand-off supports and spacers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.6 Metal bracket key braces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.7 Connectors and cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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ProxFusion Series
AZD141 - IQS9320 Keyboard Design Guide
Revision v1.1
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