For enheder som §§ berøringsskærme til ekstreme temperaturer §§, som vi er afhængige af i krævende industrielle anvendelser, er det ikke til forhandling at sikre, at de holder og fungerer optimalt. En indsigtsfuld diskussion kastede for nylig lys over holdbarheden af ledende spor til berøringsskærme, hvor man specifikt sammenlignede ledende spor trykt med sølvblæk og ledende spor af molybdænaluminium molybdæn (MAM). Hvad er konklusionen? MAM viser sig at være det bedste valg for dem, der ønsker holdbarhed og langsigtet ydeevne. Her er hvorfor.
Konteksten: 85/85 HAST-test
For at sætte scenen berørte vi først betydningen af 85/85 HAST-testen, en accelereret pålidelighedstestmetode. Denne test udsætter elektroniske komponenter, som f.eks. touchskærmens ledende spor, for forhold på 85 °C og 85 % relativ luftfugtighed. Sådanne ekstreme forhold simulerer den langsigtede pålidelighed af elektronik og sporer hurtigt potentielle defekter og svagheder.
IEC/EN 60068-2-78 er en vidunderlig testprocedure, der giver dig en retningslinje til at designe din HAST-test.
Touch Screen Silver Migration
Et af de primære problemer med sølvblæk-trykte ledende spor i berøringsskærme er sølvmigration. Dette fænomen opstår under påvirkning af et elektrisk felt, hvor sølvioner migrerer og danner dendritter eller små metalliske filamenter. Denne migration kan føre til kortslutninger, hvilket i høj grad hæmmer enhedens ydeevne.
Udfordringen intensiveres under forholdene i 85/85 HAST-testen. Fugt og høje temperaturer fremskynder sølvmigrationen betydeligt. Når de sølvblæktrykte ledende spor, der er rige på sølv, udsættes for en så streng test, afslører de således deres modtagelighed for denne negative reaktion.
Hvorfor MAM skiller sig ud
Molybdæn-aluminium-molybdæn (MAM), en stakstruktur af tynde film, der typisk sputteres på substrater, fremstår som det mere pålidelige alternativ. Det er der flere grunde til:
Iboende stabilitet: I modsætning til sølv har metallerne i MAM - molybdæn (Mo) og aluminium (Al) - ikke den samme følsomhed over for elektrokemisk migration. Denne stabilitet gør MAM til et godt valg, især i applikationer, hvor modstandsdygtighed over for miljømæssige stressfaktorer er afgørende.
Formålsdrevet anvendelse: Mens ledende spor af sølvblæk ofte foretrækkes på grund af deres ledningsevne, omkostningseffektivitet og brugervenlighed, foretrækkes ledende spor af MAM, hvor holdbarhed og lang levetid har forrang. Deres robusthed over for miljømæssige faktorer gør dem til et uvurderligt valg til højtydende applikationer.
Ydeevne under testbetingelser: Når de udsættes for det udfordrende miljø i 85/85 HAST-testen, bliver MAM's modstandsdygtighed over for faktorer som sølvmigration tydelig. Dens pålidelighed og ydeevne under stress styrker dens position som det bedste valg.
Tændt under test
Det er vigtigt at tilføje, at det er nødvendigt at have enheden i drift under testen. Sølvmigrationsprocessen kræver elektricitet for at finde sted. Uden dette elektriske felt forbliver sølvionerne stillestående, selv i fugtige miljøer. For at få en præcis vurdering af risikoen for sølvmigration eller for at evaluere andre elektrisk påvirkede fejlmekanismer skal enhederne derfor være tændt under testen. Det sikrer en omfattende evaluering af potentielle problemer under virkelige eller accelererede forhold. Nogle touch screen-controllere har en strømbesparende tilstand, der er aktiveret efter et bestemt tidsinterval. En berøringsskærm i dvaletilstand vil sandsynligvis gøre testen forældet. Det giver mening at deaktivere denne tilstand eller at udløse berøringshændelser i korte tidsperioder.
Tiden er vigtig
Sølvmigration er en langsom proces, og det anbefales ikke at køre testperioden for kort. Men hvor lang tid er lang nok?
Varigheden af en HAST-test (Highly Accelerated Stress Test) kan variere ud fra flere faktorer:
Testens formål: Testens primære mål styrer dens varighed. Hvis du sigter mod tidlig opdagelse af fejl i et nyt design, kan testens varighed være kortere. Omvendt, hvis du ønsker at simulere hele den forventede levetid for et produkt under accelererede forhold, vil testen naturligvis være længere.
Produkt/anvendelse: Typen af produkt eller applikation og dets forventede levetid vil også påvirke testens længde. For eksempel kan forbrugerelektronik, der forventes at holde et par år, gennemgå en anden HAST-varighed sammenlignet med industrielt udstyr, der skal holde i årtier.
Specifikke standarder eller retningslinjer: Hvis du følger bestemte industristandarder eller -retningslinjer, kan de angive anbefalede varigheder for HAST eller lignende tests.
Tidligere testdata eller historiske data: Hvis du har tidligere testdata eller historiske data om lignende produkter eller komponenter, kan det give indsigt i passende testvarigheder.
Accelererede faktorer: Husk, at HAST er en accelereret test, hvilket betyder, at den simulerer langvarig stress i en kort periode. At bestemme, hvordan de accelererede forhold hænger sammen med tiden i den virkelige verden, kan hjælpe med at fastsætte testens varighed. Hvis f.eks. 100 timer i et HAST-kammer svarer til et års brug i den virkelige verden (hypotetisk), og du ønsker at teste et produkts femårige holdbarhed, kan du køre testen i 500 timer.
Generelt varierer almindelige HAST-testvarigheder, som du kan støde på i industrien, fra 96 timer til 1.000 timer eller mere, afhængigt af ovenstående faktorer.
Det er dog vigtigt at rådføre sig med pålidelighedsingeniører, studere branchespecifikke retningslinjer og overveje de specifikke nuancer i det produkt, der skal testes. Tilpasning af testvarigheden baseret på disse faktorer vil sikre meningsfulde og brugbare resultater.
MAM er mester i holdbarhed
Touchscreen-teknologi er kun så god som dens holdbarhed. I miljøer, der kræver førsteklasses ydeevne, stabilitet og lang levetid, bliver valget mellem sølvblæk og MAM-ledende spor klart. MAM er med sin iboende modstandsdygtighed over for udfordrende forhold og dokumenterede ydeevne i 85/85 HAST-testen det førende valg for holdbare ledende spor til berøringsskærme. For både producenter og forbrugere betyder valget af MAM, at man vælger pålidelighed og fremtidssikrer enheder mod potentielle fejl. I forbindelse med holdbarhed og pålidelighed tager MAM utvivlsomt kronen på værket.
