Pour des dispositifs tels que les écrans tactiles à température extrême, dont nous dépendons dans des applications industrielles exigeantes, il n'est pas négociable de s'assurer qu'ils durent et fonctionnent de manière optimale. Une discussion perspicace a récemment mis en lumière la durabilité des traces conductrices pour écrans tactiles, en comparant plus particulièrement les traces conductrices imprimées à l'encre d'argent et les traces conductrices en aluminium molybdène Molybdène (MAM). La conclusion ? Le MAM apparaît comme le meilleur choix pour ceux qui recherchent la durabilité et les performances à long terme. Voici pourquoi.
Le contexte : Test HAST 85/85
Pour préparer le terrain, nous avons d'abord abordé l'importance du test HAST 85/85, une méthode de test de fiabilité accélérée. Ce test expose les composants électroniques, tels que les traces conductrices des écrans tactiles, à des conditions de 85°C (185°F) et 85% d'humidité relative. Ces conditions extrêmes simulent la fiabilité à long terme des composants électroniques et permettent de détecter rapidement les défauts et les faiblesses potentiels.
La norme CEI/EN 60068-2-78 est une excellente procédure d'essai qui vous donne des lignes directrices pour la conception de votre test HAST.
Touch Screen Silver Migration
L'un des principaux problèmes posés par les traces conductrices imprimées à l'encre d'argent sur les écrans tactiles est la migration de l'argent. Ce phénomène se produit sous l'influence d'un champ électrique, où les ions argent migrent, formant des dendrites ou de minuscules filaments métalliques. Cette migration peut entraîner des courts-circuits, ce qui nuit gravement aux performances de l'appareil.
Le défi s'intensifie dans les conditions du test HAST 85/85. L'humidité et les températures élevées accélèrent considérablement la vitesse de migration de l'argent. Ainsi, lorsqu'elles sont soumises à des tests aussi stricts, les traces conductrices imprimées à l'encre d'argent, riches en argent, révèlent leur susceptibilité à cette réaction indésirable.
Pourquoi MAM se distingue
Le Molybdène-Aluminium-Molybdène (MAM), une structure d'empilement de couches minces généralement pulvérisées sur des substrats, apparaît comme l'alternative la plus fiable. Il y a plusieurs raisons à cela :
Stabilité inhérente : Contrairement à l'argent, les métaux du MAM - le molybdène (Mo) et l'aluminium (Al) - n'ont pas la même susceptibilité à la migration électrochimique. Cette stabilité fait du MAM un choix favorable, en particulier dans les applications où la résistance aux facteurs de stress environnementaux est vitale.
Application à but spécifique : Alors que les traces conductrices à l'encre d'argent sont souvent appréciées pour leur conductivité, leur rentabilité et leur facilité d'application, les traces conductrices MAM sont privilégiées lorsque la durabilité et la longévité sont primordiales. Leur robustesse face aux facteurs environnementaux en fait un choix inestimable pour les applications de haute performance.
Performance dans les conditions d'essai : Lorsqu'il est soumis à l'environnement difficile du test HAST 85/85, la résistance du MAM à des facteurs tels que la migration de l'argent devient évidente. Sa fiabilité et ses performances sous contrainte consolident sa position de choix supérieur.
Mise sous tension pendant le test
Il est important d'ajouter qu'il est nécessaire que l'appareil soit opérationnel pendant les tests. Le processus de migration de l'argent nécessite de l'électricité. Sans ce champ électrique, même dans des environnements riches en humidité, les ions d'argent restent stagnants. Ainsi, pour une évaluation précise des risques de migration de l'argent ou pour évaluer tout autre mécanisme de défaillance influencé par l'électricité, les dispositifs doivent être sous tension pendant le test. Cela garantit une évaluation complète des problèmes potentiels dans des conditions réelles ou accélérées. Certains contrôleurs d'écrans tactiles disposent d'un mode d'économie d'énergie activé après un certain laps de temps. Un écran tactile en mode veille rendra probablement le test obsolète. Il est judicieux de désactiver ce mode ou de déclencher des événements tactiles sur de courtes périodes.
Le temps est important
La migration vers l'argent est un processus lent et il n'est pas recommandé d'effectuer le test sur une période trop courte. Mais quelle est la durée suffisante ?
La durée pendant laquelle un test de stress hautement accéléré (HAST) doit être effectué peut varier en fonction de plusieurs facteurs :
Objectif de l'épreuve : L'objectif principal du test déterminera sa durée. Si vous cherchez à détecter rapidement les défaillances d'une nouvelle conception, la durée du test peut être plus courte. Inversement, si vous cherchez à simuler toute la durée de vie prévue d'un produit dans des conditions accélérées, le test sera naturellement plus long.
Produit/Application : Le type de produit ou d'application et sa durée de vie prévue influencent également la durée du test. Par exemple, les produits électroniques grand public destinés à durer quelques années peuvent être soumis à un test HAST d'une durée différente de celle d'un équipement industriel destiné à durer des décennies.
Normes ou lignes directrices spécifiques : Si vous adhérez à certaines normes ou lignes directrices industrielles, celles-ci peuvent spécifier des durées recommandées pour le test HAST ou des tests similaires.
Données d'essais antérieurs ou données historiques : Si vous disposez de données d'essais antérieurs ou de données historiques sur des produits ou des composants similaires, elles peuvent vous donner des indications sur les durées d'essais appropriées.
Facteurs accélérés : N'oubliez pas que le test HAST est un test accéléré, c'est-à-dire qu'il simule un stress prolongé sur une courte période. La détermination de la corrélation entre les conditions accélérées et le temps réel peut aider à fixer la durée du test. Par exemple, si 100 heures dans une chambre HAST correspondent à une année d'utilisation dans le monde réel (hypothétiquement), et que vous souhaitez tester la durabilité d'un produit sur cinq ans, vous pouvez effectuer le test pendant 500 heures.
En règle générale, les durées de test HAST les plus courantes dans l'industrie vont de 96 heures à 1 000 heures ou plus, en fonction des facteurs susmentionnés.
Toutefois, il est essentiel de consulter des ingénieurs en fiabilité, d'étudier les directives spécifiques à l'industrie et de prendre en compte les nuances propres au produit testé. La personnalisation de la durée du test en fonction de ces facteurs permettra d'obtenir des résultats significatifs et exploitables.
MAM le champion de la durabilité
La qualité de la technologie des écrans tactiles dépend de leur durabilité. Dans les environnements qui exigent des performances, une stabilité et une longévité de premier ordre, le choix entre l'encre argentée et les traces conductrices MAM devient évident. Le MAM, avec sa résistance inhérente aux conditions difficiles et sa performance prouvée dans le test HAST 85/85, se positionne comme le premier choix pour les traces conductrices durables des écrans tactiles. Pour les fabricants comme pour les consommateurs, opter pour le MAM, c'est opter pour la fiabilité et protéger les appareils contre les défaillances potentielles. Dans le contexte de la durabilité et de la fiabilité, MAM remporte incontestablement la palme.
