§§のような過酷な温度のタッチスクリーン§§のようなデバイスは、要求の厳しい産業用アプリケーションで頼りになるものですが、その耐久性と最適な性能を確保することは譲れません。最近、導電性タッチ スクリーン トレースの耐久性について、特に銀インク印刷導電性トレースとモリブデン アルミニウム Molybdenum (MAM) 導電性トレースを比較した、洞察に満ちた議論が行われました。結論は?MAMは、耐久性と長期的なパフォーマンスを求める人々にとって、より優れた選択肢であることが明らかになった。その理由は以下の通りである。

その理由85/85HASTテスト

まず最初に、加速信頼性試験法である 85/85 HAST 試験の意義について説明します。この試験では、タッチスクリーンの導電性トレースなどの電子部品を 85°C(185°F)、相対湿度 85% の条件に曝します。このような極端な条件は、電子機器の長期信頼性をシミュレートし、潜在的な欠陥や弱点を迅速に追跡します。

IEC/EN 60068-2-78は、HAST試験を設計するためのガイドラインとなる素晴らしい試験手順です。

タッチスクリーン・シルバーマイグレーション

銀インクで印刷されたタッチスクリーンの導電性トレースに関する主な懸念事項の一つは、銀のマイグレーションです。この現象は電界の影響下で発生し、銀イオンが移動して樹状突起や小さな金属フィラメントを形成します。このマイグレーションは短絡につながる可能性があり、デバイスの性能を著しく低下させます。

85/85HASTテストの条件下では、この問題はさらに深刻になる。湿気と高温は、銀のマイグレーション速度を大幅に速めます。そのため、このような厳しい試験を受けると、銀インクで印刷された導電性トレースは、銀が豊富に含まれているにもかかわらず、このような悪影響を受けやすいことが明らかになる。

MAMが際立つ理由

モリブデン・アルミニウム・モリブデン(MAM)は、一般的に基板上にスパッタリングされた薄膜のスタック構造であり、より信頼性の高い選択肢として浮上している。これにはいくつかの理由がある:

1.固有の安定性:銀とは異なり、MAMの金属であるモリブデン(Mo)とアルミニウム(Al)には、電気化学的なマイグレーションに対する感受性がありません。この安定性により、特に環境ストレスへの耐性が重要な用途では、MAMは有利な選択肢となります。

2.目的主導のアプリケーション:銀インク導電性トレースは、その導電性、費用対効果、アプリケーションの容易さにより、しばしば支持されますが、MAM導電性トレースは、耐久性と寿命が優先される場合に支持されます。環境要因に対する堅牢性により、高性能アプリケーションの貴重な選択肢となります。

3.試験条件下での性能:85/85HASTテストの厳しい環境にさらされたとき、MAMの銀マイグレーションなどの要因に対する耐性が明らかになります。その信頼性とストレス下での性能は、優れた選択肢としての地位を確固たるものにしています。

テスト中の電源オン

重要な注意点として、テスト中にデバイスを動作させる必要があることを付け加えておきます。銀の移動プロセスには電気が必要です。この電場がなければ、たとえ水分の多い環境であっても、銀イオンは停滞したままです。従って、銀マイグレーションのリスクを正確に評価するため、あるいはその他の電気的影響を受ける故障メカニズムを評価するためには、試験中デバイスの電源が入っていなければなりません。これにより、実環境または加速条件下での潜在的な問題を総合的に評価することができます。タッチスクリーンのコントローラーには、一定時間経過後に省電力モードが有効になるものがあります。タッチスクリーンがスリープモードになると、テストが無効になる可能性が高い。 このモードを無効にするか、短時間でタッチ イベントをトリガーするのが合理的です。

時間が重要

銀の移行には時間がかかるため、テスト期間を短くすることは推奨されません。しかし、どのくらいの期間が十分なのでしょうか?

高加速ストレステスト(HAST)を実施すべき期間は、いくつかの要因によって異なります:

1.テストの目的:試験の目的**:試験の主な目的は、その期間を決定する指針となります。新規設計の早期故障検出を目的とする場合、試験期間は短くなる可能性があります。逆に、加速条件下で製品の期待寿命全体をシミュレートするのであれば、試験時間は当然長くなります。

2.製品/用途:製品またはアプリケーションの種類とその意図される寿命も、試験の長さに影響します。例えば、数年の使用が期待される民生用電子機器と、数十年の使用が期待される産業用機器とでは、HASTの試験期間が異なる場合があります。

3.特定の規格またはガイドライン:特定の業界標準またはガイドラインに準拠している場合、HASTまたは同様の試験の推奨期間が指定されている可能性があります。

4.以前の試験データまたは過去のデータ:類似の製品や部品に関する過去の試験データや履歴データがある場合、適切な試験時間に関する洞察を得ることができます。

5.加速要因:HASTは加速試験であり、短期間で長時間の応力をシミュレートすることを意味します。加速条件が現実の時間とどのように相関するかを判断することは、試験期間を設定するのに役立ちます。例えば、HASTチャンバーでの100時間が実世界での1年間の使用に相当し(仮に)、製品の5年間の耐久性を試験することを目的としている場合、500時間試験を実施することが考えられます。

一般的に、業界で遭遇する可能性のある一般的なHAST試験時間は、上記の要因に応じて、96時間から1,000時間以上の範囲です。

しかし、信頼性エンジニアに相談し、業界固有のガイドラインを研究し、試験対象の製品固有のニュアンスを考慮することが不可欠です。これらの要因に基づいて試験時間をカスタマイズすることで、有意義で実用的な結果を得ることができます。

#耐久性チャンピオンのMAM

タッチスクリーンテクノロジーは耐久性があってこそのものです。トップクラスの性能、安定性、寿命が要求される環境では、銀インクかMAM導電性トレースかの選択が明確になります。MAMは、厳しい条件に対する固有の耐性と、85/85 HASTテストでの実証された性能を備えており、耐久性のあるタッチスクリーン導電性トレースの主要な選択肢として位置づけられています。メーカーにとっても消費者にとっても、MAMを選択することは、信頼性を受け入れ、潜在的な故障からデバイスを守ることを意味します。耐久性と信頼性の観点から、MAMは間違いなく栄冠を手にする。

Christian Kühn

Christian Kühn

更新日時: 03. 4月 2024
読書時間: 9 分