W przypadku urządzeń takich jak ekrany dotykowe pracujące w ekstremalnych temperaturach, na których polegamy w wymagających zastosowaniach przemysłowych, zapewnienie ich trwałości i optymalnej wydajności nie podlega negocjacjom. Wnikliwa dyskusja rzuciła ostatnio światło na trwałość przewodzących ścieżek ekranu dotykowego, w szczególności porównując ścieżki przewodzące drukowane srebrnym atramentem i ścieżki przewodzące molibdenowo-aluminiowe molibdenowe (MAM). Wniosek? MAM okazuje się być najlepszym wyborem dla tych, którzy szukają trwałości i długoterminowej wydajności. Oto dlaczego.
Kontekst: Test 85/85 HAST
Aby przygotować scenę, najpierw poruszyliśmy znaczenie testu 85/85 HAST, przyspieszonej metody testowania niezawodności. Test ten wystawia komponenty elektroniczne, takie jak ścieżki przewodzące ekranu dotykowego, na działanie temperatury 85°C (185°F) i wilgotności względnej 85%. Takie ekstremalne warunki symulują długoterminową niezawodność elektroniki, szybko wykrywając potencjalne wady i słabości.
IEC/EN 60068-2-78 to wspaniała procedura testowa, która daje wytyczne do zaprojektowania testu HAST.
Migracja srebrnego ekranu dotykowego
Jednym z głównych problemów związanych z przewodzącymi ścieżkami drukowanymi srebrnym tuszem w ekranach dotykowych jest migracja srebra. Zjawisko to występuje pod wpływem pola elektrycznego, w którym jony srebra migrują, tworząc dendryty lub małe metalowe włókna. Migracja ta może prowadzić do zwarć, poważnie ograniczając wydajność urządzenia.
Wyzwanie to nasila się w warunkach testu 85/85 HAST. Wilgoć i wysokie temperatury znacznie przyspieszają migrację srebra. Tak więc, gdy poddawane są tak rygorystycznym testom, ścieżki przewodzące drukowane srebrnym atramentem, bogate w srebro, ujawniają swoją podatność na tę niekorzystną reakcję.
Dlaczego MAM się wyróżnia
Molibden Aluminium Molibden (MAM), struktura stosu cienkich warstw zwykle napylanych na podłoża, wyłania się jako bardziej niezawodna alternatywa. Jest ku temu kilka powodów:
Nieodłączna stabilność: W przeciwieństwie do srebra, metale w MAM - molibden (Mo) i aluminium (Al) - nie mają takiej samej podatności na migrację elektrochemiczną. Ta stabilność sprawia, że MAM jest korzystnym wyborem, szczególnie w zastosowaniach, w których istotna jest odporność na czynniki środowiskowe.
Zastosowanie zgodne z przeznaczeniem: Podczas gdy ścieżki przewodzące z tuszem srebrnym często znajdują zwolenników ze względu na ich przewodność, opłacalność i łatwość aplikacji, ścieżki przewodzące MAM są preferowane tam, gdzie trwałość i długowieczność mają pierwszeństwo. Ich odporność na czynniki środowiskowe sprawia, że są nieocenionym wyborem do zastosowań wymagających wysokiej wydajności.
Wydajność w warunkach testowych: Po poddaniu wymagającemu środowisku testu 85/85 HAST, odporność MAM na czynniki takie jak migracja srebra staje się oczywista. Jego niezawodność i wydajność pod obciążeniem umacniają jego pozycję jako najlepszego wyboru.
Włączanie podczas testów
Ważną uwagą, którą należy dodać, jest konieczność posiadania działającego urządzenia podczas testów. Proces migracji srebra wymaga energii elektrycznej. Bez tego pola elektrycznego, nawet w środowiskach bogatych w wilgoć, jony srebra pozostają w stagnacji. W związku z tym, w celu dokładnej oceny ryzyka migracji srebra lub oceny innych mechanizmów awarii pod wpływem elektryczności, urządzenia muszą być włączone podczas testu. Zapewnia to kompleksową ocenę potencjalnych problemów w rzeczywistych lub przyspieszonych warunkach. Niektóre kontrolery ekranów dotykowych mają włączony tryb oszczędzania energii po określonym czasie. Ekran dotykowy w trybie uśpienia prawdopodobnie sprawi, że test będzie nieaktualny. Sensowne jest wyłączenie tego trybu lub wyzwalanie zdarzeń dotykowych w krótkich okresach czasu.
Czas jest ważny
Migracja srebra jest powolnym procesem i zbyt krótki okres testowy nie jest zalecany. Ale jak długi okres jest wystarczający?
Czas trwania wysoce przyspieszonego testu obciążeniowego (HAST) może się różnić w zależności od kilku czynników:
Cel testu: Podstawowy cel testu będzie wyznaczał czas jego trwania. Jeśli celem jest wczesne wykrycie awarii w nowym projekcie, czas trwania testu może być krótszy. I odwrotnie, jeśli chcesz zasymulować cały oczekiwany okres eksploatacji produktu w przyspieszonych warunkach, test będzie oczywiście dłuższy.
Produkt/zastosowanie: Rodzaj produktu lub zastosowania i jego zamierzona żywotność również wpłyną na długość testu. Na przykład elektronika użytkowa, która ma przetrwać kilka lat, może być poddawana innym testom HAST niż sprzęt przemysłowy, który ma przetrwać dziesięciolecia.
Specyficzne normy lub wytyczne: Jeśli przestrzegasz określonych norm lub wytycznych branżowych, mogą one określać zalecany czas trwania testów HAST lub podobnych.
Dane z poprzednich testów lub dane historyczne: Jeśli posiadasz dane z poprzednich testów lub dane historyczne dotyczące podobnych produktów lub komponentów, mogą one zapewnić wgląd w odpowiednie czasy trwania testów.
Czynniki przyspieszone: Należy pamiętać, że HAST jest testem przyspieszonym, co oznacza, że symuluje długotrwałe obciążenie w krótkim czasie. Określenie, w jaki sposób przyspieszone warunki korelują z czasem rzeczywistym, może pomóc w ustaleniu czasu trwania testu. Na przykład, jeśli 100 godzin w komorze HAST odpowiada jednemu rokowi rzeczywistego użytkowania (hipotetycznie), a celem jest przetestowanie pięcioletniej trwałości produktu, można przeprowadzić test przez 500 godzin.
Ogólnie rzecz biorąc, typowe czasy trwania testów HAST, które można napotkać w branży, wynoszą od 96 godzin do 1000 godzin lub więcej, w zależności od powyższych czynników.
Konieczne jest jednak skonsultowanie się z inżynierami ds. niezawodności, zapoznanie się z wytycznymi branżowymi i uwzględnienie specyficznych niuansów testowanego produktu. Dostosowanie czasu trwania testu w oparciu o te czynniki zapewni znaczące, przydatne wyniki.
MAM mistrzem trwałości
Technologia ekranu dotykowego jest tak dobra, jak jej trwałość. W środowiskach, które wymagają najwyższej wydajności, stabilności i trwałości, wybór między srebrnym atramentem a ścieżkami przewodzącymi MAM staje się jasny. MAM, ze swoją nieodłączną odpornością na trudne warunki i sprawdzoną wydajnością w teście 85/85 HAST, pozycjonuje się jako wiodący wybór dla trwałych ścieżek przewodzących do ekranów dotykowych. Zarówno dla producentów, jak i konsumentów, wybór MAM oznacza niezawodność i zabezpieczenie urządzeń na przyszłość przed potencjalnymi awariami. W kontekście trwałości i niezawodności, MAM bez wątpienia zdobywa koronę.
