急速に進化するエレクトロニクスの分野では、耐久性と信頼性が依然として最優先事項です。私たちが日常的に依存しているタッチスクリーンのようなデバイスの場合、それらが長持ちし、最適に機能することを保証することは交渉の余地がありません。洞察に満ちた議論は最近、導電性タッチスクリーントレースの耐久性、特に銀インク印刷された導電性トレースとモリブデンアルミニウムモリブデン(MAM)導電性トレースの比較に光を当てました。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にとって優れた選択肢として浮上しています。その理由をご説明します。
コンテキスト: 85/85 HASTテスト
その舞台を設定するために、まず、加速信頼性試験法である85/85 HAST試験の意義に触れました。このテストでは、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)および85%の相対湿度の条件にさらします。このような極端な条件は、電子機器の長期的な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テストを設計するためのガイドラインを提供するための素晴らしいテスト手順です。
銀の移住の危険
タッチスクリーンに銀インクで印刷された導電性トレースの主な懸念事項の1つは、銀の移動です。この現象は、銀イオンが移動して樹状突起または小さな金属フィラメントを形成する電界の影響下で発生します。この移行は短絡につながり、デバイスのパフォーマンスを大幅に低下させる可能性があります。
この課題は、85/85 HASTテストの条件下で激化します。湿気と高温は銀の移動速度をかなり速くします。したがって、このような厳格なテストを受けると、銀が豊富な導電性トレースを印刷した銀インクは、この副作用に対する感受性を明らかにします。
MAMが際立っている理由
モリブデンアルミニウムモリブデン(MAM)は、通常、基板上にスパッタリングされる薄膜のスタック構造であり、より信頼性の高い代替品として浮上しています。これにはいくつかの理由があります。
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)は、電気化学的移動に対して同じ感受性を持っていません。この安定性により、MAMは、特に環境ストレス要因に対する耐性が不可欠なアプリケーションにおいて、好ましい選択肢となります。
目的主導型アプリケーション:銀インクの導電性トレースは、その導電性、費用対効果、および適用の容易さのためにしばしば好まれますが、耐久性と寿命が優先される場合はMAM導電性トレースが好まれます。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にとって非常に貴重な選択肢となります。
試験条件下での性能:85/85 HAST試験の厳しい環境にさらされると、銀の移動などの要因に対するMAMの耐性が明らかになります。ストレス下での信頼性と性能は、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。
電源投入:重要なテスト要素
追加すべき重要な注意点は、テスト中にデバイスを動作させる必要があることです。銀の移行プロセスが発生するには電気が必要です。この電界がなければ、水分が豊富な環境でも銀イオンは停滞したままです。したがって、銀の移行リスクを正確に評価したり、電気的に影響を受けるその他の故障メカニズムを評価したりするには、テスト中にデバイスの電源をオンにする必要があります。これにより、現実世界または加速された条件下での潜在的な問題を包括的に評価できます。一部のタッチスクリーンコントローラーでは、一定の時間が経過すると省電力モードが有効になっています。スリープモードのタッチスクリーンは、テストを廃止する可能性があります。 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ことは理にかなっています。
時間は重要です
シルバーマイグレーションは遅いプロセスであり、テスト期間を短くすることはお勧めしません。しかし、どのくらいのロンドが十分な長さですか?
高加速ストレステスト(HAST)を実行する期間は、いくつかの要因によって異なります。
テストの目的:テストの主な目標は、その期間をガイドします。新しい設計で早期の障害検出を目指している場合は、テスト期間が短くなる可能性があります。逆に、加速された状態で製品の予想寿命全体をシミュレートする場合は、当然テストが長くなります。
製品/アプリケーション:製品またはアプリケーションの種類とその意図寿命もテストの長さに影響します。たとえば、数年続くと予想される家電製品は、数十年続くことを意図した産業機器とは異なるHAST期間を経験する可能性があります。
特定の標準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は、HAST または同様のテストの推奨期間が指定されている場合があります。
以前のテストデータまたは履歴データ:同様の製品またはコンポーネントに関する以前のテストデータまたは履歴データがある場合は、適切なテスト期間に関する洞察を提供できます。
加速要因:HASTは加速テストであり、短期間で長時間のストレスをシミュレートすることを意味します。加速された条件が実際の時間とどのように相関しているかを判断すると、テスト期間を設定するのに役立ちます。たとえば、HASTチャンバーでの100時間が(仮に)実際の使用の1年に対応し、製品の5年間の耐久性をテストすることを目指す場合、テストを500時間実行できます。
一般に、業界で遭遇する可能性のある一般的なHASTテスト期間は、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。
ただし、信頼性エンジニアに相談し、業界固有のガイドラインを検討し、テスト対象の製品の特定のニュアンスを検討することが不可欠です。これらの要因に基づいてテスト期間をカスタマイズすると、有意義で実用的な結果が得られます。
結論:耐久性チャンピオン
タッチスクリーン技術は、その耐久性と同じくらい優れています。一流の性能、安定性、および寿命が要求される環境では、銀インクとMAM導電性トレースのどちらを選択するかが明確になります。MAMは、困難な条件に対する固有の耐性と85/85 HASTテストで実証済みの性能を備えており、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の地位を確立しています。メーカーと消費者の両方にとって、MAMを選択することは、潜在的な障害に対する信頼性と将来性のあるデバイスを採用することを意味します。耐久性と信頼性のコンテストでは、MAMが間違いなく王冠を獲得します。