W szybko rozwijającej się dziedzinie elektroniki trwałość i niezawodność pozostają najważniejsze. W przypadku urządzeń takich jak ekrany dotykowe, na których polegamy codziennie, zapewnienie ich trwałości i optymalnego działania nie podlega negocjacjom. Wnikliwa dyskusja rzuciła ostatnio światło na trwałość śladów przewodzących ekranów dotykowych, w szczególności porównując ślady przewodzące drukowane srebrnym atramentem i ślady przewodzące molibdenu i glinu molibdenu (MAM). Wniosek? MAM staje się najlepszym wyborem dla osób poszukujących trwałości i długotrwałej wydajności. Oto dlaczego.
Kontekst: 85/85 Test HAST
Aby przygotować grunt, najpierw poruszyliśmy znaczenie testu 85/85 HAST, metody przyspieszonego testowania niezawodności. Ten test wystawia elementy elektroniczne, takie jak ślady przewodzące ekran dotykowy, na działanie warunków 85°C (185°F) i wilgotności względnej 85%. Takie ekstremalne warunki symulują długoterminową niezawodność elektroniki, szybko śledząc potencjalne wady i słabości.
IEC / EN 60068-2-78 to wspaniała procedura testowa, która daje wytyczne do projektowania testu HAST.
Niebezpieczeństwa migracji srebra
Jednym z głównych problemów związanych z drukowanymi srebrnym atramentem śladami przewodzącymi na ekranach dotykowych jest migracja srebra. Zjawisko to występuje pod wpływem pola elektrycznego, w którym jony srebra migrują, tworząc dendryty lub maleńkie włókna metaliczne. Ta migracja może prowadzić do zwarć, poważnie ograniczając wydajność urządzenia.
Wyzwanie nasila się w warunkach testu 85/85 HAST. Wilgoć i wysokie temperatury znacznie przyspieszają tempo migracji srebra. Tak więc, po poddaniu tak rygorystycznym testom, srebrny atrament drukował ślady przewodzące, bogate w srebro, ujawniają swoją podatność na tę niepożądaną reakcję.
Dlaczego MAM wyróżnia się
Molibden Aluminium Molibden (MAM), struktura stosu cienkich warstw zwykle rozpylanych na podłożach, pojawia się jako bardziej niezawodna alternatywa. Jest ku temu kilka powodów:
Stabilność wrodzona: 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 odporność na stresory środowiskowe jest niezbędna.
Aplikacja ukierunkowana na cel: Podczas gdy ślady przewodzące srebrny atrament często znajdują uznanie ze względu na ich przewodność, opłacalność i łatwość aplikacji, ślady przewodzące MAM są preferowane tam, gdzie trwałość i długowieczność mają pierwszeństwo. Ich odporność na czynniki środowiskowe sprawia, że są nieocenionym wyborem do zastosowań o wysokiej wydajności.
Wydajność w warunkach testowych: Po poddaniu trudnym środowisku testu 85/85 HAST, odporność MAM na czynniki takie jak migracja srebra staje się oczywista. Jego niezawodność i wydajność pod wpływem stresu umacniają jego pozycję jako najlepszego wyboru.
Włączanie: kluczowy czynnik testowy
Ważną informacją do dodania jest konieczność działania urządzenia podczas testów. Proces migracji srebra wymaga elektryczności. 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 wszelkich innych mechanizmów awarii pod wpływem elektryczności, urządzenia muszą być włączone podczas badania. Zapewnia to kompleksową ocenę potencjalnych problemów w warunkach rzeczywistych lub przyspieszonych. Niektóre kontrolery z ekranem dotykowym mają włączony tryb oszczędzania energii po pewnym czasie. Ekran dotykowy w trybie uśpienia prawdopodobnie sprawi, że test stanie się przestarzały. Sensowne jest wyłączenie tego trybu lub wywołanie zdarzeń dotykowych w krótkich odstępach czasu.
Czas jest ważny
Migracja srebra jest procesem powolnym i uruchamianie krótkiego okresu testowego nie jest zalecane. Ale jak lond jest wystarczająco długi?
Czas trwania wysoce przyspieszonego testu warunków skrajnych (HAST) może się różnić w zależności od kilku czynników:
Cel testu: Główny cel testu będzie kierował czasem jego trwania. Jeśli Twoim celem jest wczesne wykrywanie awarii w nowym projekcie, czas trwania testu może być krótszy. I odwrotnie, jeśli chcesz symulować całą oczekiwaną żywotność produktu w przyspieszonych warunkach, test będzie oczywiście dłuższy.
Produkt/zastosowanie: Rodzaj produktu lub zastosowania oraz jego zamierzona żywotność będą również miały wpływ na długość testu. Na przykład elektronika użytkowa, która ma trwać kilka lat, może mieć inny czas trwania HAST w porównaniu ze sprzętem przemysłowym, który ma trwać dziesięciolecia.
Szczegółowe standardy lub wytyczne: Jeśli przestrzegasz określonych standardów branżowych lub wytycznych, mogą one określać zalecany czas trwania testów HAST lub podobnych.
Poprzednie dane testowe lub dane historyczne: Jeśli masz poprzednie dane testowe lub dane historyczne dotyczące podobnych produktów lub komponentów, może to zapewnić wgląd w odpowiednie czasy trwania testów.
Czynniki przyspieszone: Pamiętaj, że HAST jest przyspieszonym testem, co oznacza, że symuluje długotrwały stres 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, możesz uruchomić test przez 500 godzin.
Ogólnie rzecz biorąc, typowe czasy trwania testów HAST, które można napotkać w branży, wahają się od 96 godzin do 1000 godzin lub więcej, w zależności od powyższych czynników.
Konieczne jest jednak skonsultowanie się z inżynierami niezawodności, zapoznanie się z wytycznymi branżowymi i rozważenie konkretnych niuansów testowanego produktu. Dostosowanie czasu trwania testu w oparciu o te czynniki zapewni znaczące i praktyczne wyniki.
Podsumowując: mistrz wytrzymałości
Technologia ekranu dotykowego jest tak dobra, jak jego trwałość. W środowiskach wymagających najwyższej wydajności, stabilności i trwałości wybór między srebrnym atramentem a śladami przewodzącymi MAM staje się jasny. MAM, dzięki swojej wrodzonej odporności na trudne warunki i sprawdzonej wydajności w teście 85/85 HAST, pozycjonuje się jako wiodący wybór dla trwałych śladów przewodzących ekran dotykowy. Zarówno dla producentów, jak i konsumentów wybór MAM oznacza niezawodność i zabezpieczenie urządzeń na wypadek potencjalnych awarii. W konkursie trwałości i niezawodności MAM niewątpliwie zdobywa koronę.