В быстро развивающейся области электроники долговечность и надежность остаются первостепенными. Для таких устройств, как сенсорные экраны, на которые мы полагаемся ежедневно, обеспечение их долговечности и оптимальной работы не подлежит обсуждению. Проницательная дискуссия недавно пролила свет на долговечность проводящих следов сенсорного экрана, в частности, сравнивая проводящие дорожки, напечатанные серебряными чернилами, и проводящие следы молибдена, алюминия, молибдена (MAM). Вывод? MAM становится лучшим выбором для тех, кто ищет долговечность и долгосрочную производительность. И вот почему.
Контекст: тест HAST 85/85
Чтобы подготовить почву, мы сначала коснулись значения теста 85/85 HAST, ускоренного метода проверки надежности. В ходе этого испытания электронные компоненты, такие как проводящие дорожки сенсорного экрана, подвергаются воздействию условий 85 ° C (185 ° F) и относительной влажности 85%. Такие экстремальные условия имитируют долгосрочную надежность электроники, быстро отслеживая потенциальные дефекты и слабые места.
IEC/EN 60068-2-78 - замечательная процедура испытаний, которая дает вам рекомендации по разработке теста HAST.
Опасности миграции серебра
Одной из основных проблем, связанных с проводящими следами, напечатанными серебряными чернилами, на сенсорных экранах является миграция серебра. Это явление происходит под действием электрического поля, куда мигрируют ионы серебра, образуя дендриты или крошечные металлические нити. Эта миграция может привести к короткому замыканию, что серьезно снизит производительность устройства.
Проблема усиливается в условиях теста 85/85 HAST. Влага и высокие температуры значительно ускоряют скорость миграции серебра. Таким образом, при таком строгом тестировании серебряные чернила напечатали проводящие следы, богатые серебром, выявляют их восприимчивость к этой побочной реакции.
Почему MAM выделяется
Молибден-алюминий Молибден (MAM), структура стека из тонких пленок, обычно напыляемых на подложки, становится более надежной альтернативой. На это есть несколько причин:
Врожденная стабильность: В отличие от серебра, металлы в MAM - молибден (Mo) и алюминий (Al) - не имеют одинаковой восприимчивости к электрохимической миграции. Эта стабильность делает MAM выгодным выбором, особенно в тех случаях, когда устойчивость к стрессовым факторам окружающей среды имеет жизненно важное значение.
** Целевое применение **: В то время как проводящие следы серебряных чернил часто пользуются популярностью из-за их проводимости, экономичности и простоты нанесения, проводящие следы MAM предпочтительны там, где приоритет отдается прочности и долговечности. Их устойчивость к факторам окружающей среды делает их бесценным выбором для высокопроизводительных приложений.
Производительность в условиях испытаний: При воздействии сложных условий теста 85/85 HAST становится очевидной устойчивость MAM к таким факторам, как миграция серебра. Его надежность и производительность под нагрузкой укрепляют его позиции в качестве превосходного выбора.
Включение: ключевой фактор тестирования
Важным замечанием, которое следует добавить, является необходимость обеспечения работоспособности устройства во время тестирования. Для того, чтобы процесс миграции серебра происходил, требуется электричество. Без этого электрического поля даже в богатых влагой средах ионы серебра остаются застойными. Таким образом, для точной оценки рисков миграции серебра или для оценки любых других механизмов отказа с электрическим воздействием устройства должны быть включены во время испытания. Это обеспечивает всестороннюю оценку потенциальных проблем в реальных или ускоренных условиях. Некоторые контроллеры сенсорного экрана имеют режим энергосбережения, включенный через определенный промежуток времени. Сенсорный экран в спящем режиме, скорее всего, сделает тест устаревшим. Имеет смысл отключать этот режим или запускать события в касание через короткие промежутки времени.
Время важно
Миграция серебра — это медленный процесс, и не рекомендуется сокращать тестовый период. Но насколько он достаточно длинный?
Продолжительность, в течение которой должен выполняться высокоускоренный стресс-тест (HAST), может варьироваться в зависимости от нескольких факторов:
Цель теста: Основная цель теста будет определять его продолжительность. Если вы стремитесь к раннему обнаружению неисправностей в новой конструкции, продолжительность теста может быть короче. И наоборот, если вы хотите смоделировать весь ожидаемый срок службы продукта в ускоренных условиях, тест, естественно, будет более длительным.
Продукт/Применение: Тип продукта или приложения и его предполагаемый срок службы также будут влиять на продолжительность теста. Например, потребительская электроника, которая, как ожидается, прослужит несколько лет, может иметь другую продолжительность HAST по сравнению с промышленным оборудованием, рассчитанным на десятилетия.
Специальные стандарты или рекомендации: Если вы придерживаетесь определенных отраслевых стандартов или рекомендаций, в них может быть указана рекомендуемая продолжительность HAST или аналогичных тестов.
Предыдущие тестовые данные или исторические данные: Если у вас есть предыдущие тестовые данные или исторические данные по аналогичным продуктам или компонентам, они могут предоставить информацию о соответствующей продолжительности тестирования.
Ускоренные факторы: Помните, что HAST - это ускоренный тест, то есть он имитирует длительный стресс за короткий период. Определение того, как ускоренные условия коррелируют с реальным временем, может помочь установить продолжительность теста. Например, если 100 часов в камере HAST соответствуют одному году реального использования (гипотетически), и вы стремитесь проверить пятилетнюю долговечность продукта, вы можете провести тест в течение 500 часов.
Как правило, общая продолжительность тестирования HAST, с которой вы можете столкнуться в отрасли, колеблется от 96 часов до 1,000 часов и более, в зависимости от вышеперечисленных факторов.
Тем не менее, важно проконсультироваться с инженерами по надежности, изучить отраслевые рекомендации и учесть конкретные нюансы тестируемого продукта. Настройка продолжительности теста на основе этих факторов обеспечит значимые и действенные результаты.
В заключение: чемпион по долговечности
Технология сенсорного экрана хороша настолько, насколько хороша ее долговечность. В средах, где требуется высочайшая производительность, стабильность и долговечность, выбор между серебряными чернилами и проводящими дорожками MAM становится очевидным. MAM, с присущей ему устойчивостью к сложным условиям и доказанной производительностью в тесте 85/85 HAST, позиционирует себя как ведущий выбор для прочных проводящих дорожек сенсорного экрана. Как для производителей, так и для потребителей выбор MAM означает надежность и защиту устройств в будущем от потенциальных сбоев. В соревновании долговечности и надежности МАМ, несомненно, занимает первое место.