Per dispositivi come i touch screen a temperature estreme, a cui ci affidiamo nelle applicazioni industriali più esigenti, garantire che durino e funzionino in modo ottimale è fondamentale. Recentemente, un'interessante discussione ha fatto luce sulla durata delle tracce conduttive per touch screen, confrontando in particolare le tracce conduttive stampate con inchiostro d'argento e le tracce conduttive in alluminio molibdeno molibdeno (MAM). La conclusione? Il MAM emerge come la scelta superiore per chi cerca durata e prestazioni a lungo termine. Ecco perché.
Il contesto: Test HAST 85/85
Per preparare il terreno, abbiamo prima accennato all'importanza del test 85/85 HAST, un metodo di test di affidabilità accelerato. Questo test espone i componenti elettronici, come le tracce conduttive dei touchscreen, a condizioni di 85°C (185°F) e 85% di umidità relativa. Queste condizioni estreme simulano l'affidabilità a lungo termine dei componenti elettronici, evidenziando rapidamente potenziali difetti e debolezze.
La norma IEC/EN 60068-2-78 è una splendida procedura di prova che fornisce una linea guida per la progettazione del test HAST.
Migrazione dell'argento del touch screen
Uno dei problemi principali delle tracce conduttive stampate con inchiostro d'argento nei touch screen è la migrazione dell'argento. Questo fenomeno si verifica sotto l'influenza di un campo elettrico, dove gli ioni d'argento migrano, formando dendriti o piccoli filamenti metallici. Questa migrazione può portare a cortocircuiti, compromettendo gravemente le prestazioni del dispositivo.
La sfida si intensifica nelle condizioni del test 85/85 HAST. L'umidità e le alte temperature accelerano notevolmente la velocità di migrazione dell'argento. Pertanto, quando vengono sottoposte a questi test rigorosi, le tracce conduttive stampate con inchiostro d'argento, ricche di argento, rivelano la loro suscettibilità a questa reazione avversa.
Perché MAM si distingue
Il molibdeno-alluminio-molibdeno (MAM), una struttura a pila di film sottili tipicamente sputati su substrati, emerge come l'alternativa più affidabile. Le ragioni sono molteplici:
Stabilità intrinseca: A differenza dell'argento, i metalli presenti nel MAM - molibdeno (Mo) e alluminio (Al) - non hanno la stessa suscettibilità alla migrazione elettrochimica. Questa stabilità rende l'MAM una scelta favorevole, soprattutto nelle applicazioni in cui la resistenza agli stress ambientali è fondamentale.
Applicazioni mirate: Mentre le tracce conduttive in inchiostro d'argento sono spesso apprezzate per la loro conduttività, economicità e facilità di applicazione, le tracce conduttive in MAM sono preferite quando la durata e la longevità hanno la precedenza. La loro resistenza ai fattori ambientali le rende una scelta preziosa per le applicazioni ad alte prestazioni.
Performance in condizioni di prova: Quando viene sottoposto al difficile ambiente del test HAST 85/85, la resistenza del MAM a fattori quali la migrazione dell'argento diventa evidente. La sua affidabilità e le sue prestazioni sotto stress ne consolidano la posizione di scelta superiore.
Accensione durante il test
Una nota importante da aggiungere è la necessità di avere il dispositivo operativo durante i test. Il processo di migrazione dell'argento necessita di elettricità per avvenire. Senza questo campo elettrico, anche in ambienti ricchi di umidità, gli ioni d'argento rimangono stagnanti. Pertanto, per una valutazione accurata dei rischi di migrazione dell'argento o per valutare qualsiasi altro meccanismo di guasto influenzato dall'elettricità, i dispositivi devono essere accesi durante il test. Questo garantisce una valutazione completa dei potenziali problemi in condizioni reali o accelerate. Alcuni controller per touch screen hanno una modalità di risparmio energetico attivata dopo un certo intervallo di tempo. Un touch screen in modalità sleep probabilmente renderà il test obsoleto. È opportuno disattivare questa modalità o attivare eventi di tocco in brevi periodi di tempo.
Il tempo è importante
La migrazione dell'argento è un processo lento e non è consigliabile eseguire il test per un periodo troppo breve. Ma quanto tempo è sufficiente?
La durata di uno stress test altamente accelerato (HAST) può variare in base a diversi fattori:
Obiettivo del test: L'obiettivo primario del test ne determina la durata. Se l'obiettivo è l'individuazione precoce dei guasti in un nuovo progetto, la durata del test potrebbe essere più breve. Al contrario, se si vuole simulare l'intera durata di vita prevista di un prodotto in condizioni accelerate, il test sarà naturalmente più lungo.
Prodotto/Applicazione: Anche il tipo di prodotto o di applicazione e la durata prevista influiscono sulla durata del test. Per esempio, l'elettronica di consumo che dovrebbe durare pochi anni potrebbe essere sottoposta a una durata HAST diversa rispetto alle apparecchiature industriali destinate a durare decenni.
Norme o linee guida specifiche: Se vi attenete a determinati standard o linee guida del settore, questi potrebbero specificare la durata raccomandata per i test HAST o simili.
Dati di test precedenti o dati storici: Se disponete di dati di test precedenti o di dati storici su prodotti o componenti simili, questi possono fornire indicazioni sulla durata appropriata dei test.
Fattori accelerati: Ricordate che l'HAST è un test accelerato, cioè simula uno stress prolungato in un breve periodo. Determinare la correlazione tra le condizioni accelerate e il tempo reale può aiutare a stabilire la durata del test. Per esempio, se 100 ore in una camera HAST corrispondono a un anno di utilizzo reale (ipoteticamente) e si vuole testare la durata di cinque anni di un prodotto, si potrebbe eseguire il test per 500 ore.
In generale, le durate dei test HAST più comuni che si possono incontrare nel settore vanno da 96 ore a 1.000 ore o più, a seconda dei fattori di cui sopra.
Tuttavia, è essenziale consultare gli ingegneri dell'affidabilità, studiare le linee guida specifiche del settore e considerare le sfumature specifiche del prodotto da testare. La personalizzazione della durata del test in base a questi fattori garantirà risultati significativi e perseguibili.
MAM il campione della durata
La tecnologia touchscreen è valida solo quanto la sua durata. Negli ambienti che richiedono prestazioni, stabilità e durata di alto livello, la scelta tra l'inchiostro d'argento e le tracce conduttive MAM diventa chiara. MAM, grazie alla sua intrinseca resistenza alle condizioni più difficili e alle prestazioni comprovate nel test HAST 85/85, si posiziona come la scelta principale per le tracce conduttive durevoli per touchscreen. Per i produttori e i consumatori, scegliere MAM significa abbracciare l'affidabilità e proteggere i dispositivi da potenziali guasti. Nel contesto della durata e dell'affidabilità, MAM si aggiudica senza dubbio la corona.
