車両、機械アーム、または輸送用パレットに搭載されるディスプレイは、輸送と使用サイクルに耐えられることを証明する必要があります。振動および衝撃試験は、その証明を得るための手段ですが、適切なプロファイル、適切なレベル、そして実際に解釈できるレポートを要求した場合に限ります。このガイドでは、試験の種類、振動プロファイルとマーケティング上の主張の違い、そして「振動試験済み」のディスプレイを受け入れる前にサプライヤーに提示すべきチェックリストについて説明します。
ディスプレイが振動に弱い理由
ディスプレイが振動によって故障する原因は、電子的なものではなく機械的なものです。一般的な故障の連鎖は以下のとおりです。
コネクタとFPCの摩耗― 繰り返し曲げると、はんだ接合部が破損したり、コネクタの接点が摩耗したりして、断続的な信号や信号が途切れる原因となります。
バックライト部品― LEDのはんだ接合部や導光管の取り付け部が、持続的な加速によってずれたり、ひび割れたりする。
LCDセルへのストレス― ガラスセルは剛性が高いため、高レベルの取り付け応力が集中すると、光漏れやセルの損傷を引き起こす可能性があります。
ハウジングと締結具の緩み― ネジやスペーサーが時間の経過とともに緩み、アセンブリの共振特性が変化する。
そのため、振動試験の結果は、試験対象のサンプル構成に対してのみ有効です。取り付け方法、コネクタ、ケーブル配線などによって結果が変わるからです。同じパネルでも、ある試験装置では合格しても、別の試験装置では不合格になることがあります。
振動試験プロファイル：正弦波、ランダム波、およびレベル
ディスプレイテストでは、主に3種類のプロファイルタイプが用いられます。
テストを指定する際には、プロファイルタイプ、周波数範囲、レベル（振幅、加速度、またはPSD）、および軸ごとの継続時間の4つの値が必要です。これらの4つの値がない状態で「振動テスト済み」と謳っても、何とも比較できません。
衝撃試験：半正弦波および落下レベル
衝撃試験では、短時間で高エネルギーのパルスを照射します。一般的な試験方法は2種類あります。
半正弦波衝撃とは、一定のピーク値（例えば数十G）と持続時間を持つ単一の加速度パルスです。これは、荷役作業や機械との衝突などの衝撃をシミュレートします。
落下試験とは、定められた高さから定められた表面に自由落下させる試験であり、通常はむき出しのパネルではなく、梱包されたユニットまたは取り付けられたアセンブリに対して実施される。
パルス波形と試料の取り付け方法がなければ、衝撃レベルは意味をなしません。ピーク値、持続時間または波形、軸、パルス数、および試験中に試料に電源が供給されているかどうかを明記してください。
振動試験済みディスプレイの合格基準
合格基準のないテストは、資格認定ではなく実験である。合格とは、テスト開始前に測定可能な成果として定義すべきである。
テスト中およびテスト後に機能的な不具合は発生しなかった（電源投入、画像表示、タッチ操作など）。
機械的な損傷がないこと：亀裂、緩んだ留め具、変形した取り付け部、またはシールの剥離がないこと。
試験に起因する視覚的な欠陥（光漏れ、ムラ、ピクセル損傷など）は一切発生していません。
最終的な導通チェックを含め、テスト後にコネクタとFPCの健全性が確認されました。
外観上の欠陥が1つで製品が不合格となるのか、それとも機能的な不具合のみで不合格となるのかを事前に決定しておくこと。その基準は試験計画書に明記しておく必要があり、報告書が届いてからでっち上げてはならない。
振動規格：IEC 60068およびMIL-STD-810
標準規格はプロファイルを参照可能な方法へと変換します。最もよく目にする2つの系統は以下のとおりです。
IEC 60068-2-64（ランダム振動）、-6（正弦波）、および-29（衝撃）は、ディスプレイサプライヤーによって広く引用されている工業用試験方法です。
MIL-STD-810、メソッド514（振動）およびメソッド516（衝撃）は、米国軍の試験方法であり、環境に合わせてレベルを調整する手順が定められているため、市販の堅牢製品にも使用されています。
本稿で言及する試験方法番号および試験条件は、標準規格に基づいています。IEC規格と軍事規格の選択、および両規格の比較については、プロジェクトの規格比較ガイドで解説しています。熱、湿度、高度に関する試験方法は、それぞれ別のトピックとして個別に解説しています。
すべての条項を暗記する必要はありません。必要なのは、試験の再現性を確保するために、規格、方法、レベル、サンプル状態を明記した報告書です。
サプライヤー向けチェックリスト：報告書、サンプル、治具
メソッドの明確性— 標準、条項、プロファイルタイプ、周波数範囲、レベル、期間、軸。
サンプル識別情報― モデル番号、改訂版、取り付け構成、およびサンプルがお客様の製品と一致するかどうか。
治具の説明― サンプルがどのように取り付けられたか。報告書に記載がない場合は、写真の提供を依頼してください。
電源供給の有無にかかわらず、振動中の機能テストは、テスト後の検査のみの場合よりも厳格である。
合格基準と結果― 報告書には、合意された基準とサンプルごとの測定結果を記載する必要があります。
複数のサンプルを採取する ― 1つのサンプルが合格しただけでは、一貫性についてほとんど証明できない。何個のユニットが検査されたのかを尋ねる。
サプライヤーが概要しか提供できない場合は、基となるレポートを要求してください。レポートが別のモデルのものであったり、手作業で作成されたサンプルのものであったりする場合は、お客様の構成を検証するものではありません。
よくある質問
ディスプレイにとって重要な振動試験とは？
お客様の環境に合わせた試験方法：輸送・車両用にはランダム振動、共振チェックには正弦波振動、取り扱い用には衝撃または落下試験。適切な試験方法とレベルは、製品の使用状況に基づいて決定されます。
正弦波振動とランダム振動の違いは何ですか？
正弦波振動は一度に1つの周波数のみを適用するため、共振を見つけるのに適しています。一方、ランダム振動は周波数帯域全体にエネルギーを分散させるため、実際の輸送環境や動作環境をより良くシミュレートできます。
ディスプレイはどの程度の衝撃に耐えられるべきか？
それは、用途、パッケージ、および取り付け方法によって異なります。ピーク加速度、パルス形状、軸、およびパルス数を、名前付きメソッドで指定してください。すべての製品に適合する普遍的なレベルはありません。
振動試験報告書には何を含めるべきですか？
規格と方法、プロファイルの種類、周波数範囲とレベル、軸ごとの期間、サンプル識別情報と改訂版、治具の説明、合格基準、およびサンプルごとの結果。
ディスプレイの振動または衝撃に関する要件を定義する場合は、用途（車両、機械、輸送手段など）と対象環境をお送りください。CDTechは、産業用LCD製品群向けの試験方法と証拠チェックリストを作成いたします。レビューを開始するには、当社までお問い合わせください。