Дисплей может выглядеть идеально на стенде, но выйти из строя через шесть месяцев эксплуатации, если в окружающей среде происходят перепады температуры, сохраняется высокая влажность или падает давление. Существуют испытания на надежность, позволяющие выявить эти неисправности до начала поставок продукта. В этом руководстве объясняются стандартные группы испытаний дисплеев — термоциклирование, влажность, термический шок и высота над уровнем моря — что означают эти условия и как читать протокол испытаний, чтобы понять, прошел ли ваш дисплей испытания или просто выдержал их.
Матрица тестов защищенных дисплеев: что запускать
Не для каждого дисплея требуется каждый тест. Создайте матрицу из среды разработки продукта:
Разумная исходная матрица для промышленного дисплея включает в себя термоциклирование, выдерживание при повышенной влажности и — если того требует применение — термический шок или воздействие высоты. Добавляйте испытания только тогда, когда этого требуют условия окружающей среды; каждое дополнительное испытание требует времени и образцов.
Термоциклирование: циклы, время выдержки и диапазоны
Термоциклирование многократно перемещает дисплей между максимальными и минимальными значениями температуры. Параметры, определяющие тест, следующие:
Диапазон температур — это пределы высоких и низких температур, которые должны охватывать условия эксплуатации и хранения изделия.
Время выдержки — это продолжительность пребывания образца в каждой из крайних точек, достаточная для того, чтобы дисплей достиг целевой температуры.
Количество циклов — обычно от десятков до сотен, в зависимости от ожидаемого срока службы в полевых условиях и используемого стандарта.
Переходное поведение — происходит ли изменение постепенно или мгновенно (постепенное изменение — это термическое циклирование; мгновенное изменение ближе к термическому шоку).
Количество циклов и время выдержки определяются стандартами или моделью надежности; в отчете они должны быть указаны, поскольку фраза «термоциклирование пройдено» без каких-либо условий ничего не доказывает о вашей среде.
Испытание на влажность: время выдержки и погрешности.
Тестирование на влажность предполагает воздействие на дисплей высокой относительной влажности и повышенной температуры в течение заданного времени. Классические условия — 85°C при 85% относительной влажности, обычно в течение сотен или тысячи часов, и это стандартный метод, а не гарантия качества продукта. Важны два усовершенствования:
Продолжительность выдержки : кратковременная выдержка выявляет основные повреждения; длительная выдержка создает коррозию и пути диффузии.
Предвзятость — работа дисплея с питанием во время замачивания ускоряет электрохимический отказ и является более строгим требованием, чем замачивание без питания.
Если образование конденсата представляет собой реальный риск в полевых условиях, то испытание на образование конденсата или определение точки росы может быть более репрезентативным, чем испытание на установившуюся влажность. Укажите, от какого вида отказа вы защищаетесь, а затем выберите метод, который подвергает его нагрузке.
Термошок: время переноса и количество циклов
Термический шок перемещает образец между горячей и холодной камерами (или ваннами) за очень короткое время. Напряжение возникает из-за скорости изменения температуры: разные материалы расширяются с разной скоростью, и быстрые переходы концентрируют это напряжение в местах соединений, герметизации и паяных швов.
Время переноса — скорость перемещения образца между зонами; более короткий перенос означает более сильный шок.
Разница температур — разница между тепловым и холодным пределами — определяет несоответствие коэффициентов теплового расширения.
Количество циклов — термошок обычно выполняется в течение меньшего количества циклов, чем термоциклирование, поскольку каждый последующий цикл наносит больший вред.
Испытание на термошок проводится при открывании дверей, циклах мойки или любых других резких перепадах температуры. Для более репрезентативного теста при постепенных сезонных изменениях используется испытание на термоциклирование.
Испытания дисплеев на высоту и давление
Испытания на высоте снижают атмосферное давление для имитации высоты. Для дисплеев низкое давление важно по двум причинам: в герметичных узлах может возникать перепад давления, который создает нагрузку на уплотнения и корпуса, а в негерметичных узлах поведение может меняться в зависимости от плотности воздуха. В ходе испытания задается эквивалентная высота (или абсолютное давление) и время выдержки, а после воздействия проверяется целостность уплотнений и нормальная работа дисплея.
Если ваш продукт перевозится самолетом, через горные перевалы или находится в герметичном шкафу с перепадами внутреннего давления, включите в матрицу условия высоты. Если он никогда не покидает уровень моря, испытание увеличивает стоимость, не предоставляя дополнительной информации.
Интерпретация протоколов испытаний: критерии прохождения и примеры.
Отчет о надежности полезен только в том случае, если вы можете связать условия его составления с вашим продуктом. Читайте его в следующем порядке:
Условия — диапазон, время выдержки, время переноса, влажность, давление и количество циклов; соответствуют ли они вашим требованиям?
Примерная информация — модель, версия и количество протестированных образцов.
Функциональная проверка — когда дисплей был включен и проверен: во время, после или только в конце?
Определение понятия «неудача» — что считалось неудачей, и какие дефекты были обнаружены, но приняты?
Результаты по каждому образцу — сводная информация о проценте прошедших проверку не скрывает, какие именно образцы не прошли проверку и по какой причине; подробная информация по каждому образцу показывает риск.
Значения параметров испытаний, приведенные в данной статье (температура, влажность, давление и количество циклов), являются стандартными условиями методики, а не техническими характеристиками продукта. Перед тем как указывать эти параметры в своей спецификации, уточните применимые условия для вашего проекта у поставщика и в соответствии с выбранным стандартом.
Создание матрицы на основе анализа окружающей среды также подразумевает определение того, что тестировать на уровне модуля, а что — на уровне продукта. Поставщик модуля может сертифицировать саму панель, сборку FPC или репрезентативный модуль; корпус, окончательный монтаж и тепловые характеристики системы относятся к проверке вашего продукта. Разделите матрицу соответствующим образом: тесты модуля доказывают, что дисплей выдерживает свои пределы, а тесты продукта доказывают, что ваш корпус и интеграция защищают его. Модуль, прошедший только термоциклирование, не означает, что герметичный продукт не прошел ничего — каждый слой должен иметь свои собственные доказательства.
Когда поступят отчеты, сверьте их с требованиями, прежде чем принимать их:
Соответствует ли протестированный диапазон температур вашим рабочим и складским пределам с запасом?
Были ли количество и конфигурация образцов репрезентативными для производственного процесса?
Был ли дисплей включен и работоспособен во время или после каждого стресс-теста?
Соответствуют ли определения причин отказов критериям, указанным в спецификации?
Часто задаваемые вопросы
Какие тесты подтверждают надежность дисплея?
Испытания, соответствующие вашим условиям окружающей среды: термоциклирование для оценки перепадов температуры, воздействие влажности для оценки влажности помещений, термошок для оценки резких перепадов температуры и воздействие высоты для оценки изменения давления. Вибрация и удары оценивают механические нагрузки отдельно.
Что такое термоциклирование для дисплеев?
Многократное перемещение дисплея между тепловыми и холодными пределами с заданным временем выдержки и количеством циклов позволяет выявить повреждения припоя, герметизации и материала, вызванные расширением и сжатием.
Зачем измерять влажность при 85/85%?
Температура 85°C при относительной влажности 85% — это широко используемый режим ускоренного воздействия, который вызывает коррозию, протечки и деградацию материала быстрее, чем это происходило бы при влажности окружающей среды.
Что имитирует высотное тестирование?
Сниженное давление воздуха на высоте, создающее нагрузку на герметичные корпуса и гарантирующее, что изменение давления не нарушит герметичность и не повлияет на работу дисплея.
Если вы разрабатываете матрицу испытаний на надежность для вашей среды отображения, отправьте условия эксплуатации (перепады температуры, влажность, высота над уровнем моря, рабочий цикл), и CDTech сможет порекомендовать, какие испытания необходимо провести и что должен показать отчет. Начните с промышленного ассортимента ЖК-дисплеев или свяжитесь с нами.