Дисплей, предназначенный для транспортировки на транспортном средстве, манипуляторе станка или транспортном поддоне, должен доказать свою устойчивость к перевозкам и рабочему циклу. Доказательства этого получают с помощью испытаний на вибрацию и удары — но только если вы запросите правильный профиль, правильные уровни и отчет, который вы сможете интерпретировать. В этом руководстве объясняются типы испытаний, разница между профилем вибрации и маркетинговым заявлением, а также контрольный список, который необходимо предоставить поставщику, прежде чем принять дисплей, "прошедший испытания на вибрацию".
Почему дисплеи выходят из строя из-за вибрации
Дисплеи выходят из строя из-за вибрации по механическим, а не электронным причинам. Обычно происходит следующая цепочка отказов:
Износ разъемов и гибких печатных плат — многократные изгибы приводят к обрыву паяных соединений или повреждению контактов разъемов, вызывая прерывистый или отсутствующий сигнал.
Компоненты подсветки — паяные соединения светодиодов и крепления световода смещаются или трескаются при длительном ускорении.
Напряжение в ячейке ЖК-дисплея — стеклянная ячейка жесткая; концентрированное напряжение при монтаже может привести к утечке света или повреждению ячейки при высоких уровнях.
Ослабление корпуса и крепежных элементов — винты и стойки со временем выкручиваются, изменяя резонансные характеристики узла.
Именно поэтому результаты вибрационных испытаний действительны только для проверенной конфигурации образца: способ крепления, разъемы и прокладка кабелей — все это влияет на результат. Одна и та же панель может пройти испытание в одном приспособлении, но не пройти в другом.
Профили вибрационных испытаний: синусоидальный, случайный и многоуровневый.
В тестировании дисплеев преобладают три типа профилей:
При указании типа испытания необходимо указать четыре параметра: тип профиля, частотный диапазон, уровень (амплитуда, ускорение или спектральная плотность мощности) и продолжительность по каждой оси. Заявление о том, что «проверено на вибрацию», без указания этих четырех параметров не может быть сопоставлено ни с чем.
Испытания на ударопрочность: полусинусоидальный сигнал и уровни падения напряжения.
При проведении испытаний на электрошок используется короткий импульс высокой энергии. Наиболее распространены два типа импульсов:
Полусинусоидальный удар — одиночный импульс ускорения с заданным пиковым значением (например, десятки g) и длительностью. Он имитирует удары, такие как столкновения при погрузке и разгрузке, а также удары о детали оборудования.
Испытания на падение — свободное падение с заданной высоты на заданную поверхность, обычно проводимые на упакованном устройстве или смонтированном узле, а не на голой панели.
Уровни шока бессмысленны без формы импульса и способа крепления образца. Укажите пиковое значение, длительность или форму волны, ось, количество импульсов и наличие питания на образце во время испытания.
Критерии соответствия для дисплеев, прошедших испытания на вибрацию.
Тест без критериев прохождения — это эксперимент, а не квалификация. Под прохождением теста подразумеваются измеримые результаты, полученные до начала теста:
Отсутствие функциональных сбоев во время или после тестирования (включение питания, отображение изображения и сенсорное управление).
Отсутствие механических повреждений: трещин, ослабленных крепежных элементов, деформированных точек крепления или отслоившихся уплотнений.
Визуальных дефектов обнаружено не было: утечки света, мура-эффекта или повреждения пикселей, связанных с тестированием.
После тестирования, включая окончательную проверку целостности цепи, подтверждена целостность разъема и гибкой печатной платы.
Заранее определите, является ли дефект единичным косметическим дефектом основанием для отказа в приемке устройства или же отказу подлежат только функциональные неисправности; критерий должен быть заложен в плане испытаний, а не придуман после получения отчета.
Стандарты вибрации: IEC 60068 и MIL-STD-810
Стандарты превращают профили в методы, позволяющие получать рекомендации. Две семьи, с которыми вы будете встречаться чаще всего:
IEC 60068-2-64 (случайная вибрация), -6 (синусоидальная) и -29 (удар) — промышленные методы испытаний, широко используемые поставщиками дисплеев.
MIL-STD-810, Метод 514 (вибрация) и Метод 516 (удар) — методы, используемые в армии США, также применяются в коммерческих изделиях повышенной прочности, с процедурами адаптации уровней к условиям окружающей среды.
В данной статье номера методов и условия испытаний являются стандартными справочными данными. Выбор между стандартами IEC и военными стандартами, а также сравнение этих семейств стандартов рассматриваются в руководстве по сравнению стандартов проекта ; методы, учитывающие термические условия, влажность и высоту, являются отдельными темами, рассматриваемыми отдельно.
Вам не нужно запоминать каждый пункт. Вам нужен отчет, в котором указаны стандарт, метод, уровни и штат, в котором проводится тест, чтобы его результаты были воспроизводимы.
Контрольный список для поставщиков: отчеты, образцы и оснастка.
Понятие «методология» — стандарт, пункт, тип профиля, диапазон частоты, уровень, продолжительность, оси.
Идентификатор образца — номер модели, версия, конфигурация крепления и соответствие образца вашему серийному образцу.
Описание приспособления — способ крепления образца; если в отчете это не описано, запросите фотографию.
Независимо от наличия или отсутствия питания , функциональное тестирование в условиях вибрации требует более строгих мер, чем просто проверка после тестирования.
Критерии соответствия и результаты — в отчете должны быть указаны согласованные критерии и измеренные результаты для каждого образца.
Многократное тестирование образцов — положительный результат одного образца мало что говорит о стабильности результатов; спросите, сколько единиц было протестировано.
Если поставщик может предоставить только сводную информацию, запросите основной отчет. Если отчет составлен на основе другой модели или изготовлен вручную, он не соответствует вашей конфигурации.
Часто задаваемые вопросы
Какие вибрационные испытания важны для дисплеев?
Для проверки соответствия условиям эксплуатации подойдут следующие виды испытаний: случайная вибрация для транспортировки и транспортных средств, синусоидальные колебания для проверки резонанса, а также удары или падения для оценки удобства обращения с продуктом. Соответствующий метод и уровни испытаний определяются сценарием использования вашего продукта.
В чём разница между синусоидальными и случайными колебаниями?
Синусоидальные колебания воздействуют на одну частоту за раз и хорошо подходят для поиска резонансов; случайные колебания распределяют энергию по частотному диапазону и лучше имитируют реальные условия транспортировки и эксплуатации.
Какой уровень ударопрочности должен выдерживать дисплей?
Это зависит от вашего применения, упаковки и способа монтажа. Укажите пиковое ускорение, форму импульса, оси и количество импульсов с помощью соответствующего метода; универсального уровня, подходящего для каждого продукта, не существует.
Что должно включать в себя протокол вибрационных испытаний?
Стандарт и метод, тип профиля, частотный диапазон и уровень, продолжительность на ось, идентификатор и версия образца, описание приспособления, критерии соответствия и результаты для каждого образца.
Если вы определяете требования к вибрации или ударопрочности дисплея, укажите область применения (транспортное средство, машина, транспорт) и целевую среду. Компания CDTech сможет сопоставить это с методом тестирования и контрольным списком для промышленного ассортимента ЖК-дисплеев — свяжитесь с нами , чтобы начать проверку.