Problemas de design do teclado de silicone

Meu dispositivo usa um teclado de silicone para detectar um pressionamento de tecla em vez de um botão físico.

Após a instalação, ele funciona sem problemas, mesmo sem aplicar muita pressão no teclado.

No entanto, depois de um tempo (por exemplo, 2 meses), você precisará aplicar muita pressão no teclado antes que uma tecla seja detectada. Ele continua assim por um tempo e, em seguida, nenhuma tecla pode ser detectada novamente.

Então, abrimos, limpe os traços do teclado da PCB com "Espírito metilado". E funciona como novo. Em algum momento, vemos resíduos pretos nos traços de PCB do teclado, que parecem sair do condutor do teclado de silicone. Limpamos isso e tudo voltou ao normal.

Minha pergunta é como evitar esse problema.

Eletricidade e água são o problema. A lata no revestimento de solda crescerá uma estrutura cristalina e formará um óxido que não conduz muito bem. Passou muitos meses na década de 1980 resolvendo esse problema e o resultado final é usar uma placa de ouro. Não seja barato nisso. A empresa em que trabalhei na época processou muito o fornecedor por sua incompetência e eles eram grandes na indústria naquele momento.

Se você não pode selá-lo (e claramente não pode, porque pode limpar os contatos), a água entra. É inevitável.

Se você não puder comprar um revestimento de ouro decentemente grosso *, sugiro que você especifique o PCB com tinta condutora de carbono impressa. O HASL ou a chapa de estanho não serão confiáveis ​​a longo prazo e o que você experimentou é esperado. Níquel seria melhor, mas ainda não ótimo.

Você descobrirá que a tinta condutora é padrão na maioria dos controles remotos do consumidor, e algo assim é o que está do outro lado do contato (uma pílula de elastômero carregada de carbono).

Se você não conseguir encontrar fabricantes de PCB dispostos a fazer isso em suas quantidades, adquira o ouro (ele deve sempre ser revestido sobre uma camada de barreira de níquel) e pronto.

* O ENIG (ouro de imersão em níquel sem eletrólito) não é realmente recomendado para o uso do teclado - muito fino, com apenas alguns mícrons de espessura.

O ouro duro (eletrolítico) sobre o níquel é literalmente o padrão ouro para superfícies de contato. Infelizmente, o ouro tem um efeito negativo nas conexões de solda (normalmente há muito poucos átomos de ouro no ENIG para envolver seriamente as juntas na maioria das aplicações), portanto, ele deve ser limitado a áreas que não são soldadas ou deve ser removido posteriormente (como é o caso). detalhado no IPC J-STD ) para aplicações de alta confiabilidade.

J STD-001 A revisão “F” agora declara: (observe que a nova redação / alterações estão destacadas abaixo) 4.5.1 Remoção de ouro

A remoção do ouro é realizada para reduzir o risco de falha associada à solda fragilizada. A fragilidade do ouro não é uma anomalia visualmente inspecionável. Nos casos em que a análise determinou que existe uma condição de fragilização ao ouro, a fragilização ao ouro deve ser considerada um defeito; consulte o manual do IPC-HDBK-001 ou IPC-AJ-820 para obter orientação. Exceto como mencionado acima, o ouro será removido:

   a. From at least 95% of the surfaces to be soldered of the through-hole component leads with >2.54 μm [100 μin] gold thickness and all through-hole leads that will be hand soldered regardless of gold thickness.
   b. From 95% of all surfaces to be soldered of surface mount components regardless of gold thickness.
   c. From the surfaces to be soldered of solder terminals plated with >2.54 μm [100 μin] gold thickness and from all solder cup terminals, regardless of gold thickness.

Edição Final

Outro novo processo já está disponível.

• A tecnologia Nanofics usa um sistema de plasma seco de baixa pressão para depositar nanocoatings de fluoropolímeros que fornecem hidrofobicidade e / ou oleofobicidade permanentes . O sistema é inerentemente "verde" e não gera resíduos químicos; os revestimentos são livres de PFOA e PFOS. (Usado para tornar os celulares à prova d'água à prova de água, diferente de todos os produtos Asus e iOS (que possuo e vi falhas na umidade) que enferrujam com a umidade do fluxo corrosivo sem chumbo e sem limpeza)

Novos depósitos químicos 4-8 µin

A Uyemura introduziu um banho de imersão com redução assistida para clientes de cartão que exigem um depósito de ouro por imersão acima do padrão 1-2 µin no ENEPIG. Chamado TWX-40, este é um banho de reação mista - um híbrido de elite - que oferece imersão e modos de deposição autocatalíticos (sem eletrólitos).

O TWX-40 é uma alternativa comprovada a outras tentativas de obter depósitos mais pesados ​​de ouro no ENEPIG (Ni sem eletrodo, paládio sem eletrólito e imersão em ouro) Cu> Ni> Pa> Au

Pode ser quem tem os melhores controles de processo.

Tinta de carbono com prazo de validade curto ou ENIG devido à porosidade e distribuição uniforme do catalisador de paládio ou sentido C com o ruído dos dedos.

* Uma das maiores melhorias de processo foi um limite de densidade de ouro de saturação com revestimento sem pulso de monopolaridade. Eles agora usam um perfil de ruptura específico com períodos de pulsos de polaridade reversa, repetidos no perfil para as características desejadas e são mais rápidos e mais baratos que o tradicional ENIG ou EP

Isso também fornece depósitos mais finos de ouro e maior densidade para menos porosidade.

Em qualquer caso, são sugeridas análises de CPk ou 3 sigma na relação SNR com ciclos de calor de umidade acelerados. SNR mínimo de 10 piores casos sem limiar de significado de inclinação em todas as condições. Os dedos robóticos, no entanto, não reproduzem o toque humano com um golpe lateral. por exemplo, a Bosch possui terríveis sensores de toque de baixa sensibilidade em alguns aparelhos (devido a variações de capacitância dos dedos e configurações internas muito altas)

Outra é uma fina película plástica entre condutores metalizados na membrana de uretano e os eletrônicos medem apenas a alteração da capacitância.

Anedota

(lembra-me de uma lavagem automática de carros com dígitos para código de lavagem em Toronto e os botões de membrana foram arrancados com chaves e canetas porque os usuários frenéticos queriam lavar o carro sem atrasos.)

A tinta de carbono funciona, mas mais suave e a confiabilidade depende do excesso de pressão abrasiva do usuário, o que também pode ser um problema de confiabilidade. Meu chaveiro antigo e o abridor de porta de garagem de carro antigo usavam isso e estão se desgastando agora.

Detalhes

O ouro de imersão em níquel eletrolítico (ENIG) é um tipo de revestimento de superfície usado para PCB com uma fina camada de ouro de imersão, que protege o níquel da oxidação usando um catalisador de paládio, enquanto o níquel é galvanizado sobre cobre.

O ENIG possui várias vantagens sobre os revestimentos de superfície mais convencionais (e mais baratos), como o HASL (solda), incluindo excelente planaridade da superfície, boa resistência à oxidação e boa usabilidade para superfícies de contato não tratadas, como comutadores de membrana e pontos de contato.

O padrão IPC IPC-4552 cobre a qualidade e outros aspectos do acabamento ENIG em placas de circuito impresso. O IPC-7095 cobre alguns recursos relacionados ao "black pad", como a chamada aparência de trincas na lama e o pico de protrusão de níquel

Ref.

De outros

O outro requisito dos comutadores de membrana é ter pelo menos 15 mm de espaço livre para o dedo humano ou uma camada de isolamento plástico com proteção contra quebra de 15kV contra ESD.