Masalah Desain Keypad Silikon


9

Perangkat saya menggunakan keypad silikon untuk mendeteksi penekanan tombol daripada tombol fisik.

Setelah pengaturan, ini bekerja dengan lancar, bahkan tanpa menekan tombol.

Namun, setelah beberapa saat (katakanlah 2 bulan), Anda harus memberi banyak tekanan pada bantalan tombol sebelum kunci terdeteksi. Terus seperti ini untuk sementara waktu, dan kemudian tidak ada tombol yang dapat dideteksi lagi.

Jadi kami membuka, membersihkan jejak keypad PCB dengan "Spirit methylated". Dan itu bekerja kembali seperti baru. Kadang-kadang, kita melihat residu hitam pada jejak keypad PCB, yang tampaknya berasal dari konduktor keypad silikon. Kami menghapus ini dan semuanya kembali normal.

Pertanyaan saya adalah bagaimana cara menghindari masalah ini.

masukkan deskripsi gambar di sinimasukkan deskripsi gambar di sini


14
Kontak Anda harus berlapis emas. Kaleng dengan solder atau berlapis perak akan menimbulkan korosi.
brhans

Saya telah melihat yang lain yang tidak berlapis emas, dan terlihat perak .... dan itu tidak bertindak seperti ini.
Paul A.

3
Kami menggunakan pelapisan emas pada keyboard peralatan kantor untuk ekspor di seluruh dunia, jadi dalam semua jenis kelembapan, dan tidak memiliki masalah keyboard. Anda dapat menimbang biaya tambahan pelapisan emas dengan biaya tambahan untuk mengganti atau memperbaiki perangkat. Sulit membayangkan bahwa biaya yang pertama mendekati yang terakhir. Temukan di pertama pergi untuk analisis akar penyebab.
TonyM

3
Saya telah melihat bantalan silikon konduktif berkualitas sangat buruk yang dengan mudah meninggalkan bagian dari diri mereka sendiri pada permukaan kontak dan di mana semua yang harus saya lakukan adalah membeli beberapa bantalan konduktif berkualitas baik dan masalahnya benar-benar hilang. Anda memiliki banyak saran bagus yang berfokus pada permukaan papan yang ditingkatkan. Tetapi semua itu tidak akan membantu dalam kasus yang saya ingat. Itu bantalan, diri mereka sendiri, dan penggantian dengan kualitas yang lebih baik menyembuhkan masalah.
Jonk

Jawaban:


22

Listrik dan air adalah masalahnya. Timah dalam pelapisan solder akan menumbuhkan struktur kristal dan membentuk oksida yang tidak melakukan dengan sangat baik. Menghabiskan berbulan-bulan di tahun 1980-an menyelesaikan masalah ini dan intinya adalah menggunakan plat emas. Jangan murah dalam hal ini. Perusahaan tempat saya bekerja saat itu menggugat banyak uang kepada pemasok karena ketidakmampuan mereka dan mereka besar dalam industri pada waktu itu.

Jika Anda tidak bisa menutupnya (dan jelas Anda tidak bisa karena Anda bisa membersihkan kontak) maka air akan masuk. Tidak bisa dihindari.


Saya melihat. Pertama, kami memiliki beberapa yang kami yakin air tidak bisa masuk dan masih beraksi buruk. Saya benar-benar terbuka untuk pergi berlapis emas. Tetapi saya perlu memastikan bahwa tidak ada hal lain yang dapat menyebabkan masalah ini. Seperti saya katakan, kami memiliki beberapa yang tidak berlapis emas dan berfungsi tanpa masalah ini.
Paul A.

Biarkan saya menambahkan bahwa kami tidak menggunakan pasta solder pada kontak pad kunci PCB.
Paul A.

6
Teknologi keypad yang kami gunakan pada era 80-an adalah membran plastik yang direkatkan dan disegel tetapi air masuk karena keypad dibuat di lingkungan yang tidak dikontrol kelembaban. Jika Anda berpikir bahwa tikar karet akan menghentikan kelembapan maka Anda menipu diri sendiri. Setiap kali Anda membukanya untuk membersihkannya, air masuk melalui kelembaban udara.
Andy alias

Sebagian besar silikon juga cukup terbuka untuk uap air, jadi meskipun Anda berpikir Anda menyegel semuanya, keypad akan membiarkan uap air melaluinya yang dapat menyebabkan masalah di kemudian hari (kondensasi, kelembaban terlalu tinggi, dll.).
Arsenal

Komentar tentang hanya menggunakan emas asli adalah berita lama. Seperti yang saya katakan, Kontrol Proses telah sangat meningkatkan uyemura.com/pcb-finishes_ENIG.htm dan pemilihan vendor adalah kuncinya. uyemura.com/pcb-finishes_ENIG.htm Catatan 2 versi sangat tahan korosi .... GoBright® TWX-40 & KAT SP ENIG
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

13

Jika Anda tidak mampu membeli pelapis emas * tebal yang layak, saya sarankan Anda menentukan PCB dengan tinta konduktif karbon yang dicetak. HASL atau pelat timah tidak akan dapat diandalkan dalam jangka panjang dan apa yang Anda alami diharapkan. Nikel akan lebih baik, tetapi masih belum bagus.

Anda akan menemukan bahwa tinta konduktif adalah standar pada sebagian besar kendali jarak jauh konsumen, dan sesuatu seperti itulah yang ada di sisi lain kontak (pil elastomer yang mengandung karbon).

Jika Anda tidak dapat menemukan pembuat PCB bersedia melakukan itu dalam jumlah Anda, dapatkan emas (itu harus selalu disuplai berlapis di atas lapisan penghalang nikel) dan lakukanlah.


* ENIG (emas perendaman nikel electroless) tidak benar-benar sangat direkomendasikan untuk penggunaan keypad - terlalu tipis, hanya beberapa mikron tebal.

Emas keras (elektrolitik) di atas nikel adalah standar baku untuk permukaan kontak. Sayangnya, emas memiliki efek negatif pada koneksi solder (biasanya ada terlalu sedikit atom emas di ENIG untuk secara serius mempererat sambungan untuk sebagian besar aplikasi) sehingga harus dibatasi pada area yang tidak disolder atau harus dihilangkan kemudian (seperti dirinci dalam IPC J-STD ) untuk aplikasi dengan keandalan tinggi.

J STD-001 Revisi “F” sekarang menyatakan: (perhatikan bahwa kata-kata baru / perubahan disorot di bawah ini) 4.5.1 Penghapusan Emas

Pemindahan emas dilakukan untuk mengurangi risiko kegagalan yang terkait dengan solder embrittled. Embrittlement emas bukan merupakan anomali yang dapat diperiksa secara visual. Dalam kasus di mana analisis telah menentukan ada kondisi embrittlement emas, embrittlement emas akan dianggap cacat, lihat buku pegangan IPC-HDBK-001 atau IPC-AJ-820 untuk panduan. Kecuali sebagaimana disebutkan di atas, emas harus dihilangkan:

   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.

Jelas, saya harus pergi berlapis emas ke depan karena saya bisa berhubungan dengan sebagian besar masalah yang dijelaskan di sini. Namun, saya memiliki sekitar 100 papan PCB dengan saya berlapis timah. Bisakah saya mendapatkan tinta konduktif karbon dan melakukannya sendiri?
Paul A.

1
(Saya merasa konyol karena lupa tinta karbon dalam komentar saya di atas, panggilan baik SP dan @ TonyStewartEEsince75) Kami menggunakan tinta karbon pada produk kemudian dengan yang di komentar di atas, sekali lagi untuk ekspor di seluruh dunia ke kantor dan kelembaban. Kami mengirim setidaknya 20.000 mesin. Kami sama sekali tidak memiliki masalah dengan keyboard dan menggunakannya untuk tes, menggunakan solenoida untuk menekan tombol lebih dari satu juta kali sebagai hidup yang ditentukan. Departemen pengujian kami sangat gung-ho dan rig uji ini mengklik melalui keyboard selama beberapa bulan.
TonyM

Jika Anda memiliki papan yang tidak berpenghuni, saya tidak melihat alasan mengapa Anda tidak dapat mencetak tinta di atas area tombol, tetapi jika Anda belum pernah melakukan skrining sutra sebelumnya dan tidak memiliki fasilitas untuk menyembuhkan tinta (mungkin hanya air cure) pada suhu / waktu tertentu) mungkin lebih banyak masalah daripada nilainya.
Spehro Pefhany

@SpehroPefhany jelas, saya perlu mencetak tinta di atas area tombol ASAP dan saya terbiasa dengan sablon, karena kami menggunakannya untuk mencetak sutra di laboratorium PCB prototyping kami. Tetapi apakah ada spesifik yang harus diwaspadai, seperti; ketebalan tinta, suhu air cure, dll. Saya memandang ke digikey untuk membeli tinta karbon, tetapi saya melihat digikey.com/product-detail/en/chemtronics/CW2000/CW2000-ND/… dapatkah ini melakukannya?
Paul A.

Saya akan mencoba untuk mendapatkan sesuatu yang lebih seperti ini dan periksa pemasok terlebih dahulu mengenai aplikasi Anda.
Spehro Pefhany

2

Edisi Terlambat

Proses baru lainnya sekarang tersedia.

  • Teknologi Nanofics menggunakan tekanan rendah, sistem plasma kering untuk menyimpan nanopolating fluoropolymer yang menyediakan hidrofobik permanen dan / atau oleophobisitas. Sistem ini secara inheren "hijau," dan tidak menghasilkan limbah kimia; pelapis bebas PFOA dan PFOS. (Digunakan untuk membuat ponsel kedap air tidak seperti setiap produk Asus dan iOS (yang saya miliki dan terlihat gagal karena lembab) yang berkarat dengan kelembaban dari korosif bebas timah tanpa fluks bersih)

Simpanan Kimia Baru 4-8 μin

Uyemura telah memperkenalkan rendaman perendaman berbantuan reduksi untuk pelanggan dewan yang menginginkan deposit emas imersi di atas standar 1-2 μin pada ENEPIG. Disebut TWX-40, ini adalah bak reaksi campuran - hibrida elit - yang memberikan mode pengendapan dan autokatalitik (tanpa listrik).

TWX-40 adalah alternatif terbukti untuk upaya lain untuk mencapai deposit emas lebih berat pada ENEPIG, (Ni tanpa listrik kemudian tanpa listrik Palladium kemudian perendaman Emas) Cu> Ni> Pa> Au


Ini mungkin datang ke siapa yang memiliki kontrol proses yang lebih baik.

Tinta Karbon dengan umur simpan pendek atau ENIG dari porositas dan pemerataan katalis paladium atau C sense dengan noise jari.

* Salah satu Peningkatan Proses terbesar adalah batas kepadatan emas saturasi dengan pelapisan electroless pulsa monopolaritas. Mereka sekarang menggunakan profil burst spesifik dengan periode pulsa polaritas terbalik, diulang dalam profil untuk karakteristik yang diinginkan dan lebih cepat dan lebih murah daripada ENIG atau EP tradisional

Ini juga menyediakan deposit emas yang lebih halus dan kepadatan yang lebih tinggi untuk mengurangi porositas.

Dalam setiap kasus, analisis CPk atau 3 sigma pada rasio SNR dengan siklus panas kelembaban dipercepat disarankan. Min SNR dari 10 kasus terburuk tanpa condong makna ambang batas di bawah semua kondisi. Namun jari-jari robot tidak meniru sentuhan manusia dengan gesekan samping. misalnya Bosch memiliki sensor sentuh sensitivitas rendah yang mengerikan di beberapa peralatan (karena variasi kapasitansi jari dan pengaturan internal terlalu tinggi)

Lain adalah film plastik tipis antara konduktor logam pada membran uretan dan elektronik hanya mengukur perubahan kapasitansi.

Anekdot

(mengingatkan saya pada cuci mobil otomatis dengan angka untuk kode cuci di Toronto dan tombol membran dicungkil dengan kunci dan pena karena pengguna yang panik ingin mobil mereka dicuci tanpa penundaan.)

Tinta karbon berfungsi tetapi lebih lunak dan keandalan tergantung pada tekanan abrasif berlebih pengguna yang juga bisa menjadi masalah keandalan. Keyfob dan pembuka pintu garasi mobil lama saya menggunakan ini dan sudah usang sekarang.

Detail

Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG) adalah jenis pelapisan permukaan yang digunakan untuk PCB dengan lapisan tipis emas imersi, yang melindungi nikel dari oksidasi menggunakan katalis Palladium sementara Nikel adalah pelapisan tanpa listrik di atas tembaga.

ENIG memiliki beberapa keunggulan dibandingkan pelapisan permukaan yang lebih konvensional (dan lebih murah) seperti HASL (solder), termasuk planaritas permukaan yang sangat baik, ketahanan oksidasi yang baik, dan kegunaan yang baik untuk permukaan kontak yang tidak dirawat seperti sakelar membran dan titik kontak.

Standar IPC IPC-4552 mencakup kualitas dan aspek-aspek lain dari penyelesaian ENIG pada papan sirkuit cetak. IPC-7095 mencakup beberapa fitur "pad hitam" terkait seperti apa yang disebut penampilan retak lumpur dan lonjakan tonjolan nikel

Ref

Lain

Persyaratan lain dari sakelar membran adalah untuk memiliki setidaknya 15mm izin udara ke jari manusia atau lapisan isolasi plastik dengan perlindungan kerusakan 15kV terhadap ESD ..


Penginderaan kapasitif adalah ide yang bagus. Saya belum memikirkan hal ini tetapi mikrokontroler dengan komparator dengan mode kapasitif akal (misalnya EFM32G) harus dapat melakukannya tanpa perubahan pada keypad, bukan?
Michael

Tergantung bagaimana kunci Anda dialamatkan. Cortex menggunakan 8 paralel Cap ke ground input ke osilator RC disetel untuk mendeteksi switching. Itu tidak akan berfungsi jika Anda menggunakan muxing kolom baris. Tetapi jika Anda Row-Column mux sinyal 1MHz maka Anda dapat mengukur penurunan tegangan dengan puncak dioda dan pembusukan atau penjepit baris aktif dan histeresis yang sesuai (1 / 3Vss tpy) di gerbang Schmitt. Pelapisan ENIG adalah 1-2u "flash Au plating 2 ~ 3u" dan pelapisan Au yang baik 20 ~ 30u "untuk emas. Saya pikir adhesi tergantung pada kekasaran permukaan. <1u" terlalu halus mungkin menjadi masalah.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

2
Uh .. Apakah hanya saya dan preferensi visual saya, atau apakah gumpalan besar yang lama pada awalnya tidak perlu?
quetzalcoatl
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.