실리콘 키패드 디자인 문제


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내 장치는 실리콘 버튼을 사용하여 물리적 버튼이 아닌 키 누름을 감지합니다.

설정 후 키패드에 많은 압력을 가하지 않아도 원활하게 작동합니다.

그러나 잠시 후 (2 개월간) 키가 감지되기 ​​전에 키패드에 많은 압력을 가해 야합니다. 잠시 동안 이와 같이 계속되면 키를 다시 감지 할 수 없습니다.

"methylated Spirit"로 PCB 키패드 트레이스를 열고 청소합니다. 그리고 그것은 새로운 것으로 다시 작동합니다. 때때로, 우리는 실리콘 PCB의 도체에서 나오는 것처럼 보이는 PCB PCB 트레이스에 검은 잔류 물이 보입니다. 우리는 이것을 닦아내고 모든 것이 정상으로 돌아 왔습니다.

내 질문은이 문제를 피하는 방법입니다.

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당신의 연락처는 실제로 금도금되어야합니다. 땜납 또는 은도금으로 주석 도금 하면 부식됩니다.
brhans 2016 년

나는 금도금이 아닌 은색으로 보이는 다른 것을 보았습니다. ... 그리고 이런 식으로 행동하지 않습니다.
Paul A.

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우리는 모든 종류의 습도에서 전세계 수출을 위해 사무 기기 키보드에 금도금을 사용했으며 키보드 문제는 없었습니다. 장치 교체 또는 수리에 따른 추가 비용과 금 도금 추가 비용을 비교할 수 있습니다. 전자의 비용이 후자의 근처에 있다고 상상하기는 어렵습니다. 근본 원인 분석을 먼저 시작하십시오.
TonyM

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접촉 표면에 쉽게 부품을 남길 수있는 매우 열악한 품질의 전도성 실리콘 패드를 보았고 내가해야 할 일은 양질의 전도성 패드를 구입하는 것만으로 문제가 완전히 사라졌습니다. 개선 된 보드 표면에 중점을 둔 좋은 조언이 많이 있습니다. 그러나 내가 기억하는 경우에는 그 모든 것이 도움이되지 않았습니다. 그것은 패드 그 자체였으며 더 나은 품질로 교체하면 문제가 해결되었습니다.
jonk 2016 년

답변:


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전기와 물이 문제입니다. 솔더 도금의 주석은 결정 구조를 성장시키고 잘 전도되지 않는 산화물을 형성합니다. 1980 년대에이 문제를 해결하기 위해 여러 달을 보냈으며 결론은 금판을 사용하는 것입니다. 이것에 싸지 마십시오. 당시 내가 일했던 회사는 공급 업체에게 무능으로 많은 돈을 고소했고 그 당시 업계에서 큰 돈을 냈습니다.

밀봉 할 수 없다면 (그리고 접점을 청소할 수 없기 때문에 명확하게 할 수없는 경우) 물이 들어갑니다. 불가피합니다.


내가 참조. 첫째, 우리는 물이 닿지 않았으며 여전히 나쁜 행동을한다고 확신합니다. 나는 금도금을하기 위해 정말로 열려있다. 그러나이 문제를 일으킬 수있는 다른 것이 없다는 것을 확신해야합니다. 내가 말했듯이, 우리는 금도금되지 않은 것을 가지고 있으며이 문제없이 작동했습니다.
Paul A.

키 패드 PCB 접점에 솔더 페이스트를 사용하지 않았다고 덧붙입니다.
Paul A.

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우리가 80 년대에 사용했던 키패드 기술은 접착 및 밀봉 된 플라스틱 멤브레인 이었지만 키패드는 습도가 조절되지 않는 환경에서 만들어 졌기 때문에 물이 들어 왔습니다. 고무 매트가 습기를 막을 것이라고 생각한다면 스스로를 대피하고 있습니다. 청소하기 위해 열 때마다 물은 공기 습도를 통해 유입됩니다.
Andy 일명

대부분의 실리콘은 또한 수증기를 위해 개방되어 있으므로 모든 것을 밀봉했다고 생각하더라도 키패드는 수증기를 통과시켜 나중에 문제를 일으킬 수 있습니다 (응축, 습도가 너무 높은 등).
아스날

실제 금만 사용하는 것에 대한 의견은 오래된 뉴스입니다. 내가 말했듯이, 프로세스 컨트롤uyemura.com/pcb-finishes_ENIG.htm 을 크게 개선 했으며 공급 업체 선택이 핵심입니다. uyemura.com/pcb-finishes_ENIG.htm 참고 2 버전은 내 부식성이 우수합니다 .... GoBright® TWX-40 & KAT SP ENIG
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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적당히 두꺼운 * 금 도금을 감당할 수 없다면 인쇄 된 탄소 전도성 잉크로 PCB를 지정하는 것이 좋습니다. HASL 또는 주석판은 장기적으로 신뢰할 수 없으며 경험 한 바는 예상됩니다. 니켈은 더 좋지만 여전히 크지는 않습니다.

전도성 잉크는 대부분의 소비자 리모콘에서 표준 이며, 접점 의 다른 쪽 (탄소가 들어간 탄성체 알약) 에있는 것과 같습니다 .

당신이 당신의 양으로 그것을 할 의사가없는 PCB 제조업체를 찾을 수 없다면, 금을 얻습니다 (항상 니켈 장벽 층 위에 도금되어 공급되어야 함).


* ENIG (무전 해 니켈 침지 금)는 너무 얇고 단지 수 미크론 두께의 키패드 사용에는 강력히 권장되지 않습니다.

니켈보다 단단한 (전해) 금은 문자 그대로 접촉 표면의 금 표준입니다. 불행히도 금은 솔더 연결에 부정적인 영향을 미칩니다 (대부분의 응용 분야에서 조인트를 심각하게 취하기에는 ENIG에 금 원자가 너무 적음). 납땜되지 않은 영역으로 제한되거나 나중에 제거해야합니다 신뢰성이 높은 응용 분야 에 대해서는 IPC J-STD에 자세히 설명되어 있습니다.

J STD-001 개정“F”는 이제 다음과 같이 기술합니다. (새로운 문구 / 변경 사항은 아래에 강조 표시되어 있습니다.) 4.5.1 금 제거

취성 된 솔더와 관련된 고장 위험을 줄이기 위해 금 제거가 수행됩니다. 금 취화는 육안으로 검사 할 수있는 이상이 아닙니다. 분석에서 금 취화 조건이 있다고 판단 된 경우 금 취화는 결함으로 간주됩니다. 지침은 IPC-HDBK-001 또는 IPC-AJ-820 핸드북을 참조하십시오. 위에서 언급 한 경우를 제외하고 금은 제거됩니다.

   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.

분명히, 나는 여기에 설명 된 대부분의 문제와 관련 될 수 있기 때문에 앞으로 금도금을해야합니다. 그러나 주석 도금 된 PCB 보드가 약 100 개 있습니다. 탄소 전도성 잉크를 구해서 직접 할 수 있습니까?
Paul A.

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(위의 의견, SP 및 @ TonyStewartEEsince75에서 카본 잉크를 잊어 버린 것에 대해 바보스러워했습니다.) 우리는 사무실 및 습도로 전 세계로 수출하기 위해 이후의 제품에 카본 잉크를 사용했습니다. 최소 20,000 대의 기계를 선적했습니다. 우리는 키보드에 전혀 문제가 없었으며 사양 수명으로 백만 번 이상 키를 누르기 위해 솔레노이드를 사용하여 마모 테스트를 거쳤습니다. 우리 테스트 부서는 꽤 궁호였으며이 테스트 장비는 키보드를 통해 몇 달 동안 느껴지는 것을 클릭했습니다.
TonyM

채워지지 않은 보드가있는 경우 키패드 영역에서 잉크를 인쇄 할 수없는 이유는 보이지 않지만 이전에 실크 스크리닝을 수행하지 않았으며 잉크를 치료할 수있는 시설이없는 경우 (아마도 공기 경화 만 가능) 특정 온도 / 시간에서)보다 가치가있을 수 있습니다.
Spehro Pefhany 2016 년

@SpehroPefhany는 키패드 영역에 잉크를 최대한 빨리 인쇄해야하며, 프로토 타입 PCB 실험실에서 실크 인쇄에 사용하기 때문에 스크린 인쇄에 익숙합니다. 그러나 다음과 같이주의해야 할 사항이 있습니까? 잉크 두께, 공기 경화 온도 등. 카본 잉크를 구입하기 위해 digikey를 살펴 봤지만 digikey.com/product-detail/en/chemtronics/CW2000/CW2000-ND/…를 볼 수 있습니까?
Paul A.

좀 더 같은 것을 얻으려고 할 와 공급자가 먼저 응용 프로그램에 대한 가지 확인.
Spehro Pefhany

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늦게 판

다른 새로운 프로세스도 가능합니다.

  • Nanofics 기술은 저압 건식 플라즈마 시스템을 사용하여 영구 소수성 및 / 또는 소유 성 을 제공하는 불소 중합체 나노 코팅을 증착 합니다. 시스템은 본질적으로 "녹색"이며 화학 폐기물을 생성하지 않습니다. 코팅은 PFOA 및 PFOS가 없습니다. (무연 부식이없는 깨끗한 플럭스가없는 습기로 녹이는 모든 Asus 및 iOS 제품 (내가 소유하고 습기로부터 실패한 제품)과 달리 휴대폰을 방수 처리하는 데 사용됨)

새로운 화학 증착물 4-8 µin

Uyemura는 ENEPIG에서 표준 1-2 µin 이상의 침지 금 침착을 요구하는 보드 고객을 위해 환원 보조 침지 욕을 출시했습니다. TWX-40이라고 불리는이 액침은 침지 및 자동 촉매 (무전 해) 증착 모드를 모두 제공하는 혼합 반응조 (엘리트 하이브리드)입니다.

TWX-40은 ENEPIG에서 더 많은 금 증착을 달성하기위한 다른 시도에 대한 입증 된 대안입니다. (electrless Ni, 무전 해 팔라듐, 침수 금) Cu> Ni> Pa> Au


더 나은 프로세스 제어 기능을 가진 사람이 나올 수 있습니다.

유효 수명이 짧은 카본 잉크 및 다공성으로 인한 ENIG 및 손가락 소음으로 팔라듐 촉매 또는 C 감지의 분포.

* 가장 큰 공정 개선 중 하나는 단 극성 펄스 무전 해 도금의 포화 금 밀도 한계였습니다. 이들은 이제 역 극성 펄스주기가있는 특정 버스트 프로파일을 사용하고 원하는 특성을 위해 프로파일에서 반복되며 기존 ENIG 또는 EP보다 빠르고 저렴합니다.

또한 다공성이 적을수록 미세한 금 침착 물과 높은 밀도를 제공합니다.

어쨌든 습도 열 사이클이 가속화 된 SNR 비율에 대한 CPk 또는 3 시그마 분석이 제안됩니다. 모든 조건에서 스큐 의미 임계 값이없는 최악의 경우 10의 최소 SNR. 그러나 로봇 손가락은 옆으로 스 와이프하여 사람의 손길을 모방하지 않습니다. 예를 들어 Bosch는 일부 기기에서 끔찍한 저감도 터치 센서를 가지고 있습니다 (손가락 커패시턴스 변화 및 내부 설정이 너무 높기 때문에)

다른 하나는 우레탄 멤브레인의 금속 도체 사이의 얇은 플라스틱 필름이며 전자 장치는 정전 용량 변화 만 측정합니다.

일화

(토론토의 세탁 코드 숫자가있는 자동 세차를 상기시켜줍니다. 광란의 사용자는 지체없이 세차를 원하기 때문에 키와 펜으로 막 버튼을 go습니다.)

카본 잉크는 작동하지만 더 부드럽고 신뢰성은 사용자의 과도한 연마 압력에 의존하며 이는 신뢰성 문제 일 수도 있습니다. 내 오래된 열쇠와 오래된 차고 문 오프너가 이것을 사용했고 지금은 마모되고 있습니다.

세부

ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold)는 얇은 침지 금으로 PCB에 사용되는 일종의 표면 도금으로, 팔라듐 촉매를 사용하여 니켈이 산화되는 것을 방지하고 니켈은 구리를 통한 무전 해 도금입니다.

ENIG는 HASL (solder)과 같은 기존의 (그리고 더 저렴한) 표면 도금에 비해 우수한 표면 평탄도, 내 산화성 및 멤브레인 스위치 및 접점과 같은 처리되지 않은 접촉 표면에 대한 유용성을 포함하여 몇 가지 장점이 있습니다 .

IPC 표준 IPC-4552는 인쇄 회로 기판의 ENIG 마감 품질 및 기타 측면을 다룹니다. IPC-7095는 소위 진흙 균열 외관 및 니켈 돌출 스파이크와 같은 일부 "블랙 패드"관련 기능을 다룹니다.

심판

다른

멤브레인 스위치의 다른 요구 사항은 인간의 손가락 또는 15kV의 ESD에 대한 항복 보호 기능을 갖춘 플라스틱 절연 층에 대해 최소 15mm의 공기 간극을 가져야합니다.


정전 용량 감지는 좋은 생각입니다. 나는 이것을 생각하지 않았지만 용량 성 감지 모드 (예 : EFM32G)가있는 비교기가있는 마이크로 컨트롤러는 키패드를 변경하지 않고도 그것을 할 수 있어야합니까?
Michael

키의 주소 지정 방법에 따라 다릅니다. Cortex는 8 개의 병렬 Cap to 접지 입력을 사용하여 튜닝 된 RC 발진기에 스위칭을 감지합니다. 행 열 다중화를 사용하는 경우 작동하지 않습니다. 그러나 Row-Column mux 1MHz 신호를 사용하면 Schmitt 게이트에서 다이오드 피크 및 감쇠 또는 활성 행 클램프 및 적절한 히스테리시스 (1 / 3Vss tpy)로 전압 강하를 측정 할 수 있습니다. ENIG 도금은 금용 1-2u "플래시 Au 도금 2 ~ 3u"및 양호한 Au 도금 20 ~ 30u "입니다. 접착력은 표면 거칠기에 따라 달라집니다. <1u"가 너무 매끄러 울 수 있습니다.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75 2016 년

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어 .. 저와 저의 시각적 취향입니까, 아니면 처음에는 그 오래된 덩어리가 필요하지 않습니까?
케찰코아틀
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