Проблемы с дизайном силиконовой клавиатуры


9

Мое устройство использует силиконовую клавиатуру для определения нажатия клавиши, а не физическую кнопку.

После настройки он работает плавно, даже без сильного нажатия на клавиатуру.

Однако через некоторое время (скажем, через 2 месяца) вам нужно будет надавить на клавиатуру, прежде чем она будет обнаружена. Это продолжается так некоторое время, и затем никакие ключи не могут быть обнаружены снова.

Итак, мы открываем, очищаем следы клавиатуры на плате с помощью «метилированного спирта». И это работает как новый. Иногда мы видим черные следы на следах печатной платы клавиатуры, которые, кажется, отрываются от проводника силиконовой клавиатуры. Мы стираем это, и все возвращается к нормальной жизни.

Мой вопрос, как избежать этой проблемы.

введите описание изображения здесьвведите описание изображения здесь


14
Ваши контакты действительно должны быть позолочены. Луженый припой или посеребренной волю корродировать.
— brhans

Я видел других, которые не покрыты золотом, а выглядят серебристыми .... и это не так.
— Пол А.

3
Мы использовали позолоту на клавиатурах оргтехники для экспорта по всему миру, поэтому при всех видах влажности и проблем с клавиатурой не было. Вы можете взвесить дополнительную стоимость золотого покрытия против дополнительной стоимости замены или ремонта устройства. Трудно представить, что первая стоимость где-то рядом с последней. Тем не менее, обратите внимание на первый анализ первопричин.
— TonyM

3
Я видел очень плохие проводящие силиконовые прокладки, которые легко оставляют части себя на контактной поверхности, и все, что мне нужно было сделать, это купить проводящие прокладки хорошего качества, и проблема полностью исчезла. У вас есть много полезных советов, направленных на улучшение поверхности доски. Но все это не помогло бы в случае, который я помню. Именно колодки, сами по себе, и замена на лучшее качество вылечили проблему.
— jonk

Ответы:


22

Электричество и вода - проблема. Олово в гальваническом припое будет расти кристаллической структуры и образовывать оксид, который не очень хорошо проводит. В 1980-х годах мы потратили много месяцев на решение этой проблемы, и суть в том, чтобы использовать золотую пластину. Не будь дешевым на этом. Компания, в которой я работал в то время, предъявила поставщику много денег за их некомпетентность, и в то время они были крупными в отрасли.

Если вы не можете запечатать его (и, очевидно, вы не можете, потому что вы можете очистить контакты), тогда вода попадет. Это неизбежно.


Понимаю. Во-первых, у нас есть некоторые, мы уверены, что вода не попала, и она все еще действует плохо. Я действительно открыт для позолоты. Но я должен быть уверен, что нет другой вещи, которая может вызвать эту проблему. Как я уже сказал, у нас есть некоторые, которые не позолочены, и это работало без этой проблемы.
— Пол А.

Позвольте мне добавить, что мы не использовали паяльную пасту на контактах печатной платы клавиатуры.
— Пол А.

6
Технология клавиатуры, которую мы использовали в 80-х годах, представляла собой приклеенную и герметичную пластиковую мембрану, но вода попала, потому что клавиатуры были изготовлены в среде без контроля влажности. Если вы думаете, что резиновый коврик остановит влагу, вы обманываете себя. Каждый раз, когда вы открываете его для очистки, вода проникает через влажность воздуха.
— Энди ака

Большинство силиконов также достаточно открыты для водяного пара, поэтому, даже если вы думаете, что запечатали все, клавиатура пропустит водяной пар, через который в дальнейшем могут возникнуть проблемы (конденсация, слишком высокая влажность и т. Д.).
— Арсенал

Комментарии относительно использования только настоящего золота - старые новости. Как я уже сказал, средства управления процессами значительно улучшили uyemura.com/pcb-finishes_ENIG.htm, и выбор поставщика является ключевым. uyemura.com/pcb-finishes_ENIG.htm Note 2 версии имеют высокую коррозионную стойкость .... GoBright® TWX-40 & KAT SP ENIG
— Тони Стюарт Суннискигюй EE75

13

Если вы не можете позволить себе прилично толстое * золотое покрытие, я советую вам указать печатную плату с печатными угольными токопроводящими чернилами. HASL или жестяная пластина не будут надежными в течение длительного времени, и то, что вы испытали, следует ожидать. Никель был бы лучше, но все же не велик.

Вы обнаружите, что проводящие чернила являются стандартными в большинстве потребительских пультов дистанционного управления, и что-то в этом роде находится на другой стороне контакта (эластомерная таблетка с углеродным наполнителем).

Если вы не можете найти производителей печатных плат, готовых сделать это в ваших количествах, возьмите золото (оно всегда должно наноситься в виде покрытия поверх слоя никелевого барьера) и покончите с этим.


* ENIG (безэлектронное никелевое иммерсионное золото) на самом деле не рекомендуется для использования с клавиатурой - слишком тонкий, толщиной всего несколько микрон.

Твердое (электролитическое) золото над никелем является буквально золотым стандартом для контактных поверхностей. К сожалению, золото оказывает негативное влияние на паяные соединения (в большинстве случаев в ENIG слишком мало атомов золота, чтобы серьезно охрупчивать соединения для большинства применений), поэтому его следует ограничить областями, которые не спаяны, или его необходимо удалить позже (как есть. подробно описано в IPC J-STD ) для приложений с высокой надежностью.

J STD-001 Редакция «F» теперь гласит: (обратите внимание, что новая формулировка / изменения выделены ниже) 4.5.1 Удаление золота

Удаление золота выполняется для снижения риска отказа, связанного с охрупчиванным припоем. Золотое охрупчивание не является визуально проверяемой аномалией. В тех случаях, когда анализ установил, что существует условие охрупчивания золотом, охрупчивание золотом считается дефектом, см. Руководство IPC-HDBK-001 или IPC-AJ-820. За исключением случаев, указанных выше, золото удаляется:

   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.

Очевидно, что в будущем мне придется покрываться позолотой, поскольку я могу связать большинство проблем, описанных здесь. Тем не менее, у меня есть около 100 печатных плат с оловом. Могу ли я получить углеродные проводящие чернила и сделать это сам?
— Пол А.

1
(Я заблудился из-за того, что забыл о углеродных чернилах в своем комментарии выше, хорошие звонки SP и @ TonyStewartEEsince75). Мы использовали углеродные чернила на более позднем продукте, о котором говорилось в комментариях выше, снова для всемирного экспорта в офисы и влажность. Мы отправили не менее 20 000 машин. У нас вообще не было проблем с клавиатурой, и мы подвергли ее тестам на износ, используя соленоиды, чтобы миллионы раз ударить по клавишам в течение срока службы. Наш испытательный отдел был просто фанатичным, и этот испытательный стенд пробирался сквозь клавиатуры в течение нескольких месяцев.
— TonyM

Если у вас незаселенные доски, я не вижу причин, по которым вы не могли бы печатать чернила на областях клавиатуры, но если вы раньше не делали шелкографию и у вас нет средств для отверждения чернил (возможно, просто отверждение воздухом) при определенной температуре / времени) может возникнуть больше проблем, чем оно того стоит.
— Спехро Пефхани

@SpehroPefhany, очевидно, мне нужно печатать чернила поверх областей клавиатуры как можно скорее, и я знаком с трафаретной печатью, поскольку мы используем ее для шелкографии в нашей лаборатории по изготовлению печатных плат. Но есть ли какие-то особенности, на которые стоит обратить внимание, такие как; толщина чернил, температура отверждения в воздухе и т. д. Я посмотрел на digikey, чтобы купить угольную краску, но вижу digikey.com/product-detail/en/chemtronics/CW2000/CW2000-ND/… это может сделать?
— Пол А.

Я бы попытался получить что-то более похожее на это и проверить сначала поставщика на предмет вашей заявки.
— Спехро Пефхани

2

Позднее издание

Другие новые процессы теперь доступны.

  • Технология Nanofics использует систему сухой плазмы низкого давления для нанесения нанопокрытий из фторполимера, которые обеспечивают постоянную гидрофобность и / или олеофобность. Система по своей природе «зеленая» и не создает химических отходов; покрытия не содержат ПФОА и ПФОС. (Используется для того, чтобы сделать мобильные телефоны водонепроницаемыми, в отличие от всех продуктов Asus и iOS (которые у меня были, и я видел, что они не работают от влаги), которые ржавеют от влаги от бессвинцовой коррозии, а не от чистого флюса)

Новые химические депозиты 4-8 мкин

Uyemura представила иммерсионную ванну с восстановлением при помощи картона для клиентов, которым требуется запас иммерсионного золота выше стандартного 1-2 µin на ENEPIG. Названная TWX-40, это смешанная реакционная ванна - элитный гибрид - которая обеспечивает как погружение, так и автокаталитический (безэлектродный) режим осаждения.

TWX-40 является проверенной альтернативой другим попыткам достижения более тяжелых месторождений золота на ENEPIG (безэлектричество Ni, затем безэлектродный палладий, затем иммерсионное золото) Cu> Ni> Pa> Au


Это может сводиться к тому, кто лучше контролирует процесс.

Углеродные чернила с коротким сроком годности или ENIG от пористости и равномерным распределением паладиевого катализатора или C чувствуют с шумом пальца.

* Одним из самых больших улучшений процесса был предел плотности золота насыщения с монополярным импульсным электроосаждением. Теперь они используют специальный профиль пакета с периодами импульсов обратной полярности, которые повторяются в профиле для получения требуемых характеристик и являются более быстрыми и дешевыми, чем традиционные ENIG или EP.

Это также обеспечивает более тонкие залежи золота и более высокую плотность при меньшей пористости.

В любом случае предлагается анализ CPk или 3 сигма на отношение SNR с ускоренными циклами влажности. Минимальное отношение сигнал / шум 10 худших случаев без порогового значения асимметрии при любых условиях. Роботизированные пальцы, однако, не копируют прикосновение человека. например, у Bosch ужасные сенсорные датчики низкой чувствительности в некоторых приборах (из-за колебаний емкости пальцев и слишком высоких внутренних настроек)

Другой - тонкая пластиковая пленка между металлизированными проводниками на уретановой мембране, и электроника измеряет только изменение емкости.

Анекдот

(напоминает мне об автомойке с цифрами для кода мойки в Торонто, а мембранные кнопки были выдолблены с помощью клавиш и ручек, потому что неистовые пользователи хотели помыть свою машину без задержек.)

Углеродные чернила работают, но мягче и надежность зависит от избыточного абразивного давления пользователя, что также может быть проблемой надежности. Это использовал мой старый брелок и устройство открывания двери гаража, и теперь оно изнашивается.

подробности

Безэлектродное никелевое иммерсионное золото (ENIG) - это тип поверхностного покрытия, используемого для печатных плат с тонким слоем иммерсионного золота, который защищает никель от окисления с использованием палладиевого катализатора, в то время как никель является электроосажденным на меди.

ENIG имеет ряд преимуществ по сравнению с более традиционными (и более дешевыми) поверхностными покрытиями, такими как HASL (припой), включая превосходную плоскостность поверхности, хорошую стойкость к окислению и хорошее удобство использования для необработанных контактных поверхностей, таких как мембранные переключатели и точки контакта.

Стандарт IPC IPC-4552 охватывает качество и другие аспекты отделки ENIG на печатных платах. IPC-7095 покрывает некоторые особенности, связанные с «черной прокладкой», такие как появление так называемой грязевой трещины и всплеск никелевого выступа

ссылка

Другой

Другим требованием к мембранным переключателям является наличие как минимум 15-миллиметрового воздушного зазора для человеческого пальца или же пластикового изоляционного слоя с защитой от пробоя 15 кВ от электростатического разряда.


Емкостное зондирование - хорошая идея. Я не думал об этом, но микроконтроллер с компаратором с емкостным сенсорным режимом (например, EFM32G) должен быть в состоянии сделать это без каких-либо изменений в клавиатуре, не так ли?
— Майкл

Зависит от того, как адресуются ваши ключи. Cortex использует 8 параллельных колпачков для заземления входов для настройки RC-генераторов для обнаружения переключения. Это не сработает, если вы используете мультиплексирование столбцов строк. Но если вы подавляете в рядную колонку сигнал 1 МГц, вы можете измерить падение напряжения с помощью пика и затухания диода или активного ограничения ряда и подходящего гистерезиса (1 / 3Vss tpy) в затворе Шмитта. ENIG покрытие 1-2u "Au-покрытие 2 ~ 3u" вспышки и хорошее Au-покрытие 20 ~ 30u "для золота. Я думаю, что адгезия зависит от шероховатости поверхности. Слишком гладкая поверхность <1u" может быть проблемой.
— Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75

2
Э-э ... Это только я и мои визуальные предпочтения, или этот большой шарик старого в начале не нужен?
— Кетцалькоатль
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.