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

Пол А.
источник
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.

Энди ака
источник
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.
Спехро Пефхани
источник
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.

Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
источник
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