Испытания дисплея на надежность под реальные риски продукта

Распространенная ошибка: просить каждый тест

В некоторых запросах предложений перечисляются все возможные тесты на надежность. Это выглядит серьезно, но может замедлить реализацию проекта и увеличить стоимость без улучшения реального продукта.

Полезный вопрос: с чем столкнется устройство после отгрузки? Температура, влажность, вибрация, частые касания, чистка, солнечный свет или электрический разряд?

Создайте список тестов на основе варианта использования. Настенный внутренний контроллер, дисплей транспортного средства, портативный сканер и наружное зарядное устройство не должны иметь один и тот же план проверки. Начните с рисков, которые могут действительно сломать продукт.

Отделите тесты модулей поставщиков от тестов готовой продукции. Поставщик дисплея может протестировать модуль, но окончательный корпус, прокладка, PCB, кабель, источник питания и действия пользователя могут создать новые виды отказов.

Тестирование надежности должно начинаться с истории продукта. Опишите худший обычный день для устройства. Находится ли он в горячем шкафу, в холодном грузовике, в влажной клинике, в вибрирующем транспортном средстве, на кухне, на складе или в общественном зарядном устройстве на открытом воздухе? Эта история говорит нам, какие тесты имеют значение.

На наличие вибрации проверяйте механические детали до и после испытаний. Проверьте крепление разъема, точки трения FPC, ослабление винтов, перемещение кронштейна и следы давления на дисплее. Вибрация редко является проблемой только LCD-модуля; обычно это проблема сборки.

После климатических испытаний внимательно осмотрите образец. Не ограничивайтесь включением модуля. Проверьте яркость, цвет, сенсор, пузыри, расслоение, засветку по краям, FPC, разъем и косметические изменения. Дисплей может технически работать, но быть неприемлемым для заказчика.

Для склейки с поставщиком запросите рекомендованные тесты на уровне модуля, а затем сравните их с рисками на уровне продукта. Если поставщик тестирует модуль при высокой температуре, но ваш корпус удерживает тепло возле драйвера подсветки, вам все равно необходимо провести тестирование продукта. Надёжность — это совместная работа поставщика модуля и разработчика устройства.

Температура и влажность

Испытания при высоких и низких температурах проверяют, выдерживают ли LCD-модуль, подсветка, клей, поляризатор, сенсорная панель и FPC ожидаемые условия.

Испытание на влажность имеет значение, когда продукт используется на открытом воздухе, в медицинских учреждениях, на кухне, в транспорте или в условиях, требующих интенсивной уборки.

Определите температуру эксплуатации и хранения. Хранение может быть хуже, чем эксплуатация продуктов, отправленных в контейнерах, хранящихся на складах или установленных до подачи электроэнергии.

После температуры или влажности проверяйте не только включение питания. Проверьте яркость, сдвиг цвета, реакцию сенсора, пузыри, расслоение, конденсат, состояние FPC и засветку по краям.

Не копируйте длинный список тестов из другого проекта, не задумываясь. Это может выглядеть профессионально, но при этом упускать из виду реальный риск. Дисплей автомобиля нуждается в вибрации и циклическом изменении температуры. Медицинскому устройству может потребоваться очистка и документация. Для наружной панели может потребоваться влажность, учет УФ-излучения, проверка герметичности и читаемость после воздействия.

Для ESD проверьте поведение восстановления. Устройство, которое зависает и требует перезапуска питания после разрядки, может пройти простую проверку «все еще живо», но не оправдать реальных ожиданий клиента. Сенсорные панели особенно нуждаются в функциональном тестировании после ESD и воздействия шума.

На предмет вибрации и падений в первую очередь следите за разъемами и FPC. Стекло LCD-модуля может уцелеть, если разъем ослабнет или шлейф потертся о край. Если продукт движется в реальной жизни, осмотрите небольшие механические интерфейсы до и после испытания.

Термический шок и езда на велосипеде

Термический шок полезен, когда продукт может подвергаться резким изменениям температуры. Он может выявить напряжение между стеклом, клеем, рамой и материалами FPC.

Термическое циклирование иногда игнорируется, поскольку продукт находится «в помещении». Но внутренние устройства рядом с дверями, транспортными средствами, складами или холодильными камерами все еще могут испытывать серьезные колебания.

Используйте циклическую обработку, если изделие имеет склеенные слои или герметичную переднюю часть. Различные материалы расширяются по-разному, и повторные циклы могут выявить проблемы, которые не проявляются при однократном высокотемпературном вымачивании.

Если в продукте используется оптическая склейка, защитное стекло или специальный клейкий слой, спросите, какой профиль циклических испытаний рекомендуется. Полезный профиль зависит от материалов и ожидаемых полевых условий, а не только от общего названия теста.

Отделите тесты уровня модуля от тестов уровня продукта. Поставщик дисплея может протестировать модуль, но ваш корпус может создать новую нагрузку: давление, нагрев, изгиб кабеля, заземление, сжатие прокладки и путь удара. Модуль, проходящий в одиночку, может выйти из строя внутри некачественного корпуса.

В RFQ напишите ожидаемую среду и попросите рекомендуемый план тестирования. Если у конечного потребителя уже есть стандарт, отправьте его заранее. Если стандарта нет, попросите практический план, основанный на сценарии использования. Тестирование должно снижать риск, а не просто украшать файл поставщика.

В запросе предложений сообщите нам ожидаемую надежность. Если у конечного потребителя есть стандарт, отправьте его. Если нет, опишите вариант использования и попросите практический рекомендуемый план. Тестирование надежности должно быть инструментом контроля рисков, а не декоративным списком, скопированным из другого проекта.

Вибрация, удар и падение

Испытания на вибрацию важны для транспортных средств, портативного оборудования, логистических устройств и промышленных машин. Речь идет не только о ЖК. Разъемы, FPC, паяные соединения и точки крепления часто являются слабыми местами.

Ожидаемые удары и падения должны определяться для всей сборки продукта, а не только для модуля дисплея.

На наличие вибрации проверьте фиксацию разъема и точки трения FPC до и после испытания. Дисплей может по-прежнему включаться после вибрации, хотя FPC уже начал изнашиваться о край корпуса.

Для падения определите поверхность падения, высоту, ориентацию и критерии прохождения. Допустима ли косметическая царапина? Допускается ли треснутое защитное стекло? Должно ли устройство пройти сенсорный тест? Запишите это перед тестированием образцов.

После температурных тестов проверьте еще, включается ли экран. Обратите внимание на падение яркости, сдвиг цвета, следы поляризатора, пузыри, расслоение, дрейф касания и утечку краев. Тонкие недостатки — это те, которые клиенты замечают позже.

Для планирования надежности сначала перестаньте думать об названиях тестов. Начните с полевой жизни. Где находится устройство? Кто его трогает? Какую температуру он видит? Его чистили, роняли, вибрировали, заряжали, транспортировали или оставляли на солнце? План тестирования должен основываться на этой истории.

Для проверки надежности попросите команду написать пять основных рисков на местах, прежде чем выбирать тесты. Тепло, влажность, вибрация, очистка, ESD, солнечный свет, падения и износ разъемов не одинаково важны для каждого продукта. Целенаправленный план тестирования лучше, чем длинный список, скопированный с другого устройства.

ESD и надежность касания

Сенсорные панели и переднее стекло обращены к пользователю, поэтому риск ESD реален. При проверке дисплея в сборе следует учитывать заземление, защитное стекло, микросхему контроллера и корпус продукта.

Для PCAP проверьте поведение сенсорной панели после воздействия шума и ESD, а не только то, включается ли экран.

Добавьте в обзор контрольные точки ESD: переднее стекло, металлическую лицевую панель, область разъемов, USB-порт или порт для зарядки, а также любой доступный пользователю винт или накладку. На дисплей может повлиять разряд, проникающий через корпус.

Во время проверки записывайте ложные и потерянные касания, зависание сенсорного контроллера, сброс дисплея и поведение при восстановлении. Продукт, требующий перезапуска питания после ESD, обычно неприемлем для реального использования.

Что касается влажности, подумайте о клеях, поляризаторах, краях сенсорных панелей и FPC. Если изделие будет часто чистить, влага и химикаты могут сочетаться. Спросите, какая чистящая жидкость ожидается, и, если возможно, протестируйте ее на настоящей передней стойке.

Отделите риск модуля дисплея от риска сборки продукта. Поставщик может протестировать модуль, но ваш корпус может нажать на LCD-модуль, задержать тепло, погнуть FPC, ослабить заземление или подвергнуть сенсорную панель воздействию ESD. Проверка на уровне продукта по-прежнему необходима.

Затем определите, что проверять после каждого теста. Включения недостаточно. Проверьте яркость, цвет, поведение сенсорной панели, однородность дисплея, наличие пузырей, расслоение, удержание разъема, повреждение FPC и косметические изменения. Если критерии прохождения расплывчаты, каждый результат теста становится дискуссией.