Detecção: diagnóstico de falhas elétricas líquido-cristalino
O princípio de exibição do LCD segmentado depende da propriedade óptica dos cristais líquidos: ajuste a disposição das partículas de cristal líquido usando um campo elétrico para alterar a quantidade de luz que passa e isso resulta na exibição. Todos os segmentos de exibição têm uma parte comum que chamamos de COM (que eu acho que significa 'comum'), bem como uma parte que terá um endereço individual, ou SEG (possivelmente uma abreviatura-para 'segmento', embora isso possa realmente ser apenas um número de letras que perdi), mas de qualquer forma, eles precisam de tensão CA (sinal de onda senoidal -) acionado. Evite polarizar o cristal líquido aplicando uma tensão CC. Se houver um segmento aberto, os circuitos COM e SEG não se conectarão e esse segmento não acenderá.
A lógica principal de Det é se o circuito for finalizado com o que medimos para o segmento de exibição (como os valores R, V ou I). Medições de resistência, leituras de tensão, observação de corrente e injeção de sinal e escolha aqueles que apresentam sintomas de acordo.
Ferramentas de teste: desde equipamentos básicos até instrumentos profissionais
1. Ferramentas básicas
Multímetro: pode verificar resistências e pressão elétrica, é também um método básico para avaliar se o circuito está quebrado. Modelos de alta precisão como o Fluke 87V devem ser escolhidos para garantir que o erro de medição seja inferior a 1%.
Osciloscópio, observando a forma de onda do sinal do drive, podemos descobrir se esse sinal chegou aos segmentos do display. É necessária uma largura de banda mínima de 100 MHz para capturar os sinais de condução de alta- frequência.
Estação de sonda: o LCD é mantido no lugar com isso; ele conecta os pontos de teste e evita que eles se soltem devido ao esforço manual.
2. Equipamento profissional
O testador LCD integra capacidade de produção de sinal do driver e função de observação de tensão/corrente e, portanto, pode realizar varredura automática de segmento de exibição e criar relatório de investigação. Tal como o testador dedicado HT1621 que suporta inspeção de modo de condução dinâmica, é adequado para tela de código de segmento de alta densidade.
O testador de agulha voadora pode mover automaticamente a sonda para descobrir quais pontos fazem o circuito quebrar em pontos complicados. É bom com diferentes COMs e diferentes códigos de segmento SEG que precisamos nas telas de código, e isso aumenta a rapidez com que trabalhamos em cerca de 90%.
O termovisor infravermelho é um instrumento cujo circuito não passa em circuito aberto; não haverá geração de calor. Detecção de falhas através da temperatura. Circuito aberto oculto adequado, quebra de fiação interna do PCB.
O procedimento de teste é o procedimento de execução das operações e suas partes importantes.
1. Inspeção de aparência
Passo: use a lupa ou microscópio e inspecione cuidadosamente a superfície deste LCD, descubra se algumas partes dele estão danificadas, como rachaduras ou arranhões e pino torto.
Pontos-chave: Observe os links com o alfinete e o vidro. Este local geralmente é onde você pode obter alguma ligação falsa ou rachadura devido ao tremor. Veja os carros, por exemplo, se o LCD do painel de instrumentos de um carro falhar, 70% dos circuitos abertos ocorrem quando os pinos do PCB não estão soldados o suficiente.
2 Método de medição de resistência
Passos:
Desconectando a fonte de alimentação do LCD para evitar que a tensão de corrente contínua danifique o LCD.
Defina-o para resistores de 2 kΩ e faça a medição do seu multímetro para a resistência entre os pinos COM e SEG no segmento de exibição alvo.
E ao comparar o valor resistivo da seção normal com seções defeituosas, deve haver pouca diferença em termos de 0 (condução-de conexão adesiva), algumas centenas(condução-de agulha de aço). Porém, quando é uma parte de circuito aberto, sobe para milhões ou até bilhões, porque se não houver caminho, ele atua como um infinito.
O ponto principal: se precisarmos evitar a influência dos instrumentos de teste, bem como problemas de contato, será necessário testar o segmento adjacente normal de ambos os lados ao mesmo tempo.
3. Método de detecção de tensão
Passos:
Conecte-se aos drivers do LCD e alimente-os com uma tensão operacional regular de cerca de 3-5 volts.
Use o osciloscópio para ler a forma de onda da tensão de COM e segmento (SEG) do segmento de exibição alvo.
Ao usar essas seções normais, isso lhe dará o sinal de onda quadrada nesta parte que está neste nível e com frequência em dez ou centenas de Hz e na seção aberta não deve haver sinal ou apenas amplitudes anormais que estariam lá.
Ponto principal: verifique se temos um circuito de driver bom e confiável para evitar que drivers defeituosos nos façam pensar que nosso monitor (LCD) era um problema de-circuito aberto, em vez de apenas estar desligado.
4. Método de monitoramento atual
Passos:
Conecte um microamperímetro como o Keysight 34401A em série com o circuito de alimentação do LCD para observar a corrente operacional.
Ative cada segmento do display por conta própria e veja o que acontece com a corrente. Quando você ativa o segmento regular, a corrente aumenta e quando você ativa a parte do circuito aberto, isso não deve ter nenhum efeito.
Ponto-chave: Escolha um amperímetro com sensibilidade pelo menos tão boa e com resolução não superior a 0,1 µA para que você possa encontrar pequenas diferenças na corrente.
Método de injeção de sinal
Passos:
Desengate a parte do driver LCD, use um gerador de sinal, introduza um sinal CA, a frequência é semelhante ao sinal do drive, a intensidade é de 1 – 2 V no segmento de exibição alvo COM e SEG.
Use osciloscópio para verificar a transmissão do sinal; onda inteira é vista na parte normal e não há onda presente na área-do circuito aberto.
Ponto chave: certifique-se de que o sinal injetado corresponda em termos de frequência e amplitude, caso contrário você pode estar fazendo um julgamento incorreto devido a diferentes parâmetros do sinal de acionamento.
Análise de falhas: dos resultados da detecção às soluções
1. Posicionamento de circuito aberto
Circuito aberto na fiação da PCB: use um dispositivo de teste de-pinos voadores ou uma ferramenta de imagem térmica infravermelha para encontrar o ponto de ruptura e, em seguida, fixe-o com um laser ou um fio voador.
Circuito aberto do adesivo condutor: Limpe a área de toque COM e SEG, pressione novamente as tiras de adesão condutora e certifique-se de que a pressão de contato seja maior ou igual a 0,5N/mm².
Circuito aberto do pino de metal: Soldagem com ar quente: usando uma pistola de ar quente, aqueci a junta de solda virtual e depois-soldei-a novamente com metal novo, após o que a aplicação da cola isolante evita o curto-circuito.
2. Medidas preventivas
Otimização de projeto: use projetos de rotas redundantes, adicione rotas de backup para peças de exibição importantes.
Melhoria do processo: use técnica de soldagem de nível aeroespacial (como sn ag cu sem chumbo) e melhore a qualidade da soldagem.
O controle ambiental seria instalar um suporte de absorção de choque em ambiente vibratório para que possamos evitar que a junta de solda se canse com o tempo, pois ela fica vibrando por um longo tempo.
Práticas da Indústria: Cenários Típicos e Informações de Apoio.
Detecção de circuito aberto lcd do painel de instrumentos automotivos
Caso: O painel de instrumentos de um carro elétrico possui um LCD defeituoso que não pode ser escrito com uma caneta digital. Com base no que observei na minha agulha, ao voar, pareceria que os fios que ligavam COM3 ao SEG5 foram desconectados por algum tremor.
Solução: Dispositivo de reparo a laser, soldagem em rachaduras e adição de almofadas de choque de elastômero entre PCB e LCD, diminui a taxa de falha de 15% para menos de 0,3%.
Os testes em lote para LCD de instrumentos industriais.
Caso: Dos 1.000 LCDs de instrumentos industriais fabricados em uma única fábrica, há uma contagem de 30 com circuitos abertos em seus segmentos de exibição. Por meio da verificação-automática com um testador de LCD, vemos que todas as falhas ocorreram devido a más ligações da tira-adesiva-condutiva.
A solução é melhorar o processo de produção de tiras adesivas condutoras aumentando sua força de prensagem de 0,6 N/mm² para 0,8 N/mm², adicionar um mecanismo de monitoramento que encontra erros e reduzir a frequência com que surgem problemas de 0,3% até 0,1%.
