Eine für mich schwierige Frage
die ich im weitesten Sinne den Leiterplatten zuordnen möchte.
Ich habe das Problem, dass bei Geräten bei denen ein LCD über einen 25mm
breiten und 8mm hohen Leitgummi kontaktiert wird, die Verbindung
zwischen LCD und Platine nach 1 – 2 Jahren unterbricht und damit
Segmente ausfallen. Ich habe keine Vorstellung wo und warum es zu dieser
Unterbrechung kommt. Löst man den Leitgummi von der Platine (wobei der
Leitgummi durch die Verpressung richtig fest auf der Platine und dem
Displayglas sitzt) aber nicht vom Displayglas und montiert die Einheit
sofort wieder, funktioniert alles wieder bestens.
Eine Unterbrechung zwischen Leitgummi und Displayglas schließe ich daher
aus.
Kommt nur noch der Leitgummi selbst und die Übergangsstelle PCB Pads –
Leitgummi in Frage.
Die PCB Pads sind aus chemisch Zinn.
Jetzt ist mir das Problem nicht ganz unbekannt, da ich zig
Taschenrechner, Uhren usw. kenne, bei denen genau dies auch nach Jahren
passiert ist. Auseinandergebaut und wieder zusammengebaut, funktionieren
die Teile meist wieder (gereinigt habe ich da nie etwas). Mag ja sein,
dass so eine Leitgummiverbindung nicht für die Ewigkeit ist, aber was
genau passiert da?
Gruß
Transi
Transi schrieb:> Die PCB Pads sind aus chemisch Zinn.
Könnte das das Problem sein? Zinn oxidiert, das ist bei gelöteten
Bauteilen nicht der Fall. Des wegen wäre es zu überlegen die
Kontaktflächen vergoldet zu halten.
rgds
Transi schrieb:> Ich habe keine Vorstellung wo und warum es zu dieser> Unterbrechung kommt. Löst man den Leitgummi von der Platine (wobei der> Leitgummi durch die Verpressung richtig fest auf der Platine und dem> Displayglas sitzt) aber nicht vom Displayglas und montiert die Einheit> sofort wieder, funktioniert alles wieder bestens.
Die Leiterbahn auf der Platine hat 25 µm Dicke - für einen Gummi
eventuell eine zu starke Herausforderung, er verformt sich "statisch",
ohne noch genügend Anpressdruck gegen die Leiterbahn zu haben.
Schlieslich hat das Zebra sowohl leitende als auch nichtleitende
Streifen - und dei leitenden Streifen (mit GRaphit drin) sind halt nicht
so elastisch wie dei nichtleitenden Streifen
Besorg dir einen hochwertige(re)n Leitgummi, und versuche es damit. Oder
versuche, den Anpressdruck zu erhöhen (einen schmalen Streifen
"irgendwas" hinters Glas oder die Platine montieren)
Behelfsweise: dreh den Gummi jedes Jahr 1 mal (bevor er zu sehr
deformiert ist. Dabei immer Glas-Seite und Platinen-Seite tauschen.
Danke schon mal für Eure Antworten.
Dumm ist, das ist keine Bastlerlösung, sondern ein „Serienproblem“. Wenn
ich die Ursache nicht herausbekomme, kann ich das Problem auch nicht
abstellen.
@ 6A66
Könnte sein, nur kann das Zinn unter dem Zebrastreifen oxidieren,
sprich, kommt da noch Sauerstoff hin? Der Leitgummi ist so fest
aufgepresst, dass er regelrecht von der Platine gezogen werden muss.
Wenn man den Leitgummi einmal gelöst hat und wieder montiert,
funktioniert alles wieder. Also müsste sich dabei die Oxidschicht ja in
Wohlgefallen auflösen bzw. so zerstört werden, dass die Verbindung
wieder entsteht.
Reagiert, das Zinn mit dem Graphit in irgendeiner Weise? (Chemie ist
mir suspekt)
@ Wegstaben Verbuchsler
Aus obigen Gründen geht das Umdrehen des Leitgummis leider nicht und dem
Anwender kann ich das (wie in der Bedienungsanleitung für Matrazen) auch
nicht empfehlen ;-)
Der Anpressdruck erscheint mir recht hoch. Ist es denkbar, dass sich das
Graphit durch z.B. einen zu hohen Druck so formiert, dass es unterbricht
und durch die Demontage sich wieder Entspannen kann und dadurch die
Verbindung wieder entsteht?
Wenn es so etwas gäbe, müsste darüber doch auch schon jemand gestolpert
sein und man müsste im Netzt dazu etwas finden.
Von aussetzenden Displays ist das Netz voll, nicht aber was dafür die
Ursache ist.
Bin weiter gespannt
Tansi
Hallo D.V.
auch auf die Gefahr hin mich zu blamieren,
was geht da ab:
Kohlenstoff, Silizium, Germanium, Zinn, Blei --> 4. Hauptgruppe
Kohlenstoff 4-Wertig, Zinn 4-Wertig.
Geht das an den Berührungsstellen jetzt eine kovalente Bindung ein,
bildet eine kristalline Struktur und wird damit nichtleitend?
Nachgedacht hab ich, nur ist es richtig?
Gruß
Transi
Transi schrieb:> Könnte sein, nur kann das Zinn unter dem Zebrastreifen oxidieren,> sprich, kommt da noch Sauerstoff hin? Der Leitgummi ist so fest> aufgepresst, dass er regelrecht von der Platine gezogen werden muss.> Wenn man den Leitgummi einmal gelöst hat und wieder montiert,> funktioniert alles wieder. Also müsste sich dabei die Oxidschicht ja in> Wohlgefallen auflösen bzw. so zerstört werden, dass die Verbindung> wieder entsteht.
Hallo Transi,
Chemie ist lange her.
Blankes Zinn kann oxidieren, das ist Fakt. Und ob der Gummi Luftdicht
abschließt wage ich zu bezweifeln. Schau Dir die Kontakte seriöser
Produkte an - sollte alles vergoldet sein. Und eine Leiterplatte mit
Goldoberfläche kostet nicht wirklich mehr, ist für 0402 sogar vom
Bestücken her mandatory da sonst (fast) nicht eben genug. Das bischen
Gold kostet nicht die Welt und erhöht dann doch die Zuverlässigkeit. Und
wegen der paar cent Risiken eingehen????
rgds
Transi schrieb:> Der Anpressdruck erscheint mir recht hoch
Ist das vielleicht das Problem?
Wird durch den hohen Druck der Gummi vielleicht so verformt dass er auf
den Kontaktflächen nicht mehr sauber aufliegt? Schau dir das beim
nächsten Fall doch mal genauer an. Wir hatten - vor 20 jahren - auch mal
in einem Produkt zebras eingesetzt aber da war der Druck nicht so
extrem, war ein Übergang zu einem kleinen LCD, da ging auch nicht viel
Kraft. Die Zebras gingen leicht ab und waren leicht zu montieren.
rgds
Transi schrieb:> Hallo D.V.>> auch auf die Gefahr hin mich zu blamieren,> was geht da ab:
Durch jedwede Luftfeuchtigkeit mußt du an die elektrochemische
Spannungsreihe denken.
Dabei hat das unedlere Material das Nachsehen.
Wenn man aus ausgelutschten Zink-Kohle Batterien den Kohlestab(+ Pol)
herauszieht, dann sieht man den Effekt, von dem die Rede ist.
Stichwort: Redox-Reaktion
Verweise ungern auf wikipedia, aber dort findest du weitere Erklärungen,
wie Opferanoden etc.
Also, egal wie billig der Scheiß war, den ich gesehen habe, die Kontakte
sind fast immer vergoldet - sicherlich nicht umsonst.
Hatte auch schon oft solche Probleme, starkes Abreiben der Platine und
des Gummis mit IPA half jahrelang (einmal angewendet). Aber für die
Serie ist das nichts...
Nimm mal das Glas runter und versuche mit einer höheren Spg über die LG
- Platine Kontaktstelle die Oxidschicht zu brechen, Strom
messen...klappt das, ist es sowas?!
Klaus.
Klaus R. schrieb:> Also, egal wie billig der Scheiß war, den ich gesehen habe, die Kontakte> sind fast immer vergoldet - sicherlich nicht umsonst.
Gold? Wo steht das in der Spannungsreihe? Scheint eher kontraproduktiv
zu sein...
D. V. schrieb:> Gold? Wo steht das in der Spannungsreihe? Scheint eher kontraproduktiv> zu sein...
Nein, das ist nicht kontraproduktiv.
Chemisch Zinn hat eigentlich zwei Nachteile:
1. Die Zinn-Schicht ist extrem dünn (< 1 µm) und mit der Zeit
diffundiert das Zinn in das darunterliegende Kupfer. Irgendwann ist die
Zinnschicht weg und dann hat man das Kupfer an der Oberfläche.
2. Zinn bildet eine Oxidschicht, die nicht leitfähig ist.
Bei vergoldeten Platinen (NiAu) hat man zwischen der Kupfer- und
Gold-Lage eine Nickel-Schicht als Diffusionssperre. Diese Schicht
verhindert, dass das Gold in die Kupferschicht diffundiert. Außderdem
oxidiert Gold bei Luftkontakt nicht und ist auch beständig gegen sehr
viele Chemikalien.
Deswegen ist aus meiner Sicht eine vergoldete Platine das einzig
sinnvolle für so eine Anwendung.
Herzlichen Dank für die rege Diskussion,
irgendwie könnte jeder Recht haben.
Elektrochemische Spannungsreihe. Wenn das wirklich so schlimm wäre, dann
wäre Gold aber doch nicht kontraproduktiv, denn Gold steht gegen
Kohlenstoff ja auf der edleren Seite, während Zinn gegen Kohlenstoff auf
der Unedleren steht. Oder geht es dann dem Kohelnstoff an den Kragen?
Nur, wenn es so etwas wäre, müsste ich dann nicht heute eine Veränderung
an den Pads sehen?
@ Johannes
Wenn die Zinn-Schicht so dünn ist, sieht man dann, wenn das Zinn in das
Kupfer diffundiert ist?
o.k. das mit dem Gold und der Nickel-Schicht als Diffusionssperre klingt
plausibel.
@6A66
Das mit dem Anpressdruck habe ich mir auch schon überlegt. Dies würde
aber bedeuten, dass sich der Zebrastreifen quasi so verformt, dass er
mikroskopisch die Form eines „romanischen Viaduktes“ annimmt. Will
sagen, dass sich der Leitgummi als kleine Säule zwischen die Pads drückt
und über den Pads ein „Brückenbogen“ bildet, welcher dann keinen Kontakt
mehr hat. Ist so etwas denkbar? Dann würde mir auch Gold nichts helfen,
es wäre einfach nur den Anpressdruck zu hoch.
--> Denke ich stelle die Platine trotz allem auf Goldpads um, schlechter
dürfte es nicht werden. ;-)
Gruß
Transi
Transi schrieb:> Wenn die Zinn-Schicht so dünn ist, sieht man dann, wenn das Zinn in das> Kupfer diffundiert ist?
Das Problem ist, dass es da keine scharfe Grenze gibt; das ist eher ein
schleichender Prozess.
Zwischen der Kupfer- und der Zinn-Schicht bildet sich eine sog.
intermetallische Phase, mit der Zeit wird die Zinn-Schicht immer dünner
und die intermetallische Phase immer dicker.
Irgendwann ist die Zinn-Schicht nur noch sehr dünn und die Kupfer-Atome
wirken als Katalysator, so dass das Zinn an der Oberfläche oxidiert.
Es kann durchaus sein, dass die Schicht aus reinem Zinn komplett weg ist
und die Oberfläche aber trotzdem noch relativ normal aussieht.
Es gibt da spezielle Benetzungstests, bei denen geprüft wird, wie gut
sich die Pads löten lassen. Dazu braucht man aber einen Lötofen und
dieser Test ist eher für unbestückte Platinen geeignet.
Du könntest vielleicht mal mit einem Hand-Lötkolben testen, wie gut sich
die Pads bei so einer problematischen Platine löten lassen im Vergleich
zu einer neuen Platine. Wenn die Pads kein Lötzinn annehmen oder nur
sehr schlecht, dann wäre das ein Hinweiß in diese Richtung.
Natürlich sind auch Ursachen denkbar, die mit der Qualität des
Leitgummis zusammenhängen (Versprödung, Ausdünstungen, ...). Aber
unabhängig davon solltest du die Platinen-Oberfläche auf chemisch Ni/Au
umstellen.
Transi schrieb:> Das mit dem Anpressdruck habe ich mir auch schon überlegt. Dies würde> aber bedeuten, dass sich der Zebrastreifen quasi so verformt, dass er> mikroskopisch die Form eines „romanischen Viaduktes“ annimmt. Will> sagen, dass sich der Leitgummi als kleine Säule zwischen die Pads drückt> und über den Pads ein „Brückenbogen“ bildet, welcher dann keinen Kontakt> mehr hat. Ist so etwas denkbar? Dann würde mir auch Gold nichts helfen,> es wäre einfach nur den Anpressdruck zu hoch.
Hallo Transi,
korrekt. Vielleicht hast Du den einen Effekt (Zinn Oxidation) den Du mit
der Verwendung einer Goldoberfläche beseitigt. Oder Du hast villeicht
einen zu hohen Anpressdruck der Dir den Zebra verformt. Oder Du hast
andere Effekte. Oder villeicht mehrere miteinander. Letztlich können wir
Dir nur Ideen liefern, den Fehler aber kannst Nur Du finden.
Wie sich der Zebra verformt können wir auch nur raten da wir keine
Bilder haben (ob romansich, gotisch, seitlich eingeknickt, ...). Aber
davon unterscheidet sich ein guter Elektroniker (Mechaniker, Designer,
Arzt, Handwerker, ...) von einem nicht so guten: Er kann herausfinden
was er falsch gemacht hat.
rgds
