Kernmerkmale und physikalischer Mechanismus von Kabelschäden.
Bei einem LCD-Flachbandkabel handelt es sich normalerweise um eine Art flexible Leiterplatte (FPC). Es gibt drei Möglichkeiten, wie es kaputt gehen kann.
Mechanischer Schaden: Häufiges Biegen, äußerer Druck oder Vibrationen können zum Bruch der Kupferfolie führen, normalerweise im Bereich der Öffnungen und Schließbereiche von Laptop-Bildschirmen sowie der rotierenden Abschnitte der Bildschirme von Industriegeräten.
Schlechte Berührung: Der goldene Zeiger des Steckers ist verrostet, die Buchse ist nicht locker oder die Schweißstelle ist falsch gelötet. Dies kann bei manchen Vibrationsgeräten passieren, z. B. beim Display eines Autos oder bei Instrumenten im Freien.
Umwelterosion: Dabei handelt es sich um eine Isolationsschicht, die durch hohen Feuchtigkeitsgehalt, hohe Temperaturen oder chemische Elemente zerstört wird und auch bei medizinischen Geräten und chemischen Instrumenten auftritt.
Der typische Fall ist: Nach zweijähriger Nutzung trat auf dem LCD der Instrumentierungsausrüstung der Bergbaumaschine zeitweise ein schwarzer Bildschirm auf. Als ich es auseinandernahm, sah ich, dass die Drähte und Anschlüsse auf der Laufwerksplatine alle oxidiert waren, weil sie über einen so langen Zeitraum Vibrationen ausgesetzt waren. Daher haben sie jetzt viel höhere Kontaktwiderstände (jetzt etwa 50 Ω statt normalerweise weniger als 1 Ω), was bedeutet, dass die Signale nicht richtig durchfließen.
Visueller Ausdruck und klassifizierende Diagnose von Kabelschäden.
1. Ungewöhnliche Fehler anzeigen
Feste Positionsstörungen. Durchgehend farbige Streifen oder gitterartige Störungen treten im oberen Teil/Rand des Bildschirms auf und werden mit zunehmendem Wackeln deutlicher. So wies das LCD eines Luftfahrtinstruments vertikale helle Linien in einem exakten Winkel auf, weil in der Verkabelung eine gebrochene Kupferfolie vorhanden war.
Farbflecken blockieren: Der lokale Anzeigeteil weist eine Farbanomalie (gelblich/bräunlich und Helligkeitsveränderung) mit klaren Rändern auf. Die nasse Verkabelung des Autonavigationssystems führte dazu, dass das grüne Sub--Antriebssignal nachließ und der angezeigte Bereich grün wurde.
Anzeigeunterbrechung: Auf dem Bild erscheinen vertikale und horizontale Schnittlinien, die dazu führen, dass der Bildschirm unterbrochen wird. Da ein LCD-Kabel meiner speziellen Art von Industrieausrüstung beschädigt wurde, konnte ein Treiber-IC nicht die vollständigen Informationen senden, sodass nur noch eine Seitenansicht oder eine Teilansicht angezeigt wurde, anstatt dass der gesamte Bildschirm ordnungsgemäß angezeigt wurde.
2. Abnormale Touch-Funktion
Bereichsstörung: Abschirmung im Bereich des Kabelanschlussendes reagiert nicht auf örtliche Berührung. Beim LCD eines medizinischen Monitors funktionierte die untere-rechte Ecke nicht mehr als Touchscreen, weil jemand die Drähte virtuell verlötet hatte.
Positionsverschiebung: Die Stelle, an der wir berührt haben, stimmt nicht korrekt mit der auf dem Bildschirm angezeigten Stelle überein. Der LCD-Touchscreen eines bestimmten Instruments reagiert aufgrund der Signalverzögerung im Kabel mit einer Verzögerung von 200 ms.
3. Dynamikänderungscharakteristik.
Auslösen eines Fehlers beim Öffnen und Schließen: Der Bildschirm eines Laptops funktioniert in einem bestimmten Winkel seltsam (wenn er um 30 Grad gedreht wird, verschwinden einige Linien aus irgendeinem Grund einfach). Geräte für Baumaschinen verfügen über ein LCD-Display, das ein bestimmtes Design mit unzureichenden Kabelzugaben aufweist, so dass der Bildschirm zerreißt und beschädigt wird, wenn er im geöffneten Zustand geöffnet und im geschlossensten Zustand geschlossen wird.
Reparaturphänomene durch Drücken: Wenn Sie leicht auf die Bildschirmränder oder Kabelbereiche drücken, sieht es so aus, als ob der Bildschirm für einen kurzen Moment funktionierte. Schlechter Kontakt des LCD-Kabels des Handdetektors, der goldene Finger wurde wieder in Kontakt mit der Buchse gedrückt.
Systematische Beurteilungsmethode und Anwendung von Werkzeugen.
1 Einfache Erkennungstechnik (keine Werkzeugsituation).
Licht öffnen, schließen oder/und drücken: Beobachten Sie, ob sich der Fehler wiederholt ein- und ausschaltet oder wenn nur ganz leicht am äußeren Rand gedrückt wird. Wenn es bei Bewegung zu einer Veränderung der Symptome kommt, liegt die Wahrscheinlichkeit bei über 80 %, dass es sich um einen Draht handelt.
Umweltsimulation: Betreiben Sie das Gerät unter Bedingungen hoher Temperatur (60 Grad) oder niedriger Temperatur (-20 Grad), damit sich die Materialien schneller ausdehnen und zusammenziehen und so Rissprobleme leichter aufgedeckt werden. Die LCDs bestimmter Schienenverkehrsinstrumente waren schwarz, weil die Drähte beim Testen bei niedrigen Temperaturen spröde wurden und brachen.
Professioneller Testprozess
Visuelle Inspektion: Beobachten Sie mit einer Lupe oder einem Mikroskop, ob auf der Oberfläche der Verkabelung Kratzer, Falten oder Abblättern der Kupferfolie vorhanden sind. Bei einem Halbleiterprodukt einer besonderen Art wurde das LCD-Kabel beschädigt, weil es bei der Installation mit einem Schraubenzieher abgenutzt wurde. Jetzt ist ein Teil davon, von dem all diese Signale kommen, gebrochen.
Widerstandsmessung: Mit einem Multimeter an den Hauptabschnitten im Kabelbaum messen. Der übliche Widerstand für die Verkabelung sollte unter 1 Ω liegen. Wenn der Widerstand an einem bestimmten Bereich über 10 Ω liegt, besteht wahrscheinlich entweder überhaupt keine Verbindung oder nur sehr schlechte Kontakte.
Signalwellenformanalyse: Verwenden Sie ein Oszilloskop zur Analyse der von LVDS, CLK und anderen über ein Flachbandkabel übertragenen Signale übertragenen Wellenformen. Das Kabel einer bestimmten Art von LCD-Displays für Luftfahrtinstrumente erzeugte eine Art Signalstörung, sodass in der Wellenform ein hochfrequentes Rauschen auftrat.
Röntgenaufnahme: Überprüfen Sie die komplexe Verdrahtungsstruktur ohne Zerstörung, um den inneren Bruch der Kupferfolie oder Schweißfehler festzustellen. Röntgenaufnahmen ergaben, dass ein LCD-Kabel für die medizinische Endoskopie viel mehr als eine einzelne Schicht mit einer Kupferfolienschicht enthielt.
Spezielle Szenariodiagnose
Paravent-Gerät: Wenn es beschädigt wird und sein flexibles Kabel verbiegt, entstehen an der Biegung wellenförmige Lichthöfe. Wir brauchen unseren eigenen Detektor, um das zu überprüfen. Die Standardimpedanz für dieses normale Kabel muss ziemlich konstant bei 50 Ω + oder - 5 % liegen.
Bildschirme: Es kann auch dazu führen, dass die Lötstellen des Drahts durch Erschütterungen abfallen, was dazu führt, dass der Draht zufällig wieder nach oben springt, wenn Sie ohne Grund einen Knopf drücken, genau wie wenn Sie einen Aus-Schalter mehrmals in einer Minute betätigen. Mithilfe einer Vibrationstabelle (Frequenz: 20 - 2000 Hz, Beschleunigung: 5 g) simulieren Sie Echtzeitbedingungen und reproduzieren Fehler mithilfe einer Vibrationssimulationstabelle, um die Lötstelle zu finden.
Industriepraxis und vorbeugende Wartung
1. Designoptimierung
Redundantes Design: Kabel werden breiter/ Zweireihiges Kabel: Kabel gespannter machen. Bei bestimmten LCD-Kabeln für Baumaschinen erhöht sich die Breite von 2 mm auf 3 mm, dann verringert sich die Rissfrequenz um 60 %.
Innovation mit fester Struktur: Verwendung der zusammengesetzten Befestigungsmethode „keilförmige Schnalle + Federstahlplatte“, um die Vibrationsübertragung zu verringern. Mit diesem Design bestand ein Luftfahrtinstrument-LCD den Vibrationstest bei G=15.
2. Kontrolle des Montageprozesses
Vor--Anzugskraftkontrolle: Verwenden Sie einen Drehmomentschlüssel, um die Schrauben diagonal abwechselnd anzuziehen, und die Abweichung darf innerhalb von ± 5 % liegen. Die Instrumententafel-Montagelinie eines neuen Energieautoherstellers steigert die LCD-Loose-Rate von 8 % auf 0,3 %.
Aushärten unter Druck: Auf strukturelle Klebeverbindungen wird ein Druck von 0,5 MPa ausgeübt und 24 Stunden lang aufrechterhalten, bis die vollständige Aushärtung des Bindemittels erreicht ist. Mit diesem Verfahren wurde ein bestimmtes Satellitennutzlast-LCD einem Vibrationstest in einer Vakuumumgebung unterzogen.
3. Wartungsstrategie
Routineinspektion: Alle 6 Monate die Kabelanschlüsse reinigen und festziehen, außerdem wasserfreies Ethanol verwenden, um die Oxidationsschicht am Goldfinger abzuwischen.
Platzieren Sie bei der Umgebungsüberwachung die Trockenmittelpackungen in Bereichen mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von mehr als 60 % und stellen Sie auch Schaltschränke mit einem absoluten Feuchtigkeitswert von weniger als 40 % auf. Aus diesem Grund beträgt die Lebensdauer eines bestimmten LCD-Kabels für Meeresforschungsgeräte jetzt 8 Jahre.
