居然連斑馬導電膠條(zebra strip)也會出問題

原本以為【斑馬導電膠條(Zebra Strips)】應該是再簡單不過的零件了,結果這次的卻徹底的敗在它的身上。起因是公司有一款產品設計了一個獨立的「導航鍵(Navigation key)」。

原本以為【斑馬導電膠條(Zebra Strips)】應該是再簡單不過的零件了,結果這次的事件卻徹底的敗在它的身上。起因是公司有一款產品設計了一個獨立的「導航鍵(Navigation key)」。

不知道為何當初設計工程師選擇使用「班馬導電膠條」來連接主按鍵與導航鍵之間的線路,而不是將導航鍵跟主按鍵設計在同一塊按鍵的板子上,可能是有些高度差的關係吧(我猜,因為已經不可考了)!

這原本也不是什麼大不了的設計,可問題就給它發生了,現象是按了導航鍵上的某些按鍵後,會連動到其他的按鍵做動,如果說連動的是同樣在導航鍵的上、右、下、左按鍵,或許有可能是因為機構設計不良,造成鄰近按鍵機構連動的誤動作,可是怪的是連動的居然是主鍵盤上的按鍵,中間還連著班馬導電條呢。

為了先層別這個現象是電氣(electric)或是機構(mechanical)上的問題,我們直接把導航按鍵上的塑膠及橡膠按鍵拿掉,把按鍵的線路直接裸露出來,然後用導電棒做按鍵測試,結果這樣還是發生按鍵連動的現象,所以可以先排除按鍵機構所造成的連動問題。

接下來就只剩下電路板與斑馬導電膠條的問題了,先作斑馬導電膠條的交叉驗證,發現按鍵連動的現象跟著斑馬導電膠條,為了讓產線可以馬上恢復生產,緊急使用現有產品製作了一個簡單的治具,期望這個治具可以篩選出不良的斑馬導電膠條,可是卻檢測不出不良品;把斑馬導電膠條拆下來直接拿去作絕緣阻抗及微電流測試也都沒有問題,這下糗了!而且電路板也沒有發現問題。卡住了!

這條「班馬導電膠條」的裁切稍微有點錯位。(因為橫切面有黑白相間顏色出現,黑色導電粉,白色是不導電像膠)

斑馬導電膠條切開來檢查,也只發現導電膠條有一導電條的裁切偏差錯位,應該在合理的偏差範圍內,該怎麼繼續下去呢!

把斑馬導電膠條切開來檢查,也只發現導電膠條有一導電條的裁切偏差錯位,應該在合理的偏差範圍內,該怎麼繼續下去呢!

後來在無意間發現怎麼電路板上與斑馬導電膠條對應的金手指間隙似乎有點小啊,似乎並沒有依照要求至少空出兩條導電條以上的間隙,因為斑馬導電膠條的裁切可能有一條導電條的偏差(0.18mm),機構組裝(上下PCB)及生產誤差應該也要0.2mm,總公差至少要有0.38mm,而金手指的最小間距實際量測結果卻只有0.3mm左右,明顯不足啊!查詢PCB Gerber上的設計應該有0.5mm的間隙,因為這裡有vias,所以金手指稍微偏了一點點,真是該死的誤差。

Zebra_gold_finger

檢討目前的金手指設計,接觸墊寬有0.8mm,間隙0.5mm,斑馬導電膠條的pitch為0.18mm,觸墊寬應該只要設計0.64mm[=0.18mmx3(導電條)+0.1mm(公差)],就可以確保每個接觸墊至少有三條導電條接觸到了,再加上些容許值,金手指觸墊寬改為0.7mm,間隙0.6mm,應該就可以徹底解決這個問題。另外這四個導通孔(vias)的位置要不要考慮稍微移動一下,或是要求PCB廠注意一下金手指的接觸墊寬度尺寸應該也能解決這個問題,不過重點是如何防止尋找替代料(2nd source)時也不會出問題才是上策。

對了,也可以考慮把班馬導電膠條的picth從目前的0.18mm改為0.10mm。


延伸閱讀:
橡膠按鍵簡介(Rubber keypad)
橡膠按鍵-雙色/多色按鍵一次成型
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訪客留言內容(Comments)

HI
看了半天没明白你说的意思,你意思是说 到电胶条之间的距离比金手指的大?
图片有限,文章表达看的很费力,最好用图文并茂的形式表达,这样读者会更清晰

Vincent;
目前的功力大概只能寫出這樣的內容了。
有個前提,不可以洩漏公司的機密~~

很好的經驗,下次我在設計PCB時也要好好注意了。

Btw,我覺得不難理解,你看看圖中有Via的部份,兩條PCB金手指相距是比其它位置接近的,那裏就是相距小過0.5mm的位置,其它金手指間距付合規格。

你好!我有一個問題想請問你,我的斑馬導電膠條(Zebra Strips)與lcd螢幕跟機板脫落,請問有甚麼方式可以黏接起來。

toyschin;
斑馬導電膠條(Zebra Strips)是導電用的,所以它與lcd螢幕跟機板應該不是用黏的,而只是放上去而已,你會發現黏住是因為導點膠條壓久了會與電路板或是玻璃密合在讓你有黏住的感覺,其實並沒有黏膠。


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