На испытаниях: смартфон

Рынки

Роняли ли вы свой смартфон? Случалось ли ему упасть в воду? Если он оставался неповрежденным, значит, защитные клейкие ленты внутри смартфона справились со своей задачей.

Текст Jan Schütte

Примерно 2,7 миллиарда человек по всему миру являются обладателями смартфонов. Нередко пользователи касаются экрана своего смартфона несколько тысяч раз в день, чтобы воспользоваться электронной почтой, обменяться текстовыми сообщениями, просмотреть какой-нибудь сайт или позвонить. С каждым таким контактом высока вероятность, что ваш цифровой компаньон упадет на землю, намокнет или ударится о что-либо. Поэтому производители стараются снабдить свои устройства оптимальной защитой от повреждений и нуждаются в соответствующих резистентных материалах от своих поставщиков. Это также относится к tesa — компании, которая специализируется на адгезивных решениях.

Nokia как пионер

Смартфоны становятся тоньше и легче —
все благодаря лентам для фиксации компонентов, поскольку они экономят место и уменьшают вес по сравнению с винтами и заклепками.

shutterstock_468640499

Возможно, вы не знали, что для крепления высокотехнологичных компонентов в корпусе смартфона используют до 200 различных клейких лент. Из этого числа на долю tesa приходится около 70 лент для различного применения. «Клейкие ленты имеют множество преимуществ по сравнению с другими средствами крепления: они уменьшают вес и экономят место, легко поддаются обработке в процессе производства и позволяют легко разбирать устройство во время ремонта», — объясняет Тим Виршбински, заведующий лабораторией физико-механических испытаний отдела электроники tesa. Группа активно занималась этой технологией с 2000 года, изначально при сотрудничестве с Nokia, которая устанавливала нормы для испытания адгезионных соединений в телефонах.

Больше устройство, меньше поверхность склеивания

Сегодня, в эпоху смартфонов, tesa предлагает продукты, которые удовлетворяют требованиям различных категорий, например, прозрачные ленты, которые склеивают отдельные слои дисплея, обладают электропроводностью, снижают излучение или используются для крепления аккумуляторных батарей. Толщина клейких лент варьируется от 3 до 500 микрометров (мкм), то есть всего 0,003–0,5 миллиметра. По мнению Тима Виршбински, сегодня проблема заключается в следующем: «Циклы изготовления смартфонов становятся короче, в то время как устройства становятся больше и мощнее. Вместе с тем уменьшается площадь поверхности склеивания». Например, с течением времени ширина клеевого соединения экранов на корпусах уменьшилась с 2 до 0,3 миллиметров.

tesa_смартфоны

200 клейких лент

в среднем используется в смартфоне, из них примерно 70 лент для различных целей предоставляет tesa.

«Камера пыток» с сотней испытаний

Устойчивая динамика развития рынка имеет своим результатом около 30 новых разработок в год при тесном сотрудничестве с производителями. В основе лежит набор из 100 методов испытаний в различных категориях. Самый необходимый комплекс испытаний для повседневного использования смартфона оценивает ударопрочность, устойчивость к воздействию воды и химикатов, а также съемность клейких лент (например, для замены аккумуляторной батареи). Перед выпуском новых устройств на рынок tesa отправляет свои испытательные образцы в «камеру пыток». Самая крупная расположена на китайском заводе в Сучжоу, где 17 сотрудников ежегодно проводят более 1 000 испытаний в Центре прикладных решений. Тот факт, что 70 специалистов по научным исследованиям и разработкам в группе компаний работают исключительно в области адгезионных соединений для смартфонов, подчеркивает не только их рыночный потенциал, но также амбициозные запросы компании: «Мы не только рассматриваем себя в качестве производителя клейких лент, мы помогаем своим заказчикам разрабатывать наиболее подходящие решения на всех этапах», — рассказывает Тим Виршбински.

электроника_HAF_термо_пресс-002_300dpi
Термоактивируемые ленты наносятся под воздействием давления и высокой температуры.

После отверждения они достигают крайне высокой прочности склеивания даже на крошечной площади соединения и обладают превосходной устойчивостью к воздействию температур и химических веществ.

«Циклы изготовления смартфонов становятся короче, в то время как устройства становятся больше и мощнее. Вместе с тем уменьшается площадь поверхности склеивания».

Тим Виршбински,

заведующий лабораторией физико-механических испытаний отдела электроники

Методы испытаний

tesa безжалостна к клейким лентам. Только так можно гарантировать их соответствие стандарту для массового производства смартфонов. В зависимости от предъявляемых требований методы испытаний выбираются из комплекса, включающего более 100 испытаний. Наиболее важные методы вкратце:

смартфон_бассейн
Вода: совсем необязательно он должен упасть в унитаз, вокруг нас множество других источников влаги. Современные клейкие ленты герметизируют корпус и соединения. Их влагонепроницаемость часто проверяется после теста в «сушильной машине для белья» (см. ниже).
химия_tesa_смартфон
Химические вещества: клейкие ленты в этой категории должны защищать смартфон от ежедневного воздействия пота, солнцезащитного крема, духов или мыла. Для этой цели испытатели tesa частично погружают образцы в соответствующие жидкости.
tesa_ударный_тест
Ударные нагрузки: для этого вида испытаний в tesa утверждены три важные процедуры. Во время испытания в сушильном барабане (сушильной машине для белья) устройство совершает в камере до 600 вращений и затем роняется с высоты один метр. Испытание сбрасыванием имитирует падение с контролируемых высот (0,8–1,2 м) на продольную сторону смартфона, его углы, переднюю или заднюю панель. Кроме того, tesa проводит испытание Dupont для проверки стойкости к ударным нагрузкам двусторонних клейких лент, тех, что находятся под дисплеями. В ходе этого испытания предмет весом 150 грамм сбрасывается с разной высоты (5–150 см) на точку ударного воздействия у края экрана.
tesa_аккумулятор
Съемность: трещины на экране отнюдь не возглавляют статистику повреждений. Наиболее частое явление — замена аккумуляторной батареи во время производства, ремонта или утилизации. Поэтому tesa разработала клейкие ленты, работающие по принципу электрического удлинителя. Преимущество: хорошая адгезия и легкое удаление без вредных испарений.