چگونه آزمایش پیری بر روی TFT LCD انجام می شود؟

آزمون پیری، که اغلب به عنوان "Burn-in" یا "آزمون قابلیت اطمینان" نامیده می‌شود، ماژول‌های TFT LCD را در معرض تنش‌های الکتریکی و حرارتی بالا برای یک دوره طولانی قرار می‌دهد، که سال‌ها عملکرد عادی را در یک بازه زمانی فشرده شبیه‌سازی می‌کند. هدف اصلی، وادار کردن نقص‌های پنهان—مانند اتصالات ترانزیستور ضعیف، ناخالصی‌ها در کریستال مایع، یا ناسازگاری‌های نور پس‌زمینه—به عنوان خرابی‌های قابل مشاهده قبل از رسیدن محصول به کاربر نهایی است. این فرآیند، واحدهای مرگ و میر نوزادی را غربال می‌کند، که از مدل قابلیت اطمینان "منحنی وان حمام" پیروی می‌کنند.

روش‌های کلیدی آزمایش
آزمون‌های پیری برای TFT LCDها یکپارچه نیستند، بلکه از چندین روش سفارشی تشکیل شده‌اند:

1. پیری استرس DC و AC استاندارد
این رایج‌ترین شکل است. پنل LCD روشن می‌شود و با الگوهای آزمایشی خاص به طور مداوم هدایت می‌شود.

الگوهای مورد استفاده: این الگوها شامل تمام سفید، تمام سیاه، شطرنجی، نوارهای افقی/عمودی و الگوهای متناوب هستند. الگوهای مختلف، اجزای مختلف را تحت فشار قرار می‌دهند:

تمام سفید: استرس را بر روی واحد نور پس‌زمینه (BLU) به حداکثر می‌رساند و ولتاژ را در سراسر تمام الکترودهای پیکسل اعمال می‌کند.

الگوهای شطرنجی/متناوب: حداکثر اختلاف ولتاژ را بین پیکسل‌های مجاور ایجاد می‌کنند، آرایه TFT و خود ماده کریستال مایع را تحت فشار قرار می‌دهند، که به طور بالقوه عیوب چسبندگی تصویر یا تداخل را نشان می‌دهد.

استرس الکتریکی: ولتاژهای عملیاتی (VDD، VCOM، ولتاژهای گیت/منبع) ممکن است فراتر از مشخصات اسمی (به عنوان مثال، +10٪ تا +20٪) افزایش یابد تا نرخ خرابی تسریع شود.

2. پیری حرارتی
دما یک عامل تسریع‌کننده کلیدی است. آزمایش‌ها در محفظه‌های محیطی انجام می‌شوند.

پیری در دمای بالا: معمولاً در 50 درجه سانتی‌گراد تا 70 درجه سانتی‌گراد (گاهی اوقات بالاتر) به مدت 48 تا 168 ساعت. گرما، تخریب شیمیایی، مهاجرت یونی را تسریع می‌کند و می‌تواند عیوب پیکسل را تشدید کند.

چرخه دمایی: ماژول بین دماهای بالا و پایین شدید (به عنوان مثال، -20 درجه سانتی‌گراد تا +70 درجه سانتی‌گراد) چرخه می‌شود. این امر، تنش مکانیکی را به دلیل ضریب انبساط حرارتی (CTE) متفاوت مواد (شیشه، پلاریزرها، ICها، مدارهای انعطاف‌پذیر) القا می‌کند و مسائل مربوط به اتصال یا لایه‌برداری را آشکار می‌کند.

استرس محیطی ترکیبی
اغلب، پیری الکتریکی با استرس حرارتی (عمر عملیاتی در دمای بالا، یا HTOL) و گاهی اوقات رطوبت (بایاس رطوبت دما، یا THB) ترکیب می‌شود. رطوبت بالا (به عنوان مثال، 85٪ RH در 85 درجه سانتی‌گراد) اثربخشی مهر و موم‌ها را در برابر نفوذ رطوبت آزمایش می‌کند، که می‌تواند باعث خوردگی، الکترولیز یا قوس الکتریکی شود.

3. پارامترهای بحرانی که در طول و پس از آزمایش نظارت می‌شوند
پنل‌ها قبل، در حین و بعد از فرآیند پیری به طور دقیق بازرسی می‌شوند:

عیوب بصری: Mura (ناهمگونی)، نقاط روشن/تیره، عیوب خطی، تغییر رنگ و چسبندگی تصویر اهداف اصلی هستند.

عملکرد الکتریکی: سیگنال‌های کلیدی برای پایداری نظارت می‌شوند. مصرف جریان (به ویژه جریان نور پس‌زمینه) برای تشخیص ناهنجاری‌ها ثبت می‌شود.

آزمایش عملکردی: پس از پیری، آزمایش عملکردی کامل تکرار می‌شود، از جمله بررسی تمام رابط‌ها (LVDS، eDP، MIPI)، کنترل‌کننده‌های زمان‌بندی و سطوح گاما/ولتاژ.

تجزیه و تحلیل داده‌ها و حالت‌های خرابی
نتیجه آزمایش‌های پیری به صورت آماری تجزیه و تحلیل می‌شود:

محاسبه نرخ خرابی: تعداد واحدهای خراب در برابر کل واحدهای آزمایش شده، یک اندازه‌گیری کمی از سلامت فرآیند ارائه می‌دهد.

تجزیه و تحلیل علت ریشه‌ای (RCA): واحدهای خراب، تحت تجزیه و تحلیل قانونی (به عنوان مثال، بازرسی میکروسکوپی، کاوش الکتریکی) قرار می‌گیرند تا علت ریشه‌ای فیزیکی یا طراحی را تعیین کنند—چه در آرایه TFT، IC درایور، فرآیند اتصال یا مونتاژ نور پس‌زمینه.

حالت‌های خرابی رایج آشکار شده: شامل پیکسل‌های مرده، TFTهای ضعیف که منجر به پاسخ کند می‌شوند، تخریب LED نور پس‌زمینه، تغییر رنگ پلاریزرها و مدارهای اتصال باز/کوتاه.