鄧鳳姣
摘 要:本文主要介紹了汽車儀表的作用、常見故障,并以某車型為例重點介紹了組合儀表顯示屏失效的主要故障類型黑屏、白屏問題的產生原因,對應采取對策措施,提升了客戶滿意度,為其它車型平臺同類問題的技術攻關提供了思路與借鑒,也為后續車型組合儀表的開發提供經驗教訓,避免重復問題發生。
關鍵詞:汽車儀表 組合儀表 顯示屏 黑屏 白屏
1 汽車儀表的作用
汽車儀表是人和汽車的交互界面,是監測汽車的運行狀況,為駕駛員提供觀察與掌握汽車各系統工作狀態的重要零部件。
汽車儀表盤是反映車輛各系統工作狀況的裝置,包括了發動機轉速表、車速表、里程表、燃油表、水溫表、機油壓力表、清洗液指示燈、電子油門指示燈、前后霧燈指示燈以及各種報警顯示裝置等內容。由于儀表系統是司機了解汽車工作狀況的“眼睛”,對確保汽車行車安全、及時排除故障和避免發動機出現嚴重故障起著重要的作用,因此要求各個儀表結構簡單、工作可靠、顯示數據清晰、準確、指示值受電源的電壓波動和環境溫度變化的影響小,除此之外,儀表的抗震、耐沖擊性能也要好。
2 組合儀表常見的故障
結合售后信息統計,客戶反饋的組合儀表相關問題分類主要有故障燈亮故障、顯示屏失效故障、油位及續航里程顯示異常故障等。通過對售后故障車進行統計分析,各故障模式比例見下表:
通過對失效模式故障件分析,組合儀表制程導致的問題主要為顯示屏故障,因此本文重點分析顯示屏類失效問題。
3 問題確認
通過對顯示屏失效問題統計分析其故障模式主要是白屏、黑屏、顯示屏有豎線、顯示屏亮點等,具體故障分布比例及故障圖片如下:
通過對故障信息統計分析發現,顯示屏故障主要集中在黑屏和白屏上,降低黑屏和白屏的故障率,將能有效改善問題抱怨。
4 原因分析
4.1 末端因素鎖定
根據零件失效機理,通過系統圖分析排查末端因素,具體如下圖。
通過系統圖分析,鎖定如下5個末端因素:
(1)IC綁定區氣泡;
(2)COG綁定區無粒子;
(3)Bump腐蝕;
(4)FPC排線撕裂;
(5)ITO線路劃傷。
4.2 末端因素要因確認
(1)IC綁定區氣泡:對故障件解剖分析發現IC本壓區無導電粒子接觸印記,導致本壓接觸不良,如下圖:
進一步鏡檢發現本壓區域有臟污氣泡,導致導電粒子與基板分離后沒有粒子印記,污染成分分析有氯化鈉成分,確認為汗液污染;
針對污染源排查生產過程,工藝過程是先進行偏光片貼附,貼附后再手工清潔,手工清潔過程指套上有概率觸碰到皮膚或者衣物上的汗液,使污染物進入IC綁定區,導致IC綁定時產生氣泡,綁定后AOI檢測只能識別粒子數,不能識別氣泡臟污,導致故障流出。因此,IC綁定區氣泡是要因。
(2)COG綁定區無粒子:故障件拆解分析發現顯示屏COG綁定區域無粒子,導致IC Bump與LCD Bump不導通,輸入電壓無法進入IC從而無法驅動IC導致屏幕故障。
因此,COG綁定區無粒子是要因。
(3)顯示屏線路Bump腐蝕:故障件解剖分析發現Bump區域線路腐蝕,對腐蝕成分取樣,采用ESD分析發現有氯的成分,如下圖:
針對取樣分析結果,調查分析Bump區域的制造過程,發現手工貼附時有產生碰觸導致污染的風險。因此,顯示屏線路Bump腐蝕是要因。
(4)FPC排線撕裂:對故障件解剖檢測發現排線被撕裂導致線路開路,進一步分析焊接過程發現焊接偏位于圍框干涉,員工作業過程不注意,拿顯示屏時易拉扯到排線。
因此,FPC排線撕裂是要因。
(5)ITO線路劃傷:故障件拆解分析發現玻璃ITO線路劃傷,通過ESD分析線損情況,結果顯示不是腐蝕因素導致,進一步調查分析制造過程發現在擦拭綁定區域時,員工作業對擦拭布有重復使用的可能,這樣會導致擦拭的異物顆粒粘在擦拭布上損傷線路,
因此,ITO線路劃傷是要因。
5 解決對策
5.1 裝配過程影響因素由原人工裝配方式更改為自動化裝配
針對POL貼付工藝由人工貼附改為投入全自動一體清洗貼付設備,避免人員操作因素產生Bump線路腐蝕、玻璃ITO線路劃傷、IC綁定區氣泡的風險。
5.2 調整IC綁定工藝
調整偏光片貼附工藝先進行IC綁定再進行偏光片貼附確保綁定端不會受到污染,AOI后增加Gate IC OM鏡檢,避免綁定區污染無粒子風險。
5.3 對FPC排線增加保護措施
(1)增加FPC與PCB連接處的敷銅面積,增強FPC硬度。
(2)在FPC轉角處增加防撕裂線。
(3)針對FPC與PCB的焊接增加防呆治具確保焊接后的位置正確。
6 對策效果驗證
通過優化生產工藝及全自動生產設備的投入使用,經系統監控確認,該車型組合儀表顯示屏失效的故障由原來每個月反饋黑屏、白屏故障20例/月降至現在的2例/月。
7 結語
(1)通過該車型組合儀表屏幕失效問題的技術攻關與解決,提高了客戶滿意度,為公司售后質量和品牌信譽保駕護航貢獻一份力量,同時為其它車型同類問題的技術攻關提供了很好的思路與借鑒,也為后續車型的開發避免同類問題的發生積累了寶貴經驗。
(2)隨著信息化時代的發展,汽車儀表已經不再僅僅是速度里程的指示,而是車輛信息的綜合顯示控制中心,讓我們向著組合儀表更加電子化,功能更強大,性能更可靠,壽命更長久,視覺效果更直觀,而產品成本更低廉的方向共同努力。