Comment tester l'adhérence de la pâte d'argent et de la pâte de carbone pour les claviers à membrane ?
Le test d'adhérence des pâtes d'argent et de carbone pour les claviers à membrane est une étape cruciale du contrôle qualité. Plusieurs méthodes de test éprouvées existent dans l'industrie. Nous les présenterons ci-dessous, une à une, selon leur usage courant :
Méthode du ruban adhésif 3M (la plus courante et la plus pratique)
Il s'agit de la méthode de test d'adhérence la plus répandue dans l'industrie des claviers à membrane. Elle est simple à mettre en œuvre et les résultats sont clairs et intuitifs.
Étapes de l'opération
1. Préparation de l'échantillon : Une fois la pâte d'argent/pâte de carbone imprimée et complètement durcie, utilisez un chiffon non pelucheux imbibé d'alcool isopropylique pour nettoyer la surface de la zone de test et laissez-la sécher.
2. Traitement de la grille : Utilisez une fraise à quadrillage (fraise multi-lames) pour réaliser une grille de 10 × 10 sur la surface à revêtir, soit 100 petits carrés au total. L'espacement des lames est généralement de 1 mm et la profondeur de coupe doit atteindre le substrat après avoir traversé la couche de pâte.
3. Application du ruban adhésif : Utilisez du ruban adhésif transparent 3M 600 (largeur 19 mm) pour le coller uniformément sur la grille. Appuyez fermement avec les doigts ou une gomme pour assurer une adhérence parfaite et éliminer les bulles d'air.
4. Retrait du ruban adhésif : Attendez environ 1 minute, puis décollez rapidement le ruban adhésif dans une direction de 180° (vitesse d'environ 300±100 mm/min).
5. Observation et jugement : Inspectez visuellement le détachement de la pâte d'argent/pâte de carbone dans la zone de la grille.
Critères de détermination (ASTM D3359 / GB/T 9286)
| Grade | Zone de pelage | Jugement |
| niveau 0 | 0 % (Les bords sont parfaitement lisses, aucun décollement n'est constaté) | Meilleure adhérence |
| Niveau 1 | ≤ 5 % (léger détachement seulement aux points de croisement) | Excellent |
| Niveau 2 | 5 % - 15 % | Bien |
| Niveau 3 | 15 % - 35 % | Général |
| Niveau 4 | 35 % - 65 % | Pauvre |
| Niveau 5 | > 65% | Pauvre |
Dans le secteur des claviers à membrane, une note de 0 à 1 est généralement requise pour la qualification. Si la zone de décollement dépasse 5 %, l'adhérence est jugée non conforme.
Méthode de la grille (test sur une grille de cent)
Utilisée conjointement avec la méthode du ruban adhésif, elle se concentre sur l'observation directe de la cohésion et de l'état d'adhérence du revêtement par découpe en grille.
Outils: Coupe-lames spécial à grille de cent (11 lames, espacement de 1 mm ou 2 mm)
Exigences de découpe : Tracez 11 lignes verticales et 11 lignes horizontales, formant ainsi 100 grilles. Le revêtement doit être découpé jusqu'au substrat.
Nettoyage: Utilisez une brosse à poils souples pour brosser délicatement en diagonale à 5 reprises afin d'éliminer les particules détachées.
Notation: Respectez la norme de niveau 0-5 de la méthode du ruban.
Test d'arrachement (test quantitatif)
Cette méthode est utilisée lorsqu'il est nécessaire d'obtenir des valeurs précises de résistance d'adhérence. Elle s'applique à la vérification en recherche et développement ainsi qu'à la certification de produits critiques.
Principe: Une broche (ou chariot) de taille standard est collée à la surface du revêtement à l'aide d'un adhésif spécial. Elle est ensuite soumise à une traction verticale à l'aide d'une machine de traction afin de mesurer la force nécessaire pour détacher le revêtement.
Normes : ASTM D4541, GB/T 5210
Unités de résultat : MPa ou N/cm²
Avantages : Données quantitatives, comparabilité précise
Inconvénients : Équipement coûteux, opération complexe, essai destructif
Il s'agit d'une norme de test d'adhérence spécifique pour les commutateurs à membrane et les dispositifs électroniques imprimés, qui a été modifiée sur la base de la norme ASTM D3359.
Champ d'application : Tests d'adhérence des encres et des revêtements d'une épaisseur ≤ 125 μm sur des substrats plastiques flexibles tels que le polyester (PET) et le polycarbonate (PC)
Méthode principale : Méthode de ruban adhésif modifiée, qui résout les problèmes de précision et de répétabilité des tests de ruban adhésif sur des substrats plastiques.
Limites: Permet seulement de déterminer si l'adhérence atteint un niveau acceptable, mais ne permet pas de distinguer les différences entre les niveaux d'adhérence supérieurs.
GB/T 17473-2025 (La dernière norme nationale)
La dernière norme, entrée en vigueur le 1er mai 2026, intègre et remplace la méthode d'essai d'adhérence originale GB/T 17473.4-2008 et s'applique aux pâtes de métaux précieux (y compris les pâtes d'argent conductrices) utilisées dans la technologie microélectronique.
Différences entre les tests de pâte d'argent et de pâte de carbone
| Éléments de comparaison | pâte d'argent | pâte de carbone |
| Difficulté du test | Relativement facile (la couche argentée est plus dure, ce qui facilite la découpe) | Relativement difficile (la couche de carbone est plus tendre et sujette aux bavures) |
| Norme de réussite | Zone de détachement ≤ 5 % (niveau 0 - 1) | Zone de détachement ≤ 5 % (niveau 0 - 1) |
| Problèmes courants | Les particules de poudre d'argent se détachent, les bords se fissurent | La couche de carbone s'écaille, la pièce entière se détache. |
| Tests complémentaires | Test de résistance de feuille pour vérifier la continuité conductrice | Test d'abrasion pour vérifier la dureté de surface. |
Notes pratiques sur l'utilisation
Adéquation de la solidificationAvant tout essai, il est essentiel de s'assurer que la pâte d'argent/de carbone a complètement solidifié (généralement à 120-150 °C pendant 30 à 60 minutes). Les échantillons insuffisamment solidifiés ne sont pas exploitables pour l'analyse des résultats.
Conditions environnementalesL’essai doit être réalisé dans des conditions environnementales standard, à une température de 23 ± 2 °C et une humidité relative de 50 ± 5 %. Les échantillons doivent être laissés dans ces conditions pendant au moins 16 heures.
État de l'outilL'outil de coupe doit être bien affûté. Un outil émoussé produira des bords de coupe irréguliers, ce qui peut entraîner des erreurs de jugement. Il est recommandé de vérifier le tranchant toutes les 50 coupes.
Cohérence du rubanL’utilisation des rubans adhésifs 3M spécifiés (600 ou 810) est obligatoire. L’adhérence des rubans adhésifs de marques et de modèles différents varie considérablement et il est impératif de ne pas les mélanger.
Tests multipoints : Il convient de tester au moins 3 positions différentes du même lot, et de retenir le résultat le plus défavorable comme base de décision.
Essais de structure à double couche : Pour la structure à double couche de pâte d'argent + pâte de carbone, l'adhérence de la pâte d'argent au substrat (tester d'abord l'adhérence de la couche de pâte de carbone, puis retirer la pâte de carbone pour tester la couche de pâte d'argent) et l'adhérence intercouche de la pâte de carbone à la pâte d'argent doivent être testées séparément.
Résumé: Pour le contrôle qualité quotidien de la production, la méthode du ruban adhésif 3M combinée au marquage par quadrillage est recommandée. Simple d'utilisation et économique, cette méthode fournit des résultats précis. Pour la vérification en recherche et développement et la certification des produits haut de gamme, un test quantitatif par traction est suggéré. La norme de qualification d'adhérence pour l'industrie des interrupteurs à film est généralement une zone de décollement ≤ 5 % (niveau 0-1). Lors des tests, il est essentiel de s'assurer du durcissement complet de l'échantillon, du respect des conditions environnementales et de la standardisation et de la cohérence des outils.