運(yùn)動(dòng)手環(huán)屏幕脫落問(wèn)題如何解決？（熱熔膠脫落案例）

運(yùn)動(dòng)手環(huán)是一種輕巧便攜的可穿戴電子設(shè)備，通過(guò)集成傳感器、微處理器和無(wú)線通信技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶健康狀況、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)以及消息提醒等多方面的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與管理。

背景

某運(yùn)動(dòng)手環(huán)，在使用過(guò)程中，殼體與屏發(fā)生分離，本期，美信檢測(cè)將通過(guò)專業(yè)的儀器和檢測(cè)，分析失效機(jī)理，找出失效原因，以此實(shí)施有效的解決方案，提高產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性。

測(cè)試分析

1 光學(xué)分析

打開OK手環(huán)（新）殼體和屏的粘結(jié)位置，利用超景深數(shù)碼顯微鏡對(duì)比OK手環(huán)與NG手環(huán)粘結(jié)情況進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)NG手環(huán)膠黏劑主要粘在屏上，膠的顏色呈黃色；而OK手環(huán)膠黏劑主要粘在殼體上，膠的顏色偏白，如圖1所示。

2 形貌&元素分析

利用掃描電子顯微鏡對(duì)NG手環(huán)殼體表面形貌進(jìn)行觀察，與光學(xué)觀察結(jié)果一致，殼體無(wú)明顯殘膠，邊緣有少量物質(zhì)，且比較疏松不密實(shí)。利用X射線能譜儀對(duì)樣品NG手環(huán)元素進(jìn)行表征，主要為C、O，還有少量的Na、Cl、Ca等汗液中的元素。

3 FTIR分析

利用傅里葉變換顯微紅外光譜儀對(duì)NG手環(huán)殼體邊緣黃色物質(zhì)進(jìn)行成分分析，主要為蛋白質(zhì)的成分，如圖4所示：3291.5cm-1歸屬于蛋白質(zhì)中N-H伸縮振動(dòng)吸收峰，1648.3cm-1歸屬于蛋白質(zhì)中C=O吸收峰。

對(duì)NG手環(huán)以及OK手環(huán)的膠主成分進(jìn)行分析，兩者無(wú)明顯差別，主要為聚氨酯，3343~3343cm-1歸屬于聚氨酯中N-H伸縮振動(dòng)吸收峰，如圖5所示。

4 TGA分析

利用熱失重分析儀對(duì)NG手環(huán)以及OK手環(huán)膠粘劑進(jìn)行分析，圖6為NG手環(huán)以及OK手環(huán)膠黏劑TGA譜圖，在譜圖上，在溫度早期NG手環(huán)有2.51%失重臺(tái)階，主要由于小分子揮發(fā)引起。

5 GCMS分析

各取NG手環(huán)以及OK手環(huán)0.5mg，利用氣相-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)萃取液有機(jī)小成分進(jìn)行分析，兩者均含有二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯，屬于聚氨酯中單體的成分，除此之外，NG手環(huán)含有較多的反式角鯊烯、棕櫚油酸、棕櫚酸、十五烷酸等成分，這些是人體中常見的分泌產(chǎn)物，同時(shí)化妝品中也常見，其中反式角鯊烯、油酸等對(duì)聚氨酯膠黏劑的侵蝕作用比較大，會(huì)造成力學(xué)性能的大幅衰減。

6 人工汗液模擬

將OK手環(huán)和放入人工汗液浸泡后取出，測(cè)試粘結(jié)力，與未浸泡人工汗液的OK手環(huán)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，未泡過(guò)人工汗液OK2手環(huán)粘結(jié)力為294N，泡過(guò)人工汗液的OK手環(huán)為205N，人工汗液對(duì)膠黏劑粘結(jié)性能有較強(qiáng)的衰減作用。從人工汗液測(cè)試結(jié)果可知，僅浸泡3天人工汗液的產(chǎn)品粘結(jié)力明顯下降，且膠逐漸轉(zhuǎn)移到屏上面，屏的表面是涂層比較致密，而殼體表面塑膠，做過(guò)等離子處理，有一定的粗糙度，長(zhǎng)時(shí)間汗液會(huì)滲入到這個(gè)界面，最終膠會(huì)粘在屏上。

結(jié)論

運(yùn)動(dòng)手環(huán)殼體與屏在使用過(guò)程中出現(xiàn)脫離的原因是在使用過(guò)程中，膠粘劑受到角鯊烯、油酸等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，導(dǎo)致粘結(jié)力性能下降，發(fā)生脫離。

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