Filme Sensorial Capacitivo — Avaliação de Risco de Corte na Refabricação

Nota: os números de peça e códigos de produto do cliente foram neutralizados para proteger a confidencialidade.

Resumo executivo

Um fabricante de dispositivos médicos enfrentou uma alteração de projeto em 2.000 sensores de película de detecção capacitiva acabados: o reforço FPC deveria ser encurtado de 7,00 mm para 4,00 mm para resolver um problema de folga de montagem, e propôs-se um corte manual da área dos dedos no estoque existente.

A engenharia da VMANX avaliou a abordagem de retrabalho e recomenda firmemente a Opção B (nova produção) em vez da Opção A (corte para retrabalho). Embora o retrabalho pareça mais barato à primeira vista, a linha de corte em 4,00 mm atravessa a extremidade facial do traço de prata, expondo prata nua e desencadeando falha por migração eletroquímica (ECM) irreversível — um defeito latente que pode surgir meses depois como curtos intermitentes no local do cliente.

D0 — DESCRIÇÃO DO PROBLEMA

D1 — DEFINIÇÃO DA SOLUÇÃO

D2 — ESTRUTURA E MECANISMO DE FALHA (EVIDÊNCIA)

2.1 Estrutura real em camadas (quatro camadas, alinhadas à esquerda, com degrau de 0,20 mm à direita)

A Figura 1 mostra a estrutura real da área dos dedos do FPC: Camada superior — carbono condutor de 6,80 mm, cobrindo e protegendo totalmente a trilha de prata; Segunda camada — prata condutora de 6,60 mm, protegida pelo carbono (0,20 mm mais longa que a prata, com degrau no lado direito); Terceira camada — substrato PET de 0,125 mm, alinhado com o reforço (7,00 mm); Camada inferior — reforço de 7,00 mm.

Figura 1: Estrutura de quatro camadas — carbono de 6,80 mm / prata de 6,60 mm (alinhadas à esquerda, com degrau de 0,20 mm à direita) / PET e reforço de 7,00 mm; linha de corte em 4,00 mm atravessa a face final da prata

Reposicionar a linha de corte: a linha de corte em 4,00 mm (a partir da extremidade de contato) fica dentro das zonas de cobertura de carbono (6,80 mm) e de prata (6,60 mm). O corte seccionará tanto a face final do carbono quanto a face final da camada de prata, deixando a face final de prata exposta sem proteção de carbono.

2.2 Migração de prata (ECM) — o risco irreversível principal

A migração de prata é uma forma de migração eletroquímica (ECM). Sob um campo elétrico e na presença de umidade, o prata ioniza no ânodo, migra e reduz no cátodo, formando dendritos:

• Ânodo: Ag → Ag⁺ + e⁻ (prata oxida-se em íons de prata)

• Cátodo: Ag⁺ + e⁻ → Ag (íons reduzem-se em dendritos de prata)

Fatores aceleradores — todos presentes neste produto: 1) Campo elétrico: diferença de potencial entre dedos adjacentes com passo de 1,0 mm durante a operação; 2) Umidade: umidade ambiente em ambientes de consumo/industriais atua como transportadora de eletrólito; 3) Condutor exposto: a seção transversal cortada expõe prata sem barreira contra umidade/oxigênio.

Figura 2 — Mecanismo de migração da prata: esquerda — revestimento de carbono intacto (sem migração); direita — prata exposta na seção transversal cortada, migração de Ag⁺, pontes de dendritos em um intervalo de 1,0 mm → curto-circuito

Cronograma de falha: com o revestimento de carbono intacto, o risco de migração é mínimo (vida útil projetada superior a cinco anos). Após o corte para retrabalho, a prata exposta na seção transversal, sob um passo de 1,0 mm e gradiente de campo elétrico, desenvolve gradualmente dendritos ao longo de meses ou anos. Assim que os dendritos conectam pinos adjacentes, ocorrem interferência de sinal, curto-circuito ou degradação severa da resistência de isolamento — de forma aleatória e intermitente (dependente de temperatura/umidade), difícil de reproduzir no local do cliente, embora real, aumentando drasticamente a taxa de falhas pós-venda.

D3 — MATRIZ DE COMPARAÇÃO EM TODAS AS DIMENSÕES

D4 — DADOS EXPERIMENTAIS DE APOIO (referência setorial)

Observação: Dados conforme padrões IPC e referências de testes industriais sobre migração de eletrodos de prata; a serem confirmados conjuntamente por ambas as partes.

D5 — RESUMO DE RISCOS (Opção A)

D6 — CONDIÇÕES PRÉVIAS CASO A RETRABALHO SEJA OBRIGATÓRIA

• Selagem pré-cortada da face final em prata (ex.: revestimento conformal ou selante de borda) para restaurar a barreira contra umidade — risco residual permanece, deve ser documentado e acordado

• 100% de inspeção por AOI + teste elétrico com sonda volante após retrabalho

• Triagem ambiental (85 °C/85 %UR, 500 h) em lote amostral antes da liberação

• Auditoria final com AQL 0,65 e termos estendidos de garantia acordados por escrito

• Cliente deve assinar um termo de aceitação de risco (retrabalho está fora do processo normal de fabricação)

D7 — CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÃO

A VMANX recomenda veementemente a Opção B (nova produção). A Opção A parece mais barata à primeira vista, mas a linha de corte de 4,00 mm secciona a face final prateada, desencadeando migração irreversível de prata (ECM), com custos imprevisíveis de falha latente muito superiores às economias aparentes. Qualidade e confiabilidade são a base de uma parceria de longo prazo; essa alteração de projeto (7 mm → 4 mm) é uma otimização estrutural, enquanto o corte físico é um processo destrutivo, contrário à prática normal de produção.

Solicita-se gentilmente ao cliente que avalie cuidadosamente essa decisão.

D8 — CONFIRMAÇÃO