实验室的测试设备最怕什么?

文摘   科技   2024-10-08 11:36   北京  

我们工程师在工作中,基本上每个人都遇到过测试设备故障,这打乱了我们的工作计划,影响了我们的进度,在我们看来,是一件非常烦恼的事。怎么避免或者减少这个问题呢?这需要我们去了解测试设备最怕什么。做好预防事项,最大可能减少导致设备故障的原因

第一个就是静电

每个实验室,无论静电防护级别高低,实验室门口都贴着醒目的ESD防护标识,因为静电对于设备的影响太大了。大多数ESD损害发生在人的感觉范围以下。人对静电放电的感知电压是3KV,而很多电子元件在几百伏甚至几十伏就会被损坏

静电对于设备的影响:

  1. 静电吸附灰尘,降低元件绝缘电阻,缩短寿命;潮湿环境下,产生漏电流,极大的缩短寿命。

  2. 静电放电破坏,使元件失效(完全击穿)。

  3. 静电使元件潜在损伤(半击穿),性能下降,一段时间后,彻底失效。

ESD损坏IC是由于产生的高压和高峰值电流造成的。精密电路往往具有极低的偏置电流,比普通数字电路更容易遭到损坏,因为用于ESD保护的传统输入保护结构会增加输入泄漏,因此不能使用。对于工程师来说,ESD损坏最常见的表现是IC发生故障。然而,暴露在ESD之下也可能导致泄漏增加,或者使其他参数下降,一段时间后,才发生失效故障,导致设备彻底无法使用。

第二个是温度

实验室温度过高,会导致设备内的芯片一直工作在超高温度下。

一是过热激发高能载流子会增大晶体管被击穿短路的概率;

二是晶体管性能随温度会发生变化,高温会使部分电路因为性能变化无法正常工作;

三是高温提高电迁移导致导线工作寿命下降。

这就需要尽量的把温度控制在20度以下,并且设备的进风口应该远离其他设备的出风口,从而保证设备的性能以及延长设备使用寿命,同时我们也要保证进出风口的空间,以保证风流可以按照我们的设计流动,更好的起到降温作用。

第三个是供电

精密的测试设备对供电电源要求比较高,测试设备需要一个干净稳定的供电电源,保证其正常工作。首先供电电源的过冲和浪涌会影响到精密测试设备的AC/DC和DC/DC电路,过多的过冲和浪涌会损坏AC/DC和DC/DC电路;其次异常的掉电会损坏设备的存储单元以及存储单元内的firm ware。实验室有条件的还是要使用UPS,减少电源对设备的影响.

第四个是灰尘

空气中的灰尘会通过风扇进入设备,并附着在电子元器件上面;随着时间的推移,灰尘越积越多,会影响到芯片的散热,降低绝缘电阻。灰尘会极大的影响BGA封装芯片的散热,导致内部工作温度过高,影响使用寿命;对于DIP/SDIP/QFP/BQFP封装类型的芯片,灰尘会降低绝缘电阻,在夏季潮湿环境中,产生的漏电流会损坏芯片,导致芯片失效


了解了设备害怕什么,我们就可以尽量避开这几点,很大程度降低故障率。

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