電子產品雷竞技appioses原理

隨著電子技術的發展，電子產(chan) 品的集成化程度越來越高，結構越來越細微，工序越來越多，製造工藝越來越複雜，這樣在製造過程中會(hui) 產(chan) 生潛伏缺陷。對一個(ge) 好的電子產(chan) 品，不但要求有較高的性能指標，而且還要有較高的穩定性。電子產(chan) 品的穩定性取決(jue) 於(yu) 設計的合理性、元器件性能以及整機製造工藝等因素。目前，國內(nei) 外普遍采用高溫老化工藝來提高電子產(chan) 品的穩定性和可*性，通過高溫老化可以使元器件的缺陷、焊接和裝配等生產(chan) 過程中存在的隱患提前暴露，保證出廠的產(chan) 品能經得起時間的考驗。

1 高溫老化的機理

電子產(chan) 品在生產(chan) 製造時，因設計不合理、原材料或工藝措施方麵的原因引起產(chan) 品的質量問題有兩(liang) 類，*類是產(chan) 品的性能參數不達標，生產(chan) 的產(chan) 品不符合使用要求；第二類是潛在的缺陷，這類缺陷不能用一般的測試手段發現，而需要在使用過程中逐漸地被暴露，如矽片表麵汙染、組織不穩定、焊接空洞、芯片和管殼熱阻匹配不良等等。一般這種缺陷需要在元器件工作於(yu) 額定功率和正常工作溫度下運行一千個(ge) 小時左右才能全部被激活（暴露）。顯然，對每隻元器件測試一千個(ge) 小時是不現實的，所以需要對其施加熱應力和偏壓，例如進行高溫功率應力試驗，來加速這類缺陷的提早暴露。也就是給電子產(chan) 品施加熱的、電的、機械的或多種綜合的外部應力，模擬嚴(yan) 酷工作環境，消除加工應力和殘餘(yu) 溶劑等物質，使潛伏故障提前出現，盡快使產(chan) 品通過失效浴盆特性初期階段，進入高可*的穩定期。電子產(chan) 品的失效曲線如圖1所示。

老化後進行電氣參數測量，篩選剔除失效或變值的元器件，盡可能把產(chan) 品的早期失效消滅在正常使用之前。這種為(wei) 提高電子產(chan) 品可*度和延長產(chan) 品使用壽命，對穩定性進行必要的考核，以便剔除那些有“早逝”缺陷的潛在“個(ge) 體(ti) ”（元器件），確保整機品質和期望壽命的工藝就是高溫老化的原理。

2 高溫老化室空間結構和絕熱措施

2.1 老化室的空間布置

根據電子產(chan) 品高溫老化的要求，對一間廠房進行了改造裝修，其重點放在空間布置和絕熱設計上。平麵布置如圖2所示，房間被分成兩(liang) 部分，外間作為(wei) 控製室，控製箱懸掛在控製室的牆上。內(nei) 間作為(wei) 高溫老化室，是由絕熱材料形成的密閉空間。頂部采用鋼龍骨吊頂，吊頂一角留有活動板以便維修人員進入頂部進行維護，控製室的控製線經過吊頂上部，然後再分布到老化室的各個(ge) 部分。絕熱牆體(ti) 采用鋼龍骨框架，保證有足夠的強度和剛度，絕熱牆體(ti) 兩(liang) 麵覆防火板，中間填充絕熱材料，如岩棉等（25ºc時熱導率約0.04w·m-1·k-1）。老化室的門雙麵覆鍍鋁鋅鋼板，中間填充絕熱材料，門框與(yu) 門之間采用矽橡膠密封。後牆推拉窗及前牆觀察窗采用雙層玻璃結構，具有良好的密封和絕熱效果，同時便於(yu) 采光和監視。在老化室牆體(ti) 四角放置四個(ge) 風機，以便室內(nei) 空氣循環流動，均勻室內(nei) 空氣的溫度。

2.2 老化室熱平衡計算

老化室內(nei) 溫度升高所需的熱量*加熱器提供，加熱器采用不鏽鋼鎧裝結構，加熱器之間采用銅排連接，固定牢*，外麵用鍍鋅鐵網進行防護。

不考慮熱量散失的理想條件下，老化室達到設定老化溫度所需的熱量：q=（c1m1+c2m2）×（t1-t0）

c1為(wei) 老化室內(nei) 空氣的比熱容（約1.005kj·kg-1·k-1，不同溫度下略有不同）；

c2為(wei) 被老化的產(chan) 品的平均比熱容（kj·kg-1·k-1）；

m1為(wei) 老化室內(nei) 空氣的質量（kg）；

m2為(wei) 被老化的產(chan) 品的質量（kg）；

t1為(wei) 設定的老化溫度（℃）；

t0為(wei) 老化室的初始環境溫度（℃）；

實際情況下，密封和絕熱不可能是理想狀態，所以，熱量損失是不可避免的。根據空氣和岩棉在初始溫度及zui高設定溫度下的不同熱導率μ（w·m-1·k-1），根據老化室的結構及房間六個(ge) 麵的麵積計算整個(ge) 係統的絕熱係數ξ（㎡·k·w-1）,然後計算出一定時間內(nei) 達到zui高設定溫度整個(ge) 係統實際所需的熱量，這樣就可計算出加熱器總的理論功率p。zui後，根據係統冗餘(yu) 係數η算出加熱器總的實際功率pt。在定製加熱器時，要考慮各個(ge) 加熱器的電壓等級和接法，是三角形接法，或是星形接法，或者是星形三角形混合接法。加熱器外穿不鏽鋼散熱片，便於(yu) 散熱，防止加熱器燒紅。

3 溫度控製係統

此控製係統采用pid控製儀(yi) 進行溫度控製，當通過溫度傳(chuan) 感器采集的被老化的電子產(chan) 品的溫度偏離所希望的給定值時，pid控製儀(yi) 根據反饋的偏差進行比例（p）、積分（i）、微分（d）運算，輸出一個(ge) 適當的控製信號給執行機構（加熱器），促使測量值恢複到給定值，達到自動控製溫度的目的。

3.1 控製數學模型

控製對象是一個(ge) 具有滯後環節的一階係統，控製係統采用閉環延時輸出的pid調節方式。pid控製技術比較成熟，靈活可*。

連續調節的pid微分方程為(wei)

u=kp（e+ ）+u0

對於(yu) 微機控製而言，要使離散的控製形式逼近於(yu) 連續的控製形式，采樣周期必須取得足夠短，這樣，可將描述係統調節規律的微分方程改變為(wei) 差分方程，便於(yu) 編程，實現模擬控製的數字化。

pid差分方程為(wei)

un= [en+ ·t+ （ ）]+u0

un為(wei) 第n次的輸出量

u0為(wei) 初始的輸出量

en為(wei) 傳(chuan) 感器第n次的采集所得的偏差量

en-1為(wei) 傳(chuan) 感器第n-1次的采集所得的偏差量

為(wei) 比例係數

為(wei) 積分時間

為(wei) 微分時間

3.2控製器參數的調節

比例運算是指輸出控製量與(yu) 輸入量的一階差商關(guan) 係。儀(yi) 表比例係數 設定值越大（比例帶δ越小），控製的靈敏度越低，設定值越小，控製的靈敏度越高。增大比例係數有利於(yu) 減小靜差，加速係統的響應，但比例係數過大會(hui) 使係統產(chan) 生大的超調，甚至產(chan) 生震蕩，使穩定性變差。 積分運算的目的是消除靜差。隻要偏差存在，積分作用將控製量向使偏差消除的方向移動。積分時間是表示積分作用強度的單位。增大積分時間對減小超調，減小震蕩有利，使係統趨向穩定，但係統的靜差的消除隨之減慢。儀(yi) 表設定的積分時間越短，積分作用越強。比例作用和積分作用是對控製結果的修正動作，響應較慢。微分作用是為(wei) 了消除其缺點而補充的。微分作用根據偏差產(chan) 生的速度對輸出量進行修正，使控製過程盡快恢複到原來的控製狀態，微分時間是表示微分作用強度的單位，儀(yi) 表設定的微分時間越長，則以微分作用進行的修正越強，有利於(yu) 加快係統的響應，減小超調，增加穩定性，但降低了係統對擾動的抑製能力，使係統對幹擾過於(yu) 敏感。在實際的調試過程中幾個(ge) 方麵都要兼顧，經過反複調試，使控製器處於(yu) *狀態。

3.2 溫度控製係統的結構

　　溫度控製係統主要由pid控製儀(yi) 、可控矽、可控矽觸發器、溫度傳(chuan) 感器、加熱器、控製回路等組成，如圖3所示。

由溫度傳(chuan) 感器采集老化室內(nei) 的溫度，然後把它傳(chuan) 給控製儀(yi) ，控製儀(yi) 把它與(yu) 內(nei) 部設定值進行比較運算，根據偏差值輸出控製量來調節可控矽導通角的變化的，也就是控製負載電流的變化，從(cong) 而以閉環的控製形式達到自動控溫的目的。 另外，本控製儀(yi) 還設置了溫度上限跳閘保護，這樣，當pid控製儀(yi) 失靈時，可以起到雙重保護作用。控製儀(yi) 通過標準的串行通訊接口與(yu) 遠方計算機相連，後台計算機可調用控製儀(yi) 的現場數據，可進行控製儀(yi) 內(nei) 部數據的設定，並可打印實時溫度曲線。

4 結束語

經過兩(liang) 年的實際運行，係統的穩定性和動態響應性均滿足使用的要求，溫度控製精度在正負1度之內(nei) 。