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嘉峪检测网 2021-06-23 19:38
近来,电子器件的供货是一个大问题,国产器件替代是一个应急之道,毕竟,美欧有,日韩有,不如自己有。那么,器件替代时要注意哪些技术问题呢,是不是宣称与某国外大厂家对标的等同替换器件,就可以直接拿来用呢且可以高枕无忧呢?当然是“不可以”。需要注意的技术参数有这么几项,该替代还是要替代,但需要做好核实对比验证。
1.用到器件参数边界值的要小心,需要验证
但凡按照等同替换设计的器件,其参数基本是会尽量靠近的,但是,因为设计方案或工艺的不同,其边界值部分容易出问题,边界值是否能做到名副其实,精度等是否如中间值一般满足要求,值得关注。设计选用时尽量让器件工作在中间值附近的地方,而不是工作到边界值。如果要工作到边界值,务必测试实验确认下。
2.数据手册所有参数一一列出,逐条对比
一个器件有好多个参数,我们设计时常用的大家都会关注,但还是有很多边边角角的参数,在某些特定的情况下,却起着重要作用。如线绕电阻的过流能力、运放的增益带宽积、保护器件随温度变化的漏电流等等。因此建议将数据手册中所有参数逐一列出,替换前替换后两个器件的同一参数逐个做对比;同时,弄清楚本器件在当前设计中的主导参数、导致隐患的参数分别是什么,这几个重点参数是否在替换后发生了变差的可能。加粗加黑的这一条,做起来最难。
3.管脚输入电容Cin(IC)或Cj(半导体器件)
除了器件的设计原理之外,替换前后的最大差异之一便是工艺水平,半导体器件中,PN结比比皆是,而PN结的结电容大小直接由结电容两极片之间的介质材料决定。而工艺的差异,最大改变的指标便是这个介质的介电常数特性(例如加工和储存环境、车间洁净度、封装的密封性),而这个参数又是影响容值的主要因素之一。尤其是对控制波形质量、上升沿下降沿时间有较为苛刻要求的场合。
4.温漂
这个特性主要是针对半导体器件(二极管、三极管、TVS、MOV等),毕竟,不同生产厂家的原材料材质还是会有所区别的,而材质的特性直接决定了温漂。对在宽温范围运行的有精度要求的器件应用,需特别关注这一点。
5.管脚驱动能力
这个主要是不同厂家的设计方案不一样,输出端的上拉电阻阻值不一定一样,推挽输出的VDS压降不一样,这些带来了器件之间匹配时的驱动能力风险。甚至有的不同厂家器件,输出端口电路都不一样,替换后,电路难免工作异常。这个跟工艺无关,一般审查数据手册就能确认。
6.输入阻抗、输出阻抗、导通阻抗
输入阻抗的问题常发生在放大电路的运放上;输出阻抗常发生传感器、电源、驱动芯片上;导通阻抗常发生在功率开关器件上。
7.一致性
这一项建议特别注意一下!
即便以上的器件参数都没有问题,不同厂家生产出来的器件,也会因为生产过程的工艺管控,导致其器件参数的一致性变得离散或中心值偏移。建议找一个相对好测量的参数,优先推荐上面提到的Cin、Cj、Ileak、Ron等,测多只(随机抽取,且一般不低于30只),将测试结果画分布图,一般应该是呈正态分布,将替换前后两家的等同替换器件的分布规律曲线做对比,品味其中的微妙差异,能分析出其潜藏的原材料的不同、工艺水平的差异、是否做了出厂筛选等等问题来。
改变= 隐患,只要改变,就需要建立一个新的平衡,就会有一些内在变化所带来的问题。除以上之外,还有很多因素,但以此为众,希国产电子器件应用,技巧更上一层楼,应用天地更广一两分。
来源:航科电子可靠性