有關(guān)微波電路的可靠性問題-wenkub
2023-04-09 03:56:39 本頁面
【正文】 是電路之本 如設(shè)計(jì)欠妥，電路的可靠性將會(huì)是無本之本、無源之水。2. 細(xì)微性：造成失效的因素往往是一些不起眼的問題，可謂千里大堤毀於蟻穴。幾十年與可靠性打交道的風(fēng)風(fēng)雨雨經(jīng)歷，使我深深體會(huì)到產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計(jì)制造出來的。二． 設(shè)計(jì)是產(chǎn)品可靠性之本1. 最不讓人放心的”地” 2. 令人頭痛的“腔體效應(yīng)“3. 紅花雖好還需要綠葉相扶輔助電路的作用不可輕視4. 降額使用及功能儲(chǔ)備5. 功能分析和整體綜合平衡的全局觀點(diǎn)6. 采用雞蛋里挑骨頭方式，尋找可能產(chǎn)生的潛在隱患并采取對策三． 工藝制作1. 焊接基本原理及獲得良好焊接的途徑2. 要重視電路組裝中的一些具體細(xì)節(jié)問題四． 應(yīng)用注意事項(xiàng) 1. 預(yù)防感應(yīng)電瞬時(shí)放電對電路損壞2. SMA接插件連接注意事項(xiàng) 3. 一等二查三通電原則 4. 防止整機(jī)異常工作狀態(tài)對電路造成的損壞5. 數(shù)字化門限調(diào)節(jié)方法五．幾種常見的失效模式及原因分析 1. 接地不良 2. 熱呼吸效應(yīng)造成的鹽霧沉積和付蝕3. 器件損壞 5. 電源饋線開路 6. 熱應(yīng)力 7. 短路六．結(jié)束語一．前言可靠性是一項(xiàng)非常重要、涉及面很廣的工作，有很多專門著作論述。今天我只談幾十年來做有關(guān)可靠性工作的一些經(jīng)驗(yàn)體會(huì)。篩選只能起輔助作用，僅靠篩選是做不出高可靠的產(chǎn)品。可靠性工作是一項(xiàng)如同繡花一樣細(xì)致的工作，來不得半點(diǎn)粗心大意。即使使用再高級(jí)的元器件，再嚴(yán)格的工藝也往往無濟(jì)于事。把失效的電路拆開擦洗后組裝又恢復(fù)正常。 對微波電路設(shè)計(jì)而言，涉及面廣考慮的事又多。 微波電路基片采用面焊接技術(shù)，把基片釬焊到電路盒體是最隹 2接地方案。 對於不會(huì)在上述高溫環(huán)境工作的電路，也可采用鏍釘固定。我們曾把故障檢制電路中的檢波電路濾波電容的接地點(diǎn)與末級(jí)漏偏置去耦電容共用同－接地圖形，因去耦的殘存射頻信號(hào)嚴(yán)重干擾了檢波電路，不是產(chǎn)生一個(gè)尖峰就是產(chǎn)生－個(gè)凹坑，使檢波的幅頻持性相差3～4dB之多而無法使用。這一點(diǎn)希望大家要有足夠的認(rèn)識(shí)。往往同一批裝的電路，有的腔體效應(yīng)嚴(yán)重，有的輕微，有的卻沒有，令人頭痛和難于捉模。3) 加強(qiáng)級(jí)間隔離和屏蔽，二級(jí)電路其Gp35dB還是是穩(wěn)定的，而三級(jí)電路那怕Gp僅＋幾dB電路往往欠穩(wěn)定。4) 采用吸收材料，這是比較有效的措施。盒體高度對腔體效應(yīng)極為敏感， 4可消除腔體效應(yīng)。這對一些剛參加工作不久的年輕人常常會(huì)如此，由此造成的問題累見不鮮。否則會(huì)高達(dá)40～50dB,高於要求３至４個(gè)數(shù)量級(jí)，會(huì)嚴(yán)重影響整機(jī)性能。其電路元器件僅為富士通電路的1/3，對負(fù)壓短路也能起保護(hù)作用，并且還具有休眠功能。對一般硅器件而言，結(jié)溫提高50℃壽命降低一個(gè)數(shù)量級(jí)。由於一般人對改善散熱未引起足夠的重視，如僅僅降額使用而不重視散熱，則殼溫的增加會(huì)大大抵消了降額使用帶來的好處。這樣在輸入功率下降2～3dB，電路本身增益下降2～3dB，其電路輸出還能滿足整機(jī)使用要求，從而達(dá)到提高電路穩(wěn)定性和可靠性目的。為此，我們僅增加了二個(gè)穿心電容，分機(jī)調(diào)試時(shí)焊一個(gè)合適的電阻，即可省去后面的電調(diào)衰減器，減化了分機(jī)電路。 為此，用AsGa功放做硅功率器件的激勵(lì)級(jí)可大幅度改善硅功率器件在高低溫下工作的穩(wěn)定性和可靠性。從局部講，上述要求完全正確，但從全局看是－個(gè)敗筆，它損失了AsGa場放的補(bǔ)償作用，又額外增加了8 個(gè)元件。90年中期，我們以此思路做成NF1dB耐輸入連續(xù)波功率4W的LNA，因受條件限制未能做耐100W脈沖功率試驗(yàn)，所以未用到整機(jī)中。只要考慮到這些隱患，有的解決對策并不復(fù)雜。我們在電源電路中層層加穩(wěn)壓二極管鉗位保護(hù)，不但能抑制竄入電源電路中的尖脈沖對器件的損傷，而且在極端人為誤操作時(shí)，以丟車保帥方式保護(hù)了微波電路部分，大大減少返修時(shí)間和維修成本。因微波電路基片較軟又是非極性材料，故打的小孔內(nèi)壁不光滑，敏化和化學(xué)鍍銅均不如環(huán)氧板。為此我嚴(yán)格規(guī)定微帶電路必須按圖一方式焊，嚴(yán)禁按圖二方式焊，這樣此類失效模式從未有過。這是人類早在青銅時(shí)期就巳使用的最古老的焊接方法。為此，熔融的焊料能否與焊區(qū)形成良好浸潤是獲得良好焊接的前提。我們選用這些松香做助焊劑。這類焊料錫含量低，故熔點(diǎn)遠(yuǎn)高於183℃，凝固也不是立即凝固而是有－個(gè)緩慢的鉛偏
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