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【快讯】加表伺服电路技术突破

【摘要】:
关于模块化加表伺服电路低温冷态启动问题,航晶公司自主投资花费一年时间,投入大量人力、物力、财力,进行多次反复的试验研究,通过改版流片,并与国外公司合作进行芯片激光植球试验,终于成功突破了这一难题。

模块化石英挠性加速度计伺服电路技术突破

石英挠性加速度计在导航、石油测井等场合应用十分广泛,其伺服电路有两种形式,一种是裸芯片粘接在陶瓷基片上的混合厚膜集成电路,即HIC;另一种是塑封微电路焊接在PCB上实现的模块化电路。HIC形式的电路虽然工作温度范围宽,低温-55℃,高温+125℃,但是成本高,并且业界公认接线柱上焊接可靠性差。采用塑封微电路制作的模块化伺服电路,虽然解决了焊线可靠性问题,但在实际应用中发现,这种塑封电路产品在-55℃的低温下,冷态启动会出现输出饱和不能正常工作的问题(-40℃是没有问题的),而陶瓷空腔外壳封装的电路则不存在此问题,由此说明芯片本身是没有问题的。虽然引起这种问题的具体原因或机理尚不清楚,但是业界普遍认知是塑封材质在低温下可能参与电路漏电导致电路工作异常。

根据冷态启动问题,航晶公司自主投资花费一年时间,投入大量人力、物力、财力,进行多次反复的试验研究,通过改版流片,并与国外公司合作进行芯片激光植球试验,终于成功突破了模块化伺服电路低温冷态启动这一难题。

实验结论:采用激光植球后芯片倒扣焊接在PCB上的方法可以很好的解决低温冷态启动的问题,同时由于采用裸芯片倒扣焊接的方式,伺服电路尺寸可以比塑封电路进一步缩小,可以说是小到极致。

下图是植球后的芯片:

 

下图是植球芯片和塑封电路的尺寸对比,左边方形PCB红圈内的电路是植球芯片倒扣焊接在实验板上,右边圆形PCB红圈内两个电路是芯片植球前做的塑封电路,两个PCB上红圈外的塑封电路是同一个电路,都是±9V的稳压电路。

 

 

注:两块PCB放在一起拍摄,直观对比器件尺寸。

下图是焊接后电路X光下焊接检验:

上面的实验板在-55℃下经过多次冷态启动实验,均顺利通过,而且-60℃下也通过了冷态启动实验。

航晶公司把这项技术应用于新一代产品开发生产中,彻底解决模块化加表伺服电路低温冷态启动的问题,使其工作温度范围进一步拓宽,同时进一步减小伺服电路尺寸,以满足产品小型化、宽温度范围的应用需要。

 

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