CT设备维修的发展:从器件级到芯片级

2012-04-18 15:20:27来源: 电子设计技术

    探索CT设备电路板芯片级维修,对拓展CT维修技术层面,减少维修费用开支具有积极的意义。目前CT设备在我国正在迅速广泛普及,经济发展区域的县、区医院几乎都装上了不同档次的CT,大中型医院不止一台。CT维修工作日趋繁重,维修支出费用可观。

    一般情况下,国外CT厂家或其维修站多采取板给维修方式:跑程序、换板子。cT设备发生了故障,工程师运行诊断程序找出故障电路板进行更换,修复CT故障。这种方式称为板级维修或换板。有故障的电路棋逢对手则发回公司本土的工厂进行修复。这种维修方式对于医院来说维修费用负担沉重:

    一般来说发生故障的CT电路板损坏情况多不十分严重,除电源电路或高电压串入信号或低压电路造成芯片大面积烧坏外,多由于个别器件质量不好或因电网脉冲干扰等随机原因,只是造成少量或个别的元器件损坏,具有修复的可能性。

    查到并更换故障电路板上损坏的芯片及器件,使之恢复使用称为芯片级维修或修板,所需费用大大降低,还不到换板费用的十分之一。在Pc行业,对各种板卡的损坏已很少采用器件级维修,因其通用性强、价格低廉、升级换代快,有时不待其损坏但由于性能落后,用户也要升级为新版产品了,器件级维修基本失去了意义。而cT的情况则不然,不同厂家的CT设备因其独自的系统性,电路板基本为专机专用型,且设计使用寿命均为十余年,配件费用较高,换块板动辄就需上万元、数万元,修板意义可见一斑。

    芯片级维修属于深层次维修,具有一定难度,其技术性含量高,要求具备一定条件。维修用仪器应与当前CT设备发展水平相适应,像过去那种使用三用表、普通示波器、器件离线测试的方法已不能胜任CT电路板芯片级维修的需求,采用新型维修仪器设备,对电路板芯片级维修才能提供有力支持。如Ic在线测试仪、短路追踪仪、写入器、记忆示波器、逻辑分析仪、波峰焊机等。

    进行芯片级维修,首先要尽可能地利用cT设备提供的诊断软件、原理框图、逻辑电路衅、信号流程图、测试点及故障状态指示灯去确定故障电路板和缩小或确定板上的故障范围或器件。要了解故障电路板上集成电路的功能、主要用途、基本线路原理、电路苡片及器件的技术参数,信号流程及在正常的状态下各测试参考点的逻辑电平、波形等。手边应备有相关集成芯片及器件的技术手册。

    一般CT设备提供的诊断软件均能诊断到电源,信号采集转换、图像处理、高压部分等子系统的功能单元的故障,明确提示错误信息,供维修参考,但要进一步找到具体的故障芯片或器件还要颇费一番周折。电路板上的故障现象千变万化,各不相同,但归纳起来不外乎以下几类:集成电路及阻容元件性能变差、性能不稳定、功能失效;芯片及器件引脚的虚焊、虚接、开路;芯片及器件的击穿短路、引脚互碰等都会导致电路板不能正常运行工作等,要依故障情况进行具体分析。

    短路性故障,通常表现为子系统电源保险烧断或供电电流大大超值。一般电路板的电源端直流电阻为百余至数百欧姆,若其值明显偏低,说明板上有短路性损坏的芯片或器件,如果只有几个欧姆或接近于零,说明板上有芯片或器件击穿。短路故障有时目测就能发现击穿变黑的故障器件。若不烧断保险,通电5分钟一10分钟故障芯片温度多呈过热表现,明显高于正常芯片。若故障隐蔽,用短路故障测试仪或智能短路故障追踪仪,可方便快速的查到短路器件或短路点。

    功能失效性故障多为芯片损坏造成。一般电路板的接口部分最易受到电网有害脉冲、雷电、工业火花脉冲干扰的冲击而损坏,应用在红测试仪可方便的测试接口电路芯片,确定故障接口芯片。如果确认接口电路没有问题,那么,就可从接口电路注入相应的逻辑信号,追踪查找故障元器件所在。

    有时CT设备提供的技术图纸资料不太详细,这是电路板检修中常遇到的问题:在这方面在线测试仪提供了诸多方便,提供了多达二万余种Ic芯片在线功能测试,是当前最先进的修板测试仪器:一般情况下,可查出电路板上功能损坏的Ic器件,或对电路板上的芯片进行排除性测试,缩小故障范围,以致确定故障芯片:对于功能测试器件库内暂不包含的Ic器件,应用在线测试仪的交互式智能VI曲线测试功能,大多也能确定故障Ic芯片;在CT电路板故障测试中,除首先应检查接口电路外,其次应该认真检查缓冲器和缓冲器与接口电路之间的门电路及相接的锁存器电路,这也是常发生故障部位,应予以优先测试:各种触发器、寄存器及选择器类Ic器件的在线状态常常和线路中的其它Ic器件的状态关联密切,应首先检测其外围相接芯片和电路,当确认外围电路没有问题后,再进行其本身检查:

    对于游移性或不稳定性故障,多是由于器件性能变差、温度特性不好、器件插脚接触不良所致。对于怀疑性能变差的器件。应用记忆示波器,对其逻辑波形的变化进行细致的观察和比较。波形是否产生毛刺或抖动等,多能发现故障器件:对于怀疑温度特性不好的芯片,用绝缘物质将其与周围芯片隔离,用微型电吹风分别吹以冷风和热风,观察电路状态变化,多能发现温度不称芯片。随机性故障一般由随机性原因引起,且这类故障除抗干扰能力差外,多由接触不良引起,旦故障多找不到具体故障点或故障芯片,应根据信号流程、逻辑图具体分析处理。故障电路板上的接触不良故障,多由于处理器、寄存器等多插脚的Ic芯片插脚接触不良造成,尤其是方型插接芯片。取下后用橡皮擦拭芯片插脚,使之光亮清法,用小毛刷认真清洁插座,重装后多能奏效。

    对于易发生故障的芯片取下后可换上芯片插座,方便今后芯片的更换或对不稳定性故障芯片的排除试验。

    一些芯片发生莫名其妙的损坏,其原因多是静电放电。

    一般芯片抗静电电压值为1000V~ 2000V。1TrL芯片1000V左右,NMOS芯片500V左右,EPROM芯片只有200V左右,人体所带静电电压一般为上万伏,故在电路板维修操作中,要注意使用防静电手环,防止意外芯片损坏。

    对芯片的焊接也是一个不容忽视的问题,否则就是查到故障芯片,也只是望洋兴叹不能更换。小型波峰焊机和除锡台可以方便的摘取和焊接普通Ic芯片,更换夹具可摘取和焊接表面贴的门阵芯片等,是较高级的焊接除锡设备,只是价格较贵气泵式吸锡器通过更换各种吸锡头,适用于各种芯片或单元器件的摘取,是较理想的维修T具。使用低档的吸锡器极易造成电路板焊孔的损坏,使前功尽弃,应当注意。

    在芯片级维修中,所用到的芯片及器件,注意不要降低其质量等级。上机前最好能对新器件进行老化处理和循环功能测试,确保修复电路板的质量。

 

关键字:器件  芯片

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2012/0418/article_2810.html
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