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#電源設計 #功率半導體 #過熱保護 #可回焊熱控開關RTS
【防過熱，很重要】
可回焊熱度開關 (RTS) 旨在防止高度集成的功率半導體元件過熱。在機械啟動前，配備「集成電流測量感測器」(分流器) 的新型熔斷器可在傳統回焊機上焊接，最高耐受溫度達 260°C，可滿足 SMD (表面黏著元件) 之中功率半導體最高要求。這種包含集成電阻、低溫依賴性強的新型器件，可精確測量電流、還可透過控制器實現額外的非熱電路保護。
延伸閱讀：
《RTS 溫度保險絲配備集成分流器》
https://www.schurter.cn/cns/Newsroom/Timeline/RTS?hmsr=compotechasia&hmpl=aprrtsbanner&hmcu=&hmkw=&hmci
#SCHURTER
雷尼機車教室
1.機車的神經中樞(電子系統概論)
如果將引擎譬喻成機車的心臟，那麼燃料就跟食物，或者血液一樣重要。然而在人體中掌管一切運作的司令官，就是我們的大腦，它夠過神經系統將訊號傳給器官與組織，而在機車之中，也有類似的構造，例如噴射系統Fi管理電腦ECU、ECM之於各個感知器與最終的供油與點火。
我們都知道進壓燃排是引擎運轉的一個輪迴，但是誰讓它點火產生爆炸，誰發出個各個最終訊號，以及它的頻率為何，這一切從何而來？引擎的第一次運轉來自人力啟動或是電瓶送電給啟動馬達，爾後藉由曲軸位置感知器，讓系統可以知道引擎的轉動狀況，並且知道何時該發出下一個點火訊號，透過晶體放大以及考爾升壓，強大的電流透過火星塞成為閃電般的放電火花將汽缸中的混燃氣整個點燃於是爆炸產生，機車開始有了屬於自己的第一下心跳，這第一次的爆炸經過發電系統的磁生電原理，為下一次的爆炸儲存了能量，爾後機車可以不依靠外力，自給自足的爆炸燃燒，直到它的燃料用完為止。
機車的電力供需，我們透過路徑的方式將它稍作描述，電的起源是化油汽車款的分電盤或是噴射車款的發電機，這時磁生電的物理特性產生交流電後，透過整流器轉換為直流電，以及進行穩壓工作，以14伏特的較高電流對電瓶充電，同時電瓶也再次透過穩壓器輸出穩定的12V電流來到保險絲盒中進行電力分配。這裡不僅有啟動馬達，燈組系統、喇叭、風扇冷卻系統需要用電，某些豪華車款可能如同汽車一般有影音設備或是通訊設備需要用電，這些系統不僅藉由保險絲做安全設定，許多部位更透過繼電器或是二極體進行切換以及流向控管。
電流除了在車上扮演能量與食物的角色之外，它也是神經系統中訊號傳導的媒介。不論汽機車，在進入噴射的新世紀後，車上都開始配備處理器去計算最省的油耗與最適的點火頻率，因此整個Fi的噴射系統只為兩件事而生，一個是給多少油，一個是什麼時候點火。Fi系統的構成從進氣端、引擎本體、排氣端的依序是進氣溫度感知器，進氣壓力、節氣門開啟度、凸輪軸角度、引擎溫度、曲軸角度、排氣溫度與含氧感知器等，當然更環保的車輛還有廢氣回收、引擎吹漏等等輔助系統控制以降排污值。這些感知器大多以電位差的方式轉換成可被讀取的數值給ECU處理器，僅有少數採脈衝回饋ECU，例如點火系統。ECU電腦中還有一個固定的唯讀程式，就是所謂的map，一個三維的供油與點火程式。以上的敘述的感知器，可以偵測出目前騎車環境與電腦內map預設值的差異，然後予以補正，例如噴射供油頻率與目前最新的科技開起時間，以及點火頻率、提前與延後等變化，讓引擎處於最適化的運轉狀態，例如在化油器車款上，天氣冷熱、海拔高低等，空氣中的含氧量變化讓燃燒狀況有過濃或是過稀，如此的太過與不及表現。然而在電子噴射的世界中，這些問題將不再發生，車廠甚至再研發車輛時，就能夠將各種環境參數考量進去，爾後車輛可以自行適應各種環境與氣候，不像化油器時代，需要為各種環境修改其設定。此外，在眾多的感知器中，只須對電路予以設定，待任何部位出了問題，或是訊號斷訊，ECM都可以得知，並且發出故障訊號，通知車主趕緊回廠維修，或是提供安全模式，避免損害擴大，這些人性化的考量，亦是化油器年代所不及。
2.如何突破原廠設定，邁入改裝領域
所謂道高一呎魔高一丈，改裝的生命總是能夠找到出路，去破解原廠的Fi供油設定。其實各家車廠都是用自己的程式語言去編撰ECU內部的程式，也包括我們說的map，因此一般人要去讀取就會遇到困難。當然，如果改裝廠願意砸下重資，是沒有破解不了的程式，但是得看背後的利潤是否足以cover一切，如果市場規模經濟不夠大，這一切的開發也是枉然。這部份的改裝有所謂的取代是電腦，也就是整個ECM換成改裝廠自己出的可程式化電腦，灌入改裝廠所欲使用的軟體與map便能開始工作，目前歐陸與美國都有這樣的產品。第二種是直接更換掉原廠電腦ECM中的晶片，同樣是換上可程式化的晶片，然後灌入自己的資料進去。
如果不看破解原廠程式的做法，還有一個方法可行，雖然這個方法比較低階，但是成本較低，效果也非常顯著，重點是價錢具備親和力，能夠讓一般消費者所接受。這種方式就是先量出Fi的偵測系統感知器採用電位差或者脈衝訊號，然後加以增減觀察其變化，待抓出向量後，便可以利用可變電阻或者攔截訊號，由外界重新給於訊號，如此也可以讓ECM在正常運作下，做出供油的增減供應或是點火的提前與延後。這部分產品有國人自行研發的KOSO系列或是美國的動力司令Power Commander為代表。
#汽車電子 #非揮發性記憶體NVM #半導體製程
【極低電壓檢測，雙重過濾問題元件】
在製造內嵌非揮發性記憶體 (NVM) 的元件時會出現一個問題：每百萬個 (ppm) 元件，就有幾個會在負溫度下無法完成記憶體檢索；若是汽車元件，對可靠性將是一大威脅。在製造過程中，這些元件最初會以最小電源電壓 2.2V 測試，而在 35℃ 的條件下會出現數個 ppm 的失敗率。因此，進行負溫測試是最重要的初始步驟，以便掃描出故障元件。經實驗，將電壓降至 2.0 V，會發現在 35℃ 時錯過的製程問題。
電壓降低會對上述元件造成壓力，並引發在室溫下不易察覺、但在負溫度時出現的失效。NVM 晶格是採用「氧化物崩潰」(oxide breakdown) 技術，假設熔絲被程式設定為 1，氧化層熔斷會造成短路或高達 100 倍的漏電，有如一個「電阻橋」；不過，一旦溫度降至 -40℃，熔斷晶格的漏電流會減少。因此，若氧化物並未完全崩潰，可被視為一個未熔斷的熔絲，位元會從 1 翻轉至 0；如此一來，它將變成一個電阻器，而非「不良」熔斷晶格的開口。
於負溫度下確認不良元件後，再用不同的電壓進行全面特性測試，找出何者能以最少的逃脫 (escape) 捕獲最多的不良元件，並與負溫檢測產生關聯性。針對沒有重大良率問題的良好晶圓，在 1.8V 有極佳的相關性；但當處理的是不良批次，在 35℃ 時所捕獲的不良品，會較 -40℃ 時更多。此外，為確保良好的可靠性，需排除最接近的鄰近部分，以避免生產風險；為此，其間存在一種雙重過濾效應。在找到這些疑似不良的晶粒後，會針對其可靠性進行測試及檢查。
「低電壓測試」提供了一種可掃描所有不良元件的可靠方法。經調查發現，保險絲故障的根本原因，在於光罩佈局的 NWELL 沒有足夠大的製程窗口可用於解決製程中的邊緣光罩對準問題，導致生產「步進場」(step field)，引發氧化物崩潰、形成電阻橋，而非編程熔絲短路。藉由增加主動電路的 NWELL，能為光罩無法對準的狀況提供更大誤差空間。當晶圓佈局有所修改，就能作為找出負溫問題的標準程序；對製程修改後的晶圓做冷掃描，可看到步進場的所有線路都已消失。
延伸閱讀：
《低電壓測試——對元件進行嚴苛測試是好事》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2017/0401/35076.html
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