半导体设备维修心得体会.docx
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半导体设备维修心得体会
设备维修心得体会
设备维修工作是一项技术性很强的工作，今天叫我谈谈维修工作的一些经验、技巧，我也谈不出什么东西，只是谈谈我在设备维修工作中一些心得体会，和大家进行交流，仅供大家参考，有错误的地方请大家指出。
我所讲的这些，只是起一个抛砖引玉作用，希望大家能将平时在设备维修工作中积累的好经验、好方法展现给大家，相互交流、相互学习，共同提高。
今天的介绍分为
（一）设备维修人员基本要求
（二）设备维修基本方法（三）几种常用器件好坏判别（四）如何读图，基本电路分析（五）几个维修实例5个部分。
一.设备维修人员基本要求
设备维修是技术性很强的一项工作，现在不少大学设有设备维修专业。
专门对大学生传授设备维修方面的专门知识，研究设备维修新方法、新思路、新设备。
我们公司的大部分设备是日本、美国等外国生产的设备，一般是上世纪80年代后的产品，大多采用了微机控制、可编程控制器、机电一体化、高真空、高能粒子磁控等等技术，技术相当复杂。
这就要求维修人员要有相当的微机、机电一体化、光学、真空的获得和测量、高能粒子等等基础知识。
设备维修是一项枯燥的工作，又是艰苦工作。
每天就是给故障设备治病，有时面对故障，束手无策。
甚至很长时间找不到故障的确切原因。
这就需要设备维修人员要有敬业精神，爱岗敬业，
坚忍不拔，孜孜不倦，刻苦探索。
设备维修是一门不断发展、不断更新的应用技术。
设备维修技术是由二部分组成：
基础理论和实践经验的积累融合。
基础理论知识固然重要，如何灵活应用基础知识正确分析错综复杂故障现象，如何能迅速准确判断故障原因，这就要求我们在维修工作中不断总结，不断提高。
要将现场维修经过自己加工提升，变成自己的经验积累。
同时，由于科学技术的飞速发展，各种新工艺、新器件、新材料、新技术不断涌现，这就要求我们不断学习，不断充电，用新知识、新技术不断充实自己，刷新自己。
设备出现的故障各式各样，错综复杂，而我们每个人发现问题分析问题的方法都有其局限性，难免有时会陷入束手无策、进退两难的窘境。
如果我们大家团结协作，各抒己见，取长补短，许多问题不难解决。
这就需要我们维修人员要有团队精神、协作精神。
二.设备维修的基本方法
设备维修人员和医生差不多，就是给设备治病。
遇到设备出现故障，首先是
1.仔细观察，基本确定故障范围。
一台设备坏了，首先要仔细的看，仔细的闻。
有没有电子元件烧坏，如电阻烧变形，保险丝烧断，电解电容器电解液冒出来了，有没有焦糊味………等等。
元器件烧坏只是故障现象，用同样规格元器件更换烧坏元器件，有时能解决问题，有时还会继续烧。
通过仔细观察，基本确定故障范围，继续寻找故障的根本原因。
2.清除设备各部件的沉积的灰尘，以使各电路板、接插件连接良好。
a.我们公司的设备平时维护保养做的比较差，设备内部积灰严重，在通电之前，必须去除设备内部的灰尘。
五寸工厂可能好一点，四寸工厂设备内部积灰比较普遍。
例如四寸的探针台、计算机测试系统就是如此。
建议设备内部每年要做一次除尘，用吸尘器或干燥的压缩空气除去设备内部灰尘。
如果设备内部大量积灰，灰尘又吸收空气中的水分，造成设备内部漏电、短路，或者影响高频电路的分布参数，严重影响设备的安全运行。
b.检查各连接插头是否接触良好。
我们检修的设备大多是二手设备，一般运行了一、二十年，许多插头、连接器存在接触不良。
我们要仔细将各插头、连接器用触点清洗剂、无水乙醇清洗干净，去除氧化层。
有的插头插座和电路板连接的焊脚出现氧化虚焊，需要去除氧化层，用烙铁重新焊一遍，消除虚焊接触的隐患。
去年四寸的减薄机故障，显示器显示内容不对，主要原因是电缆连接插座的焊脚和电路板氧化虚焊。
最近，四寸一台探针台步进电机在AUTO方式，步进电机不能正常运行，也是由于虚焊引起。
3.通电检查控制系统的各路供电电压，测量有关器件工作点并综合分析，缩小故障查找范围。
a.设备通电之前，要查清楚设备的供电电压，千万不能弄错。
110V不能插到220V,避免造成更大故障。
TTL数字电路、微机控制部分电压5V±0.2V。
CMOS数字电路供电电压有5V,9V,12V,15V……
运算放大器供电电压有单电源供电5V,12……等等，双电源供电电压有±6V,±12V,±15V等等。
继电器供电电压有5V,6V,12V,15V.24V等等。
电源电压正常是设备正常运行的最基本条件，这是设备维修的一个重点。
我们平时维修的设备故障60%以上是电源故障。
在电源故障中，由于我们的设备不少已使用了十年以上，电解电容电解液干枯，电容量变小，漏电增加，退耦能力减少，以至不少微机运行过程不稳定，常常死机，我们首先要检查的应该是+5V±0.2V电源，这一点我们不能忽视。
d.对单板机、单片机它的信号传送、检测、处理都是动态进行的，维修比较困难。
如果单板机、单片机出现故障，我们首先检查其供电电压、CPU的复位电路、时钟振荡电路。
时钟脉冲可用示波器检测，读出其频率、脉宽、占空比是否符合CPU要求。
检测有关TP点信号波形，以便分析对比。
如果对某一块电路板怀疑，可用备用板或同样的电路板替换，看看结果有没有变化。
电路板替换，IC替换，这是常用的一种维修方法。
e.对线性电路，无非是由一些晶体管、电阻、电容、运算放大器组成。
我们可通过测量关键器件的工作点来判断。
晶体管工作在线性状态，EB压降大致为0.7伏，BC结一定为反偏。
晶体管工作在开关状态，EB结也为反偏，可为-0.01—-0.7V不等，该电压由占空比和脉冲频率决定。
如果某一晶体管工作点不正常，先用数字万用表粗略判断晶体管，再查其偏置电路。
如果偏置电路没有问题，应将晶体管卸下来，再用QT-2测一下BVceo、Icbo、Iceo，万用表测晶体管只是大致判断。
准确判断晶体管好坏，应用QT-2检测。
运算放大器的基本功能和晶体管相似，可工作在线性放大状态，也可工作在开关状态。
运放工作在放大状态，二个输入端压降很小，有的几乎一样。
输出电压在正负电源之间，并和正负电源有一定压差。
运放工作在开关状态，二个输入端压降较大，输出不是接近正电源，就是接近负电源。
对于单运放判断其好坏，可以自己做一个测试工具，如下图A：
在万用面包板焊一个8脚IC插座，按图焊上电阻、电位器。
将IN端接地，调W1，输出为零。
如果IN端接1V电压，OUT端得到2V电压，那么这个运放是一个好运放。
图A是比例放大器。
U1工作在线性放大状态。
或按图B在面包板上IC插座
在U3、U4二个IC插座插上uA741,或管脚和741一样的运算放大器，加电后，如果在TP1端出现方波，在TP2端出现三角波，则这二个运放是好的，否则对应的运放不是好的。
从图B中看出U3有二个反馈网络，R3、W1组成正反馈，积分器U4和R2相移回路。
TP1输出方波，TP2输出三角波。
U3、U4工作在开关状态。
图B
f.对74系列4000系列IC好坏判断，可用编程器检测。
3.有的控制器工作不稳定，特别是微机控制器，工作过程中时好时坏，常常死机。
控制器工作一段时间，关机冷却，再开机还能工作。
单独检查各个IC,都没有发现问题。
这类故障往往是由于微机工作年代长，元器件性能老化，工作电流增加，系统发热量增加，局部区域工作环境温度太高，如果对电路板加大吹风散热，降低局部工作环境的温度，往往可以解决问题。
（三）几种常用器件的好坏判别。
（1）SCR可控硅是我们接触得比较多的器件。
一、可控硅的工作原理
可控硅是可控硅整流器的简称。
它是由三个PN结四层结构硅芯片和三个电极组成的半导体器件。
图3-29是它的结构、外形和图形符号。
图3.30
塑封模块
可控硅的三个电极分别叫阳极（A）、阴极（K）和控制极（G）。
当器件的阳极接负电位（相对阴极而言）时，从符号图上可以看出PN结处于反向，具有类似二极管的反向特性。
当器件的阳极上加正电位时（若控制极不接任何电压），在一定的电压范围内，器件仍处于阻抗很高的关闭状态。
但当正电压大于某个电压（称为转折电压）时，器件迅速转变到低阻通导状态。
加在可控硅阳极和阴极间的电压低于转折电压时，器件处于关闭状态。
此时如果在控制极上加有适当大小的正电压（对阴极），则可控硅可迅速被激发而变为导通状态。
可控硅一旦导通，控制极便失去其控制作用。
就是说，导通后撤去栅极电压可控硅仍导通，只有使器件中的电流减到低于某个数值或阴极与阳极之间电压减小到零或负值时，器件才可恢复到关闭状态。
图3-30是可控硅的伏安特性曲线。
图中曲线I为正向阻断特性。
无控制极信号时，可控硅正向导通电压为正向转折电压（UB0）；当有控制极信号时，正向转折电压会下降（即可以在较低正向电压下导通），转折电压随控制极电流的增大而减小。
当控制极电流大到一定程度时，就不再出现正向阻断状态了。
曲线Ⅱ为导通工作特性。
可控硅导通后内阻很小，管子本身压降很低，外加电压几乎全部降在外电路负载上，并流过比较大的负载电流，特性曲线与二极管正向导通特性相似。
若阳极电压减小（或负载电阻增加），致使阳极电流小于维持电流IH时，可控硅从导通状态立即转为正向阻断状态，回到曲线I状态。
曲线Ⅲ为反向阻断特性。
当器件的阳极加以反向电压时，尽管电压较高，但可控硅不会导通（只有很小的漏电流）。
只有反向电压达到击穿电压时，电流才突然增大，若不加限制器件就会烧毁。
正常工作时，外加电压要小于反向击穿电压才能保证器件安全可靠地工作。
可控硅的重要特点是：
只要控制极中通以几毫安至几十毫安的电流就可以触发器件导通，器件中就可以通过较大的电流。
利用这种特性可用于整流、开关、变频、交直流变换、电机调速、调温、调压及其它自动控制电路中。
二、可控硅的主要技术参数
1．正向阻断峰值电压（VPFU）
是指在控制极开路及正向阻断条件下，可以重复加在器件上的正向电压的峰值。
此电压规定为正向转折电压值的80％。
2．反向阻断峰值电压（VPRU）
它是指在控制极断路和额定结温度下，可以重复加在器件上的反向电压的峰值。
此电压规定为最高反向测试电压值的80％。
3．额定正向平均电流（IF）
在环境温度为+40C时，器件导通（标准散热条件）可连续通过工频（即指供电网供给的电源频率．一般为50Hz或60Hz，我国规定为50Hz）正弦半波电流的平均值。
4．正向平均压降（UF）
在规定的条件下，器件通以额定正向平均电流时，在阳极与阴极之间电压降的平均值。
5．维持电流（IH）
在控制极断开时，器件保持导通状态所必需的最小正向电流。
6．控制极触发电流（Ig）
阳极与阴极之间加直流6V电压时，使可控硅完全导通所必需的最小控制极直流电流。
7．控制极触发电压（Ug）
是指从阻断转变为导通状态时控制极上所加的最小直流电压。
普通小功率可控硅参数见表3-lO。
表3-10 普通小功率可控硅参数
型号
额定正向平均电流
（A）
正向阻断峰值电压
（V）
反向阻断峰值电压
（V）
最大
正向平均压降
（V）
维持
电流
（mA）
控制极
触发电压
（V）
控制
极电流
（mA）
控制极最大允许正向电压
（V）
3CT1
1
30～3000
30～3000
1.2
＜20
＜2.5
＜20
10
3CT5
5
30～3000
30～3000
1.2
＜40
＜3.5
＜50
10
3CT10
10
30～3000
30～3000
1.2
＜60
＜3.5
＜70
10
3CT20
20
30～3000
30～3000
1.2
＜60
＜3.5
＜71
10
*正向阻断峰值电压及反向阻断峰值电压在30～3000范围内分档。
三、多种用途的可控硅
根据结构及用途的不同，可控硅已有很多不同的类型，除上述介绍的整流用普通可控硅之外还有；①快速可控硅。
这种可控硅可以工作在较高的频率下，用于大功率直流开关
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