FEXE08(東ASIC) 冷却試験まとめ

FEXE08(東ASIC)
冷却試験まとめ
東貴俊
内容
• 冷却試験を幾度か行ったので、ひとまず簡単
に問題点を挙げた上で、最新の冷却試験を
報告します。さらに、ざっくりとしたまとめを行
う。
試験方法は２種類
• 恒温槽を使っての冷却
• 液体窒素による冷却
恒温槽による冷却
ツインバード特別 80Wスターリング
冷凍機システム(レンタル)
FEXE08 -20℃
FE2006 0℃(ネジあり)
FE2006 -6℃(ネジ無し)
冷やしてわかった問題点
• ゲインの振動が見られる。(低温になるほど酷
くなる。)
• 信号が消える。(ゲインの振動から、そのまま
冷やし続けると消える。)
最新の冷却試験
• 今朝、FE2006 を冷やしました。
結果
室温
-6℃
液体窒素でも・・・
-70℃
室温
-111℃
どこまで冷やせる？
液体窒素をふりかけた
瞬間、ゲインが著しく下がった
(液体窒素温度はムリ？)
その後、しばらくすると
安定してきた
温度計が-180℃ぐらいまで
下がったところで、温度が止まった。
-180℃
FE2006冷却試験
• FEXE08と同じゲインの振動は見られなかった。
• ゲインは多少下がるが、-180℃まできちんと
出力していることがわかった。
• FEXE08と同様、常温から見られる振動は謎。
(ノイズを拾っている？)
電源用パスコンの交換
• 電源のパスコンの温度補償が合っていな
い？(業者にGRMシリーズで指定していたが、
どうも温度に関しては考慮してくれていなかっ
たようです。)
電源用パスコン
• B特(-25℃補償)と変えてもらう。
やはり振動は現れた
液体窒素に浸けたところ振動が現れた。
しかし、以前より気持ち安定している？
信号が消える、原因は接触?
難易度実行度可能性
バネで接触している部
分をなくし、すべてハン
ダ付け
接触の問題
PCBのデザインをし
直す
信号が消える
ボンディング
ボンディングをエポ
キシで固める。
ボンディングをし直
す。
その他
ゲインの振動、原因は謎
原因仮説
検証or対策
バイアスの抵抗を
調整する。
帰還部のバイアス
TEGのテストをする。
FE2006のテスト
実装の問題
ICを作り直す
ゲイン振動
FIB等で配線し直す。
電源のパスコン
電源のパスコンを
温度特性のよいも
のに変える。
電源の安定供給
GNDの強化
その他素子の問題
その他
テスト入力用キャ
パシタ
抵抗、キャパシタ
を温度特性のよい
ものに変える。
難易度
実行度
可能性
恒温槽の振動(or ノイズ)
• キャパシタを交換後、FEXE08を恒温槽で冷却
中、恒温槽の電源をOFFにすると、ゲイン振動
が止まるという現象が起こった。

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