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周娟

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经久耐用的DMD芯片

在德州仪器(ti)(纳斯达克代码:TXN)位于达拉斯的DLP®产品品质和开发测试实验室内,迈克ž道格拉斯负责一个有点儿“疯狂”的任务——“虐待”数字微镜器件 (DMD)。一颗颗DMD们身处电器噪声之中,经受着测试板和工作站的一连串操作和单击——这可比任何的真实使用环境恶劣多了。



在实验室的一个区域里,DMD被通电而震动,以测试其耐受性——毕竟DMD是微型机械电子系统 (MEMS)的一种。而在走廊对面,在一个有点儿类似于肉类冷库的地方,芯片则被冷却到零下55摄氏度。一个专业的烤架则会将芯片一次性加热到125摄氏度并持续长达数星期。与此同时,一个被称为“微镜控制器”的器件扫描每一个DMD的显微表面,寻找显微瑕疵。
在他数年间所进行的全部破坏性测试中,有一个测试超出了预期值,可谓十分惊人。在一个堆满示波器、计算机架和测试设备的不起眼的角落中,有一小批我们公司最早投入批量生产的DMD,它们从1995年12月7日到现在一直都处于不间断的测试中。
“我想看看到底这些器件什么时候才愿意‘退休下岗’,”迈克指的是已经连续运行近20年的9个DMD。“我还在等。”
经久耐用的DMD是我们第一代DLP® 芯片的杰出代表。每个DMD有大约50万个微镜,当施加电压时,它们每秒翻转数千次,将射入的光反射出去。通过比较,现在的高级DLP解决方案中,有着每个均包含几千万个微镜的DMD,并且能够显示高很多的分辨率。
迈克与他的团队日复一日的“蓄意折磨”着这些DMD,以确保它们针对不同应用的可靠性,包括影院放映机、汽车平视显示 (HUD),3D打印机和分光计。
“我们团队的工作任务就是搞破坏。在这里,我们防患于未然,将故障扼杀在摇篮里,”迈克说,“如果我们怎么都弄不坏它们,那就说明这些器件没问题。”
在与色轮、LED或激光等光源组合在一起时,微镜就会表演一段“精心安排的舞蹈”,为众多应用显示丰富色彩及细节的高精度全运动图像——在几乎任何物体的表面上。
“这最初的9个芯片让我们意识到是时候拓展这方面的业务了,”迈克说,“在这项设计成功之前,我们曾经被困在开发阶段。我们曾经看不到前进的方向和道路。是这些芯片使我们‘拨云见日、茅塞顿开’。”

在这些年里,这9个DMD仍然待在同样的测试电路板上。迈克承认,曾经有一度他甚至忘了它们正在经受测试。他在几个月之后再次发现了它们。而它们仍在工作。
日月交替,这些芯片始终处于运行状态。在第13、16和18年,这个团队举办了聚会,以纪念这些历史性的时刻。迈克会每年都会将这些DMD的状态报告发送给他的团队,这已经成为了一个传统。
下面是去年的一些统计数据:
  • 在65摄氏度下连续16万1000小时的运行。
  • 每个微镜完成8.5万亿次微镜定位/旋转。
  • 全部9个DMD共完成38个十的十八次幂份(1018)次机械运动。
现在,许多刚刚入职的TI员工可能比这些芯片还年轻。“这些芯片的耐用性超过了所有人的预期,”迈克说道,“我希望它们在我退休之后还能继续运行。”
但有一点需要注意,那就是这些DMD的性能并不代表产品中的所有DMD的性能。但每年都庆祝这一历史性的时刻的做法是十分有价值的,这让我们认识到这9个芯片的成就之高,并感叹于它们的持久力。


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