贴片容测试仪

由于某些生理性或病理性因素，脱发已经逐渐成为困扰成年人乃至青少年人群的健康问题，由脱发引起的身体与形象的变化，已经严重影响到了患者的心理健康和生活质量。然而，传统采用的植发技术、外用米诺地尔酊剂、口服非那雄安片由于价格昂贵、药物利用率低和用药依从性差等问题导致治疗效果不尽人意。针对这一挑战，武汉大学药学院黎威教授课题组将具有载药缓释功能的PLGA微球与微针（MN）技术相结合，开发了一种具有药物缓释功能的水溶性微针用于长效治疗雄激素性脱发。该微针贴片是利用摩方精密的 nanoArch S140 3D打印设备加工模具后经PDMS翻模制备而成，可通过提高药物生物利用度以及降低给药频率，改善患者用药安全性和提高患者依从性，在脱发的临床治疗中将具有重要的应用潜力。相关研究成果以题为“Dissolving Microneedle Patch Integrated with Microspheres for Long-Acting Hair Regrowth Therapy”的文章发表在《ACS Applied Materials and Interfaces》。武汉大学硕士研究生尹美容、刘汉卿以及博士研究生曾勇年为共同第一作者，武汉大学药学院黎威教授和武汉大学人民医院陈创教授为共同通讯作者。首先，研究者采用单乳法制备了包裹治疗药物米诺地尔（MDX）的PLGA缓释微球，采用真空浇注法和离心填充法将载药微球装填至水溶性微针的尖端。载药微球表面光滑、无孔，粒径主要分布在15.3 ± 2.2 μm，载药微球呈密集状态填充在水溶性微针尖端且药物米诺地尔在微球和微针中呈现持续性释放，释放时间超过2周，所有药物在一个月内释放完全（如图1）。以荧光染料尼罗红为模拟药物进行可视化分析，载药微球微针在离体皮肤上显示出较高的穿透和药物传递效率。在离体皮肤组织切片中，由微针递送的载药微球稳定留在皮下组织中，继而在后期长期释放药物（如图2）。负载微球的微针在活体大鼠皮肤上同样显示出很好的穿透效率，荧光图像清晰地显示了随着时间的延长，荧光强度逐渐变暗，25天后，大部分的荧光基本消失，表明微球中的药物在皮下呈逐渐缓慢释放的特点（如图3）。研究者在构建雄激素性脱发模型后，随机将小鼠分为未治疗组、每月一次空白微针组、每日一次5%米诺地尔溶液组、每月一次载药微针组和每周一次载药微针组。治疗结果显示，每月应用载药微针组在小鼠中诱导了明显的毛发再生，并且在再生毛发覆盖面积、毛发密度和毛发直径方面表现出与每天局部应用米诺地尔溶液相似的效果，值得注意的是，与每日局部应用米诺地尔溶液相比，每周应用载药微针在上述参数上显示出了更加优越的治疗效果（如图4）。同时也可以看到，未经治疗组的小鼠毛囊萎缩，虽然每月应用载药微针组和每日局部应用米诺地尔溶液组在毛囊长度和真皮层厚度方面的结果相似，但每周应用载药微针组中这两个参数显著增加，显示其具有更好的促进毛发生长效率。最后，进一步研究了细胞增殖的标记物Ki-67的表达，每周应用载药微针组在毛囊中Ki-67的表达最高，表明载药微针在促进毛囊生长期可诱导相关细胞增殖（如图5）。结论：该研究的最大意义在于设计了一种新型的水溶性微针，将其与生物可降解的微球结合，实现治疗药物米诺地尔的持续释放。与传统治疗方式相比，实现了在减少给药频率的情况下达到了相似或更显著的治疗效果，从而为临床上的长效脱发治疗提供一种有前途的治疗策略。图1 负载载药微球的微针的表征。a. 载MXD微球的扫描电子显微镜照片。比例尺，10 μm。b. MXD MN贴片的扫描电子显微镜照片，微针尺寸：高850 μm，尖端直径10 μm，底座直径400 μm 。比例尺，100 μm。c. MXD MN贴片的侧视图(上)和俯视图(下)，显示MN中装载的包裹MXD的微球。比例尺，50μm。d. MXD MN贴片或PLGA微球在37℃含0.1%十二烷基硫酸钠的PBS溶液中累积释放MXD (n=3个独立重复实验)。 图2 MN贴片在离体大鼠皮肤中的应用。a. 将MN贴片应用于皮肤之前的明场(上)和荧光(下)显微镜图像。比例尺，500 μm。b. 在体外应用MN贴片后的大鼠皮肤的明场(左)和荧光显微镜图像。比例尺，500μm。c. MN贴片背衬应用于大鼠体外皮肤后的明场(上)和荧光(下)显微镜图像。比例尺，500 μm。d. MN贴片溶解和尼罗红微球递送后，大鼠皮肤组织切片的亮场(上)、荧光(中)和合并(下)显微镜图像。比例尺，250 μm。图3 MN贴片递送的微球在雄性SD大鼠体内的染料释放。a. 大鼠背部涂抹含有尼罗红微球的MN贴片后的代表性照片(左)。黄色虚圆表示MN的插入位置。MN贴片在体外皮肤应用后大鼠皮肤的典型明场(右上)和荧光(右下)显微图像。比例尺，1 mm。b. 通过水溶性微针在体内植入含有尼罗红微球在第1、4、7、10、14、17、25、30和35天大鼠皮肤的典型荧光显微镜图像。比例尺，1 mm。c. 使用ImageJ对第1天至第35天皮肤的荧光强度进行量化。数据归一化为第1天。条形表示平均值 ± 标准差(n=5)。图4 AGA小鼠模型中毛发再生的评价。a. 每日外用睾酮溶液在42天所建立的AGA小鼠模型示意图以及AGA治疗的治疗策略。b. AGA小鼠毛发再生的代表性照片，包括对照组(即不治疗)、空白MN贴片组(每月一次)、5%MXD溶液组(每日一次)、MXD MN贴片组(每月一次)和MXD MN贴片组(每周一次)。c. 脱毛42天后不同组再生毛发的典型扫描电子显微镜图像。比例尺，10μm。d. 42天各组AGA小鼠毛发再生面积的定量。e. 对每组AGA小鼠第42天的再生毛发密度进行量化。f. 第42天各组AGA小鼠再生毛发直径。条形代表平均值±标准差(n=5)。***P图5 MXD MN贴片用于毛囊再生的体内评价。a. 治疗后第42天，观察治疗部位皮肤组织苏木精-伊红染色。黄色箭头表示皮肤下再生的毛囊。标尺，50 μm。b. 测量第42天各组毛囊长度。c. 第42天各组毛囊中Ki-67的代表性荧光显微镜图像。标尺，50 μm。d. 第42天各组真皮厚度的量化。(n=5)。***Phttps://doi.org/10.1021/acsami.2c22814

及时有效地监测伤口愈合状态对于伤口护理和管理至关重要。新加坡国立大学和A*STAR材料研究与工程研究所（IMRE）的研究团队最近发明的一项技术，提供了一种简单、方便且有效的监测伤口恢复的方法。研究成果发表在最新一期《科学进展》上。　　目前，伤口感染大多通过拭子进行细菌培养来诊断，等待时间长。此外，伤口评估通常需要频繁地手动去除敷料，这增加了感染的风险，并可能给患者带来额外的疼痛和创伤。　　为了应对这一挑战，新加坡国立大学研究人员将柔性电子、人工智能和传感器数据处理方面的专业知识与IMRE研发的纳米传感器能力相结合，开发出一种创新解决方案。　　新研制的纸质无电池原位人工智能复用（PETAL）传感器贴片由5个比色传感器组成，可通过测量生物标记物（温度）的组合在15分钟内确定患者的伤口愈合状态、pH值、三甲胺、尿酸和伤口的湿度。这些生物标志物经过精心挑选，可有效评估伤口炎症、感染以及伤口环境。　　纸质PETAL传感器贴片薄、柔韧且具有生物相容性，使其能够轻松、安全地与伤口敷料集成，以检测生物标志物。研究人员可使用这种方便的传感器贴片进行快速、低成本的检测。该传感器贴片无需能源即可运行，传感器图像由手机捕获，并由人工智能算法进行分析，以确定患者的康复状态。　　在实验中，PETAL传感器贴片在区分愈合和不愈合的慢性伤口和烧伤伤口方面表现出97%的高精度。

黑色素瘤是一种与表皮层黑色素细胞密切相关的高度恶性皮肤癌。经皮递药是手术替代或者补充治疗皮肤癌的有效方法，它可使药物能够穿透皮肤屏障并直接作用于肿瘤部位。然而，随着黑色素瘤的进展，表皮黑色素瘤细胞会持续浸润真皮，形成皮肤深部黑色素瘤。深部皮肤肿瘤的有效治疗依赖于经皮给药系统中的增强药物渗透。虽然微针(MNs)和离子导入技术在经皮给药方面已展现出效率优势，但皮肤弹性、角质层的高电阻和外部电源要求等需求挑战，仍然阻碍了它们治疗深部肿瘤的有效性。基于此，武汉大学药学院黎威教授和姜鹏副教授课题组设计开发了一种集成柔性摩擦电纳米发电机(F-TENG)的可穿戴自供电载药微针(MNs)贴片，旨在增强深部黑色素瘤的治疗。微针由水溶性微针基质材料与带负电荷的pH响应纳米粒子(NPs)混合而成，其中纳米粒子中装载着治疗药物。该装置充分利用MNs和F-TENG的优势(F-TENG能够利用个人机械运动产生电能)，治疗性NPs可以在MNs贴片插入皮肤后渗透到深层部位，在酸性肿瘤组织中迅速释放药物。在深部黑色素瘤小鼠模型对比实验中，使用集成的F-MNs贴片的治疗效果优于普通MNs贴片，预示这集成F-MNs贴片在深部肿瘤治疗的巨大潜力。该贴片通过摩方精密microArch® S240（10μm精度）制备完成，相关研究成果以题为“Enhancing Deep-Seated Melanoma Therapy through Wearable Self-Powered Microneedle Patch”的文章发表在《Advanced Materials》。武汉大学药学院博士研究生王陈媛、硕士研究生何光琴和博士研究生赵环环为共同第一作者，武汉大学药学院黎威教授和姜鹏副教授为共同通讯作者。首先，研究者采用气体扩散法合成了具有pH响应性质的Ce6@CaCO3 NPs， Ce6@CaCO3 NPs为100 nm左右均匀分布的球形结构，表面修饰PEG进一步增强纳米粒子的胶体稳定性。在pH = 7.4的中性环境中，纳米粒子维持稳定的结构，使得封装的药物难以释放。在pH = 5.5的酸性环境中，纳米粒子结构被破坏，可实现药物的快速释放（如图1）。图1 Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs的合成与表征a) Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs的合成和药物释放过程示意图。b)合成Ce6@CaCO3 NPs的TEM图像。c)游离Ce6、游离DOX和Ce6(DOX)@CaCO3-PEG的紫外可见光谱(蓝色和黑色虚线矩形分别表示Ce6和DOX的特征吸收峰)。d) DLS测定的Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs的粒径分布。e) Ce6@CaCO3和Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs的Zeta电位。f) Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs在不同pH值(7.4、6.5和5.5)的PBS中孵育0.5 h后的代表性TEM图像。g) Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs在不同pH值(7.4、6.5和5.5)的PBS中随时间变化的水动力直径变化。Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs在不同pH值PBS中h) DOX或i) Ce6的体外释放谱。每个点代表平均值±SD (n = 3个独立重复实验)。***p 图2 Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs的体外行为a) B16-F10细胞对Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs的摄取。b) Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs孵育4 h后细胞摄取量的定量测定c)激光照射下游离Ce6或Ce6@CaCO3-PEG孵育后B16-F10细胞的细胞活力。两种处理的Ce6浓度相当。d)游离DOX或Ce6(DOX)@CaCO3-PEG孵育后B16-F10细胞的细胞活力。两种处理的DOX浓度相当。e) 660 nm激光照射不同处理下B16-F10细胞内ROS检测。f)用Ce6@CaCO3-PEG或Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs处理B16-F10细胞在激光照射或不照射下的细胞活力。g)不同处理后B16-F10细胞的活/死测定。这些处理具有相同的DOX或Ce6浓度。绿色荧光:钙素-AM 红色荧光:碘化丙啶(PI)。每个点代表平均值±SD (n = 3个独立重复实验)。*p . ns表示无显著性。同时，研究者通过硅橡胶和导电织物制备了一种典型的接触和分离模式的柔性摩擦电层F-TENG，可以通过接触通电和静电感应的耦合效应将生物机械能转化为交流电(AC)输出。然而，为了有效地为离子电泳系统供电，交流输出必须转换成直流(DC)。因此，作者制作了电源管理系统(PMS)，将F-TENG的交流转换为直流，同时显著放大电流。最后将柔性的F-TENG与载药微针结合，制备成一种可穿戴的装置（如图3）。 图3 一种工作在接触分离模式下的柔性TENG (F-TENG)。a) F-TENG的原理图(左)和照片(右)。b) F-TENG工作机理示意图。c)短路电流，d)开路电压，e) F-TENG的转移电荷。f)连接整流桥和LED灯的F-TENG输出电流。g)连接电源管理系统和LED灯的F-TENG输出电流。(f)和(g)中的插图是15秒内电流峰值的放大视图和LED灯的光学照片。h)手动驱动F-TENG连接到PMS的电流。i)可穿戴式F-MN贴片原理图。可穿戴的F-MN贴片j)贴在人体手臂上之前和k)贴在没有皮肤穿刺的情况下的演示照片。 微针通过真空浇筑法，将载药的纳米粒子与水溶性基质PVA/suc混合后填入PDMS模具中制备得到，并用导电的PPy作为微针背衬填入。制备好的微针与F-TENG通过导电胶连接得到F-MN装置。此外，将偶联FITC荧光的葡聚糖作为模型药物被微针递送到到皮肤后，通过荧光分布可以看出连接F-TENG的微针装置具有更高效和深部的药物递送（如图4）。图4 F-MN贴片的制备与表征。a) MN贴片制作工艺示意图。b)制备的MN贴片的光学图像和c) SEM图像。d) FITC -葡聚糖负载MN贴片的代表性明场(左)和荧光显微镜图像(右)。e)右旋糖酐-MN贴片插入后大鼠皮肤代表性明场和荧光显微镜图像。f)荧光图像和g)植入或不植入F-TENG的大鼠皮肤后残余MNs的相应荧光强度(FI)。h)代表性显微镜图像，i)药物穿透深度，j)外用葡聚糖溶液或葡聚糖-MN贴片加F-TENG或不加F-TENG后大鼠皮肤组织切片对应的荧光强度。每个点代表平均值±SD (n = 3个独立重复实验)。*p 表示无显著性。微针尺寸：高850 μm，尖端直径10 μm，底座直径400 μm.而后，作者在小鼠体内观察F-TENG产生电流的能力以及在体内药物递送的效果。将F-MN装置应用在小鼠肿瘤部位后，F-TENG能够将运动产生的机械能转化为电能，在小鼠体内维持恒定的电流，有效促进微针中负载的药物向更深部的肿瘤渗透，同时也提高了药物在体内的递送效率和作用时间（如图5）。 图5 F-MN装置提高了体内给药效率。a)经F-MN贴片处理的荷瘤小鼠照片。(插图:治疗小鼠时，MN贴片被连接。正极连接小鼠左前肢，负极连接MN贴片)。b) F-MN贴片作用于肿瘤部位的示意图。c)治疗过程中通过MN贴片的电流。d)不同处理小鼠给药后24 h的荧光图像。红色虚线圈表示肿瘤部位。e)不同处理的荷瘤小鼠及肿瘤部位照片。f)代表性图像，g)相应的药物穿透深度，h)局部应用NPs或MN贴片或f -MN贴片后肿瘤部位组织切片在体内的相对荧光强度。每个点代表平均值±SD (n = 3个独立重复实验)。*p 图6 F-MN贴片在B16-F10黑色素瘤小鼠中的抗肿瘤行为。a)处理过程示意图。b)不同肿瘤深度荷瘤小鼠的代表性超声图像和c)肿瘤组织的组织学切片。d) (c)中的深度量化。e)五组不同处理小鼠的平均肿瘤生长曲线。f)第9天各给药组小鼠肿瘤重量。g)第9天各组离体肿瘤形态。h)各组小鼠治疗后体重。i)各治疗组小鼠存活率曲线。j)各组肿瘤组织切片H&E、Ki67、TUNEL染色分析。每个点代表平均值±SD (n = 5个独立重复实验)。*p 图7 F-MN贴剂的体内生物安全性评价。a)各组主要器官切片H&E染色分析。不同处理后小鼠血清生化指标b)丙氨酸转氨酶(ALT)、c)血尿素氮(BUN)、d)肌酐(CR)、e)总胆红素(TBIL)各组全血中f)白细胞(WBC)， g)红细胞(RBC)， h)血小板(PLT)的数量。数据以mean±SD (n = 5个独立重复实验)表示，ns表示无统计学意义。结论：在这项研究中，作者开发了一种与F-TENG集成的可穿戴自供电MN贴片，并首次用于治疗深部实体肿瘤。F-MN贴片能够通过可溶解的纳米颗粒将载药的纳米颗粒递送到皮肤中，并通过纳米发电机将个人机械运动转化为电能，从而提供足够的驱动力将治疗性纳米颗粒推进深部肿瘤，进而显著提高药物递送穿透效率。在到达酸性肿瘤位置后，pH响应性NPs表现出快速解离和释放化学分子(DOX)和光敏剂(Ce6)，从而显示出强大的协同根除肿瘤细胞的能力。在小鼠深部黑色素瘤模型中，单次给药这种F-MN贴片能够实现明显的肿瘤生长抑制。此外，荷瘤小鼠的生存期明显延长，体内生物安全性令人满意，这表明了该贴片在临床治疗深部实体瘤方面具有很大的潜力。这种有效的装置具有出色的传输能力，可以很轻松地将生物大分子或治疗性NPs经皮输送到深部，将来也可局部或全身用于治疗其他疾病，如糖尿病。

美国加州大学圣地亚哥分校工程师开发了一种电子贴片，可监测深层组织中包括血红蛋白在内的生物分子，这为医疗专业人员提供了前所未有的获取关键信息的途径，可帮助发现危及生命的疾病，如恶性肿瘤、器官功能障碍、脑出血或肠道出血等。研究成果发表在15日的《自然通讯》杂志上。研究人员表示，体内血红蛋白的数量和位置，提供了有关特定位置血液灌注或积聚的关键信息。体内低血液灌注或导致严重的器官功能障碍，与心脏病发作和四肢血管疾病等有关；而脑部、腹部或囊肿等部位异常积血，提示可能出现脑出血、内脏出血或恶性肿瘤。持续监测可帮助诊断这些情况，有助于及时采取挽救生命的干预措施。这种新型、灵活、外形小巧的可穿戴贴片可舒适地贴在皮肤上，进行无创长期监测。它可在深层组织中以亚毫米空间分辨率对血红蛋白进行三维映射，精确到皮肤以下几厘米，而其他可穿戴电化学设备一般只能感知皮肤表面的生物分子。它还能实现与其他组织的高对比度。由于其光学选择性，它可通过集成具有不同波长的不同激光二极管，以扩大可检测分子的范围及潜在的临床应用。该贴片在其柔软的有机硅聚合物基质中配备了激光二极管阵列和压电换能器。激光二极管将脉冲激光发射到组织中，组织中的生物分子吸收光能，并将声波辐射到周围介质中，压电换能器接收声波，声波在电气系统中进行处理，以重建波发射生物分子的空间映射。鉴于其低功率激光脉冲，它也比具有电离辐射的X射线技术安全得多。研究团队计划进一步开发该设备，包括将后端控制系统缩小为用于激光二极管驱动和数据采集的便携式设备，从而大大扩展其灵活性和潜在的临床实用性。

GR-3100型自动烟尘/气测试仪产品简介 GR3100型自动烟尘/气测试仪是依据国家检定规程JJG680-2007《烟尘采样器检定规程》JJG968-2002《烟气分析仪检定规程》，吸取国内外同类仪器之优点，由我公司研发人员精心研制的新一代智能型烟尘烟气测试仪，该机技术性能指标符合国家环保局颁布的烟尘烟气采样仪的有关规定，实现烟尘、烟气同机采样及检测，大大缩短现场工作时间。适用于各种锅炉、工业炉窑的烟尘排放浓度、折算浓度和排放总量的测定和各种锅炉、工业炉窑的SO2、NO、NO2、CO、CO2、H2S等有害气体的排放浓度、折算浓度和排放总量的测定及各类脱硫设备效率的测定主要特点l 主机内集成差压、微压传感器、微处理器、直流旋片泵，基于皮托管平行法等速采样原理，自动测量跟踪烟气流速等速采集烟尘。l 主机内集成温度传感器、压力传感器。能测量计算包括动压、静压、全压、烟气流速、干、湿球温度、含湿量、烟气排放量等在内的所有参数。l 选用进口贴片器件，可靠性高，故障率极低，仪器体积大大减小，携带方便。l 电化学传感器随同线路板一起设计，用户升级、更换简捷方便。l 自动选择存储监测数据，供查询、打印，信息量大。l 自动记忆上次输入的监测目标工况参数，下次开机自动采用。l 320×240点阵STN型液晶显示，自动背光照明。中文菜单显示人机对话方式，图文并茂，简单明了。用户可以凭借仪器丰富的在线操作提示，直接操作。液晶屏幕可前后0~180度自由旋转。l 通过键盘即可对仪器测量的各项参数进行标定。l 烟尘采样过程中，如果烟道负压较大，或取样孔开孔位置在水平烟道顶部时采样结束后滤筒中采集的烟尘易被倒吸出来，造成数据严重偏差。该仪器有特殊的功能来防止倒吸发生。l 烟尘烟气监测数据繁多，不同顾客不同测试目的对数据要求各异，该机具备选择打印项功能，顾客可以根据需求来选择要打印的数据。l 进行参数校正时您必须输入密码，以保证仪器内存数据安全。l 选配油烟取样管后，可满足GB18483-2001《饮食业油烟排放标准》中对油烟进行采样的要求。技术指标 参数范围分辨率误差采样流量5~ 80 L/min0.1 L/min≤±5%流量控制稳定性-30.00 ~+30.00 kPa0.01 kPa≤±4 %流量计前压力-40.00 ~0 .00kPa0.01 kPa≤±2.5 %流量计前温度-30.0 ~ 150.0℃0.1℃≤±2℃烟气温度0 ~ 500℃1℃≤±3℃大气压(60~130)kPa0.1 kPa≤±2.5 %含湿量（0~60）%0.1%≤±1.5%O2 (可选)(0 ~ 30)%0.1%示值误差：≤±5 %；重复性： ≤2 %；响应时间：≤60s； 传感器寿命:除CO2外空气中2年 SO2 (可选)(0~5700 )mg/m31 mg/m3 NO（可选）(0~1340) mg/m31 mg/m3NO2 (可选) (0~200 )mg/m3CO (可选)(0~5000)mg/m3H2S (可选)(0~300)mg/mCO2 (可选)(0~20)%采样泵负载能力≥30 L/min (阻力为－20kPa时)最da采样体积999999 .9 L0.1 L≤±5%外型尺寸310×170×310 mm仪器噪声功 耗100 W 创新点：GR3100型自动烟尘/气测试仪，实现烟尘、烟气同机采样及检测，大大缩短现场工作时间；选用进口贴片器件，可靠性高，故障率极低，仪器体积大大减小，携带方便；自动选择存储监测数据，供查询、打印，信息量大 烟尘采样过程中，如果烟道负压较大，或取样孔开孔位置在水平烟道顶部时采样结束后滤筒中采集的烟尘易被倒吸出来，造成数据严重偏差。该仪器有特殊的功能来防止倒吸发生. 自动烟尘/气测试仪

药典0952第四法 贴膏剂黏着力测试仪在现代医药领域，贴膏剂、贴剂、橡胶膏剂及凝胶剂等外用制剂因其使用方便、疗效显著而备受青睐。这些制剂的黏附性能直接关系到其治疗效果与患者使用的舒适度。因此，准确测定这些产品的黏着力成为制药厂家、药检机构等单位的重要任务之一。依据《中国药典》中的0952黏附力测定法第四法要求，济南三泉中石研制了一款高性能的NLT-30S贴膏剂黏着力测试仪，旨在为行业提供精准、可靠的测试解决方案。一、仪器概述本NLT-30S贴膏剂黏着力测试仪专为贴膏剂、贴剂、橡胶膏剂、凝胶剂及医用辅料等材料的胶粘表面设计，能够精确测量这些材料在敷贴于模拟皮肤或实际皮肤后所产生的黏附力大小。其独特的卧式结构结合精密丝杠传动系统，确保了测试过程中的位移精度与稳定性，为科研与生产提供了坚实的技术支撑。二、济南三泉中石的NLT-30S贴膏剂黏着力测试仪-技术特点1.高精度传动系统：采用精密丝杠传动，有效减少传动过程中的摩擦与误差，确保测试结果的准确性。2.微电脑控制器：内置高性能微电脑控制器，实现测试过程的自动化控制，包括测试参数的设定、数据采集与处理、结果显示与打印等，操作简便快捷。3.微型打印机：配备微型打印机，可即时打印测试报告，便于数据记录与存档。4.广泛适用性：不仅适用于贴膏剂、贴剂等传统剂型，还兼容凝胶剂、医用辅料等多种材料的黏着力测定，满足多样化测试需求。三、济南三泉中石的NLT-30S贴膏剂黏着力测试仪-应用领域制药厂家：在产品研发、质量控制及生产过程中，使用本仪器对贴膏剂、贴剂等产品的黏附性能进行定期检测，确保产品质量符合标准。药检机构：对市场上流通的贴膏剂、贴剂等产品进行抽检，保障公众用药安全。科研机构：在药物研发、材料科学等领域，用于研究不同配方、工艺对黏附性能的影响，推动技术创新与进步。

引言医用透皮贴剂作为现代医学中一种重要的给药方式，广泛应用于镇痛、激素替代、疫苗接种等领域。其有效性不仅依赖于药物成分，更与透皮贴剂的黏附力密切相关。因此，对透皮贴剂的黏附力进行准确的评估显得尤为重要。本文将全面介绍医用透皮贴剂黏附力测试仪的原理、功能、应用及未来发展趋势。一、透皮贴剂的黏附力重要性透皮贴剂的黏附力是指其在皮肤表面保持附着的能力。低黏附力可能导致贴剂脱落，影响药物的释放及吸收；而过高的黏附力又可能导致皮肤损伤。因此，科学地测试透皮贴剂的黏附力，对于确保其安全性和有效性具有重要意义。二、黏附力测试仪的工作原理医用透皮贴剂黏附力测试仪通常基于物理测量原理，如滑动摩擦法、剥离测试法或拉伸测试法。仪器通过模拟实际使用环境，对贴剂与皮肤之间的接触力进行测量。测试过程包括：贴剂安装：将透皮贴剂按照标准方法贴在测试板上；施加力：依据不同的测试标准施加一定的力量；数据记录：通过传感器记录下剥离或滑动过程中所需的力值；数据分析：通过计算得出该贴剂的黏附强度，并与标准要求进行比对。三、仪器的主要功能医用透皮贴剂黏附力测试仪具有多种功能，包括但不限于：黏附力测量：精准测量贴剂与表面之间的黏附力；长期稳定性测试：评估贴剂在不同环境条件下的性能稳定性；多种贴剂测试：支持不同类型和尺寸透皮贴剂的测试；数据存储与分析：具备数据记录与分析功能，方便用户生成报告。四、应用领域医用透皮贴剂黏附力测试仪在多个领域得到广泛应用：药品研发：用于新型透皮贴剂的开发与评估，优化用药方案；质量控制：对生产过程中的贴剂进行监控，确保产品达到标准；临床研究：在临床试验中评估透皮贴剂的实际使用效果；学术研究：为相关研究提供实验数据支持，促进科学发展。五、未来发展趋势随着科技的进步，医用透皮贴剂黏附力测试仪可能会向以下方向发展：智能化：集成人工智能算法，实现自动化数据分析与故障诊断；便携化：研发小型化、便携式的测试设备，方便现场使用；多功能化：结合多种测试方法，提高测试仪器的适应性；生物相容性评估：结合皮肤生理特性进行更全面的评估。结论医用透皮贴剂黏附力测试仪在贴剂的研发、生产及临床应用中扮演着不可或缺的角色。随着技术的不断进步，未来的测试仪器将更加智能、便携和精准，为透皮给药系统的安全性和有效性提供强有力的支持。希望通过对黏附力测试的深入研究，能够推动药物给药方式的进一步创新与发展。

药用PVC硬片的耐冲击性能检测是一个关键的质量控制步骤，以确保药品包装的完整性和保护药品免受运输和处理过程中的冲击。落镖冲击测试仪和落球冲击测试仪都是用于评估材料耐冲击性能的设备，但它们在设计和应用方面存在差异。落镖冲击测试仪落镖冲击测试仪通常用于评估软包装材料如薄膜、复合膜等的抗冲击穿透能力。它使用一个或多个特定重量和形状的落镖，从一定高度落下冲击试样。这种测试方法更多地侧重于材料的抗穿透性能，适用于检测软包装材料在实际使用中抵抗尖锐物体冲击的能力。落球冲击测试仪落球冲击测试仪则通常用于测试硬质塑料材料如药用PVC硬片的冲击强度。它使用一定质量的球体从预设高度自由落体，冲击试样，以此来模拟实际使用中可能遇到的冲击情况。落球冲击试验可以检测药用PVC硬片的耐用性、硬度、强度和韧性等性能。比较与选择在选择落镖冲击测试仪还是落球冲击测试仪时，需要考虑以下因素：材料特性：药用PVC硬片作为一种硬质塑料材料，更适合使用落球冲击测试仪进行测试。测试目的：如果测试目的是评估材料的耐冲击能力以及硬度和强度，落球冲击测试仪可能更为合适。标准遵循：应参考相关的医药包装材料测试标准或国际标准，如YBB00212005-2015等，这些标准可能指定了特定的测试方法。设备能力：确保所选设备能够满足药用PVC硬片的测试要求，包括试样尺寸、冲击高度和能量等。结论根据上述信息，对于药用PVC硬片的耐冲击性能检测，落球冲击测试仪 更为适合，因为它专门设计用于评估硬质塑料材料的冲击强度，并且符合药用PVC硬片的测试标准和要求。

国际金融危机让越来越多的企业学会了如何节约过日子，它们不再购买实际使用频率不高却价格昂贵的仪器设备。即便一些财大气粗的电子设备制造企业，如华为、中兴、大唐，目前相当一部分测试仪器都是通过租赁来解决的。这让主要为IT企业提供设备的科技租赁服务业开始逐渐升温。 　　“今年上半年我们的科技租赁业务增长了50%。”北京东方中科集成科技股份有限公司(以下简称“东方集成”)租赁事业部市场总监江懿认为，科技租赁可以让企业节省大笔设备购置资金，从而能将省下来的资金投入到企业核心竞争力的打造上。 　　科技企业的省钱妙招 　　科技租赁业务兴起于20世纪60年代，目前在欧美已经成为一种成熟的市场模式。科技租赁业务主要面对各类研发单位与生产制造企业，特别是高科技企业，以提供仪器设备等的租赁服务来满足企业日常研发、生产中遇到的测试与使用需求并降低企业运营成本。 　　2008年年初，中关村海淀园推出了全国首家科技租赁公共技术服务平台。该服务平台采取政府引导，市场化运作原则，由东方集成具体负责。该平台可以为园区企业提供包括电子测试仪器、分析仪器、实验室科学仪器设备、专用软件开发平台和引擎、个人计算机、服务器、小型机和网络设备等产品在内的中短期综合使用服务，满足园区内各种规模的高科技企业在创业、研发、中试、生产各个阶段对于科研条件和研发设备的迫切需求。 　　江懿解释，科技租赁的主要产品以中高端仪器设备为主。这些仪器价格相对昂贵，企业可能只是在某一项目中或特定阶段使用。对于许多高科技企业，特别是一些处于初创期的中小企业来说，一个新项目或新产品的研发往往会使用到许多测试仪器与设备。如果通过传统的购买方式来获得这些仪器设备，某些仪器设备的实际使用频率并不高，但企业却要付出数以千万元计的购置成本，还可能遇到各种市场与技术风险。如果利用科技租赁的方式满足企业的研发需求，可能只需要不到100万元的投入就可以满足项目的需求。同时企业也规避了由于市场与技术的变化而带来的风险。 　　危机逼出来的变化 　　去年年底以来，随着国际金融危机的影响日益加深，许多IT企业对采购大量仪器设备变得慎重甚至停止采购。即使有足够的资金购买最新的测试仪器，企业也会对技术更新带来的风险有所顾虑。对于一些中小企业来说，如果企业在招标后才开始购买昂贵的测试仪器，有可能会因到货周期长，丧失市场机会和利润 而如果在招标前投入大量资金购买设备，虽然可以应对即时的生产要求，但是在市场发生变化时也会陷于被动，可能因未中标而让设备闲置起来，从而浪费了大量的资金。 　　严峻的市场形势让越来越多的科技企业改变了过去仪器更新换代一味购买的习惯，而是以租代买，同时利用转租、出卖收回一部分资金，再购买最需要的仪器。借助科技租赁的优势，他们更快地用上了新的仪器，在保持生产线与技术发展同步的同时，也使其产品的技术水平得到了提升。 　　南京赛格微是一家专业从事各类微波产品研发、生产和销售的高科技企业。出于精细化管理理念的考虑，他们从东方集成租赁高端仪器设备。当时，一些同行还误认为该公司缺乏资金实力，但是后来的效果让同行们纷纷改变了看法。 　　南京赛格微相关负责人认为：“我们没有投入大量资金购买仪器设备，可以将更多的资金用在最重要的地方，比如新产品研发，以及工程师和技术工人的培训。” 　　多方共赢的服务体系 　　记者了解到，中关村海淀园科技租赁公共技术服务平台自建立以来，已经为国内数百家科技企业提供了服务，形成园区管理部门、园区企业、科技租赁公司三方甚至多方共赢的模式。目前国内著名科技企业华为、中兴、普天、大唐等已经成为东方集成稳定的客户。 　　去年年底，该平台国内第一家免费提供电子测试服务的电子实验室正式运营。实验室能够满足各种规模的高科技企业在创新、科研、中试、生产各个阶段产生的电子测试需求，包括提供无线通信测试实验、通用电子与数字电路测试实验、射频与微波器件测试实验、微波与毫米波设备及系统测试实验、电路与系统设计及仿真实验。该实验室针对企业发生的短期、临时测试需求，提供免费使用测试仪器设备服务。针对长期大量使用测试仪器的用户，实验室提供测试仪器租赁服务。根据中关村海淀园的规划，下一步将进一步针对园区内符合产业方向的高新技术企业，通过科技租赁方式来解决科研条件的不足，对符合条件的项目给予一定的租赁费用补贴，从而鼓励企业复用和共享公共技术环境和条件，大幅提高园区企业科研效率，降低研发成本。最终以科技租赁平台为核心建立园区内跨行业、跨部门的仪器设备公共技术交流共享大平台。 　　据悉，中关村海淀园科技租赁公共技术服务平台模式目前已经在国内其他一些高科技园区推广。据东方集成仪器租赁事业部江懿介绍，目前东方集成已经与苏州工业园区、广州高新区、上海张江高新区等确立合作关系。 　　科技租赁方兴未艾 　　在发达国家，企业普遍采用购买与租赁模式相结合的方式来满足需要。在欧美、日本等发达国家和地区，科技仪器应用市场有70%左右的份额是购买，30%是租赁。租赁业务在国外发展已经非常成熟，许多大的通信设备生产制造与运营企业均是科技租赁服务的受益者，它们每年都从仪器租赁市场上租赁高端测试仪器来满足短期的测试需求。 　　“根据我们市场调查的结果，国内企业租赁仪器设备的比例仅有1%。”江懿认为，这是由国内企业的理念和比较粗放的管理模式造成的，不过国际金融危机给从事科技租赁业务的公司带来了巨大的增长机会。 　　记者了解到，从事科技租赁服务的企业要有足够的资金实力购买用来出租的仪器设备，这需要在技术、市场、物流、财务、采购等方面达到相当的专业水平。目前国内开展这一业务的企业只有几家。东方集成是中国科学院控股、与世界最大的科技租赁公司——日本欧力士集团下属的科技租赁公司合资合作的。东方集成的股东欧力士科技租赁公司拥有3.5万种型号、50万台件，总价值超过55亿元的科技仪器与设备租赁库存，同时东方集成在海关有2300平方米的保税库，利用自己的进出口权和本地化覆盖网络为用户提供租赁服务。 　　随着中关村海淀园科技租赁平台的建立，东方集成准备再投资数千万元增加相关的科技仪器设备库存，支持园区内具备自主知识产权企业的发展，如针对TD-SCDMA的我国自有3G标准的相关测试仪器设备，同时将在中关村永丰产业基地科技企业加速器内设置实验室和运营基础设施。 　　有专家指出，“科技租赁服务是否成功取决于仪器的再租率，最大的风险在于买错科技租赁设备。”这行不好做，利润率不高，必须形成规模。不过国内市场的发展空间很大，如科研单位和高校都是潜在客户，完全可以孕育出像欧力士那样强大的本地化科技租赁企业。

输液玻璃瓶轴偏差测试仪：守护安全的关键工具在医药包装领域，输液玻璃瓶作为直接关联患者生命安全的重要容器，其品质控制至关重要。输液玻璃瓶种类繁多，包括但不限于普通输液瓶、西林瓶（即硼硅玻璃注射剂瓶）、安瓿瓶等，它们广泛应用于医院、诊所及家庭护理中，用于盛装各类药液、注射液及营养液，确保药物安全、稳定地输送到患者体内。输液玻璃瓶的重要性与多样性输液玻璃瓶不仅要求具有良好的化学稳定性和生物相容性，还需具备足够的机械强度以承受运输、存储及使用过程中可能遇到的各种物理应力。其独特的设计，如瓶肩的强化结构、瓶口的密封设计等，均旨在提高使用的便捷性和安全性。轴偏差测试的必要性与意义轴偏差，即瓶身或瓶口在垂直方向上的偏移量，是衡量输液玻璃瓶制造质量的重要指标之一。过大的轴偏差不仅影响包装的美观度，更重要的是，它可能导致密封不严、药液泄露、瓶身破裂等严重问题，直接威胁到患者的用药安全和药品的有效性。因此，对输液玻璃瓶进行轴偏差测试，是确保药品包装质量、维护患者健康权益的必要环节。输液玻璃瓶轴偏差测试仪的工作原理与应用为精准高效地检测输液玻璃瓶的轴偏差，济南三泉中石实验仪器的玻璃瓶轴偏差测试仪应运而生。该仪器通过巧妙的设计，将瓶底加持固定在水平旋转盘上，确保测试过程中的稳定性。瓶口则与高精度千分表接触，随着旋转盘的匀速旋转360°，千分表实时记录瓶口在垂直方向上的最大与最小偏移量。二者之差的1/2即为该瓶的垂直轴偏差数值，这一数值直接反映了瓶身的垂直度精度。玻璃瓶轴偏差测试仪采用的三爪自定心卡盘，以其高同心度特性确保了测试的准确性；而自由调节高度和方位的支架系统，则赋予了测试仪广泛的适用性，能够轻松应对不同尺寸、形状及材质的瓶容器，包括塑料瓶、玻璃瓶等，覆盖了从食品饮料、化妆品到药品玻璃容器等多个行业。广泛适用，助力品质管控输液玻璃瓶轴偏差测试仪的应用范围极为广泛，它不仅适用于各类医疗用玻璃瓶的检测，还可延伸至食品饮料行业的矿泉水瓶、饮料瓶，以及化妆品行业的各类包装瓶等。对于质检中心、瓶厂、瓶用户及科研单位而言，这款仪器是检测瓶垂直度偏差、提升产品质量、保障市场信誉的重要工具。总之，输液玻璃瓶轴偏差测试仪以其高精度、高效率和广泛适用性，成为了现代包装质量检测体系中不可或缺的一部分。它不仅有助于企业提升产品质量控制水平，更是守护患者安全、促进行业健康发展的有力保障。

一、背景：溶解度测试的样品收集典型的溶解设备由6到14个容器组成，可安装或不安装自动取样器。在溶解度测试期间，会在预定的时间间隔内提取样品，并将收集到的样品与已知浓度的标准溶液进行比较评估。这种评估使用适当的分析技术进行，如高效液相色谱法或紫外光谱法。 最常见的取样技术涉及移除固定体积的样品，可能会用等量的溶液替换，也可能不替换。取样程序可以由自动取样器执行，在这种情况下，非常重要的是在收集样品进行分析之前清洗取样管。一些自动取样器设计为在收集样品前短暂保存已清洗的溶液。一旦样品被移除，已清洗的溶液会返回到容器中。二、实验在位于纽约切斯特努特岭的Teledyne Hanson分析研究中心，进行了多项实验以评估不同的取样技术及其对结果的影响。这些测试是在2022年2月到2022年3月期间进行的，使用了从美国一家零售药店购买的市售对乙酰氨基酚片剂，USP，批号# P119534，有效期至2022年3月。 溶解度测试是使用当前批准的USP专论进行的。次级参考标准购自美国的Sigma-Aldrich® 品牌。根据当前USP专论中的描述，制备了pH值为5.8的磷酸盐缓冲液作为溶解介质，并使用了从Sigma-Aldrich购买的化学品。 将900毫升的溶解介质转移到六个溶解容器中。一旦溶解介质的温度达到所需的37.0° ± 0.5 °C，测试就以50 RPM的速度使用装置II（桨叶）开始。每个容器中使用一片药片，并且多次重复实验以检查下面展示的四种取样技术。图片1：带有自动取样器的Hanson溶解度测试仪的图片 测试的技术1. 手动取样，不替换，在5、10、15、20和30时间点。2. 自动取样，不替换，在5、10、15、20和30时间点。3. 自动取样，替换，在5、10、15、20和30时间点。4. 使用回收储存器组件*，不替换，在5、10、15、20和30时间点。*回收储存器组件用于在取样过程中暂时保存样品。图片2：回收储存器组件 回收储存器是Teledyne Hanson AutoPlus&trade Maximizer&trade 的可选配件，它使得在多浴应用中能够将样品和清洗体积返回到溶解容器中。这种方法适用于两个带介质替换的溶解浴或三个不带介质替换的溶解浴。从溶解容器中收集的清洗体积通过样品路径被收集并分配到回收储存器中，在那里暂时保存。在从溶解容器中收集预定的样品体积后，对其进行检测并或分配到多填充收集架中，回收储存器中的样品和清洗体积（加上空气清洗）被分配回溶解容器中。 对于这项研究，采用了以下协议：&bull 在分析前，使用45 µ m、25 mm尼龙注射器过滤器对收集的溶液进行过滤。&bull 在相同的溶解介质中制备了已知浓度为0.01 mg/mL的参考标准溶液。&bull 样品溶液被稀释了10倍，以使用10 mm光程的石英细胞在243 nm波长下获得适当的吸光度读数。&bull 所有样品均使用Shimadzu UV-1800分光光度计进行分析。三、结果表1：取样技术#1结果 表2：取样技术#2结果 表3：取样技术#3结果 表4：取样技术#4结果图片3：通过使用四种不同的取样技术，对溶解的对乙酰氨基酚平均百分比进行了图形比较。四、讨论这项研究的结果表明，测试的取样技术对溶解的对乙酰氨基酚百分比结果没有显著影响。此外，是否取出并替换溶液或不替换溶液也对最终结果没有影响。当在采样前从容器中暂时移除4 mL的溶解介质，然后在采样后将其返回到容器中时，未观察到对最终结果的显著影响。应注意以下观察：&bull 用户应确保使用正确的计算方法（根据样品技术）来获得溶解百分比数据。具体来说，当从溶解容器中移除一定量然后替换时，应考虑稀释效应。&bull 当配置使用自动取样器的取样技术时，应考虑管长和替换管内溶液所需的体积。这项研究中使用了4 mL的回收体积。&bull 根据USP专论，每片溶解的对乙酰氨基酚百分比的限制是不少于（NLT）Q=80%。本研究中的所有样品都满足这一要求。五、结论基于本研究获取的数据，可以得出结论：依照美国药典专论的规定，所测试的溶解装置能够产生准确且稳定可靠的数据。在本研究中评估的任一样品采集技术均可在溶解度分布测试（或单一时间点测试）中采用。通过适当的取样技术公式，本研究获得的数据与Teledyne Hanson自动取样器平台保持一致。 相较于单一时间点或延长释放药物产品在较长时间点的采样，即时释放药物产品在早期时间点的样品采集更易受变异性影响。因此，日复一日、批次之间以及分析师之间的差异均可能对即时释放药物产品的分析结果产生影响。本研究中评估的任一取样技术均可便捷地应用于当前获批准的任何溶解度测试方法中。需要注意的是，在对现有取样技术进行修订前，应开展包括两种方法的交叉研究。 本研究是在Teledyne Hanson分析研究中心进行的，严格遵守了所有相关的内部标准操作程序，并按照美国食品和药物管理局制定的良好生产规范要求进行准备。这些设施可供协助开发客户协议。

10月31日，国家科技部正式下发文件(国科发财[2013]636号)，支持66个国家重大科学仪器设备开发专项项目立项。由天津大学作为项目牵头单位，精密仪器与光电子工程学院刘铁根教授作为项目负责人的&ldquo 光纤力热复合测试仪开发和应用&rdquo 获得正式立项批复。该项目开发周期为4年，项目总经费预算为1.0026亿元，其中国家科学仪器设备开发专项经费资助5288万元。 　　2011年7月，国家科技部会同国家财政部正式启动并组织实施《国家重大科学仪器设备开发专项》，旨在贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》，支持重大科学仪器设备开发，提高我国科学仪器设备的自主创新能力和自我装备水平，支撑科技创新，服务经济建设和社会发展。 　　本项目在以刘铁根教授为首席科学家的国家973计划项目&ldquo 新一代光纤智能传感网与关键器件基础研究&rdquo 成果基础上，将着力开展光纤力热复合测试仪的工程化开发和产业化推广。通过系统集成、软件开发和应用开发，丰富仪器功能，优化技术方案，形成具有自主知识产权、功能健全、质量稳定可靠的光纤力热复合测试仪产品，为我国航空航天等工程提供测试技术支撑。项目共有23家参研单位，除天津大学一家高校外，其余均为企业、科研院所，为仪器的工程化和产业化奠定了良好基础。该项目的立项，标志着天津大学光纤传感领域研究水平再攀新高，显示天津大学在仪器仪表领域内的雄厚实力,同时也将为天津大学产学研合作探索出一条新路。 　　项目负责人刘铁根教授，是天津大学光学工程国家重点学科学术带头人，国家973 计划项目首席科学家，2012 年度全国优秀科技工作者，2010年度天津市劳动模范，享受国务院政府特殊津贴。长期从事光纤技术和光电检测等领域的研究和教学工作，以第一完成人获得天津市技术发明一等奖、中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖和教育部科学技术进步奖一等奖。发表论文210 余篇，其中SCI、EI 检索近115 篇。申请国家发明专利40 余项，其中授权15 项。以起草组组长身份主持制定国家军用标准《光纤气体传感器测试方法》。此外，刘铁根教授还是光电信息技术教育部重点实验室(天津大学)主任，全国仪器仪表学会光机电集成分会理事长和中国光学学会光电技术专业委员会副主任。

氧能溶于水，溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高，水溶解氧的能力就越大，其关系由亨利(Henry)定律和道尔顿(Dalton)定律确定，亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。　　溶解氧测试仪的电极由阴极和带电流的反电极、无电流的参比电极组成，电极浸没在电解质如KCl、KOH中，传感器有隔膜覆盖，隔膜将电极和电解质与被测量的液体分开，因此保护了传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵入而导致污染和毒化。　　氧量测量传感器由阴极和带电流的反电极、无电流的参比电极组成，电极浸没在电解质如KCl、KOH中，传感器有隔膜覆盖，覆膜将电极和电解质与被测量的液体分开，只有溶解气体能渗透覆膜，因此保护了传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵人而导致污染和毒化。　　向反电极和阴极之间施加极化电压，假如测量元件浸人在有溶解氧的水中，氧会通过隔膜扩散，出现在阴极上的氧分子就会被还原成氢氧根离子。电化学当量的氯化银沉淀在反电极上，对于每个氧分子，阴极放出4个电子，反电极接受电子，形成电流。　　溶解氧测试仪的标定方法一般可采用现场取样标定或标准液标定，下面咱们就来了解一下：　　1、现场取样标定法：在实际使用中，多采用Winkler方法对溶解氧分析仪进行现场标定。使用该方法时存在两种情况：取样时仪表读数为M1，化验分析值为A，对仪表进行标定时仪表读数仍为M1，这时只须调整仪表读数等于A即可；取样时仪表读数为M1，化验分析值为A，对仪表进行标定时仪表读数改变为M2，这时就不能将调整仪表读数等于A，而应将仪表读数调整为1MA×M2。　　2、标准溶液标定法：标准溶液标定一般采用两点标定，即零点标定和量程标定。零点标定溶液可采用2%的Na2SO3溶液。量程标定溶液可根据仪表测量量程选择4M的KCl溶液(2mg/L)；50%的甲醇溶液(21.9mg/L)。

秉承“国产科学仪器腾飞行动”宗旨，为筛选和扶持一批具备自主创新能力的中小仪器厂商，仪器信息网于2018年正式启动“国产科学仪器腾飞行动”之“创新100”项目，希望通过公益性的报道、调研、走访，在中小企业发展的关键时期“帮一把”，助力国产仪器中小厂商腾飞发展。　　项目自启动以来，共吸引了近180家优质国产仪器企业积极参与，对北京、上海、杭州、广州、成都等地的超过100家仪器厂商进行了走访报道，组织超过11期资源对接活动，筛选出科学仪器行业的“潜力选手”，将为国产仪器服务理念落到实处。　　截止目前已有30家光学仪器、物性测试仪器企业踊跃参与“创新100”活动，包括聚束科技、百实创、超新芯、祺跃科技、国仪量子、三英仪器。名单如下：参与“创新100”活动的30家光学仪器、物性测试仪器企业(按照报名时间先后排序)序号企业名称主营产品公司地址1聚束科技 场发射扫描电镜北京2精微高博 比表面积及孔径分布测定仪北京3上海佳航 熔点仪、折光仪上海4朗杰测控 试验机配套产品杭州5苏州拓博试验机苏州6鑫图光电 sCMOS相机福州7夏溪科技 导热系数仪西安8速普仪器 表面处理及涂层仪器深圳9善时仪器 XRF、扫描电镜深圳10长春因赛图微纳米压痕测试仪器长春11汇美科 粉体物理特性测量仪器丹东12沈阳科晶 切割机、研磨抛光机沈阳13贝士德 比表面分析仪北京14飞时曼原子力显微镜苏州15彼奥德物理吸附分析仪北京16三英仪器 X射线三维显微成像检测设备天津17国仪量子 电子顺磁共振谱仪、扫描电镜合肥18卓祥科技 粘度仪杭州19仰仪科技 热分析与量热仪杭州20百实创 透射电镜原位样品杆/台北京21嘉仪通薄膜物性检测仪器武汉22超新芯 原位电镜显微系统厦门23凯尔测控工业自动控制系统装置制造天津24费马科仪 金相制样设备、硬度计、苏州25理化联科 材料吸附表征设备北京26魔技纳米 纳米级三维激光直写设备烟台27南京大展 量热仪、热重分析仪南京28金竟科技 电镜附件及外设北京29菲纳理 热分析仪绵阳30祺跃科技 电镜附件及外设桐庐　　为延续“国产科学仪器腾飞行动”精神，筛选和服务更多国产科学仪器潜力企业，“创新100”于2021年继续进行。以下重点介绍2021年新申报“创新100”的光学仪器、物性测试仪器企业：　　费马科仪　　苏州费马科仪自动化技术有限公司位于苏州工业园区，金属材料检测设备及耗材事业部是费马科仪核心事业部之一，为客户提供完整的金属材料检测解决方案。主要产品包括：金相分析设备、硬度检测设备、力学检测设备、成分分析设备、无损检测设备。　　理化联科　　2020年6月，理化联科(北京)仪器科技有限公司正式面世，专注于物理吸附仪器的研发与制造。理化联科正是为了满足国内外对先进颗粒特性表征仪器提出的新要求应运而生。公司的使命是服务于新时代智能制造和研发，除满足用户的基本检测需求外，还可实现全自动操作和自动判断，减少人为误差，顺应高水平智能制造的发展趋势，让中国的分析仪器在世界上占有一席之地。　　魔技纳米　　魔技纳米成立于2017年，研发团队拥有10年以上超快激光三维加工设备研发经验，致力打造拥有自主知识产权的商用纳米级三维激光直写制造系统，使用目前世界先进的激光无限视场逐点直写技术，将纳米级制造精度和大范围生产完美结合，从而打破了人造超材料、生物、制药、传感、光电芯片等领域从科研到工业生产的壁垒。　　南京大展　　南京大展检测仪器有限公司专业从事差热分析仪、差示扫描量热仪、热失重分析仪等仪器的研发、制造，产品广泛应用于电力、煤炭、造纸、石化、农牧、医药科研、教学等领域，在众多用户中享有很好的口碑。　　金竟科技　　北京金竟科技有限责任公司成立于2018年，总部位于北京，在广州设有全资子公司，致力于先进科学仪器的自主研制，核心团队由电子显微镜领域十年以上经验的多名技术专家、高工组成，成立初期旨在提供具有自主知识产权和国际领先技术的阴极荧光系统系列产品，并希望通过提供阴极荧光的分析测试服务，拓展其在科学研究、工业检测和制造业等多个领域的广泛应用。　　菲纳理　　菲纳理科技有限公司全面突破了三维热流传感器精密制造及成型工艺，仪表EMC技术形成了系统完整的专用技术，为三维量热仪的基线稳定性、背景噪声、环境适应性、功能扩展奠定了坚实基础。 目前公司新一代Calvet式微量热仪产品已经正式投向市场，2021年公司将紧贴应用领域，围绕三维量热核心技术打造更多适合各应用场景的热分析产品。　　祺跃科技　　浙江祺跃科技有限公司成立于2019年3月，是浙江省科创新材料研究院孵化的高科技企业主要从事基于扫描电子显微镜(兼容X-射线衍射仪、原子力显微镜和光学显微镜)的原位分析测试精密仪器的设计研发、生产销售、以及材料检测与分析服务等。通过“国家重大科研仪器设备研制专项(11372901)” 科技成果转化，公司已经开发出了在能够在扫描电子显微镜(SEM)中实现原位拉伸、加热、蠕变、疲劳、高温力学性能测试的高端科学仪器。　　诚邀具备实力、符合条件的创新企业扫码申报“创新100”：　　如有疑问，欢迎咨询：　　邮箱：C100@instrument.com.cn　　电话：010-51654077-8129　　联系人：韦编辑　　更多活动详情，敬请关注“创新100”专题：https://www.instrument.com.cn/zt/chuangxin100-2021

科学仪器，作为科学技术实现创新的重要基础，被称作科学家的“眼睛”，更是被比作“高端制造业皇冠上的明珠”。人类就是在不断改进的科学仪器中，发现其他人不能发现的领域，从而逐渐发展出现代科技文明。如今，仪器不仅广泛应用于研究领域，更是大量应用在生产线上。此外，仪器的生产制造也离不开其它的仪器设备。对此，仪器信息网通过公开文件了解到某年产100万套电子测试仪器生产项目的情况。项目主要为电子测试仪、电子量仪器、通信配件、网络配件、电话配件等生产， 年产电子测试仪器 100 万套、通信设备配件 3000 万件。项目主要设备如下：电子测试仪器及通讯系统配件生产工艺流程及产污环节如下：工艺说明：原料先进注塑机拌料、注塑成型后冷却塔冷却再转到自动化车间和外购的电路板进行自动组装，部份产品进行波峰焊接，根据客户需求，有部份印字的转到印字车间印字。完成以后统一转到测试车间测试，合格后流入组装车间组装，最后检验出货。 （1）注塑机的工作原理是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态 （即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料——熔融塑化——施压注射 ——充模冷却——启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环；（2）本项目注塑材料为：ABS、PC、PP、AS，热分解温度大于200℃。本项目注塑机设置的工艺温度在180℃左右，因此不会造成原料的热分解，基本不会挥发出有毒气体。（3）本项目注塑机自带拌料功能，原料拌料过程中会产生少量的粉尘。（4）注塑机采用冷却水冷却，冷却水在设备中循环使用不外排。注塑过程中产生的不合格产品和塑料边角料（以注塑废料计），统一收集后外卖。（5）自动化：利用自动化设备、端子机、贴标机、模块装配、组装机、内芯机等设备）进行一系列的自动化工序的过程。（6）焊接：本项目是采用波峰焊锡机，波峰焊原理是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的，其高温液态锡保持一个斜面，并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象，所以叫“波峰焊”。（7）粘结印字：根据客户需求，部分需印字的转到印字车间印字，印字过程需使用502胶水粘结固定造型，然后将印字合格的半成品进行测试（不合格的添加防白水消除后重印）。（8）测试：本项目使用导通测试机、影像测量仪、测试仪设备进行测试。（9）组装：将测试完成的半成品与金针、卡到、五金件等组装，最后用纸箱、 尼龙袋包装。（10）检验出货：人工检验后出货（不合格产品维修）。（11）网版使用后用洗网水清洗后重复使用。

FT-3110系列全自动四探针测试仪一.功能描述：四点探针法，全自动化运行测量系统，PC软件采集和数据处理；参照A.S.T.M 标准方法测试半导体材料电阻率和方块电阻；可设定探针压力值、测试点数、多种测量模式选择；真空环境，可显示：方阻、电阻率、显示2D,3D扫描/数值图、温湿度值、提供标准校准电阻件. 报表输出数据统计分析.FT-3110系列全自动四探针测试仪二.适用范围晶圆、非晶硅/微晶硅和导电膜电阻率测量；选择性发射极扩散片；表面钝化片；交叉指样PN结扩散片；新型电极设计，如电镀铜电阻测量等；半导体材料分析，铁电材料，纳米材料，太阳能电池，LCD，OLED，触摸屏等. FT-3110系列全自动四探针测试仪三.技术参数： 规格型号FT-3110AFT-3110B1.电阻10^-5～2×10^5Ω10^-6～2×10^5Ω2.方块电阻 10^-5～2×10^5Ω/□10^-6～2×10^5Ω/□3.电阻率 10^-6～2×10^6Ω-cm10-7～2×106Ω-cm4.测试电流 0.1μA.μA.0μA，100μA，1mA， 10mA，100mA1A、100mA、10mA、1mA、100uA、10uA、1uA、0.1uA5.电流精度 ±0.1% 6.电阻精度 ≤0.3%7.PC软件操作PC软件界面：电阻、电阻率、电导率、方阻、温度、单位换算、电流、电压、探针形状、探针间距、厚度 、2D、3D图谱、压力、报表生成等8.压力范围：探针压力可调范围：软件控制,100-500g可调9.探针针间绝缘电阻：≥1000MΩ；机械游移率：≤0.3%圆头铜镀金材质，探针间距1mm；2mm；3mm选配，其他规格可定制10.可测晶片尺寸选购 晶圆尺寸：2-12寸（6寸150mm，12寸300mm）；方形片：大至156mm X 156mm 或125mm X 125mm11.分析模式单点、五点、九点、多点、直径扫描、面扫描等模式的自动测试12.加压方式测量重复性：重复性≤3% 13.安全防护具有限位量程和压力保护 误操作和急停防护 异常警报14.测试环境真空15.电源输入: AC220V±10%.50Hz 功 耗：瑞柯全自动四探针测试仪

信而泰荣获“2023国产网络测试仪领航企业”称号11月3日，2023（第六届）行业信息技术应用创新大会在北京裕龙国际酒店隆重举行。本届大会以“数实融合 赋能全场景服务”为主题，汇聚了数百位各行业的专业嘉宾，共同探讨数实融合产业的前沿技术和合作方向等话题。大会秉承一贯的专业和权威，以深刻的产业洞察和深入浅出的探讨与分享，为与会嘉宾勾勒数智时代价值跃升的新面貌，畅想数实融合的全场景服务新局面。大会同期举行了“2023行业信息技术应用创新大会优秀企业”颁奖盛典，信而泰作为国产网络测试领域的佼佼者，凭借综合业务实力和持续创新能力，从众多参评企业中脱颖而出，荣获“2023国产网络测试仪领航企业”荣誉称号！市场发展部总监吕晓莲女士作为特邀嘉宾出席大会并代表公司领奖。图右六-市场发展部总监吕晓莲女士坚持技术创新、聚焦产品品质是信而泰持续发展的原动力，公司在IPv6+,TSN以及400G等新一代网络测试方面一直处于国内领先地位。凭借坚实的技术积累和国内领先的研发实力，信而泰成功推出了一系列覆盖 2-7 层以太网络测试需求的网络测试平台，率先取得了国产网络测试仪的多项技术突破，得到了客户的高度认可。在数智化时代，企业只有聚焦“场景化”，才能更好地满足客户不断变化的需求，公司未来将继续夯实通信网络测试技术方面的优势，为数字中国、网络强国建设做出积极贡献！

为了解决客户在试验机使用过程中不方便使用引伸计而必须粘贴应变电阻片（应变计）进行应变测试的问题，近日，三思纵横上海公司成功研发了DSCC-5000K专用扩展型应力应变测试仪。 　　应力应变测试仪DSCC-5000K是与试验机配套的高速静态应变数据采集仪，同步采样频率60Hz，最小应变分辨率0.1&mu m，广泛应用于拉伸、压缩或弯曲等试验，能够精确测量材料变形，绘制力-变形、变形-时间、变形-变形等曲线。 　　该设备既可用于液压试验机，也可用于电子试验机，并可满足多通道应变采集与试验机加载力值采集同步。 　　三思纵横上海分公司研制成功的应力应变测试仪已经成功地应用于多家建筑工程质检公司。 　　更多新品资讯，请咨询三思纵横驻各地办事处销售人员或服务热线：400-882-3499。

11月13日，国家知识产权局和世界知识产权组织在北京隆重举行第十二届中国专利奖颁奖大会，表彰运用知识产权制度、为技术创新和经济社会发展做出突出贡献的发明人、设计人和专利权人。记者11月18日从安徽省质监局获悉，安徽的国家建筑节能产品质检中心(筹)、安徽省质检院自主研发的建筑节能科技专利成果——“建筑保温耐候测试仪”荣获第十二届中国专利奖优秀奖，是全国质检系统仅有的两项获奖成果之一。 　　据了解，“建筑保温耐候测试仪”由安徽省质检院方明、邢献军、曹丽荣三名同志自主研发，主要应用于建筑领域的产品质量分析检验、质量安全监管、质量安全风险性分析与评价，在应用中能有效解决原有建筑保温材料耐候检测设备工位少、可控范围小、精度小等问题，对工程节能材料产品按照夏热冬冷地区的节能要求进行检测，确保保温材料系统耐候性能，实现了全过程质量控制，为政府实现50%—65%的建筑节能目标提供了有效的技术支持。目前该专利产品已大量应用于建筑外墙外保温系统的监督检测业务，取得了显著的经济和社会效益。 　　中国专利奖是中国政府在专利领域颁发的最高奖项。历年来申报项目及参与的企事业单位数量较多，其评奖标准不仅强调项目的专利技术水平和创新高度，同时也注重其在市场转化过程中的运用情况，代表着该领域的最高水平。

2009年7月1日，北京精微高博JW-BK型静态容量法比表面积及孔径分析仪，荣获了中国计量科学研究院的测试证书【见附件】。中国计量科学研究院测试依据是国家标准GB/T21650.2 第二部分 气体吸附法分析介孔和大孔以及GB/T19587 气体吸附BET法测定固体物质比表面积，用国产JW-BK型仪器测定美国特制的孔径标准样品，测试结果充分证明了国产JW-BK型仪器测量精确度高，重复性好，标志着其性能已达到国际先进水平，完全可以代替进口。 在中国，本次检测是对国产孔径分布测试仪器的首例检测，无疑是对JW-BK型比表面积及孔径分析测试仪质量的有力鉴证,也是对那些故意攻击国产比表面积及孔径分布仪技术不过关、不成熟人们的迎头一击。 【附件】测试证书 www.jwgb.cn/Products.Asp

1)目前的现状： 　　中国测试仪器的普遍水平还停留在20世纪80年代初国际水平上 大型和高档仪器设备几乎全部依赖进口 许多急需的专用仪器还是空白 中低档产品保证质量上还有许多难关需要攻克。 　　据海关统计，中国每年进口各类测试仪器总额接近中国测试仪器产业总产值50%。此外，在6000多家企业中，年销售收入超过1000万元的不足1000家，全行业经济效益低下。 　　高档、大型仪器设备几乎全部依赖进口，同时国外公司还占有国内中档产品以及许多关键零部件市场60%以上的份额。科技创新及其产业化进展滞缓，是制约中国测试仪器产业发展的一个&ldquo 瓶颈&rdquo 。 　　2) 差距存在的原因 　　1、从业人员素质较低： 　　仪器虽小，但是反映出从业人员素质，中国仪器行业绝多多数为私营企业，而此类私营业主，大多数文化水平较低，仪器有个最大的特点，在于标准的吻合度，而标准的解读，往往需要从业人员具备一定的文化素质，就和文章的读后感相似，不同的知识背景的人读一篇相同的文章，会得出截然不同的感受和理解，换而言之，不同的人去读标准，就会出现完全不同的理解，也就会制造出完全不同的测试仪器，以及得出不同的测试结果。 　　2)工业化水平： 　　就目前中国工业发展而言，我们的大工业，如高铁、军事等，绝对不输给大多数工业化国家，比如法国和英国等，但是在我们日常生活中所遇到的工业化程度就完全不同，这受国家的政策有着非常大的影响，因为国家政策本身就不惠及那些中小型的企业，这就造成了在我国去生产一台精密仪器的困难。作为生产企业，如果去买个温控器、买支热电偶等非常简易的产品，其实遍寻市场，你无法找到一个真正的国内的品牌，或是一个真正高质量的配件 再比如加工行业，国内手工加工作坊式企业非常多，那你拿着这些土枪土炮，又怎么能和人家那些武装到牙齿的生产装备去抗衡呢? 　　3)国内市场因素： 　　价格!价格!价格! 这个是买国产仪器的客户所最关心的问题，一般购买国产仪器的用户，主要是因为价格原因去购买国产仪器，极少是因为品牌导向或是自身的专业背景去做出采购决策的。其实用户本身也造成了国产仪器商之间进行了恶性的价格竞争，在恶性价格竞争的状态下，你又怎么能去要求你的供应商去保证他的产品质量呢? 现在的国产仪器，价格只有更低、没有最低，大家都为了生计去奔波，又有谁可以沉下心去搞研发工作和进行科技发展的投入呢? 而对比于进口仪器，价格竞争也是存在的，但是国内用户在价格方面对于进口仪器的宽容度是远远大于国产仪器的。一方面用户在抱怨国产仪器品质的低劣，另一方面，又不断成为打压国产仪器价格的推手。 　　4)市场的诚信度以及浮躁情绪 　　对于诚信度，比如技术指标，极少有供应商会因为撒谎而付出代价，这就造成了，说假话比说真话，有着更大的盈利，这在投标中是比比皆是的 供应商的短期思维，总想做下这个客户，赚到这笔钱为眼前最大事宜，而不顾及后期产品的使用结果 也就是说，没有人会因为自己制造了一台低劣的仪器而付出代价，也没有人为自己的谎言产生损失，其代价在短期是无法体现的，长远来看，如果市场中没有追求高品质的竞争对手出现的时候，那么他所有的谎言和浮躁，都是有利可图的。 　　5)知识产权的保护 　　对于大多数客户而言，购买了进口仪器后，其实极其不愿意国产仪器上去考察和抄袭，非常忌讳国内生产商去考察，你有这么好的意识，为啥不去打击国内的盗版呢?国外仪器行业毕竟发展多年，通过模仿和抄袭，可以极大的缩短研发的周期和投入，然后在国外同行业对手的基础上，再去改进他的某些缺点，慢慢去形成自我的风格和自己的技术，&ldquo 师夷长技以制夷&rdquo ，为何不将这些高端的进口仪器向你的同胞们去大胆的开放呢? 　　另外，国内制造厂商之间的知识保护确又极差，大家互相抄袭成风，最终的结果，是谁也不敢去做技术上的革新以及创新。 　　就笔者多年的经验而言，如欲打败国外同行，个人体会如下： 　　1、多练习内功： 　　在自己所从事的行业，多了解国外同行的产品特性、技术特点、操作的合理化等详细信息，必须知道对方的优点，以及自身的缺点，&ldquo 不以物喜，不以己悲&rdquo ，在充分了解竞争对手的情况下，找出自己的长处不断发扬，找到自己的缺点不断的修正，必须以十年磨一剑的心态去做产品，在自己产品的使用中，不断询问用户，让他们提出宝贵意见。 　　2、专注于自己的行业： 　　专注于自身所处的行业，不要这山看着那山高，只有专业才是长久之计，不要把自己变为一个杂货铺，什么都能干，什么都做不精。国外仪器制造商，比如安捷伦、瓦里安、英斯特朗，人家往往都是一招吃遍天下，而不是像我们这样，面面俱到的经营。 　　3、价格的控制 　　低价客户，其实就是低质量客户，当你将每天的精力放在那些低质量的客户身上，你不如多关注那些有着高品质追求的客户，他们才是你利润的来源，同时也是你提高产品质量和性能的最好的伙伴。当你在不断降价的同时，也是你不断降低质量，以及降低自我要求的开始。 　　4、竞争对手的定位 　　不要轻易降价，也不要去和你的同行打价格战，你的同行是激励你进步的动力，不是你的敌人，打败你的竞争对手最好的方式，就是制造出他不可以逾越的产品，试问，在中国，你见过几家仪器商是因为被竞争对手的低价给打垮的呢? 当你使用价格战术去打击对手的时候，其实伤害的是你们双方，当你用高性能的产品去攻击你的对手的时候，那么你才可以掌握住战斗的主动权。市场上最大的份额占有者是进口仪器及其代理商，他们才是真正的敌人。 　　5、不要欺骗你的用户 　　你可以选择不说，但是不可以选择欺骗，没有人愿意上当受骗，包括你自己在内。 　　以上所述，为笔者从事仪器行业多年的体会，可能有所偏颇，但是借网站一发，供大家参考!欢迎就此话题进行探讨。 　　莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司全资子公司，成立于2008年，是一家年轻并极富创新性的国际化科技公司。 　　已经为众多阻燃测试机构提供优质的燃烧测试仪器，如中国铁道科学研究院、公安部四川消防研究所、中国船级社远东防火检测中心、中国科学研究院力学研究所、桂林电器科学研究院、中国标准化研究院、中国纺织科学研究院、SGS 通标标准技术服务有限公司、INTERTEK 天祥质量技术服务有限公司、TUV 南德意志集团、TUV 莱茵、北京理工大学等国内知名检测机构及科研院所。 　　更加详细信息可浏览网站：www.firetester.cn www.motis-tech.cm

广州地铁上安装了测试仪器用来测试列车室内温度、湿度、空气舒适度等，为以后改善车内的舒适程度做参考，但因为安装使用不当加上没有说明和提示，还未提升乘客的服务体验，反倒先把乘客给吓着了。此事提醒我们，在应用于公共场合时，仪器的安装使用一定要注意人性化，注意细节才行。 广州地铁官方微博贴出了测试仪在地铁里的安装位置，网友称"绑得太像定时炸弹"。 　　“今天二号线是怎么了?某一节车厢每根柱子都有这个东西!怪吓人的!因为挺像炸弹啊!”6日晚，一名网友在微博上晒出了被用白色胶带牢牢缠在扶手上的不明立方体，并表示：“每条柱都有!想唔体到都难(想看不到都难)!” 　　昨日，广州地铁官方微博就该网友的疑问作出答复：其实这些“小家伙”是联合同济大学，对列车客室的湿度、温度等空气舒适性进行测试的仪器。 　　对此，“虚惊一场”的网友们纷纷表示，地铁公司应在旁边加注文字说明，以免造成不必要的恐谎。 　　“有些乘客会好奇去拆，所以缠得比较紧” 　　昨日，广州地铁有关负责人在接受新快报记者采访时表示，该测试仪主要是用来测试列车室内温度、湿度、空气舒适度等，为以后改善车内的舒适程度做个参考。 　　“这个工作前两天就开始了，非工作日和工作日都会进行，先从客流量大的客车开始，因为这个项目是跟同济大学合作的，现在还只是搜集数据的试行阶段，还没有具体规划，所以不希望引起那么多人注意，暂时不会张贴告示。”该负责人解释说，之前在三号线的时候绑得没那么像“炸弹”，但有些乘客会好奇去拆，所以后来为避免破坏，缠得比较紧。 　　“现在看到乘客的反映后，会考虑在测试仪上加设相关标识。”该位负责人补充道。 　　网友建议应“在仪器旁加上文字说明” 　　“不知道的以为定时炸弹”，“就不能不要绑得那么吓人吗?”……尽管在微博上，“@广州地铁”就此作了说明，“@中国广州发布”和“@广州市政府新闻办”等政务微博也转发了回应帖，提示街坊大家不必惊慌，但不少网友仍然“惊魂未定”，在回复中建议广州地铁应加强人性化管理，在仪器旁加上文字说明，以消除乘客的疑虑。 　　网友“葡萄藤下有只猫”就表示：“贴个标签注明一下是可以的吧，毕竟不是每个乘客都会上网看微博的，不然看到其实很害怕。” 　　也有网友抱怨，三号线北延段“似乎不开空调一样，每天早上上班时车厢里面就热爆了”，希望这样的测试能够帮助改进车厢环境。 　　原帖 　　@广州地铁：#网友回复#网友@黄美群mickey坐二号线时看到车厢每根柱子都绑了个像炸弹的物品，觉得怪吓人的——其实这些“小家伙”是联合同济大学，对列车客室的湿度、温度等空气舒适性进行测试的仪器，目前三号线北延段已完成测试，二号线正在进行中——大家看到它们不必惊慌哦。 　　网评 　　“在人性化管理方面要加油” 　　@88taigong：广州地铁人性化设施缺失的又一例证，管理层水平低下的产物。要在香港我想早就有人报警求助了。不明物体，问题可大可小、可善可恶，没有顾及乘客的感受，广州地铁在人性化管理方面要加油啊! 　　@悲酥清风：就不能不要绑得那么吓人吗? 　　@博士伦_MelonVampire：@广州地铁亲，你唔好包到成个炸弹咁先得噶。

慢性感染伤口愈合是生物医学领域的主要挑战之一。传统治疗方式通常具有药物透过性差、药物生物利用度低、容易产生耐药性以及需要频繁给药等缺点。因此，开发一种新的治疗策略来减少抗生素的给药剂量、提高药物递送效率以及降低给药频次，对于慢性感染伤口治疗具有重要意义。基于此，作者构建了一种多功能微针（MN）贴片，该微针贴片是利用摩方精密的 nanoArch S140 3D打印设备加工模具后经PDMS翻模制备而成。可通过高效的化学-光动力抗菌协同作用和生长因子在创面的持续释放来实现伤口的快速愈合（如图1）。当微针贴片穿刺皮肤时，针体携带的低剂量抗生素和包裹生物活性小分子的金属有机框架(MOFs)会随着针体材料的溶解快速释放到伤口床。在光照下，MOFs纳米粒子能将 O2 转化为 1O2 ，与抗生素协同作用快速清除伤口的致病菌，由于其良好的化学-光动力学协同性能，使所需抗生素用量减少了10倍。此外，载药MOFs纳米材料可在创面组织中实现生长因子的持续释放，促进上皮组织的形成和新生血管的形成，从而进一步加速慢性创面愈合。总的来说，该研究设计的基于MOFs的多功能微针贴片为慢性感染伤口的治疗提供了一种简单、安全、有效的替代方案。相关研究成果以题为" Multifunctional MOF-based Microneedle Patch with Synergistic Chemo-photodynamic Antibacterial Effect and Sustained Release of Growth Factor for Chronic Wound Healing"的文章发表在《Advanced Healthcare Materials》（SCI一区，Top期刊，IF=11.092）。武汉大学药学院博士研究生曾勇年、王陈媛为共同第一作者，武汉大学中南医院黄建英主任和武汉大学药学院黎威教授为共同通讯作者。图1. 化学-光动力学协同抗菌多功能卟啉MOFs微针贴片促进慢性伤口愈合首先，作者将制备好的载有DMOG的MOF纳米粒子与抗生素通过真空抽吸和离心的方法一起装载到微针中，微针是由水溶性材料-透明质酸（HA）组成（如图2a）。通过实验观察到微针具有呈尖锐的圆锥形结构（如图2b），具有良好的机械强度和透皮性能（如图2c-e），可以有效地刺透皮肤（如图2f），并高效地将其装载的抗生素和载药MOF纳米粒子递送到皮下（如图2g）。研究人员进一步研究了微针的抗菌性能，结果显示构建的微针贴片通过化学-光动力学效应对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及铜绿假单胞菌均具有显著的抑菌效果（如图3a-f），并且在金黄色葡萄球菌细胞内可以检测到激光照射后MOF纳米粒子产生的大量活性氧（如图3g）。通过对照实验发现，经过微针处理后的细菌表面呈现出皱缩和破裂的形态（如图3h）。同时，我们还发现，通过微针治疗，可以显著降低最小抑菌浓度（如图3i-k），从而进一步验证了微针具有有效的化学-光动力学协同抗菌治疗效果。最后，作者通过实验发现该多功能微针贴片能显著加速金黄色葡萄球菌的慢性感染伤口的愈合（如图4）。图2. 多功能M/DP MN贴片的制备与表征。(a) M/DP MN贴片制作工艺示意图。(b) M/DP MN的SEM图像。(d) M/DP MN贴片的力-位移曲线(插图:机械强度试验前后MN的光学图像)。M/DP MN贴片在(c)和(e)插入离体大鼠皮肤之前和之后的代表性光学显微照片。(f) M/DP MN贴片插入后的大鼠皮肤代表性亮场显微镜图像。(g) 离体植入大鼠皮肤的MN的组织学图像。图3. M/DP MN贴片的体外抑菌性能研究。不同处理对大肠杆菌(a)、金黄色葡萄球菌(c)和铜绿假单胞菌(e)抑菌带的代表性图片。黑色虚线表示MN贴片的施用位置，红色虚线圈表示抑菌区。对大肠杆菌(b)、金黄色葡萄球菌(d)和铜绿假单胞菌(f)抑菌圈的定量分析。金黄色葡萄球菌的不同处理显示ROS的产生。(h) 不同处理后金黄色葡萄球菌形态的FESEM图像。红色箭头表示膜裂纹。不同处理对大肠杆菌(i)、金黄色葡萄球菌(j)、铜绿假单胞菌(k)最低抑菌浓度的统计分析。 图4. 体内抗菌分析和伤口处理。(a) 体内实验时间方案。(b) 第0、3、6、9、11天不同处理小鼠皮肤创面的代表性光学照片。黑色虚线圈表示原始伤口区域。(c) 从不同处理后的伤口组织中分离出的培养细菌的代表性摄影图像。(d) 11天内各组创面形态变化示意图。(e) 通过测量不同处理后的创面面积，定量分析创面愈合情况。结论该研究作者提出了一种基于MOFs多功能微针贴片，该贴片具有化学光动力学协同抗菌作用和持续释放生长因子能力，为感染慢性伤口提供了一种简单、安全、有效的治疗策略。由于MN贴片采用水溶性HA材料制备，当微针应用到伤口时，MN尖端可快速溶解。将包裹的抗生素(即MEM)和装载DMOG的MOFs纳米颗粒递送至创面。在给予光照时，MOFs不仅能将 O2 转化为 1O2 ，还能持续释放生长因子。这种治疗方式不仅能快速清除病原菌，又能促进创面上皮组织再生、胶原沉积和血管生成。重要的是，MN贴片的优良化学光动力学协同作用能显著减少抗生素的使用剂量，从而大大降低细菌的耐药性。此外，体内和体外生物安全性实验证明MN贴片具有良好的生物相容性和安全性。这种多功能MN贴片的制备过程简单、成本低、易于实现大规模生产。值得注意的是，这种易于获取、安全有效的多功能MN贴片也适用于其他治疗药物的传递，为药物传递领域提供了新的思路。原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202300250

仪器信息网讯 古有&ldquo 比武招亲&rdquo ，今有&ldquo 比武招标&rdquo !近日，网友在仪器信息网仪器论坛发布了一则名为《比武招标记---便携式X荧光测试仪的采购》的主题帖，亲述了某环保厅组织实施该项目的仪器采购过程。 　　事件起因 　　据网友介绍，环保部在&ldquo 2010年重金属监测能力建设方案技术指南&rdquo 中提到，将为14个重点省份的各级环境监测站配备便携式X射线荧光测定仪。该消息一出，各地仪器供货商纷至沓来，有的递宣传页，有的现场演示，甚至于有的相互攻击，有的还许以好处做诱饵等，使出浑身解数抢夺招标机会， 　　面对仪器市场的乱象和卖方的激烈竞争，为了确保仪器的采购质量和招标公平，业主决定设擂&ldquo 比武招标&rdquo ，并特别制定了比武规则(招标文件)，希望采购到的是真正具有检出限低、测量准确、重复性好、测量范围宽和适应基体广的仪器。 　　比武招标过程 　　在比武规则(招标文件)发布后，大多数商家对&ldquo 是骡子是马，拉出来遛遛&rdquo 的做法表示支持，卯足劲，准备在擂台赛上一决胜负。 各路厂商在评标室展开仪器同步比对测试 　　为此各路英雄使出浑身解数，亮出比武的密杀器同场竞技，即在1小时内测试5个盲样(不限测试方法)，并提交统一格式的&ldquo 测试结果报告表&rdquo 。比武战场静悄悄，各路英雄纷纷在规定时间内结束了战斗。 　　价格大比拼 　　物美还需价廉。由于投标报价的权重设置较高(为0.5)，因此各投标人竞相杀价，各投标报价远远低于国家下达的45万元预算价。有意思的是，网友还透露在一片杀价声中，某国外知名品牌低下一贯高贵的头，投出了比国产还低的价格&hellip &hellip 　　花落谁家? 　　为避免有关厂商以此为商业宣传，品牌型号以大写字母A、B、C、D、E、F、G代替。最终，通过一番过关斩将的较量厮杀，&ldquo 比武招标&rdquo 结果终于尘埃落定，D、E仪器的投标人以最高技术得分和价格得分胜出，获得了中标资格。这正是&ldquo 不怕不识货，就怕货比货&rdquo !（编辑：刘玉兰） 　　网友评论 　　网友kinddy1289：这种招投标，就要考的真本事了，光是嘴上吹那是过不了关的，支持国家采用这种招标手段！ 　　网友zal：把招标仪器拿来现场比武，对我们实验室来说的确是很实用，不会造成资源浪费。 　　网友v2661131：这样的比试才有意义。购买者可以选购到品质优良、价格合理的仪器。而不是单纯听销售们的夸夸其谈。最好的就是在仪器展会上来次现场比武。这样才是公平公正。仪器市场上就应该优胜劣汰，资源整合。 　　更多精彩评论点击：http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20130707/4836620/index_1.shtml

成果名称 磁电阻特性测试仪(EL MR系列) 单位名称 北京科大分析检验中心有限公司 联系人 王立锦 联系邮箱 13260325821@163.com 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 □通过小试 &radic 通过中试 &radic 可以量产 合作方式 □技术转让 &radic 技术入股 &radic 合作开发 □其他 成果简介： 本仪器专门为材料磁电阻特性测试而设计的，采用流行的USB接口将高精度的数据采集器与计算机相连，数据采集迅速准确；用户界面直观友好，极大地方便了用户的使用。 MR-150型采用电磁铁产生强磁场，高精度名牌仪表采集数据，精度高稳定性好适合科研中各类样品的磁电阻特性测试。 MR-4型采用亥姆霍兹线圈产生磁场，无剩磁。采用高精度名牌仪表采集数据，精度高稳定性好适合科研中AMR、GMR、TMR各类样品的磁电阻特性测试。 MR-2型采用集成化主机和多通道USB接口数据采集卡采集数据，稳定性好适合科研教学中性能较好的磁电阻样品测试。 MR-1型采用手动调节磁场和人工读数，适合与大中专院校本科生研究生的专业实验中使用。 主要技术参数: 一、系统控制主机：内含可1路可调恒流源（0.3mA~50mA）、2路4 1/2数字电压表和1块USB接口24bit数据采集卡；功耗50W。 二、自动扫描电源：0~± 5A，扫描周期8~80s。 三、亥姆霍兹线圈：0~± 160Gs。 四、测量专用检波与放大电路技术参数：输入信号动态范围为± 30 dB；输出电平灵敏度为30mV / dB；,输出电流为8mA；转换速率为25 V /&mu s；相位测量范围为0~180° ；相位输出时转换速率为30MHz；响应时间为40 ns～500 ns；测量夹头间隔10mm。 五、计算机为PC兼容机，Windows XP或Windows 7操作系统。 六、数据采集软件在Windows XP和Windows 7操作系统均兼容。 应用前景： 本仪器可用于金属、合金及半导体材料的电阻变温测量。适合于高校科研院所科研测试及开设专业实验。目前该仪器已经应用在北京科技大学材料学院及哈尔滨工业大学深圳研究生院的研究生实验教学及课题组科研测量中，取得良好的成效。 知识产权及项目获奖情况： 本仪器拥有完全自主知识产权和核心技术，曾在全国高校自制实验仪器设备评选活动中获得优秀奖。

p 　　致远电子2001年成立，原本是一家从事嵌入式产品开发的公司。可在2012年开始决定进入测试测量仪器领域后，第一个功率分析仪产品，从定义到产品下线，只用了一年多的时间，随后，更是连续推出了示波器、逻辑分析仪、电子负载、CAN总线分析仪、以及ZST光伏逆变器检测仪等等测试仪器，逐渐在测试测量行业崭露头角。最近，电子工程专辑记者有机会采访了广州致远电子有限公司研发副总刘英斌，他见证了致远测试仪器的起步与发展。 /p p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 338" title=" 3.jpg" style=" width: 450px height: 338px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/a76d6372-d292-4c5a-8a9e-a5857b27252f.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 广州致远电子有限公司研发副总 刘英斌 /strong p 　　 strong 缘起 /strong /p p 　　一直以来，国产测试仪器都是给人一种高性价比，档次不高的印象。致远电子是做嵌入式产品开发的，在开发过程中需要用到不同的测试仪器，“我们会购买不同厂商的仪器，不论是国内厂商的，还是国外厂商的，但很多时候，我们觉得买到的仪器都不太合用。”刘英斌对电子工程专辑记者表示。 /p p 　　“以前，我们去买安捷伦的那些仪器，其中一个示波器花了5、6万元，附带的一个小推车就卖我们7、8千元，”他回忆说，“当时我们就觉得，高端测试仪器好像被国外厂商垄断了，我们是不是应该做点什么?” /p p 　　同时，从致远电子购买的国内厂商生产的一些仪器来看，刘英斌认为国内厂商做产品不够用心，产品大都是能用，但并没有把性能完全发挥出来，在高端测试仪器里面基本没有话语权。 /p p 　　因此，他们开始决定进入测试测量行业，而且一开始就决定做客户想要的产品。 /p p strong 　　行动 /strong /p p 　　致远电子最熟悉的莫过于工业领域，因为不管是他们的嵌入式产品、无线通信产品，还是CAN总线产品，基本上都是应用在工业市场。因此，他们从工业领域里常用的功率分析仪入手了。 /p p 　　刘英斌表示，“我们先安排了3到5个人去做市场调研，然后把功率分析仪的所有功能和需求细化出来。我们根据这些需求分析，哪些功能是我们现在就可以提供的，比如基础模块 哪些是跟设备相关的，需要重新开发的?” /p p 　　他进一步解释称，基础模块就是指以太网、USB驱动、触摸屏、操作系统等所有产品都会用到的技术。跟设备相关的模块和技术，如果是功率分析仪的话，就是指1459算法以及其他的一些功率算法等等。 /p p 　　在明确了需求后，“我们会将基础模块部分安排到公司的嵌入式团队去处理，而跟设备相关的核心技术和产品应用相关的功能则由功率分析仪的团队负责开发。这个团队大概20人左右。” /p p 　　由于致远电子在嵌入式领域有十多年的研发积累，也由于他们这种模块化的分工合作方式，“我们很快就推出了我们的功率分析仪产品。当时功率分析仪做得最好的就是横河和福禄克，他们占了大部分的市场，而现在，我们抢了国内大部分的市场，在功率分析仪市场我们起码占了1/3以上的市场，成为高端功率分析仪的国产厂家”刘英斌自豪地表示。 /p p strong 　　突破 /strong /p p 　　当然，致远电子并没有在做出功率分析仪以后就止步了，他们随后，还开发出了电能质量分析仪、CAN总线分析仪，以及具有数据挖掘功能的示波器等等测试仪器。 /p p 　　谈起这些，刘英斌特意指出，他们做的测试仪器跟其他国产仪器有很大的不同，“我们主要针对工业市场，其他国内仪器厂商更多面向学校市场。” /p p 　　他拿功率分析仪来说，“跟国外厂家比，我们更偏重硬件，我们是全硬件架构处理。” /p p 　　功率分析仪和示波器、万用表的最大区别就是能同时分析电压和电流信号，从而实现对功率信号的分析，如果要实现对功率的准确分析，则必须准确测量电压和电流信号，并且需要同时实现对电压和电流信号的采样，电压和电流信号经过ADC数字化过程中每一个采样点都必须发生在同一时刻，否则就无法实现同步测量。 /p p 　　“为了实现严格的同步测量，在功率分析仪内部，我们的方法就是采用一个更高频率的同步时钟，比如高稳定性温度补偿的100MHz同步时钟，以避免温度变化带来的时钟漂移所引入的误差，严格保证ADC对各通道电压和电流的同步测量，减少了电压电流的相位误差的引入，从而保证了功率测量的精度。”刘英斌强调。 /p p 　　说到示波器方面的突破，他更是兴奋，“是德科技曾宣称其示波器是100万次刷新率，以前我们觉得这是一个不可逾越的门槛。后来，我们经过仔细分析，发现是德科技是自己开发了一个芯片来实现的，的确做的很快，但也带来了副作用，那就是示波器的存储容量受到芯片的固化，一般是2M，最多扩展到8M。” /p p 　　他进一步阐述，“我们后来经过思考后，想到了另外一个办法来实现100万次的刷新率，那就是有FPGA加DSP的方式来实现。比如我们这台ZDS4054示波器，不仅具有100万次的刷新率，还拥有512M的大数据存储。这是因为我们采用了5个FPGA和1个DSP，我们所有的运算都是用FPGA的硬件来算的，而其他厂家更多的是通过DSP来进行运算，这样我们的仪器可以带给用户更好的使用体验。” /p p 　　由于具有了100万次的高刷新率和512M的大数据存储，ZDS4054示波器可以实现“大数据捕获-异常捕获-测量-搜索与标注-分析-找到问题”这样全新的测试分析过程，开创了示波器在数据挖掘与分析新时代。 /p p 　　ZDS4054示波器支持51种参数测量，还支持30多种免费的协议解码。协议解码功能虽然很多测试测量仪器都有，但他们基本都是收费的。 /p p 　　当然，他承认这么用FPGA加DSP的架构成本会提高很多，但用户体验会好很多。 /p p 　　“其实客户最在意的是整体价格和硬指标，而我们的售价跟是德科技和泰克差不多，硬指标差不多或者更高，这样客户也能接受。”刘英斌谈到致远电子测试仪器的竞争力时表示。 /p p strong 　　未来 /strong /p p 　　在刘英斌看来，国产仪器的未来一片光明，因为中国的市场很大，比如说国家在号召《中国制造2025》，如果要配合这个战略的话，会需要很多仪器。 /p p 　　不过他也指出，国产测试仪器厂商需要走向行业，做针对行业应用的仪器会更有市场。 /p p 　　他举例说，“以前功率分析仪只有横河和福禄克在做，但现在，除了我们，是德科技和泰克也开始做了。”这说明，他们也看到了这块市场的潜力。 /p p 　　他承认国内仪器厂商做产品会受到一些制约，比如说芯片，高端仪器需要的ADC芯片基本都是属于禁运范围。 /p p 　　“做测试仪器，最关键的还是创新，最好不要跟别人去比价格，拼BOM成本。”刘英斌指出。 /p p 　　对于创新，他的理解是给用户带来价值，解决用户的问题。“比如CAN分析仪，以前用示波器来测CAN总线，只是把CAN总线的高低电平测出来，然后分析。现在我们把眼图、反射特征等实用功能都整合进去，把好几个仪器的功能融合在一起，这样一个仪器就可以给客户提供一个完整的测试。最关键的是我们会把我们的经验，加上我们的一些测试手段，全部融合到我们的应用里面去，让客户很容易找到问题所在。” /p p 　　他表示，未来致远电子会沿着时代的脉搏，推出对客户更有价值的测试产品。 /p p & nbsp /p /p

材料的物性测试包括力学性能、流变性能、颗粒度(粉体材料)、热学性能等，相对应地测试手段就是试验机、流变仪、粒度仪、热分析仪器等。我们都知道，材料科学的进步在很大程度上依赖于测试仪器的水平，反过来也能促进物性测试仪器水平的提高。近年来，随着各种高新材料的不断出现，材料的测试需求变得日益繁杂，随之物性测试仪器也有了突飞猛进的发展，其主要的发展趋势包括小型化、智能化、多功能化、高精度等。 　　各类产品更多详细内容见如下各分类，排名不分先后。 　　试验机 　　也可称作材料试验机，主要用于检测材料的机械物理性能的仪器设备，被广泛应用在机械制造、食品医药、石油化工、航空航天等工业部门及大专院校、科研院所的相关实验室。材料试验机的分类有很多，根据用途可分为万能试验机、冲击试验机、疲劳试验机、压力试验机等。随着人们对材料力学性能测试要求不断提高，试验机技术开始朝着多样化、高精度以及环境模拟等几个方向发展。 　　有数据显示，中国试验机市场销售总额每年可高达40亿人民币，但国内高端产品市场却几乎都被国外试验机制造企业占领，2008年MTS将国内试验机龙头企业新三思收入囊中，这使得国产试验机企业面临更加严峻的挑战，然而机遇并存，如何利用外来先进技术成就自身发展，是值得国内试验机生产企业好好思考的一个问题。 劳埃德仪器有限公司LS1单柱1KN测试系统 　　LS1是一台1 kN/225 lbf 高精度万能材料试验机，可以兼容广泛的夹具、附件、延伸尺和软件 其先进的直线导轨技术及软件刚度补偿系统使得LS1机械刚度更高，±0.5%的传感器精度有效范围从传感器满量程的1%起，这使得LS1精度更高，精度更高且测试速率更快，0.01-2032 mm/min；可选手持式控制器或者控制面板，也可使用NEXYGENPlus软件，控制更灵活。 上海衡翼精密仪器有限公司HY-0230电子万能试验机 　　该试验机最大负荷在2500N以内(任意选)，荷重元精度为0.01%，测试精度小于±0.5%，试验速度可达到0.001~300mm/min(任意调)；HY-0230以windows操作系统使试验数据呈曲线动态显示，且试验数据可以任意删加，对曲线操作更加简便、轻松，随时随地都可以进行曲线遍历、迭加、分离、缩放、打印等全电子显示监控。 上海衡翼精密仪器有限公司HY(BC)22J冲击试验机 　　HY(BC)22J悬臂梁冲击试验机主要用于硬质塑料、增强尼龙、玻璃钢、陶瓷、铸石、电绝缘材料等非金属材料冲击韧性的测定。其技术参数主要包括：冲击速度为3.5m/s，冲击能量包括5.5J、11J、22J3种，外型尺寸使550mm×300mm×900mm，净重为210kg。 　　粒度仪 　　对粉体材料进行颗粒粒度测试，可以有效控制其粒度分布，提高产品质量、降低能源消耗、控制环境污染。目前粒度测试方法已达百余种，主要包括激光粒度仪、沉降粒度仪、颗粒计数器等，近年来，粒度仪开始朝着测量下限更低、分辨率更高、测量功能更多的方向发展，如2011年上半年，美国麦奇克推出的S3500SI激光粒度粒形分析仪新品，同时具备两种分析技术——静态激光衍射技术和图像分析技术，可同时测量颗粒的数量与形状。 　　在众多颗粒测量仪器中，激光粒度仪应用最广、销量最多。在国内粒度仪市场中，国产粒度仪在数量上可占70-80%，但由于其平均价格仅是进口品牌的1/4，因此国产仪器在销售总额上并不占优势，尤其是在2010年国内粒度仪生产商欧美克被英国马尔文收购后，未来国产粒度仪市场占有率更不容乐观，如何突围并占领更多市场将是一个值得国内粒度仪企业好好谋划一下。 马尔文仪器有限公司Morphologi G3自动颗粒形态表征系统 　　Morphologi G3将高质量图像和具有统计意义的颗粒形状、大小测量方法组合在一起，对每个单一颗粒图像都能进行观察和记录，从而可目视验证破裂颗粒、凝聚物、精细颗粒和杂质颗粒等的存在；使用不同的放大倍数，确保对整个颗粒大小范围 (0.5微米–3000微米) 的高分辨率；可计算各种颗粒形状参数，例如延伸度、圆度和凸起度等，有助于识别和量化样本间的细微差别； 美国麦奇克有限公司S3500SI激光粒度粒形分析仪 　　S3500SI测量范围：0.02-2800um(有多种测量范围可选择)，图像测量范围：0.75-2000um 其在激光衍射技术的基础上加配了图像分析模块，不但能提供颗粒的大小和分布，还能提供颗粒的形状，周长，面积，长度，宽度，椭圆度，凹凸度，完整度以及紧密度等参数 此外，S3500SI拥有专利的3D分析技术，可洞察颗粒的立体形貌，实时显示被测样品在液体介质中的大小及形状。 　　其它物性测试仪器 　　其它物性测试仪器还包括流变仪、热分析仪器、表界面物性测试仪器等，其中，流变仪是一种用于测定聚合物熔体，聚合物溶液、悬浮液、乳液、涂料、油墨和食品等流变性质的仪器，目前国内外主要的流变仪供应商有奥地利安东帕、赛默飞世尔、英国马尔文、美国TA仪器、美国Brookfield公司、长春智能、上海中晨等。值得一提的是，在2011年上半年物性测试新品中，奥地利安东帕推出一款超高温流变仪，相较于过去流变仪可达到的最高温度600℃，这款流变仪新品测试温度可达1600℃，填补了高温流变仪的国际市场空白。 奥地利安东帕FRS1600超高温流变仪 　　FRS1600可在高温(测试温度最高可达1600℃，之前的流变仪最高温度只能达到600℃)下进行全功能的流变学测试，除了粘度、流动曲线外，更可以进行粘弹性测试，使流变仪的应用范围进一步扩展到了玻璃、岩石、铝合金、钢铁冶炼等以前无法达到的应用领域，填补了高温流变仪的国际市场空白。 　　此外，高温熔炉流变测试系统采用Carbolite STF16/180作为加热系统，用空气轴承的DSR流变测量头作为流变测试系统，通过安东帕公司标准流变测试软件进行控制，使用非常方便，测试精度很高。 河北金质检测服务有限公司BHDM型电子式液体密度计 　　BHDM型电子式液体密度计根据双U型管内充满不同介质时震荡频率不同的原理进行液体密度测量。它是由双音叉式密度传感器、振筒电路、测温电路、CPU、显示器、恒温槽、进液泵及控制面板组成，快速直接，而且灵敏度高，可广泛用于各种液体密度的测量，且配合不同的浓度转换软件，还能直接读出相应液体的浓度值，如酒精，通过单片机软件的处理，可直接读出体积浓度数据，测试更为方便。 　　此外，该公司还推出了BHDM-LS02硫酸浓度计，利用双U型管震荡原理进行硫酸浓度测量，快速直接，且灵敏度高，外型尺寸为206mm×205mm×200mm，仅重3.2Kg。 　　请访问仪器信息网新品栏目，了解更多新品。 　　请访问仪器信息网物性测试仪器，了解更物性测试仪器。 　　关于申报新品 　　凡是“网上仪器展厂商”都可以随时免费申报最新上市的仪器，所有经审批通过的新品将在仪器信息网“新品栏目”、“网上仪器展”、“仪器信息网首页”等进行多方位展示 一些申报材料齐全、有特色的新品还将被推荐到《仪器快讯》杂志上进行刊登 越早申报的新品，将获得更多的展示机会。

1. 研究背景及意义碳化硅(SiC)是一种宽带隙(WBG)的半导体材料，目前已经显示出有能力满足前述领域中不断发展的电力电子的更高性能要求。在过去，硅(Si)一直是最广泛使用的功率开关器件的半导体材料。然而，随着硅基功率器件已经接近其物理极限，进一步提高其性能正成为一个巨大的挑战。我们很难将它的阻断电压和工作温度分别限制在6.5kV和175℃，而且相对于碳化硅器件它的开关速度相对较慢。另一方面，由SiC制成的器件在过去几十年中已经从不成熟的实验室原型发展成为可行的商业产品，并且由于其高击穿电压、高工作电场、高工作温度、高开关频率和低损耗等优势被认为是Si基功率器件的替代品。除了这些性能上的改进，基于SiC器件的电力电子器件有望通过最大限度地减少冷却要求和无源元件要求来实现系统的体积缩小，有助于降低整个系统成本。SiC的这些优点与未来能源转换应用中的电力电子器件的要求和方向非常一致。尽管与硅基器件相比SiC器件的成本较高，但SiC器件能够带来的潜在系统优势足以抵消增加的器件成本。目前SiC器件和模块制造商的市场调查显示SiC器件的优势在最近的商业产品中很明显，例如SiC MOSFETs的导通电阻比Si IGBT的导通电阻小四倍，并且在每三年内呈现出-30%的下降趋势。与硅同类产品相比，SiC器件的开关能量小10-20倍，最大开关频率估计高20倍。由于这些优点，预计到2022年，SiC功率器件的总市场将增长到10亿美元，复合年增长率(CAGR)为28%，预计最大的创收应用是在混合动力和电动汽车、光伏逆变器和工业电机驱动中。然而，从器件的角度来看，挑战和问题仍然存在。随着SiC芯片有效面积的减少，短路耐久时间也趋于减少。这表明在稳定性、可靠性和芯片尺寸之间存在着冲突。而且SiC器件的现场可靠性并没有在各种应用领域得到证明，这些问题直接导致SiC器件在电力电子市场中的应用大打折扣。另一方面，生产高质量、低缺陷和较大的SiC晶圆是SiC器件制造的技术障碍。这种制造上的困难使得SiC MOSFET的每年平均销售价格比Si同类产品高4-5倍。尽管SiC材料的缺陷已经在很大程度上被克服，但制造工艺还需要改进，以使SiC器件的成本更加合理。最近几年大多数SiC器件制造大厂已经开始使用6英寸晶圆进行生产。硅代工公司X-fab已经升级了其制造资源去适应6英寸SiC晶圆，从而为诸如Monolith这类无晶圆厂的公司提供服务。这些积极的操作将导致SiC器件的整体成本降低。图1.1 SiC器件及其封装的发展图1.1展示了SiC功率器件及其封装的发展里程碑。第一个推向市场的SiC器件是英飞凌公司在2001年生产的肖特基二极管。此后，其他公司如Cree和Rohm继续发布各种额定值的SiC二极管。2008年，SemiSouth公司生产了第一个SiC结点栅场效应晶体管（JFET），在那个时间段左右，各公司开始将SiC肖特基二极管裸模集成到基于Si IGBT的功率模块中，生产混合SiC功率模块。从2010年到2011年，Rohm和Cree推出了第一个具有1200V额定值的分立封装的SiC MOSFET。随着SiC功率晶体管的商业化，Vincotech和Microsemi等公司在2011年开始使用SiC JFET和SiC二极管生产全SiC模块。2013年，Cree推出了使用SiC MOSFET和SiC二极管的全SiC模块。此后，其他器件供应商，包括三菱、赛米控、富士和英飞凌，自己也发布了全SiC模块。在大多数情况下，SiC器件最初是作为分立元件推出的，而将这些器件实现为模块封装是在最初发布的几年后开发的。这是因为到目前为止分立封装的制造过程比功率模块封装要简单得多。另一个原因也有可能是因为发布的模块已经通过了广泛的标准JEDEC可靠性测试资格认证，这代表器件可以通过2000万次循环而不发生故障，因此具有严格的功率循环功能。而且分离元件在设计系统时具有灵活性，成本较低，而模块的优势在于性能较高，一旦有了产品就容易集成。虽然SiC半导体技术一直在快速向前发展，但功率模块的封装技术似乎是在依赖过去的惯例，这是一个成熟的标准。然而，它并没有达到充分挖掘新器件的潜力的速度。SiC器件的封装大多是基于陶瓷基底上的线接合方法，这是形成多芯片模块（MCM）互连的标准方法，因为它易于使用且成本相对较低。然而，这种标准的封装方法由于其封装本身的局限性，已经被指出是向更高性能系统发展的技术障碍。首先，封装的电寄生效应太高，以至于在SiC器件的快速开关过程中会产生不必要的损失和噪音。第二，封装的热阻太高，而热容量太低，这限制了封装在稳态和瞬态的散热性能。第三，构成封装的材料和元件通常与高温操作（200℃）不兼容，在升高的操作温度下，热机械可靠性恶化。最后，对于即将到来的高压SiC器件，承受高电场的能力是不够的。这些挑战的细节将在第二节进一步阐述。总之，不是器件本身，而是功率模块的封装是主要的限制因素之一，它阻碍了封装充分发挥SiC元件的优势。因此，应尽最大努力了解未来SiC封装所需的特征，并相应地开发新型封装技术去解决其局限性。随着社会的发展，环保问题与能源问题愈发严重，为了提高电能的转化效率，人们对于用于电力变换和电力控制的功率器件需求强烈[1, 2]。碳化硅（SiC）材料作为第三代半导体材料，具有禁带宽度大，击穿场强高、电子饱和速度大、热导率高等优点[3]。与传统的Si器件相比，SiC器件的开关能耗要低十多倍[4]，开关频率最高提高20倍[5, 6]。SiC功率器件可以有效实现电力电子系统的高效率、小型化和轻量化。但是由于SiC器件工作频率高，而且结电容较小，栅极电荷低，这就导致器件开关时，电压和电流变化很大，寄生电感就极易产生电压过冲和振荡现象，造成器件电压应力、损耗的增加和电磁干扰问题[7, 8]。还要考虑极端条件下的可靠性问题。为了解决这些问题，除了器件本身加以改进，在封装工艺上也需要满足不同工况的特性要求。起先，电力电子中的SiC器件是作为分立器件生产的，这意味着封装也是分立的。然而SiC器件中电压或电流的限制，通常工作在低功耗水平。当需求功率达到100 kW或更高时，设备往往无法满足功率容量要求[9]。因此，需要在设备中连接和封装多个SiC芯片以解决这些问题，并称为功率模块封装[10, 11]。到目前为止，功率半导体的封装工艺中，铝（Al）引线键合封装方案一直是最优的封装结构[12]。传统封装方案的功率模块采用陶瓷覆铜板，陶瓷覆铜板（Direct Bonding Copper，DBC）是一种具有两层铜的陶瓷基板，其中一层图案化以形成电路[13]。功率半导体器件底部一般直接使用焊料连接到DBC上，顶部则使用铝引线键合。底板（Baseplate）的主要功能是为DBC提供支撑以及提供传导散热的功能，并与外部散热器连接。传统封装提供电气互连（通过Al引线与DBC上部的Cu电路键合）、电绝缘（使用DBC陶瓷基板）、器件保护（通过封装材料）和热管理（通过底部）。这种典型的封装结构用于目前制造的绝大多数电源模块[14]。传统的封装方法已经通过了严格的功率循环测试（2000万次无故障循环），并通过了JEDEC标准认证[15]。传统的封装工艺可以使用现有的设备进行，不需要额外开发投资设备。传统的功率模块封装由七个基本元素组成，即功率半导体芯片、绝缘基板、底板、粘合材料、功率互连、封装剂和塑料外壳，如图1.2所示。模块中的这些元素由不同的材料组成，从绝缘体、导体、半导体到有机物和无机物。由于这些不同的材料牢固地结合在一起，为每个元素选择适当的材料以形成一个坚固的封装是至关重要的。在本节中，将讨论七个基本元素中每个元素的作用和流行的选择以及它们的组装过程。图1.2标准功率模块结构的横截面功率半导体是功率模块中的重要元素，通过执行电气开/关开关将功率从源头转换到负载。标准功率模块中最常用的器件类型是MOSFETs、IGBTs、二极管和晶闸管。绝缘衬底在半导体元件和终端之间提供电气传导，与其他金属部件（如底板和散热器）进行电气隔离，并对元件产生的热量进行散热。直接键合铜（DBC）基材在传统的电源模块中被用作绝缘基材，因为它们具有优良的性能，不仅能满足电气和热的要求，而且还具有机械可靠性。在各种候选材料中，夹在两层铜之间的陶瓷层的流行材料是Al2O3，AlN，Si2N4和BeO。接合材料的主要功能是通过连接每个部件，在半导体、导体导线、端子、基材和电源模块的底板之间提供机械、热和电的联系。由于其与电子组装环境的兼容性，SnPb和SnAgCu作为焊料合金是最常用的芯片和基片连接材料。在选择用于功率模块的焊料合金时，需要注意的重要特征是：与使用温度有关的熔化温度，与功率芯片的金属化、绝缘衬底和底板的兼容性，高机械强度，低弹性模量，高抗蠕变性和高抗疲劳性，高导热性，匹配的热膨胀系数（CTE），成本和环境影响。底板的主要作用是为绝缘基板提供机械支持。它还从绝缘基板上吸收热量并将其传递给冷却系统。高导热性和低CTE（与绝缘基板相匹配）是对底板的重要特性要求。广泛使用的底板材料是Cu，AlSiC，CuMoCu和CuW。导线键合的主要作用是在模块的功率半导体、导体线路和输入/输出终端之间进行电气连接。器件的顶面连接最常用的材料是铝线。对于额定功率较高的功率模块，重铝线键合或带状键合用于连接功率器件的顶面和陶瓷基板的金属化，这样可以降低电阻和增强热能力。封装剂的主要目的是保护半导体设备和电线组装的组件免受恶劣环境条件的影响，如潮湿、化学品和气体。此外，封装剂不仅在电线和元件之间提供电绝缘，以抵御电压水平的提高，而且还可以作为一种热传播媒介。在电源模块中作为封装剂使用的材料有硅凝胶、硅胶、聚腊烯、丙烯酸、聚氨酯和环氧树脂。塑料外壳（包括盖子）可以保护模块免受机械冲击和环境影响。因为即使电源芯片和电线被嵌入到封装材料中，它们仍然可能因处理不当而被打破或损坏。同时外壳还能机械地支撑端子，并在端子之间提供隔离距离。热固性烯烃（DAP）、热固性环氧树脂和含有玻璃填料的热塑性聚酯（PBT）是塑料外壳的最佳选择。传统电源模块的制造过程开始于使用回流炉在准备好的DBC基片上焊接电源芯片。然后，许多这些附有模具的DBC基板也使用回流焊工艺焊接到一个底板上。在同一块底板上，用胶水或螺丝钉把装有端子的塑料外壳连接起来。然后，正如前面所讨论的那样，通过使用铝线进行电线连接，实现电源芯片的顶部、DBC的金属化和端子之间的连接。最后，用分配器将封装材料沉积在元件的顶部，并在高温下固化。前面所描述的结构、材料和一系列工艺被认为是功率模块封装技术的标准，在目前的实践中仍被广泛使用。尽管对新型封装方法的需求一直在持续，但技术变革或采用是渐进的。这种对新技术的缓慢接受可以用以下原因来解释。首先，人们对与新技术的制造有关的可靠性和可重复性与新制造工艺的结合表示担忧，这需要时间来解决。因此，考虑到及时的市场供应，模块制造商选择继续使用成熟的、广为人知的传统功率模块封装技术。第二个原因是传统电源模块的成本效益。由于传统电源模块的制造基础设施与其他电子器件封装环境兼容，因此不需要与开发新材料和设备有关的额外成本，这就大大降低了工艺成本。尽管有这些理由坚持使用标准的封装方法，但随着半导体趋势从硅基器件向碳化硅基器件的转变，它正显示出局限性并面临着根本性的挑战。使用SiC器件的最重要的优势之一是能够在高开关频率下工作。在功率转换器中推动更高的频率背后的主要机制是最大限度地减少整个系统的尺寸，并通过更高的开关频率带来的显著的无源尺寸减少来提高功率密度。然而，由于与高开关频率相关的损耗，大功率电子设备中基于硅的器件的开关频率通常被限制在几千赫兹。图1.3中给出的一个例子显示，随着频率的增加，使用Si-IGBT的功率转换器的效率下降，在20kHz时已经下降到73%。另一方面，在相同的频率下，SiC MOSFET的效率保持高达92%。从这个例子中可以看出，硅基器件在高频运行中显示出局限性，而SiC元件能够在更高频率下运行时处理高能量水平。尽管SiC器件在开关性能上优于Si器件对应产品，但如果要充分利用其快速开关的优势，还需要考虑到一些特殊的因素。快速开关的瞬态效应会导致器件和封装内部的电磁寄生效应，这正成为SiC功率模块作为高性能开关应用的最大障碍。图1.3 Si和SiC转换器在全额定功率和不同开关频率下的效率图1.4给出了一个半桥功率模块的电路原理图，该模块由高低两侧的开关和二极管对组成，如图1.4所示，其中有一组最关键的寄生电感，即主开关回路杂散电感(Lswitch)、栅极回路电感(Lgate)和公共源电感(Lsource)。主开关回路杂散电感同时存在于外部电源电路和内部封装互连中，而外部杂散电感对开关性能的影响可以通过去耦电容来消除。主开关回路杂散电感(Lswitch)是由直流+总线、续流二极管、MOSFET(或IGBT)和直流总线终端之间的等效串联电感构成的。它负责电压过冲，在关断期间由于电流下降而对器件造成严重的压力，负反馈干扰充电和向栅极源放电的电流而造成较慢的di/dt的开关损失，杂散电感和半导体器件的输出电容的共振而造成开关波形的振荡增加，从而导致EMI发射增加。栅极环路电感(Lgate)由栅极电流路径形成，即从驱动板到器件的栅极接触垫，以及器件的源极到驱动板的连接。它通过造成栅极-源极电压积累的延迟而降低了可实现的最大开关频率。它还与器件的栅极-源极电容发生共振，导致栅极信号的震荡。结果就是当我们并联多个功率芯片模块时，如果每个栅极环路的寄生电感不相同或者对称，那么在开关瞬间将产生电流失衡。共源电感(Lsource)来自主开关回路和栅极回路电感之间的耦合。当打开和关闭功率器件时，di/dt和这个电感上的电压在栅极电路中作为额外的（通常是相反的）电压源，导致di/dt的斜率下降，扭曲了栅极信号，并限制了开关速度。此外，共源电感可能会导致错误的触发事件，这可能会通过在错误的时间打开器件而损坏器件。这些寄生电感的影响在快速开关SiC器件中变得更加严重。在SiC器件的开关瞬态过程中会产生非常高的漏极电流斜率di/dt，而前面讨论的寄生电感的电压尖峰和下降也明显大于Si器件的。寄生电感的这些不良影响导致了开关能量损失的增加和可达到的最大开关频率的降低。开关瞬态的问题不仅来自于电流斜率di/dt，也来自于电压斜率dv/dt。这个dv/dt导致位移电流通过封装的寄生电容，也就是芯片和冷却系统之间的电容。图1.5显示了半桥模块和散热器之间存在的寄生电容的简化图。这种不需要的电流会导致对变频器供电的电机的可靠性产生不利影响。例如，汽车应用中由放电加工(EDM)引起的电机轴承缺陷会产生很大的噪声电流。在传统的硅基器件中，由于dv/dt较低，约为3 kV/µs，因此流经寄生电容的电流通常忽略不记。然而，SiC器件的dv/dt比Si器件的dv/dt高一个数量级，最高可达50 kV/µs，使通过封装电容的电流不再可以忽略。对Si和SiC器件产生的电磁干扰(EMI)的比较研究表明，由于SiC器件的快速开关速度，传导和辐射的EMI随着SiC器件的使用而增加。除了通过封装进入冷却系统的电流外，电容寄也会减缓电压瞬变，在开关期间产生过电流尖峰，并通过与寄生电感形成谐振电路而增加EMI发射，这是我们不希望看到的。未来的功率模块封装应考虑到SiC封装中的寄生和高频瞬变所带来的所有复杂问题和挑战。解决这些问题的主要封装级需要做到以下几点。第一，主开关回路的电感需要通过新的互连技术来最小化，以取代冗长的线束，并通过优化布局设计，使功率器件接近。第二，由于制造上的不兼容性和安全问题，栅极驱动电路通常被组装在与功率模块分开的基板上。应通过将栅极驱动电路与功率模块尽可能地接近使栅极环路电感最小化。另外，在平行芯片的情况下，布局应该是对称的，以避免电流不平衡。第三，需要通过将栅极环路电流与主开关环路电流分开来避免共源电感带来的问题。这可以通过提供一个额外的引脚来实现，例如开尔文源连接。第四，应通过减少输出端和接地散热器的电容耦合来减轻寄生电容中流动的电流，比如避免交流电位的金属痕迹的几何重叠。图1.4半桥模块的电路原理图。三个主要的寄生电感表示为Lswitch、Lgate和Lsource。图1.5半桥模块的电路原理图。封装和散热器之间有寄生电容。尽管目前的功率器件具有优良的功率转换效率，但在运行的功率模块中，这些器件产生的热量是不可避免的。功率器件的开关和传导损失在器件周围以及从芯片到冷却剂的整个热路径上产生高度集中的热通量密度。这种热通量导致功率器件的性能下降，以及器件和封装的热诱导可靠性问题。在这个从Si基器件向SiC基器件过渡的时期，功率模块封装面临着前所未有的散热挑战。图1.6根据额定电压和热阻计算出所需的总芯片面积在相同的电压和电流等级下，SiC器件的尺寸可以比Si器件小得多，这为更紧凑的功率模块设计提供了机会。根据芯片的热阻表达式，芯片尺寸的缩小，例如芯片边缘的长度，会导致热阻的二次方增加。这意味着SiC功率器件的模块化封装需要特别注意散热和冷却。图1.6展示了计算出所需的总芯片面积减少，这与芯片到冷却剂的热阻减少有关。换句话说，随着芯片面积的减少，SiC器件所需的热阻需要提高。然而，即使结合最先进的冷却策略，如直接冷却的冷板与针状翅片结构，假设应用一个70kVA的逆变器，基于DBC和线束的标准功率模块封装的单位面积热阻值通常在0.3至0.4 Kcm2/W之间。为了满足研究中预测的未来功率模块的性能和成本目标，该值需要低于0.2 Kcm2/W，这只能通过创新方法实现，比如双面冷却法。同时，小的芯片面积也使其难以放置足够数量的线束，这不仅限制了电流处理能力，也限制了热电容。以前对标准功率模块封装的热改进大多集中在稳态热阻上，这可能不能很好地代表开关功率模块的瞬态热行为。由于预计SiC器件具有快速功率脉冲的极其集中的热通量密度，因此不仅需要降低热阻，还需要改善热容量，以尽量减少这些快速脉冲导致的峰值温度上升。在未来的功率模块封装中，应解决因采用SiC器件而产生的热挑战。以下是未来SiC封装在散热方面应考虑的一些要求。第一，为了降低热阻，需要减少或消除热路中的一些封装层；第二，散热也需要从芯片的顶部完成以使模块的热阻达到极低水平，这可能需要改变互连方法，比如采用更大面积的接头；第三，封装层接口处的先进材料将有助于降低封装的热阻。例如，用于芯片连接和热扩散器的材料可以分别用更高的导热性接头和碳基复合材料代替。第四，喷射撞击、喷雾和微通道等先进的冷却方法可以用来提高散热能力。SiC器件有可能被用于预期温度范围极广的航空航天应用中。例如用于月球或火星任务的电子器件需要分别在-180℃至125℃和-120℃至85℃的广泛环境温度循环中生存。由于这些空间探索中的大多数电子器件都是基于类似地球的环境进行封装的，因此它们被保存在暖箱中，以保持它们在极低温度下的运行。由于SiC器件正在评估这些条件，因此需要开发与这些恶劣环境兼容的封装技术，而无需使用暖箱。与低温有关的最大挑战之一是热循环引起的大的CTE失配对芯片连接界面造成的巨大压力。另外，在室温下具有柔性和顺应性的材料，如硅凝胶，在-180℃时可能变得僵硬，在封装内产生巨大的应力水平。因此，SiC封装在航空应用中的未来方向首先是开发和评估与芯片的CTE密切匹配的基材，以尽量减少应力。其次，另一个方向应该是开发在极低温度下保持可塑性的芯片连接材料。在最近的研究活动中，在-180℃-125℃的极端温度范围内，对分别作为基材和芯片附件的SiN和Indium焊料的性能进行了评估和表征。为进一步推动我国能源战略的实施，提高我国在新能源领域技术、装备的国际竞争力，实现高可靠性碳化硅 MOSFET 器件中试生产技术研究，研制出满足移动储能变流器应用的多芯片并联大功率MOSFET 器件。本研究将通过寄生参数提取、建模、仿真及测试方式研究 DBC 布局、多栅极电阻等方式对芯片寄生电感与均流特性的影响，进一步提高我国碳化硅器件封装及测试能力。2. SiC MOSFET功率模块设计技术2.1 模块设计技术介绍在MOSFET模块设计中引入软件仿真环节，利用三维电磁仿真软件、三维温度场仿真软件、三维应力场仿真软件、寄生参数提取软件和变流系统仿真软件，对MOSFET模块设计中关注的电磁场分布、热分布、应力分布、均流特性、开关特性、引线寄生参数对模块电特性影响等问题进行仿真，减小研发周期、降低设计研发成本，保证设计的产品具备优良性能。在仿真基础上，结合项目团队多年从事电力电子器件设计所积累的经验，解决高压大功率MOSFET模块设计中存在的多片MOSFET芯片和FRD芯片的匹配与均流、DBC版图的设计与芯片排布设计、电极结构设计、MOSFET模块结构设计等一系列难题，最终完成模块产品的设计。高压大功率MOSFET模块设计流程如下：图2.1高压大功率MOSFET模块设计流程在MOSFET模块设计中，需要综合考虑很多问题，例如：散热问题、均流问题、场耦合问题、MOSFET模块结构优化设计问题等等。MOSFET芯片体积小，热流密度可以达到100W/cm2~250W/cm2。同时，基于硅基的MOSFET芯片最高工作温度为175℃左右。据统计，由于高温导致的失效占电力电子芯片所有失效类型的50%以上。随电力电子器件设备集成度和环境集成度的逐渐增加，MOSFET模块的最高温升限值急剧下降。因此，MOSFET模块的三维温度场仿真技术是高效率高功率密度MOSFET模块设计开发的首要问题。模块散热能力与众多因素有关：MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差，有效散热面积小，芯片与DBC之间的热阻大，在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。另外，芯片的排布对热分布影响也很大。下图4.2是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果：图2.2 MOSFET模块散热分布分析在完成结构设计和材料选取后，采用ANSYS软件的热分析模块ICEPAK，建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件，施加相应的载荷，得到MOSFET的温度场分布，根据温度场分布再对MOSFET内部结构和材料进行调整，直至达到设计要求范围内的最优。2.2 材料数据库对一个完整的焊接式MOSFET模块而言，从上往下为一个 8层结构：绝缘盖板、密封胶、键合、半导体芯片层、焊接层 1、DBC、焊接层 2、金属底板。MOSFET模块所涉及的主要材料可分为以下几种类型：导体、绝缘体、半导体、有机物和无机物。MOSFET模块的电、热、机械等性能与材料本身的电导率、热导率、热膨胀系数、介电常数、机械强度等密切相关。材料的选型非常重要，为此有必要建立起常用的材料库。2.3 芯片的仿真模型库所涉及的MOSFET芯片有多种规格，包括：1700V 75A/100A/125A；2500V/50A；3300V/50A/62.5A；600V/100A；1200V/100A；4500V/42A；6500V/32A。为便于合理地进行芯片选型（确定芯片规格及其数量），精确分析多芯片并联时的均流性能，首先为上述芯片建立等效电路模型。在此基础上，针对实际电力电子系统中的滤波器、电缆和电机负载模型，搭建一个系统及的仿真平台，从而对整个系统的电气性能进行分析预估。2.4 MOSFET模块的热管理MOSFET模块是一个含不同材料的密集封装的多层结构，其热流密度达到100W/cm2--250W/cm2，模块能长期安全可靠运行的首要因素是良好的散热能力。散热能力与众多因素有关：MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差，有效散热面积小，芯片与DBC之间的热阻大，在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。芯片可靠散热的另一重要因素是键合的长度和位置。假设散热底板的温度分布均匀，而每个MOSFET芯片对底板的热阻有差异，导致在相同工况时，每个MOSFET芯片的结温不同。下图是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果。图2.3MOSFET模块热分布在模块完成封装后，采用FLOTHERM软件的热分析模块，建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件，施加相应的载荷，得到MOSFET的温度场分布的数值解，为MOSFET温度场分布的测试提供一定的依据。2.5. 芯片布局与杂散参数提取根据MOSFET模块不同的电压和电流等级，MOSFET模块所使用芯片的规格不同，芯片之间的连接方式也不同。因此，详细的布局设计放在项目实施阶段去完成。对中低压MOSFET模块和高压MOSFET模块，布局阶段考虑的因素会有所不同，具体体现在DBC与散热底板之间的绝缘、DBC上铜线迹之间的绝缘以及键合之间的绝缘等。2.6 芯片互联的杂散参数提取MOSFET芯片并联应用时的电流分配不均衡主要有两种：静态电流不均衡和动态电流不均衡。静态电流不均衡主要由器件的饱和压降VCE（sat）不一致所引起；而动态电流不均衡则是由于器件的开关时间不同步引起的。此外，栅极驱动、电路的布局以及并联模块的温度等因素也会影响开关时刻的动态均流。回路寄生电感特别是射极引线电感的不同将会使器件开关时刻不同步；驱动电路输出阻抗的不一致将引起充放电时间不同；驱动电路的回路引线电感可能引起寄生振荡；以及温度不平衡会影响到并联器件动态均流。2.7 模块设计专家知识库通过不同规格MOSFET模块的设计－生产－测试－改进设计等一系列过程，可以获得丰富的设计经验，并对其进行归纳总结，提出任意一种电压电流等级的MOSFET模块的设计思路，形成具有自主知识产权的高压大功率MOSFET模块的系统化设计知识库。3. SiCMOSFET封装工艺3.1 封装常见工艺MOSFET模块封装工艺主要包括焊接工艺、键合工艺、外壳安装工艺、灌封工艺及测试等。3.1.1 焊接工艺焊接工艺在特定的环境下，使用焊料，通过加热和加压，使芯片与DBC基板、DBC基板与底板、DBC基板与电极达到结合的方法。目前国际上采用的是真空焊接技术，保证了芯片焊接的低空洞率。焊接要求焊接面沾润好，空洞率小，焊层均匀，焊接牢固。通常情况下．影响焊接质量的最主要因素是焊接“空洞”，产生焊接空洞的原因，一是焊接过程中，铅锡焊膏中助焊剂因升温蒸发或铅锡焊片熔化过程中包裹的气泡所造成的焊接空洞，真空环境可使空洞内部和焊接面外部形成高压差，压差能够克服焊料粘度，释放空洞。二是焊接面的不良加湿所造成的焊接空洞，一般情况下是由于被焊接面有轻微的氧化造成的，这包括了由于材料保管的不当造成的部件氧化和焊接过程中高温造成的氧化，即使真空技术也不能完全消除其影响。在焊接过程中适量的加人氨气或富含氢气的助焊气体可有效地去除氧化层，使被焊接面有良好的浸润性．加湿良好。“真空+气体保护”焊接工艺就是基于上述原理研究出来的，经过多年的研究改进，已成为高功率，大电流，多芯片的功率模块封装的最佳焊接工艺。虽然干式焊接工艺的焊接质量较高，但其对工艺条件的要求也较高，例如工艺设备条件，工艺环境的洁净程度，工艺气体的纯度．芯片，DBC基片等焊接表面的应无沾污和氧化情况．焊接过程中的压力大小及均匀性等。要根据实际需要和现场条件来选择合适的焊接工艺。3.1.2 键合工艺引线键合是当前最重要的微电子封装技术之一，目前90％以上的芯片均采用这种技术进行封装。超声键合原理是在超声能控制下，将芯片金属镀层和焊线表面的原子激活，同时产生塑性变形，芯片的金属镀层与焊线表面达到原子间的引力范围而形成焊接点，使得焊线与芯片金属镀层表面紧密接触。按照原理的不同，引线键合可以分为热压键合、超声键合和热压超声键合3种方式。根据键合点形状，又可分为球形键合和楔形键合。在功率器件及模块中，最常见的功率互连方法是引线键合法，大功率MOSFET模块采用了超声引线键合法对MOSFET芯片及FRD芯片进行互连。由于需要承载大电流，故采用楔形劈刀将粗铝线键合到芯片表面或DBC铜层表面，这种方法也称超声楔键合。外壳安装工艺：功率模块的封装外壳是根据其所用的不同材料和品种结构形式来研发的，常用散热性好的金属封装外壳、塑料封装外壳，按最终产品的电性能、热性能、应用场合、成本，设计选定其总体布局、封装形式、结构尺寸、材料及生产工艺。功率模块内部结构设计、布局与布线、热设计、分布电感量的控制、装配模具、可靠性试验工程、质量保证体系等的彼此和谐发展，促进封装技术更好地满足功率半导体器件的模块化和系统集成化的需求。外壳安装是通过特定的工艺过程完成外壳、顶盖与底板结构的固定连接，形成密闭空间。作用是提供模块机械支撑，保护模块内部组件，防止灌封材料外溢，保证绝缘能力。外壳、顶盖要求机械强度和绝缘强度高，耐高温，不易变形，防潮湿、防腐蚀等。3.1.3 灌封工艺灌封工艺用特定的灌封材料填充模块，将模块内组件与外部环境进行隔离保护。其作用是避免模块内部组件直接暴露于环境中，提高组件间的绝缘，提升抗冲击、振动能力。灌封材料要求化学特性稳定，无腐蚀，具有绝缘和散热能力，膨胀系数和收缩率小，粘度低，流动性好，灌封时容易达到模块内的各个缝隙，可将模块内部元件严密地封装起来，固化后能吸收震动和抗冲击。3.1.4 模块测试MOSFET模块测试包括过程测试及产品测试。其中过程测试通过平面度测试仪、推拉力测试仪、硬度测试仪、X射线测试仪、超声波扫描测试仪等，对产品的入厂和过程质量进行控制。产品测试通过平面度测试仪、动静态测试仪、绝缘/局部放电测试仪、高温阻断试验、栅极偏置试验、高低温循环试验、湿热试验，栅极电荷试验等进行例行和型式试验，确保模块的高可靠性。3.2 封装要求本项目的SiC MOSFET功率模块封装材料要求如下：（1）焊料选用需要可靠性要求和热阻要求。（2）外壳采用PBT材料，端子裸露部分表面镀镍或镀金。（3）内引线采用超声压接或铝丝键合（具体视装配图设计而定），功率芯片采用铝线键合。（4）灌封料满足可靠性要求，Tg150℃，能满足高低温存贮和温度循环等试验要求。（5）底板采用铜材料。（6）陶瓷覆铜板采用Si3N4材质。（7）镀层要求：需保证温度循环、盐雾、高压蒸煮等试验后满足外观要求。3.3 封装流程本模块采用既有模块进行封装，不对DBC结构进行调整。模块封装工艺流程如下图3.1所示。图3.1模块封装工艺流程（1）芯片CP测试：对芯片进行ICES、BVCES、IGES、VGETH等静态参数进行测试，将失效的芯片筛选出来，避免因芯片原因造成的封装浪费。（2）划片&划片清洗：将整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片，划片后可从晶圆上将芯片取下进行封装；划片后对金属颗粒进行清洗，保证芯片表面无污染，便于后续工艺操作。（3）丝网印刷：将焊接用的焊锡膏按照设计的图形涂敷在DBC基板上，使用丝网印刷机完成，通过工装钢网控制锡膏涂敷的图形。锡膏图形设计要充分考虑焊层厚度、焊接面积、焊接效果，经过验证后最终确定合适的图形。（4）芯片焊接：该步骤主要是完成芯片与 DBC 基板的焊接，采用相应的焊接工装，实现芯片、焊料和 DBC 基板的装配。使用真空焊接炉，采用真空焊接工艺，严格控制焊接炉的炉温、焊接气体环境、焊接时间、升降温速度等工艺技术参数，专用焊接工装完成焊接工艺，实现芯片、DBC 基板的无空洞焊接，要求芯片的焊接空洞率和焊接倾角在工艺标准内，芯片周围无焊球或堆焊，焊接质量稳定，一致性好。（5）助焊剂清洗：通过超声波清洗去除掉助焊剂。焊锡膏中一般加入助焊剂成分，在焊接过程中挥发并残留在焊层周围，因助焊剂表现为酸性，长期使用对焊层具有腐蚀性，影响焊接可靠性，因此需要将其清洗干净，保证产品焊接汉城自动气相清洗机采用全自动浸入式喷淋和汽相清洗相结合的方式进行子单元键合前清洗，去除芯片、DBC 表面的尘埃粒子、金属粒子、油渍、氧化物等有害杂质和污染物，保证子单元表面清洁。（6） X-RAY检测：芯片的焊接质量作为产品工艺控制的主要环节，直接影响着芯片的散热能力、功率损耗的大小以及键合的合格率。因此，使用 X-RAY 检测机对芯片焊接质量进行检查，通过调整产生 X 射线的电压值和电流值，对不同的焊接产品进行检查。要求 X 光检查后的芯片焊接空洞率工艺要求范围内。（7）芯片键合：通过键合铝线工艺，完成 DBC 和芯片的电气连接。使用铝线键合机完成芯片与 DBC 基板对应敷铜层之间的连接，从而实现芯片之间的并联和反并联。要求该工序结合芯片的厚度参数和表面金属层参数，通过调整键合压力，键合功率，键合时间等参数，并根据产品的绝缘要求和通流大小，设置合适的键合线弧高和间距，打线数量满足通流要求，保证子单元的键合质量。要求键合工艺参数设定合理、铝线键合质量牢固，键合弧度满足绝缘要求、键合点无脱落，满足键合铝线推拉力测试标准。（8）模块焊接：该工序实现子单元与电极、底板的二次焊接。首先进行子单元与电极、底板的焊接装配，使用真空焊接炉实现焊接，焊接过程中要求要求精确控制焊接设备的温度、真空度、气体浓度。焊接完成后要求子单元 DBC 基板和芯片无损伤、无焊料堆焊、电极焊脚之间无连焊虚焊、键合线无脱落或断裂等现象。（9）超声波检测：该工序通过超声波设备对模块 DBC 基板与底板之间的焊接质量进行检查，模块扫描后要求芯片、DBC 无损伤，焊接空洞率低于 5%。（10）外壳安装：使用涂胶设备进行模块外壳的涂胶，保证模块安装后的密封性，完成模块外壳的安装和紧固。安装后要求外壳安装方向正确，外壳与底板粘连处在灌封时不会出现硅凝胶渗漏现象。（11）端子键合&端子超声焊接：该工序通过键合铝线工艺，实现子单元与电极端子的电气连接，形成模块整体的电气拓扑结构；可以通过超声波焊接实现子单元与电极端子的连接，超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波焊接具有高机械强度，较低的热应力、焊接质量高等优点，使得焊接具有更好的可靠性，在功率模块产品中应用越来越广泛。（12）硅凝胶灌封&固化：使用自动注胶机进行硅凝胶的灌封，实现模块的绝缘耐压能力。胶体填充到指定位置，完成硅凝胶的固化。要求胶体固化充分，胶体配比准确，胶体内不含气泡、无分层或断裂纹。4. 极端条件下的可靠性测试4.1 单脉冲雪崩能量试验目的：考察的是器件在使用过程中被关断时承受负载电感能量的能力。试验原理：器件在使用时经常连接的负载是感性的，或者电路中不可避免的也会存在寄生电感。当器件关断时，电路中电流会突然下降，变化的电流会在感性负载上产生一个应变电压，这部分电压会叠加电源电压一起加载在器件上，使器件在瞬间承受一个陡增的电压，这个过程伴随着电流的下降。图4.1 a）的雪崩能量测试电路就是测试这种工况的，被测器件上的电流电压变化情况如图4.1 b）。图4.1 a)雪崩能量测试电路图；b)雪崩能量被测器件的电流电压特性示意图这个过程中，电感上储存的能量瞬时全部转移到器件上，可知电流刚开始下降时，电感储存的能量为1/2*ID2*L，所以器件承受的雪崩能量也就是电感包含的所有能量，为1/2*ID2*L。试验目标：在正向电流ID = 20A下，器件单脉冲雪崩能量EAS1J试验步骤：将器件放入测试台，给器件施加导通电流为20A。设置测试台电感参数使其不断增加，直至器件的单脉冲雪崩能量超过1J。通过/失效标准：可靠性试验完成后，按照下表所列的顺序测试（有些测试会对后续测试有影响），符合下表要求的可认为通过。测试项目通过条件IGSS USLIDSS or IDSX USLVGS(off) or VGS(th)LSL USLVDS(on) USLrDS(on) USL (仅针对MOSFET)USL: upper specification limit, 最高上限值LSL: lower specification limit, 最低下限值4.2 抗短路能力试验目的：把样品暴露在空气干燥的恒温环境中，突然使器件通过大电流，观测元器件在大电流大电压下于给定时间长度内承受大电流的能力。试验原理：当器件工作于实际高压电路中时，电路会出现误导通现象，导致在短时间内有高于额定电流数倍的电流通过器件，器件承受这种大电流的能力称为器件的抗短路能力。为了保护整个系统不受误导通情况的损坏，系统中会设置保护电路，在出现短路情况时迅速切断电路。但是保护电路的反应需要一定的时长，需要器件能够在该段时间内不发生损坏，因此器件的抗短路能力对整个系统的可靠性尤为重要。器件的抗短路能力测试有三种方式，分别对应的是器件在不同的初始条件下因为电路突发短路（比如负载失效）而接受大电流大电压时的反应。抗短路测试方式一，也称为“硬短路”，是指IGBT从关断状态（栅压为负）直接开启进入到抗短路测试中；抗短路测试方式二，是指器件在已经导通有正常电流通过的状态下（此时栅压为正，漏源电压为正但较低），进入到抗短路测试中；抗短路测试方式三是指器件处于栅电压已经开启但漏源电压为负（与器件反并联的二极管处于续流状态，所以此时器件的漏源电压由于续流二极管的钳位在-0.7eV左右，，栅压为正），进入到抗短路测试中。可知，器件的抗短路测试都是对应于器件因为电路的突发短路而要承受电路中的大电流和大电压，只是因为器件的初始状态不同而会有不同的反应。抗短路测试方法一电路如图4.2，将器件直接加载在电源两端，器件初始状态为关断，此时器件承受耐压。当给器件栅电极施加一个脉冲，器件开启，从耐压状态直接开始承受一个大电流及大电压，考量器件的“硬”耐短路能力。图4.2 抗短路测试方法一的测试电路图抗短路测试方法二及三的测试电路图如图4.2，图中L_load为实际电路中的负载电感，L_par为电路寄生电感，L_sc为开关S1配套的寄生电感。当进行第二种抗短路方法测试时，将L_load下端连接到上母线（Vdc正极），这样就使L_sc支路与L_load支路并联。初态时，S1断开，DUT开通，电流从L_load和DUT器件上通过，开始测试时，S1闭合，L_load瞬时被短路，电流沿着L_sc和DUT路线中流动，此时电流通路中仅包含L_sc和L_par杂散电感，因此会有大电流会通过DUT，考察DUT在导通状态时承受大电流的能力。当进行第三种抗短路方法测试时，维持图4.2结构不变，先开通IGBT2并保持DUT关断，此时电流从Vdc+沿着IGBT2、L_load、Vdc-回路流通，接着关断IGBT2，那么D1会自动给L_load续流，在此状态下开启DUT栅压，DUT器件处于栅压开启，但漏源电压被截止状态，然后再闭合S1，大电流会通过L_sc支路涌向DUT。在此电路中IGBT2支路的存在主要是给D1提供续流的电流。图4.3 抗短路测试方法二和方法三的测试电路图1） 抗短路测试方法一：图4.2中Vdc及C1大电容提供持续稳定的大电压，给测试器件DUT栅极施加一定时间长度的脉冲，在被试器件被开启的时间内，器件开通期间处于短路状态，且承受了较高的耐压。器件在不损坏的情况下能够承受的最长开启时间定义为器件的短路时长（Tsc），Tsc越大，抗短路能力越强。在整个短路时长器件，器件所承受的能量，为器件的短路能量（Esc）。器件的抗短路测试考察了器件瞬时同时承受高压、高电流的能力，也是一种器件的复合应力测试方式。图4.2测试电路中的Vdc=600V，C1、C2、C3根据器件的抗短路性能能力决定，C1的要求是维持Vdc的稳定，C1的要求是测试过程中释放给被测器件的电能不能使C1两端的电压下降过大（5%之内可接受）。C2，C3主要用于给器件提供高频、中频电流，不要求储存能量过大。对C2、C3的要求是能够降低被测器件开通关断时造成的漏源电压振幅即可。图4.4 抗短路能力测试方法一的测试结果波形图4.4给出了某款SiC平面MOSFET在290K下，逐渐增大栅极脉冲宽度（PW）的抗短路能力测试结果。首先需要注意的是在测试过程中，每测量一个脉冲宽度的短路波形，需要间隔足够长的时间，以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响，保证每次测试初始温度的准确。从图中可以看出，Id峰值出现在1 μs和2 μs之间，随着开通时间的增加，Id呈现出先增加后减小的时间变化趋势。Id的上升阶段，是因为器件开启时有大电流经过器件，在高压的共同作用下，器件温度迅速上升，因为此时MOSFET的沟道电阻是一个负温度系数，所以MOSFET沟道电阻减小，Id则上升，在该过程中电流上升的速度由漏极电压、寄生电感以及栅漏电容的充电速度所决定；随着大电流的持续作用，器件整体温度进一步上升，器件此时的导通电阻变成正温度系数，器件的整体电阻将随温度增加逐渐增大，这时器件Id将逐渐减小。所以，整个抗短路能力测试期间，Id先增加后下降。此外，测试发现，当脉冲宽度增加到一定程度，Id在关断下降沿出现拖尾，即器件关断后漏极电流仍需要一定的时间才能恢复到0A。在研究中发现当Id拖尾到达约12A左右之后，进一步增大脉冲宽度，器件将损坏，并伴随器件封装爆裂。所以针对这款器件的抗短路测试，定义Tsc为器件关断时漏极电流下降沿拖尾到达10A时的脉冲时间长度。Tsc越长，代表器件的抗短路能力越强。测试发现，低温有助于器件抗短路能力的提升，原因是因为，低的初始温度意味着需要更多的时间才能使器件达到Id峰值。仿真发现，器件抗短路测试失效模式主要有两种：1、器件承受高压大电流的过程中，局部高温引起漏电流增加，触发了器件内部寄生BJT闩锁效应，栅极失去对沟道电流的控制能力，器件内部电流局部集中发生热失效，此时的表现主要是器件的Id电流突然上升，器件失效；2、器件温度缓慢上升时，导致器件内部材料性能恶化，比如栅极电极或者SiO2/Si界面处性能失效，主要表现为器件测试过程中Vgs陡降，此时，器件的Vds若未发生进一步损坏仍能承受耐压，只是器件Vgs耐压能力丧失。上述两种失效模式都是由于温度上升引起，所以要提升器件的抗短路能力就是要控制器件内部温度上升。仿真发现导通时最高温区域主要集中于高电流密度区域（沟道部分）及高电场区域（栅氧底部漂移区）。因此，要提升器件的抗短路能力，要着重从器件的沟道及栅氧下方漂移区的优化入手，降低电场峰值及电流密度，此外改善栅氧的质量将起到决定性的作用。2） 抗短路测试方法二：图4.5 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.5，抗短路测试方法二的测试过程中DUT器件会经历三个阶段：（1）漏源电压Vds低，Id电流上升：当负载被短路时，大电流涌向DUT器件，此时电路中仅包含L_sc和L_par杂散电感，DUT漏源电压较低，Vdc电压主要分布在杂散电感上，所以Id电流以di/dt=Vdc/（L_sc+L_par）的斜率开始上升。随着Id增加，因为DUT器件的漏源之间的寄生电容Cgd，会带动栅压上升，此时更加促进Id电流的增加，形成一个正循环，Id急剧上升。（2）Id上升变缓然后开始降低，漏源电压Vds上升：Id上升过程中，Vds漏源电压开始增加，导致Vdc分压到杂散电感上的电压降低，导致电流上升率di/dt减小，Id上升变缓，当越过Id峰值后，Id开始下降，-di/dt使杂散电感产生一个感应电压叠加在Vds上导致Vds出现一个峰值。Vds峰值在Id峰值之后。（3）Id、Vds下降并恢复：Id，Vds均下降恢复到抗短路测试一的高压高电流应力状态。综上所述，抗短路测试方法一的条件比方法一的更为严厉和苛刻。3） 抗短路测试方法三：图4.6 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.6，抗短路测试方法三的波形与方法二的波形几乎一致，仅仅是在Vds电压上升初期有一个小的电压峰（如图4.6中红圈），这是与器件发生抗短路时的初始状态相关的。因为方法三中器件初始状态出于栅压开启，Vds为反偏的状态，所以器件内部载流子是耗尽的。此时若器件Vds转为正向开通则必然发生一个载流子充入的过程，引发一个小小的电压峰，这个电压峰值是远小于后面的短路电压峰值的。除此以外，器件的后续状态与抗短路测试方法二的一致。一般来说，在电机驱动应用中，开关管的占空比一般比续流二极管高，所以是二极管续流结束后才会开启开关管的栅压，这种情况下，只需要考虑仅开关管开通时的抗短路模式，则第二种抗短路模式的可能性更大。然而，当一辆机车从山上开车下来，电动机被用作发电机，能量从车送到电网。续流二极管的占空比比开关管会更高一点，这种操作模式下，如果负载在二极管续流且开关管栅压开启时发生短路，则会进行抗短路测试模式三的情况。改进抗短路失效模式二及三的方法，是通过给开关器件增加一个栅极前钳位电路，在Id上升通过Cgd带动栅极电位上升时，钳位电路钳住栅极电压，就不会使器件的Id上升陷入正反馈而避免电流的进一步上升。试验目标：常温下，令Vdc=600V，通过控制Vgs控制SiC MOSFET的开通时间，从2μs开通时间开始以1μs为间隔不断增加器件的开通时间，直至器件损坏，测试过程中保留测试曲线。需要注意的是，在测试过程中，每测量一个脉冲宽度的短路波形，需要间隔足够长的时间，以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响，保证每次测试初始温度的准确。试验步骤：搭建抗短路能力测试电路。将器件安装与测试电路中，保持栅压为0。通过驱动电路设置器件的开通时间，给器件一个t0=2μs时间的栅源脉冲电压，使器件开通t0时间，观察器件上的电流电压曲线，判断器件是否能够承受2μs的短路开通并不损坏；如未损坏，等待足够长时间以确保器件降温至常温状态，设置驱动电路使器件栅源电压单脉冲时间增加1us，再次开通，观察器件是否能够承受3μs的短路开通并不损坏。循环反复直至器件发生损坏。试验标准：器件被打坏前最后一次脉冲时间长度即为器件的短路时长Tsc。整个短路时长期间，器件所承受的能量为器件的短路能量Esc。4.3 浪涌试验目的：把样品暴露在空气干燥的恒温环境中，对器件施加半正弦正向高电流脉冲，使器件在瞬间发生损坏，观测元器件在高电流密度下的耐受能力。试验原理：下面以SiC二极管为例，给出了器件承受浪涌电流测试时的器件内部机理。器件在浪涌应力下的瞬态功率由流过器件的电流和器件两端的电压降的乘积所决定，电流和压降越高，器件功率耗散就越高。已知浪涌应力对器件施加的电流信号是固定的，因此导通压降越小的器件瞬态功率越低，器件承受浪涌的能力越强。当器件处于浪涌电流应力下，电压降主要由器件内部寄生的串联电阻承担，因此我们可以通过降低器件在施加浪涌电流瞬间的导通电阻，减小器件功率、提升抗浪涌能力。a）给出了4H-SiC二极管实际浪涌电流测试的曲线，图4.7 a）曲线中显示器件的导通电压随着浪涌电流的上升和下降呈现出“回滞”的现象。图4.7 a）二极管浪涌电流的实测曲线； b）浪涌时温度仿真曲线浪涌过程中，器件的瞬态 I-V 曲线在回扫过程中出现了电压回滞，且浪涌电流越高，器件在电流下降和上升过程中的压降差越大，该电压回滞越明显。当浪涌电流增加到某一临界值时，I-V 曲线在最高压降处出现了一个尖峰，曲线斜率突变，器件发生了失效和损坏。器件失效后，瞬态 I-V 曲线在最高电流处出现突然增加的毛刺现象，电压回滞也减小。引起SiC JBS二极管瞬态 I-V 曲线回滞的原因是，在施加浪涌电流的过程中，SiC JBS 二极管的瞬态功率增加，但散热能力有限，所以浪涌过程中器件结温增加，SiC JBS 二极管压降也发生了变化，产生了回滞现象。在每次对器件施加浪涌电流过程中，随着电流的增加，器件的肖特基界面的结温会增加，当电流降低接近于0时结温才逐渐回落。在浪涌电流导通的过程中，结温是在积累的。由于电流上升和下降过程中的结温的差异，导致了器件在电流下降过程的导通电阻高于电流在上升过程中导通电阻。这使得电流下降过程 I-V 曲线压降更大，从而产生了在瞬态 I-V 特性曲线电压回滞现象。浪涌电流越高，器件的肖特基界面处的结温越高，因此导通电阻就越大，而回滞现象也就越明显。为了分析器件在 40 A 以上浪涌电流下的瞬态 I-V 特性变化剧烈的原因，使用仿真软件模拟了肖特基界面处温度随电流大小的变化曲线，如图4.7 b)所示，在 40 A 以上浪涌电流下，结温随浪涌电流变化非常剧烈。器件在 40 A 浪涌电流下，最高结温只有 358 K。但是当浪涌电流增加到60 A 时，最高结温已达1119 K，这个温度足以对器件破坏表面的肖特基金属，引起器件失效。图4.7 b)中还可以得出，浪涌电流越高，结温升高的变化程度就越大，56 A 和 60 A 浪涌电流仅相差 4 A，最高结温就相差 543 K，最高结温的升高速度远比浪涌电流的增加速度快。结温的快速升高导致了器件的导通电阻迅速增大，正向压降快速增加。因此，电流上升和下降过程中，器件的导通压降会更快速地升高和下降，使曲线斜率发生了突变。器件结温随着浪涌电流的增大而急剧增大，是因为它们之间围绕着器件导通电阻形成了正反馈。在浪涌过程中，随着浪涌电流的升高，二极管的功率增加，产生的焦耳热增加，导致了结温上升；另一方面，结温上升，导致器件的导通电阻增大，压降进一步升高。导通电压升高，导致功率进一步增加，使得结温进一步升高。因此器件的结温和电压形成了正反馈，致使结温和压降的增加速度远比浪涌电流的增加速度快。当浪涌电流增加到某一临界值时，触发这个正反馈，器件就会发生失效和损坏。长时间的重复浪涌电流会在外延层中引起堆垛层错生长，浪涌电流导致的自热效应会引起顶层金属熔融，使得电极和芯片之间短路，还会导致导通压降退化和峰值电流退化，并破坏器件的反向阻断能力。金属Al失效是大多数情况下浪涌失效的主要原因，应该使用鲁棒性更高的材料替代金属Al，以改善SiC器件的高温特性。目前MOS器件中，都没有给出浪涌电流的指标。而二极管、晶闸管器件中有这项指标。如果需要了解本项目研发的MOSFET器件的浪涌能力，也可以搭建电路实现。但是存在的问题是，MOS器件的导通压降跟它被施加的栅压是相关的，栅压越大，导通电阻越低，耐浪涌能力越强。如何确定浪涌测试时应该给MOSFET施加的栅压，是一个需要仔细探讨的问题。试验目标：我们已知浪涌耐受能力与器件的导通压降有关，但目前无法得到明确的定量关系。考虑到目标器件也没有这类指标的参考，建议测试时，在给定栅压下（必须确保器件能导通），对器件从低到高依次施加脉冲宽度为10ms或8.3ms半正弦电流波，直到器件发生损坏。试验步骤：器件安装在测试台上后，器件栅极在给定栅压下保持开启状态。通过测试台将导通电流设置成10ms或8.3ms半正弦电流波，施加在器件漏源极间。逐次增加正弦波的上限值，直至器件被打坏。试验标准：器件被打坏前的最后一次通过的浪涌值即为本器件在特定栅压下的浪涌指标值。以上内容给出了本项目研发器件在复合应力及极端条件下的可靠性测试方法，通过这些方法都是来自于以往国际工程经验和鉴定意见，可以对被测器件的可靠性有一个恰当的评估。但是，上述方法都是对测试条件和测试原理的阐述，如何通过测试结果来评估器件的使用寿命，并搭建可靠性测试条件与可靠性寿命之间的桥梁，就得通过可靠性寿命评估模型来实现。

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