实验室仪器设备如何管理维护？

1.试验设备采购时进行管理

试验设备的采购是根据试验的需要进行相应的有目的的采购，并不是大手笔地买进一大堆器材。根据实验室试验的需要，在进行添置基本试验器材的基础上，谨慎选择需要购买的器材。试验器材设备的参数。这是在进行选购时的硬指标――试验设备的技术参数与精度关乎试验的最终结果。在试验中如果发生了属于试验器材导致的意外，会造成试验失败。因此，在进行对试验设备的采购时，必须要求它们在质量上达到国家的相关参数，方可进行下一步 *** 作。

设备选型时的性能参数确定有如下三方面：

①与市场上通用的型号比对选型。通过市场调研即可获得通用型号的参数是否满足检测需求。

②按照检验标准中对仪器的技术参数要求选型。标准中对仪器性能、精度的要求，是考察采购设备的重要参数。

③与同类质检机构中选购的仪器对比选型。

可咨询具有同类检测项目的同行实验室所采购的仪器，因为有一段时间的使用经验，更能对仪器的性能及售后有较全面的了解。此外，还可以咨询计量检定机构，由于这类单位经常出具校准报告的原因，这类机构对某类产品的性能能够提供更为精准的数据支持。

选择信誉与质量过硬的厂家，在条件允许的情况下双方可以达成长期合作的关系。选择这样的厂家不仅使产品质量得到保障，在产品出现一些问题时可以自主找到供应商，双方进行协商，友好解决问题，减少试验中出现问题的几率。在实验室通用设备，如,恒温水浴锅、天平等仪器，选择过硬的经销商来供应产品，此类产品由于供应量大，厂家在实验室当地都有经销商负责供应及售后问题。通过此类渠道，利用经销商的销量，可以获得更好的价格折扣。此外在售后维修时，较大的经销商通常在当地有备件库，能够较快地解决仪器故障。在采购较高价格的仪器时，通常直接与厂家联系购买，可以省去不必要的中间商环节。对购买昂贵的进口仪器时，往往科研公益等事业单位具备免税资质，一般会委托专业的仪器进出口公司办理相关手续，提高办事效率。

在采购仪器时，还应注意它们的使用年限及注意事项，做好相应的记录，投入使用前应进行检定或校准。对于大型试验器材，它们的保养可能会有一些麻烦，在购入这些仪器设备时，要关注它们的注意事项，派人进行相应的学习与培训，降低在以后的使用中对它们的损伤，延长它们的使用寿命。有些试验器材是不可以放在一起的，比如有的器材会带有磁性，而一些测量用的设备对准确度的要求较高，因此，在摆放器材时要注意它们之间是否相互影响。对于使用年限，管理者必须要有明确的记录，这对试验的准确性有重大意义。所以要对试验器材进行定期检查养护，同时建立使用档案和手册。

积极利用当地科学技术委员会、科技局颁布的引进先进设备的政策优惠，对符合资质的科研机构向当地海关机关进行仪器购置免税申请，降低采购先进进口仪器的成本。

2.合理配置实验室的工艺布局

实验室建设包括：检测仪器设备的更新，在设备的更新换代上，已经得到普遍的重视，在维修过程中发现在环境和空间使用上的投入也是不容忽视的。夏天的天气潮湿，仪器易发霉而损坏，尤其是光学仪器在配置的同时，需放置在恒温恒湿实验室或要购置抽湿机、空调机等作为基础仪器来降低空气湿度，减少维修管理成本。另外，在维修时经常发现某实验室堆放大量的仪器，不重视仪器之间干扰的重要性。另外，受房屋布局影响，实验室空间分配不合理，有的实验室空间有限，不得不把某一检测项目的试验仪器和水池、精密电子仪器放在一个实验室，这样容易导致电子仪器腐蚀严重。有的实验室原本有下水道管路，较为潮湿，放置电子天平等试验设备，对天平的精度影响过大；再如有些实验室将用到的机电设备一字排开，仪器之间“亲密接触”，未考虑干扰和散热。所以设备在安置时应综合考虑安置空间，以防设备之间及环境带来的影响，降低维修成本。

安全、效率、舒适是理想实验室环境的三大要素，实验室的建设，不仅是单纯的建设实验室与选购合理的仪器设备，更要考虑到实验室的总体规划，合理的布局和平面设计，以及供水、供电、通风、安全措施、物料传递等设备和基本条件。精密仪器可考虑朝北避阳，并可以节约空调制冷量。精密仪器的安置应垂直于北侧的窗户，以防产生阴影或目眩； *** 作台建于东侧；化学药品宜安放于西侧，避免阳光直晒。有防震要求的仪器如，力学室、天平室、精密仪器室，一般可以建 *** 作台放置。精密仪器应该减少震动、粉尘等干扰。。。化验检测室的布置要便于试验员的 *** 作、方便快捷地填写原始记录。

3.加强 *** 作人员动手能力的培养

仪器设备故障一般有三种原因， *** 作者误 *** 作、保管环境不良和仪器产品质量较差，从笔者的经验来看，实际情况在设备 *** 作中使用者误 *** 作造成的故障占主要，其余两项为可控因素。所以对 *** 作人员动手能力的培养是减少仪器故障产生的一个重要因素。为了提高 *** 作者的动手能力，应先由实验室管理者组织仪器供应商的售后工程师或维修管理人员进行 *** 作前的实 *** 培训。在做试验之前对仪器设备的主要零部件，进行认真仔细的检查，仔细观察并动手 *** 作仪器设备本身接插件有没有接插好、松脱、磨损等，清除仪器设备关键零部件上的污垢、尘埃、腐蚀、漏液等，防止故障产生。其次， *** 作者必须掌握仪器随机所带的手册和各种技术资料及数据的内容，并认真按要求 *** 作一遍。专业工程师对 *** 作者应进行仪器使用培训，对仪器的使用方法和使用注意事项、仪器的结构组成进行细致讲解，以防止因误 *** 作造成仪器故障。

4.健全仪器设备技术档案

①档案的建立及保管 答案来自

设备管理员应协助资料管理员建立设备档案，在设备管理员经手的前期购置调研资料、购买合同、设备验收单以及随机而来的说明书等资料应及时移交档案管理部门，保证档案内的手续齐全。做好相应的管理与健全分析档案，才能更好地使用这些设备，延长它们的使用寿命。因此，在每次试验完成后，清洗完试验设备，都要做好相应的记录。这样的做法不仅是一种对设备的养护，在日后查找问题出现的原因时也提供了方便。在建立了档案后，需要管理人员分门别类地进行管理，方便日后进行相关资料的查找。

②档案应具有内容

大型精密仪器的技术档案，内容包括项目论证材料、说明书、 *** 作步骤、附件仪器日常运转情况等。为了保障大型仪器设备的正常运转首先要做好仪器设备的档案管理。大型仪器在购置、安装、验收后进行正常使用，将相关材料归类进档，建立仪器档案主要包括技术档案、仪器使用记录本、维修保养记录等，这是保证仪器高效运转以及进行技术改造等方面的依据。为了保证仪器处于最佳的技术状态，每次仪器使用详情也需登记在专用本上，记录使用人、使用内容、开机机时数、使用运转情况、维护保养、故障排除情况、损坏及原因等情况，将试验数据保留存入档案，只有严格地做好档案管理，能保障仪器设备的完好率，提高使用效益。档案借阅须有文字记录，责任到人，以免丢失。

③设备档案应有维修记录

对每次维护及维修应有文字记录归档，如维护设备时发现的问题，维修设备时的故障现象，解决思路，及最后的诊断结论及处理方法。重视对设备电气及机械原理图纸的学习，对调用频繁的图纸，需覆膜处理，保证其洁净可看，不被现场维修的油污污染。每台仪器设备还须备有仪器维修保养记录本和仪器使用记录本，某台仪器何时出现过什么故障、修理情况，在仪器维修保养记录上做好记录，为仪器以后的正常运转与日常维护提供详细的档案资料。

5.维修队伍建设

要保证试验仪器设备的正常运行，不仅要有足够的维修经费，还要保证设备维修的及时性，依靠厂商来维修，又耗钱又费时，因此，本单位应逐步培养自己的维修队伍，对设备进行定期维护，每年设备主管部门应依据实际情况，制定全年仪器设备维护计划，这样既节省资金，又可保证维修的实时性，所以，立足本单位，组建精练高效的维修队伍，是保证仪器正常运行的必要条件。定期对技术人员、管理人员进行技术培训，提高维修技能和管理水平，通过实践，不断积累维修经验。

6.重视耗材和维修备件的采购

购买进口仪器搭配的耗材往往为进口原装耗材，在考虑到保证试验数据准确不受影响的前提下，可以尝试使用国产耗材及备件，降低检测成本。如原子吸收使用的元素灯，为分析仪器进样使用的热脱附仪中的进样管，当前都有性能稳定的国产替代耗材，价格比进口耗材要低很多。对经常用到的维修备件，应有备件，以减少发生问题时再去购买的时间成本。

对实验室仪器设备的管理与维护，不仅可以提高实验室仪器设备管理标准化程度，进一步提高实验室设备有效使用率；还可以加强实验室仪器设备安全管理，对试验的顺利完成是有着重要作用的。制定严格的实验室设备仪器管理与维护的规章制度，对保证试验质量有着重大意义。全面提高管理人员的综合素质，加强 *** 作者的责任心，健全仪器维修档案，不但解决了对维修要求高、任务重、时间紧的问题，更为检测试验节约了成本，提高了试验仪器的使用效率，为建设科学、公正、准确、高效的检测服务平台提供有力的保障。  

一些软件公司为此开发了专门的封装CAD软件，有实力的微电子制造商也在大学的协助下或独立开发了封装CAD系统。如1991年University of Utah在IBM公司赞助下为进行电子封装设计开发了一个连接着目标CAD软件包和相关数据库的知识库系统。电性能分析包括串扰分析、ΔI噪声、电源分配和S-参数分析等。通过分别计算每个参数可使设计者隔离出问题的起源并独立对每个设计参数求解。每一个部分都有一个独立的软件包或者一套设计规则来分析其参数。可布线性分析用来预测布线能力、使互连长度最小化、减少高频耦合、降低成本并提高可靠性；热性能分析程序用来模拟稳态下传热的情况；力学性能分析用来处理封装件在不同温度下的力学行为；最后由一个知识库系统外壳将上述分析工具和相关的数据库连接成一个一体化的系统。它为用户提供了一个友好的设计界面，它的规则编辑功能还能不断地发展和修改专家系统的知识库，使系统具有推理能力。

NEC公司开发了LSI封装设计的CAD／CAM系统——INCASE，它提供了LSI封装设计者和LSI芯片设计者一体化的设计环境。封装设计者能够利用INCASE系统有效地设计封装，芯片设计者能够通过网络从已储存封装设计者设计的数据库中寻找最佳封装的数据，并能确定哪种封装最适合于他的芯片。当他找不到满足要求的封装时，需要为此开发新的封装，并通过系统把必要的数据送达封装设计者。该系统已用于开发ASIC上，可以为同样的芯片准备不同的封装。利用该系统可以有效地改善设计流程，减少交货时间。

University of Arizona开发了VLSI互连和封装设计自动化的一体化系统PDSE(Packaging Design Support Environment)，可以对微电子封装结构进行分析和设计。PDSE提供了某些热点研究领域的工作平台，包括互连和封装形式以及电、热、电-机械方面的仿真，CAD框架的开发和性能、可制造性、可靠性等。

Pennsylvania State University开发了电子封装的交互式多学科分析、设计和优化(MDA&O)软件，可以分析、反向设计和优化二维流体流动、热传导、静电学、磁流体动力学、电流体动力学和d性力学，同时考虑流体流动、热传导、d性应力和变形。

Intel公司开发了可以在一个CAD工具中对封装进行力学、电学和热学分析的软件——封装设计顾问(Package Design Advisor)，可以使硅器件设计者把封装的选择作为他的产品设计流程的一部分，模拟芯片设计对封装的影响，以及封装对芯片设计的影响。该软件用户界面不需要输入详细的几何数据，只要有芯片的规范，如芯片尺寸、大概功率、I／0数等就可在Windows环境下运行。其主要的模块是：力学、电学和热学分析，电学模拟发生，封装规范和焊盘版图设计指导。力学模块是选择和检查为不同种类封装和组装要求所允许的最大和最小芯片尺寸，热学模块是计算θja和叭，并使用户在一个具体用途中(散热片尺寸，空气流速等)对封装的冷却系统进行配置，电学分析模块是根据用户输入的缓冲层和母线计算中间和四周所需要的电源和接地引脚数，电学模拟部分产生封装和用户指定的要在电路仿真中使用的传输线模型(微带线，带状线等)的概图。

LSI Logic公司认为VLSI的出现使互连和封装结构变得更复杂，对应用模拟和仿真技术发展分析和设计的CAD工具需求更为迫切。为了有效地管理设计数据和涉及电子封装模拟和仿真的CAD工具，他们提出了一个提供三个层面服务的计算机辅助设计框架。框架的第一层支持CAD工具的一体化和仿真的管理，该层为仿真环境提供了一个通用的图形用户界面；第二层的重点放在设计数据的描述和管理，在这一层提供了一个面向对象的接口来发展设计资源和包装CAD工具；框架的第三层是在系统层面上强调对多芯片系统的模拟和仿真。

Tanner Research公司认为高带宽数字、混合信号和RF系统需要用新方法对IC和高性能封装进行设计，应该在设计的初期就考虑基板和互连的性能。芯片及其封装的系统层面优化要求设计者对芯片和封装有一个同步的系统层面的想法，而这就需要同步进入芯片和封装的系统层面优化要求设计者对芯片和封装有一个同步的系统层面想法，而这就需要同步进入芯片封装的设计数据库，同步完成IC和封装的版图设计，同步仿真和分析，同步分离寄生参数，同步验证以保证制造成功。除非芯片及其封装的版图设计、仿真和验证的工具是一体化的，否则同步的设计需要就可能延长该系统的设计周期。Tanner MCM Pro实体设计环境能够用来设计IC和MCM系统。

Samsung公司考虑到微电子封装的热性能完全取决于所用材料的性能、几何参数和工作环境，而它们之间的关系非常复杂且是非线性的，由于包括了大量可变的参数，仿真也是耗时的，故开发了一种可更新的系统预测封装热性能。该系统使用的神经网络能够通过训练建立一个相当复杂的非线性模型，在封装开发中对于大量的可变参数不需要进一步的仿真或试验就能快速给出准确的结果，提供了快速、准确选择和设计微电子封装的指南。与仿真的结果相比，误差在1％以内，因此会成为一种既经济又有效率的技术。

Motorola公司认为对一个给定的IC，封装的设计要在封装的尺寸、I／0的布局、电性能与热性能、费用之间平衡。一个CSP的设计对某些用途是理想的，但对另一些是不好的，需要早期分析工具给出对任何用途的选择和设计都是最好的封装技术信息，因此开发了芯片尺寸封装设计与评价系统(CSPDES)。用户提供IC的信息，再从系统可能的CSP中选择一种，并选择互连的方式。

系统就会提供用户使用条件下的电性能与热性能，也可以选择另一种，并选择互连的方式。系统就会提供用户使用条件下的电性能与热性能，也可以选择另外一种，以在这些方面之间达到最好的平衡。当分析结束后，系统出口就会接通实际设计的CAD工具，完成封装的设计过程。

2.4 高度一体化、智能化和网络化阶段

从20世纪90年代末至今，芯片已发展到UL SI阶段，把裸芯片直接安装在基板上的直接芯片安装(DCA)技术已开始实用，微电子封装向系统级封装(SOP或SIP)发展，即将各类元器件、布线、介质以及各种通用比芯片和专用IC芯片甚至射频和光电器件都集成在一个电子封装系统里，这可以通过单级集成组件(SLIM)、三维(简称3D)封装技术(过去的电子封装系统都是限于xy平面二维电子封装)而实现，或者向晶圆级封装(WLP)技术发展。封装CAD技术也进入高度一体化、智能化和网络化的新时期。

新阶段的一体化概念不同于20世纪90年代初提出的一体化。此时的一体化已经不仅仅是将各种不同的CAD工具集成起来，而且还要将CAD与CAM(计算机辅助制造)、CAE(计算机辅助工程)、CAPP(计算机辅助工艺过程)、PDM(产品数据管理)、ERP(企业资源计划管理)等系统集成起来。这些系统如果相互独立，很难发挥企业的整体效益。系统集成的核心问题是数据的共享问题。系统必须保证数据有效、完整、惟一而且能及时更新。即使是CAD系统内部，各个部分共享数据也是一体化的核心问题。要解决这个问题，需要将数据格式标准化。目前有很多分析软件可以直接输入CAD的SAT格式数据。当前，数据共享问题仍然是研究的一个热点。

智能CAD是CAD发展的必然方向。智能设计(Intelligent Design)和基于知识库系统(Knowledge-basedSystem)的工程是出现在产品处理发展过程中的新趋势。数据库技术发展到数据仓库(Data Warehouse)又进一步发展到知识库(Knowledge Repository)，从单纯的数据集到应用一定的规则从数据中进行知识的挖掘，再到让数据自身具有自我学习、积累能力，这是一个对数据处理、应用逐步深入的过程。正是由于数据库技术的发展，使得软件系统高度智能化成为可能。 二维平面设计方法已经无法满足新一代封装产品的设计要求，基于整体的三维设计CAD工具开始发展起来。超变量几何技术(Variational Geometry extended，VGX)开始应用于CAD中，使三维产品的设计更为直观和实时，从而使CAD软件更加易于使用，效率更高。虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术也开始应用于CAD中，可以用来进行各类可视化模拟(如电性能、热性能分析等)，用以验证设计的正确性和可行性。

网络技术的发展又给电子封装CAD的发展开创了新的空间。局域网和Intranet技术用于企业内部，基本上结束了单机应用的历史，也只有网络技术的发展才使得CAD与CAM、CAPP、PDM和ERP等系统实现一体化成为可能。互联网和电子商务的发展，将重要的商务系统与关键支持者(客户、雇员、供应商、分销商)连接起来。为配合电子商务的发展，CAD系统必须实现远程设计。目前国际上大多数企业的CAD系统基本能实现通过网络收集客户需求信息，并完成部分设计进程。

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