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液氮是指液態的氮氣。液氮是惰性，無色，無臭，無腐蝕性，不可燃，溫度極低的液體，汽化時大量吸熱接觸造成凍傷。氮氣構成了大氣的大部分（體積比78.03%，重量比75.5%）。

在常壓下，氮的沸點為-196.56℃，1立方米的液氮可以膨脹至696立方米的純氣態氮（21℃）。如果加壓，可以在更高的溫度下得到液氮。

在工業中，液態氮是由空氣分餾而得。先將空氣凈化后，在加壓、冷卻的環境下液化，借由空氣中各組分之沸點不同加以分離。人體皮膚直接接觸液氮瞬間是沒有問題的，超過2秒才會凍傷且不可逆轉。

在一些小公司沒有溫箱的資源，一些大公司溫箱要排隊，而且成本核算都很貴。在一些低溫場景復現問題，可以用液氮。

例如這個案例：

案例1、走進科學——天氣不好就會異常的三極管

案例中，為了恢復溫箱低溫場景比較困難，所以在實驗室中用液氮噴射電路局部關鍵器件，實現低溫問題的復現。

懷疑三極管自身特性造成

其他單板類似電路在Q15處用MOS管(相同封裝)代替，因此，懷疑是否是三極管自身的特性引起，于是用相同封裝的MOS進行代替，并進行液氮降溫測試。

圖9 將Q15更換為同封裝的MOS管

故障仍然存在，VEN_5V_3V3在低溫下，從5V開始跌落，最低跌落到2V以下，且保持時間超過15分鐘以上。排除三極管自身特性造成。

圖10 VEN_5V_3V3 在低溫下下降到1.44V

確認是SOT23封裝的三極管和MOS管在低溫下阻抗減小導致

測試故障單板上MOS管Q15的DS阻值，發現只有7K；而單板正常時測試到的DS阻值為41K，因此懷疑是低溫導致SOT23封裝的MOS管DS阻值、三極管CE的阻抗變小，和上拉的10K電阻產生分壓，導致輸出VEN_5V_3V3降低。

為驗證在低溫下SOT23封裝的MOS管DS阻抗、三極管CE阻抗會變小，取多個三極管、MOS管器件（SOT23封裝，未焊在板上），用液氮進行降溫，測試三極管CE、MOS管DS的阻抗。

降溫前，測試到的阻抗為無窮大（100M歐以上）；降溫后，測試到的阻抗會降低，測試到的最小阻抗只有10K。

因此，可以確認是SOT23封裝的三極管和MOS管在低溫下阻抗減小，和上拉的10K電阻產生分壓，導致輸出VEN_5V_3V3降低。

廠家已承認有這種問題，在低溫、高濕度的環境下，SOT23封裝的三極管和MOS管的阻抗會減小。

案例2、溫度變化導致DDR時序變化。

DDR的Margin時序的測試方法是移動采樣時鐘直到出錯。最后得出采樣時鐘移動的步長為多少。

margin時序原理

但是我們很多電路都是沒有充分的做Margin測試，導致概率性的高低溫問題出現的時候，無從下手。

理想情況下，地址/命令，控制信號的波形邊沿應該和時鐘信號的下降沿對齊，這樣才能保證時鐘信號的上升沿在地址/命令信號的中間位置，只有這樣，信號傳輸到接收端為建立時間和保持時間留足裕量。

下圖的灰色窗口就是不確定區域，也是我們在設計的時候需要考慮的，一般我們可以通過查看芯片的Datesheet來查閱Prelaunch的最小值與最大值，這個是芯片本身的參數，與布線無關。

綠色的是時鐘信號波形，紫色的是地址信號。可以看到，地址/命令，控制信號并不像時鐘信號那樣是周期性的，但它的位寬是時鐘周期的整數倍，信號邊沿都是要和時鐘信號的下降沿對齊的，如果不能對齊，至少在時鐘信號下降沿附近。同樣的，數據信號是參考DQS的，DQS又是參考時鐘信號的。

理想情況下，DQS的波形邊沿與時鐘信號的邊沿是應該對齊的。對于數據信號來說，由于是DDR，雙倍數據速率，時鐘波形的上升沿和下降沿都能觸發數據，為保證這一點，必須保證DQS信號波形邊沿在DQ波形的中間位置。芯片工作時，這些相對位置都會出現一定的偏移，這些偏移量是芯片本身的屬性，相關延時參數在芯片手冊上可以查找。理論聯系實際，我們還是來看看芯片在實際工作的時候，這幾組信號之間的相對位置是不是我們上面說的那樣。