在德州儀器(Texas Instruments)位於美國德州達拉斯的DLP產品認證與開發測試實驗室,Mike Douglass正監督手下狠操一批數位微型反射鏡元件(DMD)──而且這一切都是故意的。測試機架與工作站的運轉聲響不斷,伴隨研究人員以超乎「現實」世界的各種狀況,測試著DMD的耐用程度。

有一區專門負責電擊屬於微機電系統(MEMS)的DMD,以測試其物理耐受度。另一頭則有個看起來像是肉類冷藏櫃的設備,可將晶片冷卻至華氏負67度(攝氏負55度)。還有一排特殊烤爐,以華氏257度(攝氏125度)的高溫持續烘烤晶片達數周之久。同時還有一個名為「鏡像大師」(Mirror Master)的裝置,能掃描每個DMD的微觀表面結構,找出透過顯微鏡才能看到的瑕疵。

在Douglass多年的破壞實驗當中,有一項堪稱最具野心也最超乎想像的測試。在某個塞滿了示波器、電腦架和測試設備的不起眼工作間角落裡,有一批德州儀器最初量產的DMD,從1995年12月7日至今仍在持續的接受測試。

對於這9顆已持續運作將近20年的DMD, Douglass表示:「我想看看到底要多久它們才會壞,而我到現在還在等。」

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TI DLP產品認證與開發測試實驗室的Mike Douglas以及9顆已持續運作將近20年的DMD

這些高度耐用的DMD,是德州儀器所生產的第一代DLP晶片。每個DMD上都有大約50萬個每秒可翻轉數千次的微鏡,在電壓通過時反射光線。而目前的先進DLP解決方案,一個DMD就可能包含數千萬個微鏡,所能顯示的解析度也大幅提高。

Douglass和他的團隊,日復一日刻意折磨著DMD,以確保應用在各種領域,如劇院投影機、抬頭顯示系統(HUDs)甚或是3D列印機和光譜儀時,都能維持可靠的品質:「本團隊的工作就是把東西用壞。我們的目的是在故障出現之前便予以解除,如果東西用不壞,就表示它品質良好。」

若搭配色環(color wheel)、LED或雷射之類的光源,微鏡就能達到特定精密度,所打造出來的全動態影像(full motion image),其色彩與細節也適用於各種應用— 甚至可以說適用於所有表面。

Douglass說道:「這9顆原始晶片代表著我們當時發現商機的當下。在這款設計出現之前,我們一直停滯在開發階段,看不見前景。這些晶片代表了我們歡呼勝利的那一刻。」多年來,這9顆DMD還留在同一個測試板上;Douglass承認有段時間甚至忘了曾經測試過這些晶片。幾個月後他突然想起。而這些晶片竟然都還能用。

就這樣日復一日,年復一年,這些晶片仍在持續運作。當晶片測試邁入第13、16和18年大關時,團隊還舉辦派對來紀念這特別的日子。Douglass每年都會以電子郵件通知成員這些DMD的狀態,成了團隊裡的一項傳統。截至去年為止的統計數據如下:

.在華氏149度(攝氏65度)的高溫下,連續運轉16.1萬小時; .每個微鏡的到著/週期數量高達8.5兆; .9顆DMD共完成38萬兆次機械運動。

時至今日,這些晶片可能比德州儀器一些新進員工還老。Douglass 表示:「這些晶片的韌性遠超過任何人所能想像。我認為到我退休時它們都還在運作!」

值得特別注意的是,這些DMD的效能並不能代表所有產品中的DMD。但一年一度的慶祝活動已成為認可當年成就以及這9顆晶片驚人的強度的最好方式。