추가 된
항공 우주 차량 시스템 연구소 (AVSI)이 문제에 대한 연구를 실시하고있다.
"집적 회로 신뢰성에 대한 정확한 정량적 물리-
물리적 접근" 결론은 특히 크기가 지난 30 년 동안 규모가 줄어든 물리 및 근본 원인 분석을 기반으로합니다.
1) ElectroMigration (EM) (금속 이온의 느린 누출로 인한 반도체 오염)
2) 약한 장 (및 감마선)으로부터 산화물 절연체를 통한 TDDB (Time Dependent Dielectric Breakdown) 또는 도체 경로의 느린 터널링
3) 핫 캐리어 주입 (HCI) : 홀의 농도가 메모리 셀에 의해 사용되는 전하 트랩에서 유전체 장벽을 뛰어 넘을 때 방사선에 의해 발생하는 메모리 상태가 영구적으로 변경 될 때까지 고장이 발생할 때까지 점차적으로 메모리 상태를 변경합니다.
4) NTITI (Negative Bias Temperature Instability, NBTI) PMOS 트랜지스터 임계 전압을 이동시키는 NBTI 스트레스는 트랜지스터 구조가 90 nm 이하에 도달하고 고장을 일으킬 정도로 정적 장시간 충전 트랩으로 악화됨에 따라 더욱 두드러졌다.
위의 4 가지 이유는 현재 우주 IC뿐만 아니라 소비자 IC에서도 가장 일반적입니다. 우주에는 더 많은 방사선과 환경 스트레스 요인이 있습니다. 무어의 법칙은 이러한 새로운 실패 모드를 가속화했습니다.
역사적으로 오래된 기술 IC의 가장 일반적인 이유는 포장 및 환경 스트레스로 인한 온도 범위가 제한적이었습니다.
열 충격, 응축 및 빠른 증발 및 열 드리프트의 아날로그 효과 소비자 IC는 플라스틱 케이스에서 0 ~ 85 ° C로 제한됩니다. 완벽한 밀봉이 아니며 습기 유입이 가능합니다. 그러나 공간 강화 유리 부동 태화 세라믹 IC조차도 열 제한이 있습니다. 아래에 언급 된 습기 문제 외에도 위의 가장 최근에 확인 된 문제를 읽으십시오.
편집 종료
시간이 지남에 충분한 수분 분자가 있고 기판을 얼리고 깨 뜨리면 실패합니다. 냉동 된 수분 분자로 얼어 붙은 상태에서 제대로 작동하면 해동하여 부식이나 누수가 발생합니다. 네 잘못이야 일부 플라스틱 씰은 약간 더 좋으며 자체 발열로 인해 일부 온도 이하에서 얼어 붙는 것을 방지하여 수분 이동을 줄입니다.
최고점에서 popcorm 효과는 수분을 날려 칩을 날려 버리고 Black 에폭시 등급은 지난 40 년 동안 Sumitomo로 인해 크게 개선되었습니다. Clear Epoxy는 일부 LED 케이스 또는 IR 장치에 적합하지 않으며 사용되지 않습니다. 따라서 납땜하기 전에 LED는 건조한 상태를 유지해야합니다. 금 휘스커 와이어 본드가없는 대형 LED 엔진의 현대적인 디자인은 특정 RH @ Temp 등급으로 무기한 등급이 부여되며 나머지는 높은 RH에 며칠 동안 노출 된 후 위험합니다. 실제로 그것은 유효한 위험이며 금 와이어 본드를 깎는 것을 제외하고는 ESD를 상처 입히는 것만 큼 나쁩니다.
그렇기 때문에 모든 공간 또는 군용 온도 범위 부품은 납에 유리 코팅이되어있는 세라믹 인 경향이 있으며 소비자 부품은 0 ℃로 평가됩니다.
Industrial 및 Military 온도 범위와 같은 예외는 Industrial보다 넓은 온도 범위에서 Military에 필요한 사양이 더 엄격하기 때문이지만 둘 다 보장되지는 않지만 아날로그 사양만으로는 광범위하게 작동합니다.
CMOS가 고온보다 더 빨리 작동합니다. TTL은 차가움보다 더 빨리 뜨겁고 접합 온도가 낮아 열을 덜 방출합니다. 나는 군대가 그것이 작동한다는 것을 증명하기 위해 한 시간 후에 <-40'C 드라이 아이스 한 봉지에서 HDD 8 "디스크 드라이브를 테스트했지만 머리 충돌을 방지하는 응결을 보장하지는 않습니다. (모터 베어링이 초 tho ....하지만 0'C가 얼어 붙는 것을 막는 것은 습도 위험입니다.
증명을 위해 저널 참조를 추가했습니다.
모든 집적 회로 (특히 마이크로 컨트롤러와 같은 큰 칩)의 온도에 영향을 미치는 제한 신뢰성 계수는 반도체의 기능 이상의 기계적 패키징입니다. 여기에 이것을 설명하는 수백 개의 신뢰성 기사가 있습니다. 저온 한계의 편차가있는 이유를 설명하는 기사도 있습니다. 좋은 이유로 일부는 -40 ℃에서 등급이 낮아지고, 0C에서 연장 된 것은 나쁜 이유 일 수 있습니다. 비록 이윤이 이유라고 명시 적으로 언급하지는 않았지만, 후배 엔지니어들은 HALT를 잘못 적용하여 존재하는 화학적 이동 및 구조적 스트레스를 오해하여 적격 범위를 잘못 확장 할 수 있습니다. 더 현명한 회사는 정당한 이유들로 다시 거론 할 것이지만, 아래에서 참고할 것입니다.
1. 밀폐 된 특성은 디지털 현상이 아닙니다.
이것은 아날로그이며 기계적 패키지로 원자 적으로 붕괴되는 유입 또는 수분 누출량과 관련이 있습니다.
위의 링크에 명시된 바와 같이
"내부 탈기 (outgassing)는 물방울 응축 형성을 유발할 수 있으며, 따라서 장치 성능을 저하시키고 결과적으로 장치 고장을 초래할 수 있습니다." 2. "생산 된 씰은 처음에는 밀폐되어 있었지만 유리 캡슐 벽 (5.5 × 10-6 / ◦C)과 90 % 사이의 CTE 차이로 인해 식염수에서 침지 및 온도 순환이 길어질 때 심각한 피해를 입는 경향이있었습니다. Pt–10 % Ir 피드 스루 (8.7 × 10–6 / ◦C). "
"도 6의 노모 그래프에서, 1.0 atm 및 0 ℃에서, 물방울을 형성하기 위해 필요한 수분 농도는 6,000 ppm임을 알 수있다.이 수증기 퍼센트 미만의 수준에서는 액체 방울이 불가능할 것이다. 따라서 대부분의 재료 및 밀봉 공정은 내부 패키지 환경을 장치 수명 동안 5,000ppm 이하의 수분으로 유지하도록 선택됩니다. " 그러나 오염은이를 변경할 수 있습니다.
나는이 주제에 대한 책을 쓸 수 있었다, 그러나 나는 단지 내 증명하는 몇 가지 문헌, 참조 할 수 있도록 다음 다른 많은 사람들은, 이미 대답은 유효을 .
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