62660 (695131), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

К компонентам ненадежности относится также корпус и соединения, характеризующиеся значениями и . Только после такого определения расчет можно свести, как и в случае гибридных ИМС, к суммированию интенсивностей отказов отдельных компонентов ненадежности с учетом поправочных коэффициентов на величину электрической нагрузки и состояние окружающей среды.

В данном случае интенсивность отказов полупроводниковых ИМС с учетом того, что время появления внезапных отказов распределено по экспоненциальному закону, определяется выражением

где т — число групп элементов;

n_i — число элементов данного типа с одинаковым режимом работы;

— поправочный коэффициент, учитывающий влияние окружающей температуры и электрической нагрузки;

— поправочный коэффициент, учитывающий механические воздействия, относительную влажность и изменение атмосферного давления;

— интенсивность отказов элементов структуры (транзисторов, диодов, резисторов), металлизации, кристалла и конструкции (соединений, корпуса).

Порядок расчета надежности полупроводниковых ИМС по внезапным отказам физическим методом следующий.

1. По заданной принципиальной электрической схеме и разработанной топологии определяют число n_i структурных элементов каждого типа и число т, m_i типов элементов.

2. По топологии и маршрутной карте технологического процесса изготовления полупроводниковой ИМС определяют число диффузий для изготовления структурных элементов каждого типа.

3. По топологии определяют площади структурных элементов каждого типа , и площадь кристалла .

4. Используя данные по интенсивностям отказов элементов структуры и конструкции, по выражениям (4) — (6) определяют значения для элементов каждого типа.

5. По заданным электрическим параметрам и принципиальной электрической схеме производят расчет электрического режима и определяют коэффициенты нагрузки k_Hi для активных и пассивных элементов (как при расчете гибридных ИМС). Коэффициент нагрузки k_НМi наиболее нагруженных проводников металлизации (шины питания, сигнальные выходные шины и др.) определяют из выражения

где — ток через i-й проводник металлизации; и — ширина и толщина проводника металлизации; — допустимая плотность тока через проводник металлизации.

1. Для заданной температуры и рассчитанных значений k_нi по графикам рис. 6 и 8 определяют значения поправочных коэффициентов ( , , и ).

2. По заданным условиям эксплуатации выбирают поправочные коэффициенты k₁ k₂, и определяют k_i = k₁k₂k₃.

3. По полученным в п. 1, 4, 6 и 7 данным и выражению (7) рассчитывают интенсивность отказов ИМС.

Для заданного времени t рассчитывают вероятность безотказной работы ИМС

ЛИТЕРАТУРА

1. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. М.: Мир, 2001. - 379 с.

2. Новиков Ю.В., Скоробогатов П.К. Основы микропроцессорной техники. Курс лекций. М.: ИНТУИТ.РУ, 2003. - 440 с.

3. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства: Учеб. пособие для ВТУЗов. СПб.: Политехника, 2006. - 885 с.

4. Преснухин Л.Н., Воробьев Н.В., Шишкевич А.А. Расчет элементов цифровых устройств. М.: Высш. шк., 2001. - 526 с.

5. Букреев И.Н., Горячев В.И., Мансуров Б.М. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М.: Радио и связь, 2000. - 416 с.

6. Соломатин Н.М. Логические элементы ЭВМ. М.: Высш. шк., 2000. - 160 с.

Характеристики

Список файлов реферата