Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Компьютеры, Программирование Компьютеры, Программирование     Компьютеры и периферийные устройства Компьютеры и периферийные устройства

Оценка теплового режима ИМС. Расчет надежности полупроводниковых ИМС по внезапным отказам

Гуашь "Классика", 12 цветов.
Гуашевые краски изготавливаются на основе натуральных компонентов и высококачестсвенных пигментов с добавлением консервантов, не
170 руб
Раздел: 7 и более цветов
Наклейки для поощрения "Смайлики 2".
Набор для поощрения на самоклеящейся бумаге. Формат 95х160 мм.
19 руб
Раздел: Наклейки для оценивания, поощрения
Брелок LED "Лампочка" классическая.
Брелок работает в двух автоматических режимах и горит в разных цветовых гаммах. Материал: металл, акрил. Для работы нужны 3 батарейки
131 руб
Раздел: Металлические брелоки

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ КАФЕДРА РЭС РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: «Оценка теплового режима ИМС. Расчет надежности полупроводниковых ИМС по внезапным отказам» МИНСК, 2009 Оценка теплового режима ИМС Конструкция ИМС должна быть такой, чтобы теплота, выделяющаяся при ее функционировании, не приводила в наиболее неблагоприятных условиях эксплуатации к отказам элементов в результате перегрева. К тепловыделяющим элементам следует отнести, прежде всего, резисторы, активные элементы и компоненты. Мощности, рассеиваемые конденсаторами и индуктивностями, невелики. Пленочная коммутация ИМС благодаря малому электрическому сопротивлению и высокой теплопроводности металлических пленок способствует отводу теплоты от наиболее нагретых элементов и выравниванию температуры платы ГИС или кристаллов полупроводниковых ИМС. Введем следующие понятия, необходимые для осуществления тепловых расчетов. Перегрев элемента или компонента ИМС (& he a;, °С), — разность между их температурой и средней температурой поверхности корпуса. Максимально допустимая температура max доп — максимальная температура элемента или компонента ИМС, при которой обеспечиваются требования к их надежности. Удельная мощность рассеяния (Р0, Вт/°С) — плотность теплового потока от элемента ИМС, кристалла или платы ИМС. Внутреннее тепловое сопротивление элемента, кристалла или компонента ИМС (R вн, °С/Вт) — тепловое сопротивление самого элемента (кристалла, компонента) и тепловое сопротивление контакта между элементом (компонентом) и платой (кристаллом и корпусом) с учетом теплового сопротивления клеевой прослойки. Рис. 1. Тепловой поток от источника теплоты при различных соотношениях между размерами тепловыделяющих элементов и толщиной подложки: 1 — теплоотвод; 2 — слой клея или компаунда; 3 — подложка; 4 — тепловыделяющий элемент В случае, когда весь тепловой поток сосредоточен под элементом ИМС и направлен к подложке (рис. 1), при соотношении l, b&g ;&g ;h тепловой поток плоскопараллелен и тепловое сопротивление (1) где R — тепловое сопротивление; и — коэффициенты теплопроводности материала подложки и клея, Вт/(м•°С); hП и hK — их толщины; b и l — размеры контакта тепловыделяющего элемента с подложкой; h = hП hK. При уменьшении размеров источника тепла тепловой поток становится расходящимся (рис. 1), эффективность теплоотвода увеличивается и соответственно уменьшается тепловое сопротивление. Этот факт учитывается функцией : (2) где q = l/2h, r = b/2h, l и b — линейные размеры плоского источника теплоты. Для корпусов, значения функции даны на рис. 2. Рис. 2. Значение функции : а — при q=0 0,1; б — при q=0,1 0,4; в — при q=0,4 1,0; г — при q=1,0 4,0 Расчет надежности полупроводниковых ИМС по внезапным отказам Для расчета надежности полупроводниковых ИМС разработан ряд методик на основе статистического и физического методов. Статистические методы используют для ориентировочного расчета надежности на этапе эскизного проектирования ИМС, а физические — для окончательного расчета на этапе разработки рабочей документации. Рассмотрим наиболее распространенные методики расчета для этих двух методов.

Статистический метод. В основу методики расчета надежности полупроводниковых ИМС на основе статистического метода положены те же допущения, что и при расчете гибридных ИМС. При этом учитывается, что резисторы и конденсаторы формируются на базе транзисторной структуры, т.е. с помощью прямых и обратно смещенных p- -переходов. Поэтому интенсивность их отказов принимается такой же, что и у диодов. В качестве компонентов ненадежности полупроводниковых ИМС при данном расчете используют элементы структуры и конструкции ИМС (рис. 3): транзисторные 1 и диодные 2 p- -переходы, внутрисхемные соединения 3 и выводы корпуса 4. Интенсивность отказов корпусных полупроводниковых ИМС рассчитывают по выражению (3) где — число условных транзисторных переходов; — число условных диодных переходов, равное общему числу диодов, резисторов и конденсаторов; — число внешних выводов; , — коэффициенты режима работы транзисторных и диодных переходов; , и — интенсивности отказов транзисторных переходов, диодных переходов и соединений соответственно (для нормальных условий); — коэффициент вибрации. При расчете бескорпусных полупроводниковых ИМС выражение (3) упрощается, так как отсутствуют соединения с выводами корпуса и = 0. Рекомендуемые для расчетов средние статистические значения интенсивностей отказов компонентов ненадежности следующие: Рис. 4. Зависимости поправочных коэффициентов от температуры и коэффициента нагрузки ka для пленочных резисторов (a), транзисторов (б), диодов (в) и пленочных конденсаторов (г) Рекомендуемые значения коэффициентов режима работы для различной температуры окружающей среды при расчете по данной методике приведены в табл. 1. Значение вероятности безотказной работы Р ( ) определяют обычным путем. Рис. 5. Конструкция полупроводниковой биполярной ИМС Следует отметить, что полупроводниковые ИМС общего применения универсальны и предназначены для многоцелевого использования. В конкретном схемном включении часть цепей и внешних выводов ИМС может не использоваться и, следовательно, они не будут влиять на надежность всего устройства. Поэтому расчет по выражению (27.1) необходимо производить с учетом конкретного включения ИМС. Это часто имеет место при использовании бескорпусных полупроводниковых ИМС в МСБ. Следовательно, одна и та же ИМС может иметь различные уровни надежности. Табл. 1 Коэффициенты режима работы элементов полупроводниковых ИМС Коэффициент режима работы Температура, °С 20 30 40 50 60 70 80 1,0 1,35 1,85 2,60 3,60 4,90 6,20 1,0 1,27 1,68 2,0 2,60 3,40 4,10 Физический метод. Данный метод учитывает не только количество компонентов ненадежности, но и качество разработанной топологии, количество технологических операций, режим работы и эксплуатационные воздействия. Исходными данными для расчета надежности полупроводниковых ИМС физическим методом являются принципиальная электрическая схема, разработанная топология, маршрут технологического процесса и значения интенсивности отказов компонентов ненадежности. В отличие от гибридных ИМС в полупроводниковых ИМС выделяют следующие элементы конструкции, характеризующиеся определенными значениями интенсивности отказов: кристалл, корпус, соединения.

Однако активные и пассивные элементы полупроводниковых ИМС формируются в объеме и (или) на поверхности кристалла с помощью определенного числа технологических операций и не могут считаться самостоятельными (дискретными) при расчете надежности. Их надежность во многом будет зависеть от сложности технологического процесса. Анализ отказов полупроводниковых биполярных и МДП-ИМС позволяет выявить наиболее часто встречающиеся отказы, обусловленные различного рода дефектами, и определить их интенсивность. Так, для полупроводниковых ИМС, в зависимости от вида дефекта, установлены такие значения интенсивности отказов элементов структуры и конструкции: из-за дефектов, обусловленных диффузией (для одной стадии) ; из-за дефектов металлизации (на 1 мм2 площади) ; из-за дефектов оксида (на 1 мм2 площади) ; из-за дефектов от посторонних включений в корпусе (на 1 мм2 площади кристалла) ; из-за поверхностных и структурных дефектов кристалла (на 1 мм2 площади кристалла) из-за некачественного крепления кристалла ; из-за обрыва термокомпрессионного сварного соединения ; из-за повреждения корпуса (для пластмассового корпуса) и (для металлокерамического корпуса). По этим значениям можно определить интенсивности отказов активных и пассивных элементов и элементов конструкции полупроводниковых ИМС с учетом стадийности диффузионных или других высокотемпературных процессов, реальных площадей элементов, металлизации и кристалла. Поэтому в качестве компонентов ненадежности используют элементы структуры и конструкции полупроводниковой ИМС, значения интенсивностей отказов которых определяются выражениями: (4) (5) (6) где , , — интенсивности отказов элементов (транзистора, диода, диффузионного резистора, диффузионной перемычки или шины), металлизации и кристалла соответственно; — число стадий диффузии при формировании того или иного элемента; , , — площади (в мм2) элемента, металлизации и кристалла соответственно. 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 (7) где т — число групп элементов; 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. По заданной принципиальной электрической схеме и разработанной топологии определяют число i структурных элементов каждого типа и число т, mi типов элементов.

Для расчета теплового режима условий деятельности используется шкала эффективной температуры. По этой шкале диапазон ощущений «комфорт дискомфорт» человека при работе различной тяжести[39](т.Pе. при разной теплопродукции организма) соотнесен с одновременным воздействием собственно температуры воздуха, его относительной влажности и скорости движения. Естественно, должна учитываться и теплоизоляция тела (т.Pе. теплозащитные свойства одежды). Газовый состав воздуха. Человеческий организм приспособлен дышать природной газовой смесью. В дыхательном газообмене организма с внешней средой поддерживается состояние динамического равновесия парциального давления газов в системе: «вдыхаемый воздух альвеолярный воздух артериальная кровь венозная кровь выдыхаемый воздух». В процессе работы нормальное осуществление обменных процессов обеспечивается при условии, что содержание кислорода во вдыхаемом воздухе будет не ниже 19P%, а углекислоты не выше 0,5P%. Давление. В обычных помещениях, в наземных условиях давление одинаково с внешним давлением

1. Расчет тепловой схемы парогенератора ПГВ-1000 с построением диаграмм t-Q, тепловой и гидродинамический расчеты

2. Особенности производственной программы, способов и режимов тепловой обработки, технологии приготовления блюд ресторана с немецкой кухней

3. Расчет тепловой схемы с паровыми котлами

4. Тепловой расчет паровой турбины Т-100-130

5. Тепловой расчет двигателя

6. Тепловой и динамический расчет двигателя внутреннего сгорания
7. Расчет стационарного теплового поля в двумерной пластине
8. Тепловой расчет котла Е-75-40ГМ

9. Тепловой расчет реактора

10. Автоматизированная система изучения тепловых режимов устройств ЭВС

11. Тепловой и конструктивный расчет секционного водо-водяного подогревателя теплосети

12. Тепловой расчет кожухотрубного и пластинчатого теплообменника

13. Тепловой расчет котла-утилизатора П-83

14. Поверочный тепловой расчет парового котла Е-420-13,8-560 (ТП-81) на сжигание Назаровского бурого угля

15. Расчет принципиальной тепловой схемы паротурбинной установки типа Т-100-130

16. Расчет тепловых схем котельной

Противомоскитная сетка, 100х220 см, белая.
Материал изготовления: полиэстер 100%, плотность 58 гр/кв. метр. В комплект входят кнопки и двусторонний скотч для крепления к дверному
425 руб
Раздел: Сетки противомоскитные
Набор строительных деталей для конструктора "Геометрик".
Во время игры ребёнок знакомиться с вариантами расположения строительных форм, учиться различать и называть детали. Используется для
463 руб
Раздел: Блочные конструкторы
Карточная игра "Уно".
Уно – это популярная настольная игра, широко известная по всему миру. В каждом раунде, первым избавляйся от всех карт, набирая очки за
389 руб
Раздел: Колоды карт

17. Тепловой расчет и эксергетический анализ парогенераторов

18. Тепловой расчет промежуточной ступени

19. Тепловой расчёт промышленного парогенератора K-50-40-1

20. Расчет себестоимости передаваемой тепловой энергии

21. География тепловой электроэнергетики России

22. Приборы для регистрации электрических, акустических и тепловых сигналов организма человека
23. Компьютерная программа для расчета режимов резания деревообрабатывающего круглопильного станка
24. Расчет режима прогревного выдерживания конструкции несущей стенки монолитного дома

25. Определить капитальные затраты и эксплуатационные расходы по тепловой сети (при следующих условиях)

26. Расчёт принципиальной тепловой схемы энергоблока 800 МВт

27. Расчет режимов резания при фрезеровании (Методические рекомендации)

28. Модель теплового состояния аппарата сепарации

29. Анализ процесса формообразования и расчет параметров режимов резания

30. Тепловой двигатель с внешним подводом теплоты

31. Тепловой расчёт двигателя

32. Тепловые процессы (из конспекта лекций 2000г.)

Шкатулка ювелирная "Moretto", 18x13x10 см (2 яруса).
Регулярно удалять пыль сухой, мягкой тканью. Материал: MDF. Размер: 18x13x10 см. 2 яруса. Товар не подлежит обязательной сертификации.
1445 руб
Раздел: Шкатулки для украшений
Табурет "Плетенка" складной (малый).
Табурет, сделанный из пластмассы высокого качества. Ширина: 310 мм. Длина: 270 мм. Высота: 275 мм. Размеры сидения: длина - 230 мм, ширина
321 руб
Раздел: Стульчики
Кукла Нэни, в розовом жакете.
Испанская компания Magic Baby представляет серию кукол Нэни (Nany), которые подарят ребенку бесчисленные часы радости и детства! Это
2566 руб
Раздел: Классические куклы

33. Прямой цикл Карно. Тепловая изоляция

34. Тепловые явления

35. Тепловые явления: холод из угля

36. Тепловые двигатели и их применение

37. Расчет полной себестоимости и цены изделия /завод "1 Мая" г.Киров/

38. Тепловое излучение его законы
39. Математическое моделирование и оптимизация элементов тепловой схемы энерготехнологического блока
40. Развитие представлений о природе тепловых явлений и свойств макросистем

41. Расчет нижней оценки бюджетных затрат развертывания радиолокационной системы

42. Формирование самостоятельности учащихся в процессе изучения темы физики: "Тепловые явления"

43. Розрахунок теплової частини ТЕЦ

44. Тепловой двигатель с внешним подводом теплоты

45. Тепловой двигатель.

46. Потери электрической и тепловой энергии при транспортировке

47. Исследование загрязнения приземного слоя воздуха г.Москвы от вредных выбросов тепловых электрических станций

48. Земля, как тепловая машина (климатический фактор)

Развивающая игра "Магнитные истории. В гостях у сказки".
Четыре сказки, четыре смены декораций, четыре комплекта сказочных героев! Настоящий игровой сборник "Русские народные сказки"
453 руб
Раздел: Магнитный театр
Пазл "Лесные животные".
Пазлы Ларсен - это прежде всего обучающие пазлы. На красочной картинке пазла изображены животные на лесной полянке. Собирая пазл, малыш
548 руб
Раздел: Пазлы (5-53 элементов)
Шкатулка для ювелирных украшений "Чайная роза" 17,5x17,5x9,5 см.
Шкатулка настольная. Размеры: 17,5x17,5x9,5 см. Материал: картон.
777 руб
Раздел: Шкатулки для украшений

49. Тепловой шок развивающегося мозга и гены, детерминирующие эпилепсию

50. Развитие представлений о природе тепловых явлений и свойств макросистем

51. Тепловой и динамический расчёт двигателя внутреннего сгорания

52. Проблема тепловой смерти Вселенной

53. Оценка и расчет пожарных рисков административного здания (на примере МДОУ № 126 "Солнечный зайчик" городского округа Тольятти)

54. Тепловой режим грунтов. Покой растений. Фитоценоз
55. Особенности расчетов с органами пенсионного и социального страхования при применении специальных режимов
56. Моделирование тепловых процессов при наплавке порошковой проволокой

57. Расчет параметров структуры интегрального n-p-n транзистора и определение технологических режимов его изготовления

58. Расчет, анализ и оптимизация режимов и потерь электроэнергии в предприятии "КАТЭКэлектросеть"

59. Автоматизация теплового источника

60. Изменение пищевой ценности продуктов в процессе тепловой обработки. Особенности питания детей, подростков и студентов

61. Оценка профилактических мероприятий при инфекционном ринотрахеите крупного рогатого скота в ГП ОПХ "1 мая"

62. Анализ социально-психологического климата на муниципальном предприятия "Тепловые сети"

63. Дефектоскопия и интероскопия тепловыми методами

64. Разработка тепловой установки для тепловлажностной обработки бетона

Детский трехколесный велосипед Jaguar (цвет: красный).
Облегченный трехколесный велосипед с родительской ручкой, для малышей от 2 до 4 лет. Удобный, маневренный, отличная модель для получения
2500 руб
Раздел: Трехколесные
Багетная рама "Agata" (цвет: бежевый), 40x50 см.
Багетные рамы предназначены для оформления картин на холсте, на картоне, а также вышивок и фотографий. Оформленное изделие всегда
698 руб
Раздел: Размер 40x50
Заварочный чайник "Mayer & Boch", 1,25 л.
Заварочный чайник изготовлен из термостойкого стекла, фильтр выполнены из нержавеющей стали. Изделия из стекла не впитывают запахи,
368 руб
Раздел: Чайники заварочные

65. Тепловое оборудование для горячего цеха предприятия общественного питания

66. Универсальное тепловое оборудование

67. Концепция свойств нервной системы Б.М. Теплова и В.Д. Небылицына

68. Вивчення особливостей теплового розширення води

69. Влияние схем включения подогревателей энергоблока на тепловую эффективность подогрева

70. Паровые турбины как основной двигатель на тепловых электростанциях
71. Расчет параметров режимов и оборудования электрических сетей и мероприятий энергосбережения
72. Система регенерации на тепловой электростанции

73. Тепловая часть ГРЭС 1000 МВт

74. Тепловое испытание газотурбинной установки

75. Тепловые методы НК

76. Тепловые сети и потери тепловой энергии

77. Методы расчета установившихся режимов электроэнергетических систем

78. Воздействия на туманы с помощью тепловых источников

79. Наружные тепловые сети

80. Валидационная оценка методики анализа лекарственной формы состава: натрия хлорида 0,5; натрия ацетата 0,2; воды очищенной до 1 л

Глобус "ELITE", двойная карта, диаметр 30 см, новая карта, подсветка.
Диаметр: 30 см. Двойная русифицированная физическая/политическая карта мира. Внутренняя подсветка. Утяжеленная подставка. Прозрачный
2831 руб
Раздел: Глобусы
Комплект универсальных обложек с липким слоем, 470x300 мм, 25 штук.
Обложки универсальные с липким слоем, 25 штук, размер 470x300 мм. Материала обложек: полипропилен. Плотность: 80 мкм.
360 руб
Раздел: Обложки для книг
Фоторамка "Poster gold" (30х40 см).
Фоторамка для фотографий размером: 30х40 см. Может располагаться как вертикально, так и горизонтально, на подставке. Есть настенные
321 руб
Раздел: Размер 30x40

81. Расчеты и прогнозирование свойств 2-Метил-3,3-диэтилпентана, Циклобутана, о-Ксилол, 1,2-диметилбензола, 4-Метилпиридина

82. Екологічні проблеми, пов’язані з експлуатацією теплових двигунів

83. Тепловые выбросы в атмосферу и их влияние на окружающую среду

84. Расчет рыночной стоимости объекта оценки

85. Анализ тарифов на электрическую и тепловую энергию тепловой электростанции

86. Программа управления самолётом в режиме автопилота
87. Проект "Глобалстар". Геодезические спутники /ERS-1,ERS-2/
88. Отчёт по лабараторным работам по биологии за 1 семестр

89. Влияние 6-БАП на растения кукурузы при разном уровне засоления

90. Пути и способы повышения устойчивости работы РЭА

91. КРАТКИЙ ОЧЕРК ЭКОНОМИЧЕСКОГО И ПОЛИТИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ СССР (1917-1971 Г.) (ВОЕННО-ПОЛИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОТНОШЕНИЙ СССР - ЗАПАД)

92. Гражданская Оборона. Расчет параметров ядерного взрыва

93. Оценка инженерной защиты рабочих и служащих ОЭ

94. Оценка химической обстановки

95. Оценка химической обстановки при разрушении (аварии) (объектов, имеющих СДЯВ [Курсовая])

96. Оценка рекреационных ресурсов Владимирской области

Набор "My Little Pony", 3 предмета.
Набор посуды в подарочной упаковке. Кружка 250 мл. Салатник 13 см. Тарелка 19,5 см.
578 руб
Раздел: Наборы для кормления
Логическая игра "Лабиринт".
781 руб
Раздел: Сортеры, логические игрушки
Обучающая игра "Спирограф-линейка. Чудесные узоры".
Большинство прописных букв состоит из плавных линий, которые необходимо рисовать безотрывно, а этот прибор в игровой форме разрабатывает
369 руб
Раздел: Трафареты фигурные, наборы

97. Геодезия и картография. Создание топографических карт и планов масштаба 1:5000

98. Расчет показателей разработки элемента трехрядной системы

99. Предварительная оценка запасов подземных вод месторождения "Ростань" (г. Борисоглебск)


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.