Методическое пособие 700

5.2.4. Монолитные биполярные и МОПцифровые ИС

высокого уровня интеграции

(содержащие 100 и более вентилей)

Интенсивность отказов для указанных ИС определяется по формуле

λ = ПLПQ(С1Пт1 + С2ПE) ΠР,

где C1, C2 – факторы, учитывающие степень интеграции. По табл. П.5.9 определяется число вентилей для микропроцессоров. Интенсивность отказов в зависимости от числа вентилей находят по табл. П.5.10; ПР – коэффициент количества выводов (примечание к таблице П.5.9 и примечание к табл. П.5.10).

Таблица П.5.9

Число вентилей для микропроцессоров

фузии (для МОП-структур с дополняющими транзисторами оно равно 3, для р- канальных МОП-структур – 1).

Воздействие тсрмоциклирования сказывается на увеличении интенсивности отказов в 4 – 8 раз.

5.2.6. Примеры расчета интенсивности отказов ИС

Пример 1. ИС типа КР1043ВГ1 (цифровая МОП-технология) эксплуатируется в видеомагнитофонах, т.е. в наземных жилых помещениях при температуре окружающей среды до 35 °С. ИС класса D-1 изготавливается в условиях непрерывного производства.

Этап 1. Тип ИС показывает, что прибор поставляется по ЧТУ в пластмассовом корпусе, представляет собой цифровую ИС, изготавливаются по МОП – технологии.

Этап 2. Так как данная ИС состоит из 3200 транзисторов и число вентилей будет равно 3200 : 4 = 800 (а это более 100 вентилей), то, согласно разделу 5.2.4, применяется следующая модель расчета :

λ = ПLПQ(С1Пт1 + С2ПE) ΠР.

Этап 3. Из табл. П.5.4 определяем ПQ = 300 для класса качества D-1.

Этап 4. Значение ПL, равное 1,0, находим по табл. П.5.3, поскольку ИС изготавливается непрерывно.

Этап 5. По табл. П.5.6 определяем значение ПЕ = 0,2 для условий эксплуата-

ции GВ.

Этап 6. По табл. П.5.5 находим значение ПТ1 в соответствии с примечанием 2. Для этого вначале определяем значение Tj, равное температуре окружающей среды

плюс 25 °С, т.е. Тj = 35 +25 = 60 °С, как указано в примечании 2, поскольку в схеме

используется более 30 вентилей. ПТ1 = 0,54.

Этап 7. По табл. П.5.10 находим значения С1 и С2, равные соответственно для 800 вентилей: С1 = 0,12 10-6 и С2 = 0,043 10-6; ПР = 1,1, так как число выводов равно 28.

Этап 8. Рассчитаем :

=1 300 (0,12 0,54 + 0,043 0,2) 1,1 10-6 =

=300 (0,06 + 0,0086) 1,1 l0-6 =

300 1,1 0,0686 10-6 = = 22,6 10-6 (1/ч) = 2,3 10-5 (1/ч).

Пример 2. Серийно выпускаемые ИС типа K561JIH2 (6 логических элементов "НЕ") эксплуатируются в видеомагнитофонах, т.е. в наземных жилых помещениях при температуре среды до 35 С. Схема выполнена в пластмассовом корпусе 201.14-1 по МОП-технологии по уровню качества D-1, состоит из 6 вентилей. Так

как эта схема цифровая с количеством вентилей менее 100, то воспользуемся формулой раздела 5.2.2:

λ = ПLПQ(С1ПТ1 + С2ПE) ΠР.

Из таблиц получим следующие исходные данные:

ПL = 1; ПТ = 0,22 (для Tj =35 + 5 = 40

°С); ПQ = 300; С1 = 0,0043 10-6; C2 = 0,0074 10-6; ΠР = 1,0; ПE = 0,2.

=1 300 (0,0043 0,22 + 0,0074 0,2) 10-6·=

=300 (0,001 + 0,0015) 10-6 = 300 0,0025 10-6

=

= 0,75 10-6 (1/ч) = 7,5 10-7 (1/ч).

Пример 3. ИС типа КР1005УД1 (сдвоенный операционный усилитель) серийно выпускаются по биполярной технологии в пластмассовом корпусе типа 1102.9 с числом транзисторов, равным 48, по уровню качества D-1. Применяются в видеомагнитафонах при температуре ок-