- •Курсовая работа по дисциплине "надежность изделий электронной техники"
- •Содержание
- •1. Расчет надежности изделий электронной техники
- •1.1. Назначение (выбор) норм надежности иэт
- •1.2. Ориентировочная оценка надежности иэт и полный расчет с учетом режимов эксплуатации
- •1.3. Оценка надежности иэт при резервировании.
- •2. Тепловой режим и обеспечение влагозащиты микросхем
- •2.1.Расчет обеспечения тепловой режима гибридной ис
- •2.2. Тепловой расчет полупроводниковых микросхем
- •2.3 Расчёт влагозащиты микросхем
- •2.3.1. Оценка влагостойкости полых корпусов
- •2.3.2. Расчёт влагозащиты монолитных полимерных корпусов ис
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение
2.3.2. Расчёт влагозащиты монолитных полимерных корпусов ис
При использовании цельных (монолитных) корпусов из полимерных материалов, постепенные отказы схем вызываются поглощением герметиризирующим материалом влаги и увлажнением поверхности кристалла ИС (коррозия, рост токов утечек p-n – переходов и т.д.). Время, в течение которого на поверхности кристалла достигается критическая концентрация влаги, соответствующая Ркр и наступает отказ, определяется выражением:
, (2.20)
где 1) D – коэффициент диффузии молекул воды через материал полимерного корпуса, в нашем случае – полиэтилен, D=6.4·10-13 м2/с;
2) d – толщина монолитного пластмассового корпуса;
3) Pкр задано как 0.9·P0.
Требуется рассчитать минимальную толщину монолитного пластмассо-вого корпуса при заданном τ*. При этом вводится ряд допущений, такие как: 1) адгезия полимера к поверхности кристалла ИС слабая; 2) Отсутствуют факторы, ускоряющие диффузию влаги через слой полимера, такие как микротрещины в пластмассовом корпусе и другие.
Из (2.20) получаем формулу для определения минимальной толщины защитного слоя полимерного материала:
(2.21)
По заданию τ*=75 суток = 6480000 секунд.
м
м
Заключение
В ходе данной курсовой работы были произведены два вида расчётов:
1) Расчёты показателей надёжности изделий электронной техники при различных заданных условиях;
2) Расчёты защиты микросхем от внешних дестабилизирующих факторов: температуры и влажности.
Сначала были произведены ориентировочные расчеты норм надежности, после чего — с учетом условий эксплуатации (учтены такие факторы, как высота над уровнем моря, температура окружающей среды, влажность, механические воздействия). Далее были рассмотрены случаи с резервированием одного из блоков ИЭТ и без резервирования: расчеты показали, что средняя наработка до отказа при резервировании хотя бы одного блока значительно выше, чем без резервирования.
Следующий этап расчетов — обеспечение теплового режима работы интегральных микросхем (гибридных и полупроводниковых). При расчетах для гибридной микросхемы не были выдержаны нормы температур для навесного дискретного компонента, поэтому были выбраны иные конструктивно-технологические условия процесса сборки. Тепловой расчет для полупроводниковой микросхемы проблем не обнаружил.
Далее произвели расчеты влагозащиты микросхем для полых и монолитных корпусов. Для полого корпуса был произведен расчет времени влагозащиты микросхемы в заданном корпусе в 4 случаях конструкции корпуса и при различных начальных условиях, для монолитного корпуса была определена минимальная толщина пластмассового корпуса, которая может обеспечить безотказную работу микросхемы в течение установленного заданием времени.
Библиографический список
-
Физические основы надежности интегральных схем. Под. Ред. Ю. Миллера. – М., Сов. радио, 1976.
-
Чернышев А. Основы надежности ПН и ИМС. – М., Радио и связь, 1988.
-
Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование. Под ред Л.А. Коледова. – М., Высшая школа, 1984.
-
Пономарев М.Ф. Конструкции и расчет микросхем и микроэлементов ЭВА. – М., Радио и связь, 1982.
-
Курносов А.И., Юдин В.В. Технология полупроводниковых приборов и интегральных схем. – М., Высшая школа, 1986.