Факторы, влияющие на срок службы и срок годности различных типов микросхем

Интегральные компоненты, в том числе микроконтроллеры и микропроцессоры, изготавливаются с использованием различных технологий в различных типах корпусов. От этого во многом зависит срок их годности и условия эксплуатации. Многие модели SMD-чипов требуют хранения в специализированной упаковке при определенных температурных условиях с ограниченной влажностью. Также микросхемы чувствительны к статическим разрядам, сильным магнитным полям и воздействиям радиоактивных излучений. В этой статье разберем основные факторы, влияющие на долговечность интегральных компонентов.

Влияние техпроцесса и структуры чипов на срок их годности

Если использовать современные микросхемы в установленных для них условиях и строго соблюдать их режим работы, то чипы могут прослужить очень долго. Срок службы микросхем памяти, например, Flash, составляет до 20 лет и более. Они могут хранить записанную в ячейке информацию, а после перезаписи этот цикл повторяется.

Однако современные технологии не стоят на месте, появляются новые модели микросхем с лучшими параметрами, поэтому ранее разработанные системы становятся невыгодными в использовании. Это, по большей части, касается техпроцесса — размера полупроводниковых элементов (транзисторов) из которых состоит кристалл чипа. Однако вместе с уменьшением размера встроенных полупроводниковых элементов и увеличением их числа возрастает риск выхода микросхем из строя.

Реальные условия эксплуатации микросхем иногда могут выходить за пределы установленных разработчиками требований. Эти рамки с уменьшением техпроцесса и увеличением уровня интеграции также сужаются. В итоге микросхема может выйти из строя моментально.

Пользователям электроники известны такие недопустимые случаи:

• попадание влаги на выводы микросхем;
• удары и вибрация;
• статические разряды;
• нестабильное питающее напряжение;
• химические или природные агрессивные факторы окружающей среды;
• воздействие сильных магнитных полей и излучений и др.

Существуют также разные структуры микросхем, например: КМОП (CMOS),  ТТЛ (TTL) и комбинированные. Также производители применяют различные типы материалов подложки и корпуса.

Это необходимо:

• для улучшения теплоотвода;
• снижения воздействия вибраций на кристалл;
• защиты от магнитных или радиационных воздействий и пр.

Например, микроконтроллер, изготовленный для автомобиля, имеет больше конструктивных и электронных защит, чем у такого же прибора для электросчетчика, рассчитанного на эксплуатацию в стационарных условиях. Естественно, стоимость двух разных микроконтроллеров будет отличаться.

Почему качество микросхем зависит от производителя

Качество микросхем и спектр их возможностей сильно зависят от производителя. Их надежность привязана не к названию компании и не к ее территориальному расположению.

Определяющим качеством микросхем являются:

• оборудование;
• используемые материалы;
• применяемые технологии.

Также качество микросхем во многом зависит от квалификации инженеров, занимающихся контролем и усовершенствованием технологических процессов.

В компании «ЗУМ-СМД» вы можете купить качественные микросхемы оптом. Получить консультацию и заказать товар можно по телефону: +7 (499) 322-47-86 или оставив заявку в форме обратной связи на нашем сайте.