I circuiti integrati hanno una durata di conservazione?


20

Comprendo che molti componenti, come i condensatori elettrolitici (i condensatori elettrolitici hanno una shelf life limitata? ), Hanno una shelf life limitata se non utilizzati. Altri componenti, come i resistori di carbonio, tendono a cambiare i valori nel tempo mentre sono seduti sullo scaffale.

Quello che vorrei sapere è se i circuiti integrati hanno anche una durata di conservazione limitata e, in tal caso, alcuni tipi soffrono più di altri?


Aneddotico (quindi commento, non risposta): di recente ho sostituito alcuni amplificatori operazionali non funzionanti in un preamplificatore per chitarra di 25 anni. Ironia della sorte, i tubi 12AX7 originali della Jugoslavia funzionano ancora bene (li ho sostituiti comunque, ma li ho nascosti poiché sono unità funzionanti).
Kaz,

Risposte:


17

I circuiti integrati in quanto tali non hanno una durata di conservazione, come latte o simili. Invecchiano sullo scaffale, tuttavia, ma generalmente non così velocemente come quando sono in uso. Quello che succede è che hai una crescente probabilità che i circuiti integrati si spengano quando vengono decompressi o muoiono prima quando vengono utilizzati.

L'ossidazione, le radiazioni (sia naturali che artificiali) e il degrado chimico del dielettrico, e probabilmente diversi altri aspetti, degradano gli IC nel tempo.

L'effetto di queste influenze dipende in gran parte dal processo di produzione e dalla qualità del circuito integrato. Un IC ben fatto può essere meno incline all'ossidazione, per esempio. I circuiti integrati più vecchi (ovvero le strutture più grandi) hanno più materiale da mangiare. Alcuni circuiti integrati hanno dielettrici che possono essere più inclini all'invecchiamento. I circuiti integrati moderni sembrano essere costruiti con dielettrici più sottili, ma più robusti.

Tutto sommato, l'invecchiamento attraverso la tecnologia significa di più. Ho perfettamente funzionante 74ls00 che ha più di 30 anni in un apparecchio che è per lo più spento. Lo userei per costruire qualcosa oggi? Probabilmente no.

Ma ancora una volta, dal punto di vista del museo, è abbastanza importante sapere come preservare i circuiti integrati: asciugare con un essiccante, in un contenitore di metallo che non sia radioattivo, sembra essere la soluzione migliore.

Vedi Invecchiamento dei circuiti integrati


9
Un chip 74xx di trent'anni è predisposto per avere pin rivestiti con una saldatura a base di piombo, che mi aspetto di avere una durata di conservazione molto migliore nell'aria normale rispetto a un tipico chip prodotto oggi.
supercat

12

I circuiti integrati hanno una durata di conservazione limitata, ma ciò ha poco a che fare con il dado. Si tratta piuttosto della saldabilità dei pin. Questi sono rivestiti e il rivestimento si ossiderà con il tempo, con conseguenti scarsi risultati di saldatura. Per le quantità di produzione, i circuiti integrati possono essere inseriti in vassoi sottovuoto con una data di "utilizzo prima", di solito tra qualche mese o un anno in futuro.


17
Per usi professionali, ad es. Saldatura a riflusso, anche l'assorbimento di umidità da parte dell'imballaggio non riguarda solo l'ossidazione e la corrosione. La moderna plastica IC assorbe l'umidità dall'aria, e se viene rifluita senza cuocerla nuovamente, bolle nella plastica, si espandono e infine rompono la custodia.
Mike DeSimone,

@Mike - buona osservazione
stevenvh

4
Ho dimenticato di menzionare: il termine industriale per questo è "sensibilità all'umidità" , ed è comunemente contrassegnato sui sacchetti antistatici in cui vengono spediti i pezzi.
Mike DeSimone

3
La tensione di vapore di Mike può far trasparire i legami del filo d'oro sui cuscinetti prima che si manifestino segni di crepe. Rendendolo un SILENZIOSO KILLER per ignorare gli avvisi di archiviazione sui circuiti integrati. L'effetto popcorn può far trasparire il legame del filo d'oro, quindi rilassarsi e prendere contatto e rompersi successivamente nel campo per manipolazione o vibrazione.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,

2

Dipende dalla confezione dell'IC, se l'IC è MSL1 (livello di sensibilità all'umidità 1), la durata è illimitata. Vedi gli standard JEDEC (020C)


1

Come diceva @posipiet, no. Tuttavia, i BGA e alcuni altri pacchetti devono essere tenuti asciutti. Ecco perché nella borsa c'è il discendente. Una volta aperta la busta, se aspetti troppo a lungo devi prima cuocerli.


1

Un tipo di chip speciale (o moduli di chip) che sembra che altre persone non abbiano elencato sono quelli che hanno altre "cose" integrate al loro interno, come: 1) batteria all'interno di SRAM con batteria, 2) cristalli all'interno -orologi, 3) Optoisolatori (non sono sicuri se invecchiano nel tempo sullo scaffale). Nel caso della batteria, l'evidente esaurimento della batteria nel tempo è un problema, e il caso del cristallo è che l'invecchiamento del cristallo può cambiare nel tempo perdendo così la precisione.


0

I circuiti integrati sono realizzati con un pezzo di silicio monocristallino drogato con P o N in aree adiacenti selezionate per creare giunzioni. I doping tipici sono di un atomo "estraneo" in 1000 atomi di Si. Se prendi 1 litro d'acqua in un barattolo e metti due gocce di colore (diciamo uno rosso e uno nero) dopo un certo periodo di tempo, il colore si diffonderà su tutto il barattolo e si vedrà una sorta di uniforme colore marrone. Quella quantità di tempo passa linearmente con il tempo ed esponenzialmente con la temperatura. Quindi, se conservi i tuoi IC di ricambio in frigorifero a -18 ° C, la loro durata sarà esponenzialmente più lunga.

Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.