Les circuits intégrés ont-ils une durée de vie?


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Je comprends que de nombreux composants, tels que les condensateurs électrolytiques ( les condensateurs électrolytiques ont-ils une durée de vie limitée? ), Ont-ils une durée de vie limitée s'ils ne sont pas utilisés. D'autres composants, tels que les résistances au carbone, ont tendance à changer les valeurs au fil du temps lorsqu'ils sont assis sur l'étagère.

Ce que j'aimerais savoir, c'est si les circuits intégrés ont également une durée de vie limitée et si oui, certains types souffrent-ils plus que d'autres?


Anecdotique (donc commentaire, pas de réponse): j'ai récemment remplacé certains amplificateurs opérationnels défaillants dans un préampli guitare de 25 ans. Ironiquement, les tubes 12AX7 d'origine yougoslave fonctionnent toujours bien (je les ai quand même remplacés, mais je les ai cachés car ils sont des unités de travail).
Kaz

Réponses:


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Les circuits intégrés en tant que tels n'ont pas de durée de conservation, comme le lait, etc. Ils vieillissent sur l'étagère, cependant, mais généralement pas aussi vite que lorsqu'ils sont utilisés. Ce qui se passe, c'est que vous avez une probabilité croissante que les circuits intégrés soient morts lorsqu'ils ne sont pas emballés ou meurent plus tôt lorsqu'ils sont utilisés.

L'oxydation, le rayonnement (naturel et artificiel) et la dégradation chimique du diélectrique, et probablement plusieurs autres aspects, dégradent les circuits intégrés au fil du temps.

L'effet de ces influences dépend en grande partie du processus de fabrication et de la qualité du CI. Un CI bien fait peut être moins sujet à l'oxydation, par exemple. Les CI plus anciens (alias des structures plus grandes) ont plus de matière à ronger. Certains circuits intégrés ont des diélectriques qui peuvent être plus sujets au vieillissement. Les circuits intégrés modernes semblent être construits avec des diélectriques plus fins mais plus robustes.

Tout compte fait, le vieillissement grâce à la technologie signifie plus. J'ai un 74ls00 qui fonctionne parfaitement et qui a plus de 30 ans dans un appareil qui est généralement éteint. Vais-je l'utiliser pour construire quelque chose aujourd'hui? Probablement pas.

Mais là encore, du point de vue du musée, il est très important de savoir comment préserver les circuits intégrés: sécher avec un dessiccant, dans un conteneur métallique qui n'est pas radioactif semble être le meilleur pari.

Voir Vieillissement des circuits intégrés


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Une puce 74xx âgée de trente ans est susceptible d'avoir des broches recouvertes d'une soudure à base de plomb, ce qui, je pense, aurait une durée de vie bien meilleure dans l'air normal qu'une puce typique fabriquée aujourd'hui.
supercat

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Les circuits intégrés ont une durée de vie limitée, mais cela n'a pas grand-chose à voir avec la matrice. Il s'agit plutôt de la soudabilité des broches. Ceux-ci sont revêtus et le revêtement s'oxyde avec le temps, ce qui entraînerait une mauvaise soudure. Pour les quantités de production, vos circuits intégrés peuvent être livrés dans des plateaux emballés sous vide avec une date «à utiliser avant», généralement de quelques mois à un an à l'avenir.


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Pour les utilisations professionnelles, c'est-à-dire le brasage par refusion, l'absorption d'humidité par l'emballage est également une préoccupation, pas seulement l'oxydation et la corrosion du placage. Le plastique IC moderne absorbe l'humidité de l'air, et s'il est refondu sans recuire cette humidité, il bouillira dans le plastique, se dilatera et finira par fissurer le boîtier.
Mike DeSimone

@Mike - bonne observation
stevenvh

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Oublié de mentionner: le terme de l'industrie pour cela est "sensibilité à l'humidité" , et il est couramment indiqué sur les sacs antistatiques que les pièces sont expédiées.
Mike DeSimone

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La pression de vapeur de Mike peut réduire les liens du fil d'or sur les coussinets avant que des signes de fissures ne se manifestent. Ce qui en fait un SILENCIEUX KILLER pour ignorer les avertissements de stockage sur les circuits intégrés. L'effet pop-corn peut briser la liaison du fil d'or, puis se détendre et prendre contact et se casser plus tard sur le terrain pour une manipulation ou une vibration.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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Cela dépend de l'emballage du CI, si le CI est MSL1 (Moisture Sensitivity Level 1), la durée de conservation est illimitée. Voir les normes JEDEC (020C)


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Comme l'a dit @posipiet, non. Cependant, les BGA et certains autres packages doivent être conservés au sec. C'est pourquoi il y a de la descente dans le sac. Une fois le sac ouvert, si vous attendez trop longtemps, vous devez d'abord les faire cuire.


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Un type de puces spéciales (ou modules de puces) que les autres personnes n'ont pas répertorié sont celles qui ont d'autres "choses" intégrées à l'intérieur, telles que: 1) une batterie à l'intérieur de certaines SRAM alimentées par batterie, 2) des cristaux à l'intérieur de vrais -horloges, 3) opto-isolateurs (je ne sais pas s'ils vieillissent avec le temps sur l'étagère). Dans le cas de la batterie, la vidange évidente de la batterie au fil du temps est un problème, et le cas du cristal est le vieillissement du cristal peut changer au fil du temps perdant ainsi la précision.


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Les circuits intégrés sont fabriqués à partir d'un morceau de silicium monocristallin qui a été dopé P ou N dans des zones sélectionnées afin de réaliser des jonctions. Les dopages typiques sont d'un atome "étranger" sur 1000 atomes de Si. Si vous prenez un litre d'eau dans un pot et mettez deux gouttes de couleur (disons une rouge et une noire) après un certain temps, la couleur se diffusera partout dans le pot et une sorte de couleur brune uniforme sera visible. Cette quantité de temps va linéairement avec le temps et exponentiellement avec la température. Donc, si vous conservez vos circuits intégrés de rechange dans un réfrigérateur à -18 ° C, leur durée de conservation sera exponentiellement plus longue.

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