Cipler sinif sinif uretiliyor. Bu siniflarin en belirleyici ozellikleri calisma sicakligi araligi.
Gavur yari iletkenin neyini bol koyuyor da cipin calisma sicaklik araligi genisliyor?
Sarabi fazla koyuyor kuffar. ;D
Aslinda hicbirsey yapmiyor (yari iletken ve paketleme anlaminda). Sadece cikan mali test edip ona gore sicaklik araligi belirleyip ayiriyor.
LED lerdeki durumla ayni. Ayni partide uretilen LED lerin hepsinin ayni rengi yakalamasi mumkun degil. Bu yuzden ayirip ona gore satiyorlar. Buna binning deniyor.
https://en.wikipedia.org/wiki/Product_binning
Paketleme aynı olur mu hiç. Hem ısı hem vibrasyon gibi fiziksel etkilere karşı daha dayanıklı kılıflara konuyor, atmosfer üstü ışınımdan etkilenip fonksiyonları kalıcı/geçici olarak bozulmasın diye korumalı imal ediliyor, ticari ürünler gibi milyonlara varan üretimlerde kullanılmadığı gibi düşük adetli üretimlerde ve görev kritik uygulamalarda hata yapma şansı olmayacak kadar kaliteli üretimler söz konusu, ticari-endüstriyel-askeri şeklinde sınıflandırmalara uygun üretimler. Bir askeri ekipmanın tasarım ömrü 40-50 yıldır. Bu süre boyunca mümkün olduğunca az arıza vermesi gerekir. Özellikle silahlardaki (misiller vs) ve uçaklardaki elektronik devre elemanlarının bozulma oranları son derece düşük olmak zorunda ve sürekli yuksek/düşük ısı altında aralıksız çalışabilmeli.
Bununla ilgili özellikle yarıiletkenlerin tarihini özetleyen güzel bir rapor var. 30 lu sayfalarda transistörün keşfi, ilk entegre devrelerin keşfi gibi çalışmaların nereden başladığı ve ne zaman gerçekleştirildiği yazıyor. İngilizce ama güzel bir kaynaktır.
https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/notes/2009/N3318.pdf
Sorudaki askeri kismini atlamisim. :-*
Akeri, uzay gibi fantazik uygulamalar icin "product binning" gecerli degildir.
Benim gördüğüm paketdi. 54xx ile 74xx arasında bariz ağırlık ve kalınlık farkı sözkonusuydu.
Ayrıca paketi ve soğutucusu Altın dan yapılmış logic ler vardı.
Dış etkenleri elektrik ve manyetik etkileri minimuma indiren hatta xray ve uzay ortamında kozmik ışınımlardan etkilenmeyen kılıflar içine konduğunu biliyorum.
Benim kullandığım bir ürün var
AD532 KDx
Altın kaplama Ceramic kılıf
(https://ae01.alicdn.com/kf/HTB1D655KFXXXXX0XXXXq6xXFXXXk/AD532KDZ.jpg)
Fiyatıda kallavi
120 USD
İşlenmiş wafer kalitesi ve paket farklılığı vardır. Commercial ve industrial arasında genelde tek fark işlenmiş wafer kalitesidir.
Ancak medical ve military olduğu zaman paketi de değişir kalitesi de.
Şöyle düşünelim pazardan erik aldınız. Bunların bir kısmı pazarcı tarafından bozuk verilmiş. Erikleri sınıflandıtırsın, bunları çabuk tüketmeli, bunlar eh işte, bunlar dayanır. Çabuk tüketilmek istenen commercial, eh işte ise endüstriyel. Şimdi bu eriklerden uzay istasyonuna götürelim dedik. En iyisini vermeliyiz ve herhalde market poşetiyle veremeyiz. Bunu alıp dezenfekte edip vakumlu poşetle vermemiz lazım. İşte bu da military ya da medikal.
Standart urunler alip , devreyi komple reçineye batırıp cikartin olsun askeri tip. :)
Alıntı yapılan: cezeri - 19 Mayıs 2018, 16:56:52Standart urunler alip , devreyi komple reçineye batırıp cikartin olsun askeri tip. :)
Herhalde ironi yaptınız. Bunun gibi ürünlere bu paraları döken kurumların conformal coating'den bi'haber olduğunu sanmıyorum :)
Datasheetini bulmak bile cok zorken nasil uretildigini nasil ogreneceksiniz
Sadece askeri amacli parcalarin datasheetine ulasmak icin ucretli kurumsal abonelikle ulasilan servisler var bunun yanisira o parcanin esdeger ticari kodunun esdegerini ogrenip bulabiliyorsunuz. 74 serisi lojikler m38xxx seklinde oluyor ornegin. Askeri bir karti hurdadan vs bulursaniz eleman kodlari nedeni ile size birsey ifade etmez ama karsilik koduna ulasirsaniz kolay tabi. Kaplama olayi parcayi askeri tip yapmaz elbette ama kaplama yok sandiginiz kartlarda bile aslinda ozel bir kaplama mevcut. Bazi kartlarin epoksi kaplamasi o kadar saglam ki kart bozuldugunda komple degisir onarilamaz. Bazilari da izopropil alkol ile kosmen temizlenip sonra onarim yapilan yer kaplanir. Piyasada askeri standartlarin bazilarini kapsayan sprey kaplamalar var ben sivilde de hala aliskanlik kullaniyorum. Hicbirsey yapamazsaniz en azindan akrilik vernik bile kisadevrelerden ve nemden koruma sagliyor. Tabi konnektor ve trimpot vs elemanlari maskelemek lazim.
Alıntı yapılan: digiman - 19 Mayıs 2018, 19:53:45Datasheetini bulmak bile cok zorken nasil uretildigini nasil ogreneceksiniz
Bir zamanlar Honeywell-Bull firmasinda calisirken arizalanan bilgisayar ve cevre cihazlarinin kartlarini tamir ediyorduk. Kartlardaki ciplerin hic biri tanidik degildi. Fakat yuzlerce mikrofis filmlerimiz vardi. Her bir mikrofilm belki de binlerce cip adi barindiriyordu.
Kart uzerindeki cipin ustunde atiyorum T1234A gibi bir yazi ile karsilasinca T serisi mikrofisleri sirayla fis okuyucuya yerlestirip ilgili cip kodunu fiste bulur ve karsisinda mesela LM358 yazdigini gorurduk.
Bu fislerin kopyasinin cikartilmasi yayinlanmasi yasakti.
--------------------------------
Sony, Samsung, HP gibi marka olmus firmalarin ev ya da laboratuvar elektronigi cihazlarini uretmek icin aldigi yariletkenler ozel secim olabilir fakat bir otomobil kaportasinin altinda calisacak devrenin uretiminde kullanilacak yariiletkenin ev elektronigi icin uretilmis malzemelerin en kalitelilerinden secilmesi kafama yatmiyor.
Sicaklik cok dustugunde yada cok arttiginda yariiletkenlerde neler oluyor neden calismiyorlar ya da arizalaniyorlar sorusunun cevabi nedir o zaman?
Mesele tamamen içindeki karışım olsa da aslında 50 derece 70 derece filan komik kalıyor.
50 derecelik standart bir ürün ile 70 derecelik sanayi tipi bir ürün arasında en az 2 - 3 kat fiyat farki oluyor.
Halbu ki isi ile düşen direnç değerleri 200 300 derecelerde başlıyor. Bir tane diyot bile 200 derecelerde direnç düşürmeye baslarken ,50 derece diye satılan ürünler gerçekten komik geliyor ve bence tamamen satış tekniği.
Arabistan için ürettiğim ve diş ortamda çalışan devrelerim var. Hava sıcaklığı standart 50 derece ve kabin içi o kadar sıcak oluyor ki plastik ne varsa eriyor. Kablo blandajları dahi eriyince silikon kablo gönderdim.
Aşırı sıcakta tüm devre rf hariç gayet sağlıklı çalışıyor.
Rf de frekans kaydığı için çalışmaması normal, zaten umrumda da değil RF olmasa da olur..
Demem o ki stabil değer olarak 50 derece stabil değer olarak 70 derece diyelim. Ama bu demek değil ki 150 derecede çalışmaz
Elemanların dış ortam çalışma sıcaklık aralığı yarı iletkenin başlangıç ısısını belirliyor. Moleküler bazda yakınlaştığınızda belli bir noktadaki ısı ile o andaki kılıf ısısı arasındaki fark çok daha fazla olabiliyor. Çalışma ısısı yarıiletkenin moleküler yapısını değiştirebildiğinden ve o çip içinde bir noktada (tamamında yada kılıfta değil) anlık yüksek ısılar meydana gelebiliyor. Örneğin bir güç transistörünün soğutucuya bağlantı noktasında ölçüm yapan bir algılayıcı size 100 C gösterirken çipteki ısı 150-200 derece olabilir. Bu ısınma kısa süreli de olabilir, dışarıya yansımayabilir anlık olarak. Örneğin İntel işlemcilerde çok çeşitli noktalarda ısı algılayıcılar tümleştirilmiştir. Bunları okuduğunuzda o işlemci için verilen maksimum kılıf ısısı örneğin 85 derece ise 100 dereceleri geçtiğini programlar ile görebilirsiniz. Uzun dönemli çalışmada bu ısı artışları yarıiletkenin fonksiyonunu bozar. Askeri tip parçalarda yapı kalınlığını yada kullanılan yarıiletkenin tipini farklılaştırıp daha dayanıklı olmasını sağlıyorlar. Net olarak bunu yazan kaynak araştırdım kısıtlı zamanda bulamadım ama böyle olması lazım.
Örneğin zamanında sıklıkla onarımını yaptığım uçak elektroniği cihazlarında gerek modüllerin gerek cihaz şasilerinin soğutulması için çok fazla kanallar ve hızlı hava akışı sağlanır. O modüllerin soğutulması için ne kadar uğraşıldığını aşağıdaki resimde görebilirsiniz. Bunların şasi içinde daha çok modül barındıranlarında iç kanallar da var. Bu kanallardan sıvı bile bir şekilde girse kartlara da ulaşamayacak şekildedir. Resimde orta arkadaki modülüm üzerinde solda hava girişi için yuvarlak ağız var.
(http://www.dbcontrol.com/images/products/dBControl-ECM-transmitters-7x5-RAM-or-ECS-air-cooled-ECM-transmitters-incorporates-Microwave-Power-Module-MPM-2100px.jpg)
Aslında neden çalışmadığı basit.
Entegre içerisindeki transistörler low threshold bölgesinde çalışır. Bu da sistemdeki transistörlerin gürültü seviyesine daha yakın çalışması demektir. Sıcaklıktaki bu değişimler, transistörün transkondüktansı üzerinde değişime neden olur. Bu da hatalı çalışmasına neden olabilir. Lehim yaparken ister istemez entegreler çalışma sıcaklığından çok daha fazlasına maruz kalırlar ancak bozulmazlar. Sadece bu sıcakkıklardayken çalışması doğru olmaz.
kimisi analog kimisinde xc68 kontrolcü var. Genelde motorola ürünleri veya philips ve maxim firmasının komponentleri kullanılmış.
Demek ki zaten piyasada aslında bu ürünler var ancak pahalı diye tercih edilmiyor. Şahsen ven zaten bu markaları kullandigim için bugüne kadar hiç sorun yaşamadım :)
XC68 mcu kullanmadım ama belki bir gün ona da geçeriz.
Alıntı yapılan: cezeri - 20 Mayıs 2018, 06:25:04Mesele tamamen içindeki karışım olsa da aslında 50 derece 70 derece filan komik kalıyor.
50 derecelik standart bir ürün ile 70 derecelik sanayi tipi bir ürün arasında en az 2 - 3 kat fiyat farki oluyor.
Halbu ki isi ile düşen direnç değerleri 200 300 derecelerde başlıyor. Bir tane diyot bile 200 derecelerde direnç düşürmeye baslarken ,50 derece diye satılan ürünler gerçekten komik geliyor ve bence tamamen satış tekniği.
Arabistan için ürettiğim ve diş ortamda çalışan devrelerim var. Hava sıcaklığı standart 50 derece ve kabin içi o kadar sıcak oluyor ki plastik ne varsa eriyor. Kablo blandajları dahi eriyince silikon kablo gönderdim.
Aşırı sıcakta tüm devre rf hariç gayet sağlıklı çalışıyor.
Rf de frekans kaydığı için çalışmaması normal, zaten umrumda da değil RF olmasa da olur..
Demem o ki stabil değer olarak 50 derece stabil değer olarak 70 derece diyelim. Ama bu demek değil ki 150 derecede çalışmaz
Bilgisayarındaki CPU yu 200 derceye ısıtarak çalıştırda görelim o zaman.
Yarı iletkenlerin yük altında olma yada olmama durumları sıcaklığa karşı hasar görüp görmemeleri ile doğru orantılıdır. 300 400 °C ye kadar lehim yapsanızda bozulmayan yarı iletken 150 °C ta elektriksel baskı altında çalışırken bozulabiliyor.
Gerekçesi ise sadece sıcaklık değildir.
1-Yarı iletkenin P ve N yapısına ulaşmasını sağlayan kimyasal iyonizasyon dengesinin aşırı elektrik nedeniyle iflas edip bozulmasıdır.
2-Isınmaya başlayan yarı iletkenin kesim yönündede iletime geçmesi kendi üzerinde oluşan sıcaklığı pozitif yönde ivmesel olarak tetiklenmesi de kristalize yapının iflasına sebep olur.
yöntemlerden birisi
@OptimusPrime ın dediği gibi binning denen eleme yöntemi. bunu günlük kullanımda bilgisayar işlemcilerinde görebiliyorsunuz. adam wafer'ı ürettikten sonra test ediyor, inceliyor, hasarlı olanları daha düşük özellikli olarak ürün gamına ekliyor. Misal 3 çekirdek diye aldığınız işlemci, aslında 4. çekirdeği hasarlı bir 4 çekirdek işlemci olabilir. Olabilir diyorum, çünkü adamlar talebe göre normalde 4 çekirdeği çalışan işlemcinin 1 çekirdeğini kapatıp 3 çekirdek olarakta satabiliyor. Bunu unlock edebilen anakartlar falan var. Bir ara overclock işlerine merak sarmıştım, ordan biliyorum. Burada siz wafer basıldığı zaman üstündeki bütün entegrelerin aynı kalite olduğunu düşünüyorsunuz, ama değil. wafer'ın ortasındaki entegreler dışarda kalanlara göre daha kalitelidir. Birde daha kaliteli ve daha yüksek başarı oranı olan litografi teknikleri var ama kullanımı daha pahalı doğal olarak. Üst sınıf malzemeler için bunlar kullanılıyor olabilir.
ikincisi paketleme. bizim QFN veya BGA olarak aldığım malzemenin ikisinin içinde de aynı entegre(wafer) var aslında, farklılık paketlemede. Standardına göre yapılan paketleme işlemindeki farklılıklarda bu malzemeler arasındaki farkı oluşturan bir diğer etmen. Misal, aerospace standardında radyasyona dayanıklılık için kılıfta buna uygun malzeme eklendiğini biliyorum. Bunun gibi, sıcaklık dayanımı vs. için başka türlü tekniklerle üretim yapılıyordur.