| |
 Каков "период полураспада" (максимальная долговечность) современных ИМС?, Аппаратура, работающая по 1000 лет и более непрерывно |
|
|
|
|
 Dec 2 2017, 07:50
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 59
Регистрация: 2-12-17
Пользователь №: 100 464
|
Привет!
Мы знаем, что электронные схемы могут реально проработать очень долго. Наверное столетия очень многие микросхемы могли бы прослужить..
Вот и вопрос: сколько?
Можно ли прикинуть через сколько лет, например, половина экземпляров "такой-то технологии" должна бы выйти из строя? Ведь есть же какие-то принципиальные ограничения у технологии.. Да и физические и химические процессы в микросхемах наверное ограничивают срок их службы? А какие процессы? И насколько ограничивают?
Можно ли создать микросхему микроконтроллера, который проработает 10000 лет?
Например, какая-нибудь "диффузия" или что-то такое, когда атомы P-N переходов начнут друг в друга проникать или еще что.
А может сами пайки каких-то размеров так уязвимы, или чтото еще может быть (мною сейчас не учтенное).
Оно наверняка зависит от технологии кристалла (толщины и пр.)
И оно наверное должно зависеть от количества элементов в схеме, хотя это уже в принципе и не очевидно: сама "старость" может в итоге и не так зависеть от степени интеграции.
_
Есть ли там наглядные известные "критерии оценок"?
Что скажете?
Можно ли в наше время создать электронную аппаратуру, которая гарантированно проработает 1000 (или даже 10000) лет?
Проводились ли такие исследования по надёжности и "старению" элементной базы?
Если да, то где с ними можно ознакомиться?
Сообщение отредактировал Arjun - Dec 2 2017, 07:55
|
|
|
|
|
|
3 страниц 
1 2 3 >
|
 |
Ответов
(1 - 30)
|
|
Dec 2 2017, 10:17
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 011
Регистрация: 8-09-05
Из: спб
Пользователь №: 8 369
|
Цитата(ViKo @ Dec 2 2017, 12:55)  Это у советских инженеров понятия "наработка на отказ" и "выход из строя" слились воедино. Первое измеряется средним временем, когда случается сбой (MTBF). Но после сбоя изделие может работать дальше. А выйти из строя может необратимо. Но и его после ремонта можно продолжить использовать. Топикстартер же спрашивает, когда изделие прекратит функционировать или не будет соответствовать заданным характеристикам вследствие "естественного старения". Оно наступит гораздо позже MTBF. не совсем верная терминология. Отказ - это прекращение выполнения функции. Невосстанавливаемое событие. Сбой - это то событие, когда изделие продолжает выполнять свои функции. Например сбой по каналу передачи приводит к перезапросу данных. И такое событие может наступить в любой момент времени и определяется только уровнем помех в канале и более ничем. И уж никак не связано со старением. И это никак не связано с MTBF. Хотя со временем характеристики приемника могут ухудшиться. Фраза "Но и его после ремонта можно продолжить использовать" - годится только для "восстанавливаемых" изделий, которые могут быть отремонтированы в процессе эксплуотации. Например, горячая замена плат в телефонной станции. А "невосстанавливаемые" изделия после отказа прекращают работать полностью... Правда можно еще сформулировать "частичный отказ". Это когда отказывает часть изделия, но само изделие продолжает функционировать в деградированном состоянии. Например у меня было задание на разработку аппаратуры управления стрелками и светофорами. С вероятностью "опасного отказа" в 10^-12. При этом при отказе одного из каналов вводился в работу холодный резерв и в таком состоянии аппаратура должна была отработать не менее 12 часов.
--------------------
www.iosifk.narod.ru
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 2 2017, 11:36
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 59
Регистрация: 2-12-17
Пользователь №: 100 464
|
Помните же как в фантастических фильмах. Мы прилетаем на какую-то планету. А там осталось оборудование от какой-то древней цивилизации, жившей на этой планете миллионы лет назад. Ну мы его включаем и оно, сука, работает. Сейчас нам такие технологии еще не доступны? Ну чтоб типа капсулу для потомков оставить и чтобы потомки даже через сотни тысяч лет смогли бы включить и посмотреть видео про нашу сегодняшнюю жизнь. Наши технологии пока не позволяют делать такие электронные устройства, которые сохранят работоспособность и через 1000 лет? Или более приземленные потребности. Например мы посылаем челнок к ближайшей звезде. И он будет лететь сотни лет. И нужно чтобы все эти сотни лет электроника продолжала функционировать. Это в наше время возможно? Есть такие технологии? Где про это почитать? Цитата(ViKo @ Dec 2 2017, 13:55) Это у советских инженеров понятия "наработка на отказ" и "выход из строя" слились воедино. Первое измеряется средним временем, когда случается сбой (MTBF). Но после сбоя изделие может работать дальше. А выйти из строя может необратимо. Но и его после ремонта можно продолжить использовать. Топикстартер же спрашивает, когда изделие прекратит функционировать или не будет соответствовать заданным характеристикам вследствие "естественного старения". Оно наступит гораздо позже MTBF. Именно так. Интересуют именно процессы постепенного старения вызванные постепенной диффузией и т.п. Ну вот допустим есть партия исправных микросхем. И её хранят в нормальных условиях. Через какое примерно время половина их них будут не работоспособны?
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 2 2017, 11:37
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 011
Регистрация: 8-09-05
Из: спб
Пользователь №: 8 369
|
Цитата(Arjun @ Dec 2 2017, 14:32) Наши технологии пока не позволяют делать такие электронные устройства, которые сохранят работоспособность и через 1000 лет?
Это в наше время возможно?
Есть такие технологии?
Где про это почитать? Да без проблем. Я как раз сейчас дома на кухне такой блок дорабатываю... Если произведете оплату сегодня, то уже через 10 тыс. лет можете свободно забрать самовывозом... Вам как корпус покрасить? Серо-белый или черный?
--------------------
www.iosifk.narod.ru
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 2 2017, 11:40
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 59
Регистрация: 2-12-17
Пользователь №: 100 464
|
Цитата(Bulaev @ Dec 2 2017, 15:12) Мы в нашем испытательном центре постоянно проводим испытания на безотказность и сохраняемость микросхем. Что конкретно Вас интересует? Механизмы деградации? Они известны. Пробой подзатворного диэлектрика, смещение пороговых уровней, электромиграция. Со временем изменяются параметры как самих транзисторов, так и межсоединений. Очень интересно. А как бы почитать Ваши материалы? Интересует можно ли сделать устройство, которое будет работать 1000 лет? Цитата(iosifk @ Dec 2 2017, 15:37) Да без проблем. Я как раз сейчас дома на кухне такой блок дорабатываю...
Если произведете оплату сегодня, то уже через 10 тыс. лет можете свободно забрать самовывозом...
Вам как корпус покрасить? Серо-белый или черный? Это шутка? Сарказм? А как на самом деле Вы думаете? Пока что наши земные технологии не позволяют делать электронную аппаратуру на полупроводниках, которая проработает сотни и тысячи лет?
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 2 2017, 13:11
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 59
Регистрация: 2-12-17
Пользователь №: 100 464
|
Цитата(ViKo @ Dec 2 2017, 15:51) Что не работает, то не портится. Во всяком случае, портится намного медленнее.  Есть какие-то конкретные цифры? Микросхема может сохранятся 1000 лет? Вообще, есть ли на земном шарике электронные системы в описании которых черным по белому написано "срок службы - не менее 500 лет"?
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 2 2017, 13:28
|
профессиональный дилетант
Группа: Участник
Сообщений: 866
Регистрация: 16-03-06
Из: Шебекино - Лысьва - Тюмень
Пользователь №: 15 292
|
Где-то в интернетах писали о найденной древнешумерской батарейке - мол, добавили воды, и появилось электричество. Включаем, и оно, собака женского рода, работает - не то?  Археологи бают, что те же древние египтяне электричеством не пренебрегали, освещали свои гробницы электрическими лампочками: Египетское электричествоЗа неандертальцев, майя, ацтеков и остров Пасхи не знаю, впрочем - все они, древние цивилизации, плохо кончили, остались лишь иероглифы да иконки на стенах. Может, тоже компьютеры в свое время изобрели, на том и конец им пришел 
--------------------
Скоро дело сказывается, да не скоро сказка делается, или тише будешь - дальше уедешь...   |
|
|
|
|
|
|
|
Dec 2 2017, 14:52
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 59
Регистрация: 2-12-17
Пользователь №: 100 464
|
Цитата(_4afc_ @ Dec 2 2017, 17:54) А вообще уже была тема на этом форуме про то можно ли создать прибор со сроком службы 1000лет... ссылка есть?
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 3 2017, 16:21
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 59
Регистрация: 2-12-17
Пользователь №: 100 464
|
Цитата(_4afc_ @ Dec 2 2017, 23:52) Спасибо! Ознакомился. Но там почти что один оффтоп. Никакой конкретики
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 3 2017, 17:21
|
Профессионал
Группа: Свой
Сообщений: 1 700
Регистрация: 2-07-12
Из: дефолт-сити
Пользователь №: 72 596
|
ну а что вы ожидали?
современная наука убеждает нас в том, что
единичное событие - случайность
случившееся дважды - совпадение
и лишь трижды - закономерность.
т.о. современная наука, для подтверждения срока жизни (причем неважно какого, полупроводникового или нет) устройства, требует, чтобы хотя бы наблюдения (не говоря уже про испытания) были произведены минимум трижды, т.е. требуется промежуток времени в 3000 лет.
предложу вспомнить, когда был изобретен полупроводниковый транзистор.
зы. "искусственное старение" полупроводников предполагает облучение, что не соответствует естественному "комнатному" режиму хранения/эксплуатации, т.е. метод годится для прогноза на десятки, но отнюдь не на сотни или тысячи дет.
--------------------
провоцируем неудовлетворенных провокаторов с удовольствием.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 3 2017, 19:08
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 59
Регистрация: 2-12-17
Пользователь №: 100 464
|
Цитата(x736C @ Dec 3 2017, 23:33) В любом случае, микросхема начинает процесс старения с момента своего появления и в выключенном состоянии. Естественно. Диффузия идет даже если микросхема не работает
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 5 2017, 09:42
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 358
Регистрация: 27-06-06
Из: Новосибирск
Пользователь №: 18 410
|
В даташите на EEPROM AT24C32 пишут, что информация хранится 100 лет. http://www.atmel.com/images/doc0336.pdfА значит и вся остальная обвзяка в микросхеме будет работать как минимум столько же. Смею предположить, что микроконтроллер старой серии с толстым техпроцессом отработает также минимум 100 лет. Можно раз в 100 лет просыпаться, и перезаписывать инфу в резервную микросхему + ECC.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 7 2017, 19:02
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 39
Регистрация: 6-12-11
Пользователь №: 68 698
|
Цитата(Itch @ Dec 5 2017, 12:42) Можно раз в 100 лет просыпаться, и перезаписывать инфу в резервную микросхему + ECC. Осталось только изобрести такой элемент питания, который проработает 100 лет, чтобы в нужный момент прибор проснулся, и дело в шляпе.
|
|
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
