Каков "период полураспада" (максимальная долговечность) современных ИМС?, Аппаратура, работающая по 1000 лет и более непрерывно Опции

[Arjun]

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

[ViKo]

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.

[iosifk]

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.