Гидростатическое давление Опции

[Stepanov]

Интересный вопрос всплыл. Как влияет внешнее давление на современные микросхемы?
В частности на МК MSP430 и силовые транзисторы IR. Иными словами. Что будет если мы возьмем устройство (платку) и поместим её в сосуд с маслом (чтобы проблем с замыканиями небыло) в котором создадим давление несколько сотен кг на см2 (десятки МПа).
То что любые пустотелые элементы, кварцы, электролиты, МС в полых корпусах и т.п. схлопнуться - вопросов не вызывает, а вот как поведут себя СМ в пластиковых корпусах - вопрос.

[Stepanov]

Сорри за пампинг.
С прочными корпусами понятно это классика жанра, транзисторы плющит не по деццки это логично, но вот интересно выживают ли МС в пластиковых корпусах? Наверняка же это вопрос изучали. Мы конечно прокачаем плату на соотв давление, и она может даже выдержит, но совсем уж не ясно как долго она сможет выдерживать такие испытания.

[Tanya]

. Мы конечно прокачаем плату на соотв давление, и она может даже выдержит, но совсем уж не ясно как долго она сможет выдерживать такие испытания.

А смысл? Сколько экземпляров Вы собираетесь испытывать? Как долго? Из каждой партии? От всех производителей? И проч. и т.д.
Кое-что можно заранее сказать. На последних партиях от TI на вкладыше имеется надпись - предупреждение.
После промывки не греть резко - а то лопнет.
Когда вы маслом сожмете воздух внутри корпуса, то после сброса давления снаружи, внутри будет некоторое время исходное давление, которое упадет до нуля после вытекания (медленного) масла из корпуса через щели или через образовавшиеся по Вашей воле разломы.
Отсюда вывод - перед заполнением маслом надо долго откачивать. Пробуйте.

[Oldring]

После промывки не греть резко - а то лопнет.

Это потому что скорее всего пластик насыщается водой и потом при нагреве эта вода закипает и пластик лопается. Называется "эффект попкорна". Разные корпуса по-разному чувствительны к этому. Некоторые перед пайкой нужно прогревать если они просто на воздухе полежали и насосались.

[Tanya]

Это потому что скорее всего пластик насыщается водой и потом при нагреве эта вода закипает и пластик лопается. Называется "эффект попкорна". Разные корпуса по-разному чувствительны к этому. Некоторые перед пайкой нужно прогревать если они просто на воздухе полежали и насосались.

Это очень смелое предположение, что в TI выбирается специальный пористый пластик, способный еще и воду адсорбировать в порах - не гидрофобный, а гидрофильный.
Но вода в виде паров, действительно может попасть внутрь по щелям.. рядом с выводами или еще где. Еще надо учесть, что в узких порах вода не наделает бед, а в большой внутренней полости - да.

[Oldring]

Это очень смелое предположение, что в TI выбирается специальный пористый пластик, способный еще и воду адсорбировать в порах - не гидрофобный, а гидрофильный.

Это не смелое предположение, это всего-лишь знакомство с некоторыми стандартами буржуйской электронной промышленности.

http://www.jedec.org/download/search/jstd020D-01.pdf

[Tanya]

Это не смелое предположение, это всего-лишь знакомство с некоторыми стандартами буржуйской электронной промышленности.

http://www.jedec.org/download/search/jstd020D-01.pdf

И что Вам там показалось не так... как я писала? Мы, наверное, разными глазами читаем.
Вы background читали?
А осуждаете.

[Oldring]

И что Вам там показалось не так... как я писала? Мы, наверное, разными глазами читаем.
Вы background читали?
А осуждаете.

Читал, разумеется. И еще даже читал "Terms and Definitions". Что мне показалось не так? То что там речь идет не только про "большую внутреннюю полость". И понятно что водяные пары сами по себе не могут привести в неприятностям - не больше чем обычный воздух внутри. А вот повышенная влажность пластика, приводящая при нагреве к резкому повышению давления этих водяных паров - легко может. Видимо TI прежде чем писать предупреждение протестировал и обнаружил повышенную чувствительность к влажности своих корпусов.

Есть, конечно, корпуса с полостями - но их вообще мыть не рекомендуют, насколько я помню.

[Tanya]

Читал, разумеется. И еще даже читал "Terms and Definitions". Что мне показалось не так? То что там речь идет не только про "большую внутреннюю полость". И понятно что водяные пары сами по себе не могут привести в неприятностям - не больше чем обычный воздух внутри. А вот повышенная влажность пластика, приводящая при нагреве к резкому повышению давления этих водяных паров - легко может. Видимо

Если бы волновала водопоглощательная способность пластика, так эта методика проверки (контроля) и применялась бы к пластику, а не к smd-изделиям. Были бы Вы правы, так сам по себе пластик бы и взрывался - разлетался в мелкий порошок. Вы знаете, что чем тоньше трубочка, тем она прочнее? В смысле максимального внутреннего давления...

[Oldring]

Если бы волновала водопоглощательная способность пластика, так эта методика проверки (контроля) и применялась бы к пластику, а не к smd-изделиям. Были бы Вы правы, так сам по себе пластик бы и взрывался - разлетался в мелкий порошок. Вы знаете, что чем тоньше трубочка, тем она прочнее? В смысле максимального внутреннего давления...

Вы можете предложить другое объяснение эффектам попкорна и деламинирования кристаллов?

Методика, разумеется, применяется к изделию в целом, потому что просто трещины в пластике мало кого волнуют, а если при этом от кристалла отрываются выводы - это уже серьезно с точки зрения нарушения работоспособности всего изделия в целом..

[Tanya]

Вы можете предложить другое объяснение эффектам попкорна и деламинирования кристаллов?

Методика, разумеется, применяется к изделию в целом, потому что просто трещины в пластике мало кого волнуют, а если при этом от кристалла отрываются выводы - это уже серьезно с точки зрения нарушения работоспособности всего изделия в целом..

Думаю, что вода может проникать по капиллярным дефектам или по щелям у выводов в полость внутри. Или засасыватся туда капиллярными силами (у ножек). Потом - попкорн.

[Oldring]

Думаю, что вода может проникать по капиллярным дефектам или по щелям у выводов в полость внутри. Или засасыватся туда капиллярными силами (у ножек). Потом - попкорн.

Ну какая полость у полностью залитого пластиком кристалла?

Да и как это связано в попкорном в кристаллах, которые просто в обычной неосушенной атмосфере при 60% влажности при 30 градусах вне заводской упаковки полежали слишком долго перед сборкой? Откуда в них воде взяться кроме как из обычной атмосферной влажности? А попкорн есть судя по существованию соотвествующих классов чувствительности к влажности - см. таблицу 5-1. Значит, только пластик насасывается, а потом при повышении температуры начинает активно осушаться с повышением давления водяного пара внутрях.

[SM]

Ну какая полость у полностью залитого пластиком кристалла?

Очень пакостная, из-за разного изменения геометрических размеров от температуры у пластика, у металла и у кристалла оно там все "живое". Если взять корпуса -EP (enchanced plastic package, кажется так у TI, military которые), там этого эффекта меньше, но он все равно имеет место быть.

ЗЫ
Может глубоководному товарищу взять кристаллы в виде KGD (known good die), разварить на плату, да залить чем-нить компаундо-резиноподобным? Чтобы плющить было нечего Кристаллу 200 атм. совершенно пофигу (нормальное давление при гибридизации с датчиками - их просто сплющивают - датчики с кристаллами).. Правда хрен его знает, как обеспечить отсутствие воздуха под кристаллом И хрен его знает, будет ли он еще и работать, будучи сплющен в эти 200 атм. А то еще сгибридизируется с компаундом

[Oldring]

Кристаллу 200 атм. совершенно пофигу (нормальное давление при гибридизации с датчиками - их просто сплющивают - датчики с кристаллами)..

После завершения этого процесса гибридизации кристал остается в напряженном состоянии, или давление снимается?

[SM]

После завершения этого процесса гибридизации кристал остается в напряженном состоянии, или давление снимается?

разумеется снимается. Я это привел в пример к тому, что воздействие такого давления не приводит к повреждению структур кристалла. При этом это воздействие хуже, чем гидростатическое, так как направлено в одном направлении, на плоскость кристалла, на его "расплющивание".

[Oldring]

разумеется снимается. Я это привел в пример к тому, что воздействие такого давления не приводит к повреждению структур кристалла. При этом это воздействие хуже, чем гидростатическое, так как направлено в одном направлении, на плоскость кристалла, на его "расплющивание".

В таком случае этот пример не говорит ничего про работоспособность кристалла при высоких давлених. Из примера понятно что кристаллическая решетка не перестраивается, но в принципе могут изменяться электрические свойства полупроводников, как я понимаю. Сейчас в новых процессорах специально используют напряженный кремний для их ускорени, например. То есть без исследований поведения используемых полупроводников при таких давлениях IMHO делать прогнозы работоспособности преждевременно.

[SM]

То есть без исследований поведения используемых полупроводников при таких давлениях IMHO делать прогнозы работоспособности преждевременно.

Не преждевременно. Я просто не имею права больше рассказать из-за NDA. Если пользоваться той оценкой макс. давления, что я приводил, то все д.б. нормально, если это классика КМОП (изоляция - стекло, планаризация всех слоев, металлизация Al, Ti, или TiN, переходные W).

т.е. про силовые транзисторы IR в военном исполнении не слыхивал.

зато:

International Rectifier (IR) is a leading supplier of Power products in Die form. IR's Die Sales Support Team is dedicated to providing the appropriate services in order for our customers to select, test, characterize and mount IR Die quickly and efficiently allowing a fast migration into qualification and production.