各位专家:
应用中是否存在频繁对器件进行电源循环的任何问题、例如应用寿命中的3、000万次?
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各位专家:
应用中是否存在频繁对器件进行电源循环的任何问题、例如应用寿命中的3、000万次?
Simon:我是支持此产品系列的可靠性工程师。
有关下电上电的讨论主要来自我们的汽车器件、其中 AEC-Q100修订版 H 对此提供了一些介绍性信息。 在其附录中、它有一个用于54、000个周期的功率循环的传统汽车任务剖面示例。 假设在15年内每天有10个电源周期、因此值为54K。
这种影响是热循环的建模、其中热循环在系统自热期间从环境温度变为内部结温。 这些被视为"冷启动"。 这种影响是每次 IC 打开时 IC 与封装内部互连(通常是接合线或倒装芯片凸点)所受的压力。 AEC-Q100中的示例 包括每次冷启动的 Δ T 假设为76C。 IE/每次54K x 76C 增量。 (TI 认为76C 是非常激进的配置文件、尤其是处理器类型的器件。 此外、许多汽车任务剖面每天的冷启动次数较少-有人说3)
随着汽车中 ECO 周期的出现、其他客户应用已与 TI 共享了电源循环信息。 ECO 循环是指在交通信号灯停止时发动机关闭、但在按下挡板时打开。 通常、除了热循环曲线中的冷启动外、我们还会看到 ECO 周期。 需要注意的一点是、每个 ECO 周期的关断时间相对较短、这意味着 IC 没有太多时间冷却至外部环境。 这被视为"热启动"、与冷启动的较大 Δ T 相比、每个周期的 Δ T 可能只有几度。 我们看到一些客户告诉我们、他们将执行~50万个 ECO 周期的小增量 T 和10、000个冷启动但更大的增量 T
虽然我没有看到对3、000万个电源周期的请求太多、但对于 IC 互连而言、以小 Δ T 启动的数百万个热启动可能会产生相对较好的影响。 用于评估互连的可靠性模型称为 Coffin Manson。 这将使 TI 可靠性温度循环(在本例中为-65C 至150C x 500周期)与您的应用案例进行降级。 (如果您正在执行此操作、请对金属间键合线使用4的阶乘)。
我上面提到的只是热循环方面。 另一个需要考虑的因素是电源定序、以确保其遵循 TI 数据表中的建议、并考虑在每个电源周期期间您的应用中可能发生的任何电压过冲。 在您的情况下、您必须考虑它将发生3、000万次、如果在较长的脉冲时间内出现明显的过冲电压、它可能会产生施加电压应力的累积效应。 第5.1节1绝对最大额定值将此范围排除、其中器件在有限暴露条件下可承受高于建议运行条件的更高电压、但它建议"长时间暴露在绝对最大额定值条件下可能会影响器件的可靠性"。