Jaka jest definicja absolutnych maksymalnych ocen?

Jaka jest definicja absolutnych maksymalnych ocen? Czy różni się od producenta do producenta?

Krótko mówiąc, definicja absolutnej maksymalnej oceny różni się w zależności od producenta.

Większość producentów (tych objętych próbą) podaje różne wersje tego ostrzeżenia:

Naprężenia przekraczające wartości wymienione w Absolutnych maksymalnych wartościach znamionowych mogą spowodować trwałe uszkodzenie urządzenia.

Następnie przejdź do informacji, że może się to zdarzyć z czasem:

Narażenie na absolutną maksymalną ocenę

warunki przez dłuższy czas mogą mieć wpływ na niezawodność urządzenia.

Jeśli tutaj międzynarodowe standardy się liczą, to IEC60134, która „standaryzuje” definicję absolutnych maksymalnych ocen:

IEC60134 pkt 4: Bezwzględny system maksymalnej oceny W tej sekcji stwierdzono:

„Bezwzględne maksymalne wartości znamionowe to wartości graniczne warunków pracy i warunków środowiskowych mające zastosowanie do każdego urządzenia elektronicznego określonego typu, zgodnie z jego opublikowanymi danymi, których nie należy przekraczać w najgorszych prawdopodobnych warunkach.

Wartości te są wybierane przez producenta urządzenia, aby zapewnić akceptowalność użytkową urządzenia, nie ponosząc odpowiedzialności za zmiany wyposażenia, zmiany środowiskowe oraz skutki zmian warunków pracy z powodu zmian w charakterystyce rozważanego urządzenia i całej innej elektroniki urządzenia w sprzęcie. ”

Tutaj robi się naprawdę nudno, ale rzuciłem to dla porównania

Analog twierdzi, że ich absolutne maksymalne oceny nie zabiją części natychmiast, ale z czasem ulegną degradacji:

Naprężenia wyższe niż wymienione w kategorii Bezwzględne maksymalne oceny mogą spowodować trwałe uszkodzenie urządzenia. Jest to tylko ocena stresu; funkcjonalne działanie urządzenia w tych lub innych warunkach powyżej warunków wskazanych w części operacyjnej niniejszej specyfikacji nie jest implikowane. Narażenie na bezwzględne maksymalne oceny przez dłuższy czas może mieć wpływ na funkcjonalność urządzenia.

Mówią również na wielu swoich chipach, że oparte są na procesach.

Maksymalne napięcie zasilania, które można przyłożyć do wzmacniacza operacyjnego, zależy od procesu produkcyjnego. Odnosi się do wartości chwilowej, a nie wartości średniej lub końcowej. Niskonapięciowe wzmacniacze operacyjne CMOS firmy Analog Devices, Inc. są zwykle ograniczone do 6 V, podczas gdy dwubiegunowe części wysokiego napięcia są ograniczone do 36 V.

Źródło: Nota aplikacji analogowej MS-2551

Technologia liniowa zapewnia standardowe ostrzeżenie i niezawodność:

Naprężenia przekraczające wartości wymienione w Absolutnych maksymalnych wartościach znamionowych mogą spowodować trwałe uszkodzenie urządzenia. Narażenie na działanie warunków bezwzględnej maksymalnej oceny przez dłuższy czas może wpłynąć na niezawodność i żywotność urządzenia.

Maxim Electronics podaje standardowe ostrzeżenie i wpłynie to na niezawodność:

Naprężenia przekraczające wartości wymienione w „Absolutnych maksymalnych wartościach znamionowych” mogą spowodować trwałe uszkodzenie urządzenia. Są to wyłącznie wartości obciążeniowe i nie implikuje się działania funkcjonalnego urządzenia w tych lub innych warunkach poza tymi wskazanymi w rozdziałach operacyjnych specyfikacji. Narażenie na bezwzględne maksymalne warunki znamionowe przez dłuższy czas może wpłynąć na niezawodność urządzenia.

Texas Instruments jest taki sam:

Naprężenia przekraczające wartości podane w bezwzględnych maksymalnych wartościach znamionowych mogą spowodować trwałe uszkodzenie urządzenia. Są to wyłącznie wartości obciążeniowe i nie implikuje się działania funkcjonalnego urządzenia w tych lub innych warunkach poza wskazanymi w zalecanych warunkach pracy. Narażenie na absolutnie maksymalne warunki znamionowe przez dłuższy czas wpływa na niezawodność urządzenia.

Wyjątkiem jest Rohm, który mówi, że nigdy nie możesz przekroczyć ocen, bo spowoduje to obrażenia:

Bezwzględne maksymalne oceny to warunki, których nigdy nie należy przekraczać, nawet chwilowo. Na przykład dostarczenie napięcia powyżej maksymalnej wartości znamionowej i / lub użycie w środowiskach poza zakresem temperatur może spowodować pogorszenie właściwości układu scalonego, a nawet uszkodzenie.

Źródło: Rohm Absolute Maximum Ratings

Produkcja i specyfikacja półprzewodników nie jest dokładna, istnieje element prawdopodobieństwa. Każdy typ elementu będzie miał rozpiętość wartości, dla których „wysadza” zgodnie z jakąś definicją.

Istnieją trzy szerokie grupy użytkowników, którzy mają różne interpretacje ryzyka związanego z awarią komponentu.

Istnieje grupa „bez ryzyka”, taka jak motoryzacja, wojsko, lotnictwo, medycyna.

Istnieje grupa „uzasadnionego ryzyka komercyjnego”, większość producentów przemysłowych i komercyjnych oraz hobbystów, którzy chcą budować rzeczy, które działają i działają.

Następnie jest grupa „podkręć, aż wybuchnie, a następnie wycofaj trochę” grupę overclockerów i konstruktorów cewek Tesli, którzy wiedzą, co robią, dla których awaria elementu jest częścią normalnej obwiedni działania.

AMR, bezwzględne maksymalne oceny, dotyczą pierwszych dwóch grup.

Jeśli chcesz, aby twoje rzeczy działały bezproblemowo, to planuj zachować wszystkie parametry w AMR. Jeśli zalecane napięcie szyny wynosi 15 V, a AMR to 18 V, ustaw łom szyny na 17 V. Możesz mieć jeden układ scalony, który pracował przy 20v, na szczęście. A może działało dalej, czy nastąpiła jakaś degradacja, która nie była od razu widoczna? Jeśli planujesz przekroczyć jakiekolwiek AMR, to planuj znaleźć awarię i wymienić.

AMR (bezwzględne maksymalne oceny) to zestaw parametrów, które określają granicę niezawodności działania urządzenia. Ich głównym celem jest uniknięcie odpowiedzialności producenta. Niezawodność jest sformułowana w oparciu o pewne prawdopodobieństwo awarii urządzenia, która zależy od klasy urządzenia (konsumenckie, przemysłowe, motoryzacyjne, MIL-883, medyczne itp.) I zwykle nie jest ujawniana publicznie.

Zestaw parametrów AMR jest określany dla każdego produktu przez inżynierów niezawodności urządzeń, którzy dokładnie badają wszystkie parametry operacyjne w całym wyznaczonym zakresie warunków operacyjnych, takich jak zmęczenie mechaniczne / termiczne, elektromigracja itp., I podają liczby. Następnie ten zestaw liczb jest sprawdzany na rzeczywistych próbkach urządzeń przy użyciu metod przyspieszonego starzenia. Następnie techniczni marketingowcy fałszują tę liczbę, aby spełnić oczekiwania klienta i uniknąć potencjalnych zobowiązań.

Parametry są absolutne w tym sensie, że są zdefiniowane w najgorszej kombinacji wszystkich parametrów we wszystkich narożnikach procesu. W związku z tym, jeśli temperatura urządzenia jest utrzymywana na poziomie nominalnym lub niższym, przekroczenie maksymalnego napięcia nie zabiłoby go, a przekroczenie częstotliwości pracy urządzenia może skutkować w pełni funkcjonalnym urządzeniem. Właśnie dlatego istnieją overclockerzy. Jednak funkcja dystrybucji tych współzależności jest zwykle nieznana i określenie jej wymagałoby zbyt dużego wysiłku inżynierskiego, więc producent po prostu woli unieważnić jakąkolwiek gwarancję, jeśli jeden z parametrów zostanie przekroczony w aplikacji klienta.

Dla naprawdę dużych klientów jest miejsce na negocjacje. Jeśli powiedzmy, że jakiś parametr niezawodności został zdefiniowany na podstawie 1 000 000 godzin pracy (~ 100 lat), ale klient planuje tylko 5 lat pracy, ocenę można zmienić. Jednak opracowanie niezawodnego pliku PDF w celu ustalenia tego i zatwierdzenia aplikacji wymaga specjalnego wysiłku.

Istnieją tutaj trzy strefy operacyjne

Wartości znamionowe części można podzielić na trzy strefy: „nominalne” (lub zalecane warunki eksploatacji), „nienormalne” (poza zalecanymi warunkami pracy, ale nie poza bezwzględnymi maksymalnymi wartościami znamionowymi) i „prawdopodobny magiczny dym” ( poza bezwzględnymi maksymalnymi ocenami).

W strefie „nominalnej” gwarantowane jest częściowe działanie zgodnie ze specyfikacjami w granicach dopuszczalnych prawdopodobieństw awarii producenta. Projektujemy, aby działać w tym zakresie warunków, jak wiemy z arkusza danych, w jaki sposób zachowa się część w tej strefie.

W strefach „poza nominalnych” część będzie próbowała działać, ale może nie spełniać wszystkich specyfikacji arkusza danych lub może mieć krótszy okres użytkowania, którego producent nie uważa za akceptowalny. Nominalne warunki mogą występować przejściowo podczas odzyskiwania po awarii systemu lub podczas uruchamiania i zamykania systemu, ale nie powinny istnieć przez dłuższy czas, ponieważ mogą mieć wpływ na działanie.

Po osiągnięciu punktu „prawdopodobnego magicznego dymu”, mianowicie oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe, obawy dotyczące niezawodności zaczynają się od długoterminowego (skróconego okresu użytkowania) do krótkoterminowego (nie działa na ławce lub staje się śmiertelnym śmiertelnikiem w rękach klienta). Oczywiście gwarancja jest w tym momencie nieważna - ludzie tacy jak overclockerzy, którzy nie dbają o gwarancję i znają podejmowane ryzyko, mogą wypchnąć części poza specyfikację za pomocą dodatkowych środków magicznej kontroli dymu (np. chłodzenie).

Nie wszystkie operacje poza nominałem są takie same

Istnieje kilka różnych możliwości warunków poza nominalnych, w zależności od tego, o jakiej części mówisz; najbardziej powszechne w świecie półprzewodników są przedstawione na „wykresie skrzyni” napięcia i temperatury pokazanym poniżej i wyjaśnionym tutaj bardziej szczegółowo.

• Strefa „On / Off (Power Ramp)” reprezentuje napięcia poniżej minimalnego napięcia roboczego. Dzieje się tak za każdym razem, gdy włączasz lub wyłączasz urządzenie lub z powodu awarii zasilania (na przykład z powodu rozładowanej baterii). Działanie w tej strefie nie jest gwarantowane: części analogowe często będą miały trudności z wykonaniem bardzo przydatnych, a części cyfrowe po prostu się zdezorientują, jeśli pozostaną w tej strefie przez dłuższy czas. Obwody resetujące (włączanie, wyłączanie) są używane w świecie cyfrowym do utrzymywania części w znanym stanie podczas przebywania w tej strefie, ale mają one własne ograniczenia przy bardzo niskich napięciach zasilania.
• Strefa „zimnego rozruchu” reprezentuje warunki zbyt zimne , poniżej minimalnych temperatur roboczych. Wiele części nadal spełnia specyfikację tutaj, nawet jeśli nie zostały przetestowane pod tym względem ze względu na koszty lub limity testowe, ale niektóre części (przerwy i oscylatory są notorycznie znane z tego, że nie uruchamiają się prawidłowo w niskich temperaturach w świecie analogowym, podczas gdy LCD i inne rzeczy z płynami lub chemią, które po prostu nie działają dobrze w tej strefie) nie będą działać poprawnie tutaj.
• Strefa „Przepięcie (stan przejściowy zasilania)” reprezentuje stany przejściowe zasilania przekraczające maksymalną znamionową wartość roboczą części, ale nadal możliwe do przeżycia. Zwykle skracają one żywotność, ale poza tym nie stanowią problemu i są pozostałościami większych udarów zablokowanych przez urządzenia ochronne.
• Wreszcie strefa „Usterka termiczna (ochrona przed przegrzaniem)” reprezentuje przejściowe warunki przegrzania, które są łagodzone przez ograniczenie prądu (w częściach analogowych), dławienie prędkości (w częściach cyfrowych) lub po prostu przez wyłączenie z powodu przegrzania. Ponownie, działanie tutaj skraca żywotność komponentu.