绝对最大额定值的定义是什么?是否因制造商而异?
绝对最大额定值的定义是什么?
因此,简短的故事是绝对最大额定值的定义确实因制造商而异。
大多数(抽样的)制造商都会给出此警告的变体:
超出绝对最大额定值下所列的应力可能会对器件造成永久性损坏。
然后继续告诉您,这可能会随着时间的推移而发生:
暴露于绝对最大额定值
长时间的条件可能会影响设备的可靠性。
如果国际标准在这里起到任何作用,那就是 IEC60134,它“标准化”了绝对最大额定值的定义:
IEC60134 第 4 段:绝对最大额定值系统 本节规定:
“绝对最大额定值是适用于任何指定类型的电子设备的操作和环境条件的极限值,由其公布的数据定义,在最坏的可能条件下不应超过该值。
这些值由设备制造商选择,以提供设备可接受的可维护性,不对设备变化、环境变化以及由于所考虑的设备和所有其他电子设备的特性变化而导致的操作条件变化的影响负责设备中的设备。”
这是它变得非常无聊的地方,但我把它扔了比较
Analog 表示,他们的绝对最大额定值不会立即杀死零件,但会随着时间的推移而降低:
高于绝对最大额定值所列的应力可能会对器件造成永久性损坏。这只是一个压力等级;设备在这些或任何其他条件下的功能操作高于本规范的操作部分所示的条件是不暗示的。长时间暴露于绝对最大额定值可能会影响设备功能。
他们还说,他们的许多芯片都基于其工艺。
可施加到运算放大器的最大电源电压由制造工艺决定。它指的是瞬时值,而不是平均值或最终值。Analog Devices, Inc. 的低压 CMOS 运算放大器通常限制在 6 V,而高压双极器件则限制在 36 V。
凌力尔特给出了标准的警告和可靠性:
超出绝对最大额定值下所列的应力可能会对器件造成永久性损坏。长时间暴露于任何绝对最大额定值条件下可能会影响器件的可靠性和使用寿命。
Maxim Electronics 给出了标准警告,它会影响可靠性:
超出“绝对最大额定值”下所列的应力可能会对器件造成永久性损坏。这些只是应力额定值,不暗示器件在这些或超出规范操作部分中指示的任何其他条件下的功能操作。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。
德州仪器也是一样:
超出绝对最大额定值所列的应力可能会对器件造成永久性损坏。这些只是应力额定值,不暗示器件在这些条件或超出推荐工作条件下指示的任何其他条件下的功能操作。长时间暴露在绝对最大额定条件下会影响设备的可靠性。
例外是 Rohm,他们说你永远不能超过额定值,否则你会造成损坏:
绝对最大额定值是永远不应超过的条件,即使是暂时的。例如,提供超过最大额定值的电压和/或在温度范围之外的环境中使用可能会导致 IC 特性劣化甚至损坏。
资料来源:罗姆绝对最大额定值
半导体制造和规格并不准确,其中涉及概率因素。根据某些定义,任何组件类型都会有一系列值“爆炸”。
用户分为三大类,他们对组件故障所涉及的风险有不同的解释。
有“无风险”组,如汽车、军事、航空、医疗。
有“合理的商业风险”群体,大多数工业和商业制造商,以及只想制造出能持续工作的东西的爱好者。
然后是“把它调大,直到它爆炸,然后稍微退后一点”超频者和特斯拉线圈制造商,他们知道自己在做什么,对他们来说,组件故障是正常工作范围的一部分。
AMR,绝对最大额定值,适用于前两组。
如果您希望您的东西继续正常工作,那么请计划将所有参数保留在 AMR 中。如果您推荐的导轨电压为 15v,而 AMR 为 18v,则将您的导轨撬棒设置为 17v。你可能有一个一直工作在 20v 的 IC,你很幸运。还是它继续工作,是否有一些没有立即明显的退化?如果您计划超过任何 AMR,则计划进行故障查找和更换。
AMR(绝对最大额定值)是一组定义可靠设备操作边界的参数。它们的主要目的是避免制造商的责任。可靠性是根据设备故障的一定概率来制定的,这取决于设备的类别(消费者、工业、汽车、MIL-883、医疗等),通常不向公众披露。
AMR 参数集由设备可靠性工程师为每个产品确定,他们仔细检查整个指定操作条件范围内的所有操作参数,例如机械/热疲劳、电迁移等,并得出数字。然后使用加速老化方法在真实设备样本上验证这组数字。然后技术营销人员捏造这个数字以满足客户的期望并避免潜在的责任。
参数是绝对的,因为它们是在所有参数的最差组合下定义的,在所有工艺角上。因此,如果设备温度保持在或低于标称值,超过最大电压不会杀死它,超过设备工作频率可能会导致设备功能齐全。这就是超频者确实存在的原因。但是,这些相互依赖关系的分布函数通常是未知的,并且需要花费太多的工程精力来确定,因此如果在客户的应用程序中超过某个参数,制造商宁愿放弃任何保证。
对于真正的大客户来说,还有一些谈判的空间。如果假设某个可靠性参数是基于 1,000,000 小时的运行时间(约 100 年)定义的,但客户只计划使用 5 年,则可以更改评级。但是需要特别努力才能提出可靠性 PDF 来确定这一点并批准应用程序。
这里有三个操作区
零件的额定值可分为三个区域:“标称”(或推荐的操作条件)、“非标称”(在推荐的操作条件之外但未超出绝对最大额定值)和“可能出现幻烟”(绝对最大额定值之外) 。
在“标称”区域内,部件按规格操作保证在制造商可接受的故障概率内。我们设计为在此条件范围内运行,因为我们从数据表中知道该部件在该区域内的行为方式。
在“非标称”区域内,该部件将尝试运行,但它可能不符合所有数据表规范,或者可能具有制造商不再认为可接受的缩短寿命。在系统故障恢复或启动和关闭情况期间可能会暂时存在非标称情况,但不应允许持续任何时间长度,因为它们可能会对操作产生影响。
一旦你到达“可能产生魔法烟雾”的点,即 AMR,可靠性问题就会从长期(缩短的寿命)转向短期(它在您的工作台上失败或在客户手中成为婴儿凡人)。显然,保修在这一点上是无效的——像超频者这样不关心保修并且知道他们所承担的风险的人可能会借助额外的魔法烟雾控制手段(例如增强冷却),但是。
并非所有的非标称操作都是相同的
非标称条件有几种不同的可能性,具体取决于您所谈论的零件类型;半导体世界中最常见的那些在下面显示的电压-温度“箱线图”中进行了描述,并且在这里也进行了更详细的解释。
- “开/关(功率斜坡)”区域代表低于最低工作电压的电压。每次您打开或关闭设备时,或由于电源欠压(例如电池没电)都会发生这种情况。无法保证在该区域中的操作:模拟部件通常很难发挥作用,而数字部件如果在该区域停留一段时间就会变得混乱。复位电路(上电、掉电)在数字世界中用于在该区域中保持部件处于已知状态,但它们在非常低的电源电压下有其自身的局限性。
- “冷启动”区域代表过冷条件,低于最低工作温度。尽管由于成本或测试限制,许多部件仍然符合规范,但有些部件(带隙和振荡器因在模拟世界中无法在低温下正确启动而臭名昭著,而 LCD 和其他具有流体学或化学作用的东西在该区域根本无法正常工作)将拒绝在这里正常运行。
- “过压(电源瞬态)”区域表示电源瞬态超过部件的最大工作额定值,但仍可承受。这些通常会缩短使用寿命,但在其他方面都不是问题,并且是由保护装置钳制的较大浪涌的残余物。
- 最后,“热故障(过热保护)”区域表示瞬态过热条件,可通过限流(在模拟部件中)、速度节流(在数字部件中)或简单地通过过热关断来缓解。同样,在这里操作会缩短组件的使用寿命。