Was ist die Definition von absoluten Maximalbewertungen?

Was ist die Definition absoluter Maximalbewertungen? Unterscheidet es sich von Hersteller zu Hersteller?

Kurz gesagt, die Definition der absoluten Maximalbewertung variiert von Hersteller zu Hersteller.

Fast jede Herstellung (von den untersuchten) gibt eine Variation dieser Warnung an:

Spannungen, die über die unter Absolute Maximum Ratings aufgeführten Werte hinausgehen, können das Gerät dauerhaft beschädigen.

Dann sagen Sie Ihnen, dass dies im Laufe der Zeit passieren kann:

Exposition gegenüber absoluter Maximalbewertung

Bedingungen für längere Zeiträume können die Zuverlässigkeit des Geräts beeinträchtigen.

Wenn internationale Standards für irgendetwas hier zählen, ist IEC60134, das die Definition der absoluten Maximalbewertungen "standardisiert":

IEC60134 Absatz 4: Absolutes Maximalbewertungssystem In diesem Abschnitt heißt es:

„Absolute Maximalwerte sind Grenzwerte für Betriebs- und Umgebungsbedingungen, die für jedes elektronische Gerät eines bestimmten Typs gelten, wie in den veröffentlichten Daten definiert, und die unter den schlechtesten wahrscheinlichen Bedingungen nicht überschritten werden sollten.

Diese Werte werden vom Gerätehersteller ausgewählt, um eine akzeptable Wartungsfreundlichkeit des Geräts zu gewährleisten. Dabei werden keine Verantwortung für Geräteänderungen, Umgebungsänderungen und die Auswirkungen von Änderungen der Betriebsbedingungen aufgrund von Änderungen der Eigenschaften des betreffenden Geräts und aller anderen elektronischen Geräte übernommen Geräte in der Ausrüstung. "

Hier wird es wirklich langweilig, aber ich habe das zum Vergleich angeführt

Analog sagt, dass ihre absoluten Maximalwerte das Teil nicht sofort töten, sondern sich mit der Zeit verschlechtern werden:

Spannungen, die über den unter Absolute Maximalwerte aufgeführten Werten liegen, können das Gerät dauerhaft beschädigen. Dies ist nur eine Stressbewertung. Der Funktionsbetrieb des Geräts unter diesen oder anderen Bedingungen, die über den im Betriebsabschnitt dieser Spezifikation angegebenen Bedingungen liegen, ist nicht impliziert. Die Exposition gegenüber absoluten Maximalwerten über längere Zeiträume kann die Gerätefunktionalität beeinträchtigen.

Sie sagen auch auf vielen ihrer Chips, dass sein Prozess basiert.

Die maximale Versorgungsspannung, die an einen Operationsverstärker angelegt werden kann, wird durch den Herstellungsprozess bestimmt. Es bezieht sich auf den Momentanwert, nicht auf den Durchschnitts- oder Endwert. Niederspannungs-CMOS-Operationsverstärker von Analog Devices, Inc. sind typischerweise auf 6 V begrenzt, wohingegen bipolare Hochspannungsanteile auf 36 V begrenzt sind.

Quelle: Analoge App Hinweis MS-2551

Die lineare Technologie bietet eine Standardwarnung und Zuverlässigkeit:

Spannungen, die über die unter Absolute Maximum Ratings aufgeführten Werte hinausgehen, können das Gerät dauerhaft beschädigen. Wenn das Gerät über einen längeren Zeitraum einer absoluten Maximalbewertung ausgesetzt wird, kann dies die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Geräts beeinträchtigen.

Maxim Electronics gibt die Standardwarnung aus und weist darauf hin, dass dies die Zuverlässigkeit beeinträchtigt:

Spannungen, die über die unter „Absolute Maximalwerte“ aufgeführten Werte hinausgehen, können das Gerät dauerhaft beschädigen. Dies sind nur Spannungswerte, und der Funktionsbetrieb des Geräts unter diesen oder anderen Bedingungen, die über die in den Betriebsabschnitten der Spezifikationen angegebenen Bedingungen hinausgehen, ist nicht impliziert. Die Exposition gegenüber absoluten maximalen Nennbedingungen über einen längeren Zeitraum kann die Zuverlässigkeit des Geräts beeinträchtigen.

Texas Instruments ist das gleiche:

Spannungen, die über die unter den absoluten Höchstwerten angegebenen Werte hinausgehen, können das Gerät dauerhaft beschädigen. Dies sind nur Belastungswerte, und der Funktionsbetrieb des Geräts unter diesen oder anderen Bedingungen, die über die unter den empfohlenen Betriebsbedingungen angegebenen Bedingungen hinausgehen, ist nicht impliziert. Die längere Exposition gegenüber Bedingungen mit absoluter Maximalbewertung wirkt sich auf die Zuverlässigkeit des Geräts aus.

Die Ausnahme ist Röhm und sie sagen, dass Sie die Bewertungen nie überschreiten können oder dass Sie Schaden verursachen:

Absolute Maximalwerte sind Bedingungen, die auch vorübergehend nicht überschritten werden dürfen. Beispielsweise kann das Liefern einer Spannung über der maximalen Nennleistung und / oder die Verwendung in Umgebungen außerhalb des Temperaturbereichs zu einer Verschlechterung der IC-Eigenschaften oder sogar zu Schäden führen.

Quelle: Rohm Absolute Maximum Ratings

Die Herstellung und Spezifikation von Halbleitern ist nicht genau, es handelt sich um ein Wahrscheinlichkeitselement. Jeder Komponententyp hat eine Streuung von Werten, für die er gemäß einer Definition "explodiert".

Es gibt drei große Benutzergruppen, die das mit dem Ausfall von Komponenten verbundene Risiko unterschiedlich interpretieren.

Es gibt die Gruppe ohne Risiko, wie Automobil, Militär, Luftfahrt, Medizin.

Es gibt die Gruppe „angemessenes kommerzielles Risiko“, die meisten Industrie- und Handelshersteller sowie Hobbyisten, die nur Dinge bauen wollen, die funktionieren und weiterarbeiten.

Dann gibt es die Gruppe von Overclockern und Tesla-Spulenherstellern, die wissen, was sie tun und für die ein Komponentenausfall Teil des normalen Betriebsbereichs ist.

AMRs, Absolute Maximum Ratings, gelten für die ersten beiden Gruppen.

Wenn Sie möchten, dass Ihre Daten problemlos weiter funktionieren, sollten Sie alle Parameter in den AMRs beibehalten. Wenn Ihre empfohlene Schienenspannung 15 V und der AMR 18 V beträgt, stellen Sie Ihre Schienenbrechstange auf 17 V ein. Möglicherweise haben Sie einen IC, der bei 20 V weitergearbeitet hat. Oder funktionierte es weiter, gab es eine Verschlechterung, die nicht sofort erkennbar war? Wenn Sie AMRs überschreiten möchten, planen Sie die Fehlersuche und den Austausch.

Die AMR (Absolute Maximum Ratings) sind eine Reihe von Parametern, die die Grenze für zuverlässige Geräteoperationen definieren. Der Hauptzweck von ihnen ist es, die Haftung des Herstellers zu vermeiden. Die Zuverlässigkeit wird in Bezug auf eine bestimmte Wahrscheinlichkeit eines Geräteausfalls formuliert, die von der Klasse des Geräts abhängt (Verbraucher, Industrie, Automobil, MIL-883, Medizin usw.) und normalerweise nicht öffentlich bekannt gegeben.

Der Satz von AMR-Parametern wird für jedes Produkt von Technikern für Gerätezuverlässigkeit festgelegt, die alle Betriebsparameter über den gesamten festgelegten Bereich von Betriebsbedingungen wie mechanische / thermische Ermüdung, Elektromigration usw. sorgfältig untersuchen und Zahlen erstellen. Dann wird dieser Satz von Zahlen an realen Geräteproben unter Verwendung beschleunigter Alterungsmethoden validiert. Dann fummeln technische Marketingmitarbeiter an dieser Zahl herum, um die Erwartungen der Kunden zu erfüllen und potenzielle Verbindlichkeiten zu vermeiden.

Die Parameter sind absolut in dem Sinne, dass sie unter der schlechtesten Kombination aller Parameter über alle Prozessecken definiert sind. Wenn eine Gerätetemperatur auf oder unter dem Nennwert gehalten wird, wird sie durch Überschreiten der maximalen Spannung nicht zerstört, und das Überschreiten der Betriebsfrequenz des Geräts kann zu einem voll funktionsfähigen Gerät führen. Deshalb gibt es Overclocker. Die Verteilungsfunktion dieser Abhängigkeiten ist jedoch normalerweise unbekannt und würde zu viel technischen Aufwand erfordern, um sie zu bestimmen. Daher zieht es ein Hersteller einfach vor, jegliche Garantie aufzuheben, wenn einer der Parameter in der Anwendung des Kunden überschritten wird.

Für wirklich große Kunden gibt es Raum für Verhandlungen. Wenn beispielsweise ein Zuverlässigkeitsparameter basierend auf 1.000.000 Betriebsstunden (~ 100 Jahre) definiert wurde, der Kunde jedoch nur 5 Dienstjahre plant, kann die Bewertung geändert werden. Es ist jedoch ein besonderer Aufwand erforderlich, ein zuverlässiges PDF zu erstellen, um dies festzustellen und den Antrag zu genehmigen.

Hier gibt es drei Betriebszonen

Die Bewertungen eines Teils können in drei Zonen unterteilt werden: "nominal" (oder empfohlene Betriebsbedingungen), "nicht nominal" (außerhalb der empfohlenen Betriebsbedingungen, jedoch nicht außerhalb der absoluten maximalen Bewertungen) und "magischer Rauch wahrscheinlich" ( außerhalb der absoluten Maximalwerte).

Innerhalb der "nominalen" Zone wird ein Teilbetrieb gemäß den Spezifikationen innerhalb der vom Hersteller akzeptablen Ausfallwahrscheinlichkeiten garantiert. Wir planen, innerhalb dieses Bereichs von Bedingungen zu arbeiten, da wir aus dem Datenblatt wissen, wie sich das Teil innerhalb dieser Zone verhält.

Innerhalb der "nicht nominalen" Zonen versucht das Teil zu arbeiten, erfüllt jedoch möglicherweise nicht alle Datenblattspezifikationen oder hat eine verkürzte Lebensdauer, die der Hersteller nicht mehr für akzeptabel hält. Während der Wiederherstellung von Systemfehlern oder beim Starten und Herunterfahren können vorübergehend nicht nominelle Bedingungen vorliegen, die jedoch nicht für längere Zeit bestehen bleiben sollten, da sie sich auf den Betrieb auswirken können.

Sobald Sie den Punkt "Magischer Rauch wahrscheinlich" erreicht haben, nämlich die AMRs, gehen die Zuverlässigkeitsbedenken von langfristig (verkürzte Lebensdauer) zu kurzfristig (es fällt auf Ihrer Bank aus oder wird in den Händen des Kunden zum Säuglingssterblichen). Offensichtlich ist die Garantie an dieser Stelle nichtig - Leute wie Overclocker, die sich nicht um die Garantie kümmern und die Risiken kennen, die sie eingehen, können Teile mit Hilfe zusätzlicher magischer Rauchschutzmittel (wie z. B. Augmented) außerhalb der Spezifikation schieben Kühlung).

Nicht alle nicht nominellen Vorgänge sind gleich

Es gibt verschiedene Möglichkeiten für nicht nominelle Bedingungen, je nachdem, um welche Art von Teil es sich handelt. Die in der Halbleiterwelt am häufigsten vorkommenden sind in dem unten gezeigten Spannungs-Temperatur- "Box-Plot" dargestellt und werden hier ebenfalls ausführlicher erläutert.

• Die Zone "Ein / Aus (Leistungsrampe)" repräsentiert Spannungen unterhalb der minimalen Betriebsspannung. Dies geschieht jedes Mal, wenn Sie das Gerät ein- oder ausschalten, oder aufgrund eines Stromausfalls (z. B. aufgrund einer leeren Batterie). Der Betrieb in dieser Zone kann nicht garantiert werden: Analoge Teile haben oft Schwierigkeiten, viel Nützliches zu tun, und digitale Teile werden einfach verwirrt, wenn sie längere Zeit in dieser Zone bleiben. Rücksetzschaltungen (Einschalten, Brown-Out) werden in der digitalen Welt verwendet, um Teile in dieser Zone in einem bekannten Zustand zu halten, haben jedoch ihre eigenen Einschränkungen bei sehr niedrigen Versorgungsspannungen.
• Die Zone " Kaltstart " repräsentiert übermäßig kalte Bedingungen unterhalb der Mindestbetriebstemperaturen. Viele Teile werden hier noch den Spezifikationen entsprechen, obwohl sie aus Kosten- oder Testgründen nicht darauf getestet wurden, aber einige Teile (Bandlücken und Oszillatoren sind dafür berüchtigt, dass sie in der analogen Welt bei niedrigen Temperaturen nicht richtig starten, während LCDs und andere Dinge mit Fluidik oder Chemie funktionieren in dieser Zone einfach nicht gut) werden sich hier weigern, richtig zu funktionieren.
• Die Zone "Überspannung (Versorgungstransient)" repräsentiert Versorgungstransienten, die über der maximalen Betriebsleistung des Teils liegen und dennoch überlebensfähig sind. Diese verkürzen normalerweise die Lebensdauer, sind aber ansonsten kein Problem und sind Überreste größerer Überspannungen, die durch Schutzvorrichtungen geklemmt werden.
• Schließlich repräsentiert die Zone "Thermischer Fehler (Übertemperaturschutz)" vorübergehende Übertemperaturbedingungen, die durch Strombegrenzung (in analogen Teilen), Geschwindigkeitsdrosselung (in digitalen Teilen) oder einfach durch eine Übertemperaturabschaltung entlastet werden. Auch hier verkürzt der Betrieb die Lebensdauer der Komponenten.