Ursache fuer Defekt...

  • Thread starter Hans-Juergen Schneider
  • Start date
Am 09.05.2020 um 19:47 schrieb Helmut Schellong:
On 05/09/2020 18:23, Kurt wrote:
Am 09.05.2020 um 15:55 schrieb Helmut Schellong:
On 05/09/2020 10:21, Hans-Juergen Schneider wrote:

Generell steigt die Fehlerwahrscheinlichkeit
mit jeder vorhandenen Lötstelle.
Redundante Lötstellen und reine Befestigungslötungen sind nicht gemeint.
Deshalb ist ein IC mit 8 Pins sicherer als dessen Innenschaltung
diskret aufgebaut mit 350 Lötstellen.
Desweiteren ist ein IC nur 1 Bauelement.


Ist es nicht, beim IC \"brechen\" die Hableiterübergänge wenn sie oft
genug gestresst werden.
Jede Temperaturänderung bedeutet eine mechanische Belastung derselben.

Lässt sich indirekt mit den gestressten Lötstellen vergleichen.

Das gilt für 150 diskrete Halbleiter-Bauelemente (statt 1 IC) ebenso.
Im IC befindet sich 1 Chip.
Diskret sind das z.B. 150 Chips plus die passiven BE.
Alle diese BE werden thermisch gestreßt.

Ich wundere mich ziemlich über diese Entgegnung.
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Jede Temperaturänderung ist Stress für Bauteile, egal welcher Art.
Sind es Transistoren dann besteht jedes davon aus drei Schichten und
somit zwei Übergängen unterschiedlichen Materials pro Bauteil.

Ob, und wieweit sich thermische Änderungen auf das Bauteil, die
Stresswirkung der Berührungsstellen der einzelnen Schichten, nachteilig
auswirken hängt von der Anzahl der Änderungen und deren Intensität ab.
Bleibt das Bauteil \"kühl\" und geht die Änderung langsam ist der Stress
gering.

Wird ein IC/Bauteil einmal erwärmt/abgekühlt ist das zweimal
mechanischer Stress.
Passiert das oft dann ist es mehrmaliger Stress.
Entsprechend ist der mechanische Verschleiss.
Ja es ist mechanischer Verschleiss, die Bauteile gehen kaputt, ihre
\"Schichtung\" bricht.
Ähnlich dem was mit der Lötstelle passiert wenn das Bauteil oberhalb bei
jeder Erwärmung/Abkühlung daran drückt und zieht.

Ob die Bauteile nun einzeln auf einer Platine stecken, oder gemeinsam in
einem IC, ist nicht entscheidend.
Je öfter und stärker die Temperatur wechselt desto öfter werden sie
gestresst, desto schneller geht das/die Bauteile kaputt.

Die Lebensdauer von Halbleitern hängt nur zum Teil von dessen
Betriebstemperatur ab, sondern auch, und das wohl überwiegend, von
dessen \"erfahrenen\" Temperaturzyklen.

Kurt
 
Helmut Schellong schrieb:
Ich wundere mich ziemlich über diese Entgegnung.
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Mich nicht wirklich.

Kurt ist seit einiger Zeit jenseits von Gut und Böse.
Er entwickelt sich rückwärts, im Moment ist er bei
der Äthertheorie von 1895.

Das die Grundlage der monolithischen Schaltungen der
mehrfachdiffundierte Planartransistor ist, hat er nicht
gerafft. Und dass solche Transistoren seit dem einen
oder andern Jahrzehnt auch in den diskreten Bauteilen
verwendet werden, wohl auch nicht.

--
mfg Rolf Bombach
 
Helmut Schellong schrieb:
Ich wundere mich ziemlich über diese Entgegnung.
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Mich nicht wirklich.

Kurt ist seit einiger Zeit jenseits von Gut und Böse.
Er entwickelt sich rückwärts, im Moment ist er bei
der Äthertheorie von 1895.

Das die Grundlage der monolithischen Schaltungen der
mehrfachdiffundierte Planartransistor ist, hat er nicht
gerafft. Und dass solche Transistoren seit dem einen
oder andern Jahrzehnt auch in den diskreten Bauteilen
verwendet werden, wohl auch nicht.

--
mfg Rolf Bombach
 
AFAIR waren die ball grid aufgelötet, zumindest ohne sichtbare Bonddrähte.

War das Filmtechnologie? Beinahe Lötzinnbahnen aufs Keramik gepappt?
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Flip Chip hatte Oberseite nach unten und montiert Chip direkt.

TAB ( Tape Automated Bonding )
https://www.youtube.com/watch?v=X104jJNTvuc

hat Chip typisch konventionell oben.
Beam Lead eher wie Flip Chip unten:
https://www.macom.com/products/product-detail/MGS801

In beiden Fällen wird koventionelles wire bonding vermieden.

MfG JRD
 
AFAIR waren die ball grid aufgelötet, zumindest ohne sichtbare Bonddrähte.

War das Filmtechnologie? Beinahe Lötzinnbahnen aufs Keramik gepappt?
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Flip Chip hatte Oberseite nach unten und montiert Chip direkt.

TAB ( Tape Automated Bonding )
https://www.youtube.com/watch?v=X104jJNTvuc

hat Chip typisch konventionell oben.
Beam Lead eher wie Flip Chip unten:
https://www.macom.com/products/product-detail/MGS801

In beiden Fällen wird koventionelles wire bonding vermieden.

MfG JRD
 
On 2020-05-10, Rafael Deliano <rafael_deliano@arcor.de> wrote:
Ich habe interessehalber mal ein IC von einer IBM Platine aufgebrochen
und darin 4 separate Transistorchips auf einem Keramik-Substrat
gefunden.

https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Solid_Logic_Technology
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Gab es in \"so ähnlich\" (ULD) auch beim Saturn5-LVDC:

http://www.frantone.com/designwritings/design_writings_LVDC.html
http://www.righto.com/2020/03/the-core-memory-inside-saturn-v-rockets.html

cu
Michael
 
On 2020-05-10, Rafael Deliano <rafael_deliano@arcor.de> wrote:
Ich habe interessehalber mal ein IC von einer IBM Platine aufgebrochen
und darin 4 separate Transistorchips auf einem Keramik-Substrat
gefunden.

https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Solid_Logic_Technology
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Gab es in \"so ähnlich\" (ULD) auch beim Saturn5-LVDC:

http://www.frantone.com/designwritings/design_writings_LVDC.html
http://www.righto.com/2020/03/the-core-memory-inside-saturn-v-rockets.html

cu
Michael
 
Am 10.05.2020 um 09:11 schrieb Hans-Peter Diettrich:
Am 09.05.2020 um 22:52 schrieb Kurt:

Jede Temperaturänderung ist Stress für Bauteile, egal welcher Art.
Sind es Transistoren dann besteht jedes davon aus drei Schichten und
somit zwei Übergängen unterschiedlichen Materials pro Bauteil.

Wieviele Fremdatome treiben sich bei Transistoren im hochreinen Silizium
herum? Und die sollen zu Schichten mit unterschiedlichen thermischen
Eigenschaften führen?
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Das, worum es hier geht, hat doch nichts mit der Anzahl Fremdatome in
Silizium zu tun.
Ein Transistor hat nunmal unterschiedliche Schichten, schliesslich
müssen diese ja irgendwie dotiert werden.
Kommt es im Betrieb zu thermischen Stress dann ist es egal ob das einen
Transistor in seinem Gehäuse betrifft, oder viele in einem gemeinsamen
Gehäuse.
Ein einzelner Transistor hat hier ev. sogar Vorteile da er nicht von
benachbarten Volumenänderungen (auf Grund von dortiger
Temperaturänderung) betroffen ist, so wie es im IC der Fall sein kann.

Es ist halt nunmal so, und das zeigt wohl auch die Realität,
Temperaturänderung, wenn sie denn schnell erfolgt und der Baustein das
nicht schnell genug innerhalb verteilen kann, führt zu Stress und zu
Materialbruch.

Solange Temperaturänderungen so langsam verlaufen das es zu keinen
Materialspannungen kommt passiert auch nichts, kommt es zu
unterschiedlichen Temperaturen innerhalb der Schichten oder des gesamten
Bauteils dann ist Stress angesagt.

Es ist halt nunmal so das jede Temperaturänderung eines Halbleiters zu
Volumenänderung innerhalb seiner Materie führt und dies dann, wenns
schnell genug erfolgt, letztendlich zu Materialermüdung (so wie es auch
bei der Lötstelle im Bild passiert ist).

Ein Bauteil hält dann am längsten wenn es immer der gleichen Temperatur
ausgesetzt ist und innen sich keine lokalen/punktuellen
Temperaturschwankungen ereignen.

Das gilt für einzelne Bauelemente genau so wie für hochintegrierte.

Nicht nur der moderate Betrieb (Betriebsspannung und Strom) von
Halbleiterschaltungen, egal ob einzeln oder integriert, sondern auch die
Vermeidung von schnellen und häufigen Temperaturänderungen, lässt sie
lange leben.


Kurt
 
Hans-Peter Diettrich schrieb:
Am 10.05.2020 um 11:54 schrieb Christian Treffler:
Hans-Peter Diettrich schrieb:

Jede Temperaturänderung ist Stress für Bauteile, egal welcher Art.
Sind es Transistoren dann besteht jedes davon aus drei Schichten und
somit zwei Übergängen unterschiedlichen Materials pro Bauteil.

Wieviele Fremdatome treiben sich bei Transistoren im hochreinen Silizium
herum? Und die sollen zu Schichten mit unterschiedlichen thermischen
Eigenschaften führen?

Abgesehen davon, hochintegrierte Schaltkreise sind nicht bipolar aufgebaut.
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Sicher. Wir waren aber bei Dickfilmtechnik und CA3028.

--
mfg Rolf Bombach
 
Am 10.05.2020 um 21:31 schrieb Kurt:
> Es ist halt nunmal so,

....dass du strunzdumm und komplett übergeschnappt bist.
 
Am 10.05.2020 um 09:11 schrieb Hans-Peter Diettrich:
Am 09.05.2020 um 22:52 schrieb Kurt:

Jede Temperaturänderung ist Stress für Bauteile, egal welcher Art.
Sind es Transistoren dann besteht jedes davon aus drei Schichten und
somit zwei Übergängen unterschiedlichen Materials pro Bauteil.

Wieviele Fremdatome treiben sich bei Transistoren im hochreinen Silizium
herum? Und die sollen zu Schichten mit unterschiedlichen thermischen
Eigenschaften führen?
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Das, worum es hier geht, hat doch nichts mit der Anzahl Fremdatome in
Silizium zu tun.
Ein Transistor hat nunmal unterschiedliche Schichten, schliesslich
müssen diese ja irgendwie dotiert werden.
Kommt es im Betrieb zu thermischen Stress dann ist es egal ob das einen
Transistor in seinem Gehäuse betrifft, oder viele in einem gemeinsamen
Gehäuse.
Ein einzelner Transistor hat hier ev. sogar Vorteile da er nicht von
benachbarten Volumenänderungen (auf Grund von dortiger
Temperaturänderung) betroffen ist, so wie es im IC der Fall sein kann.

Es ist halt nunmal so, und das zeigt wohl auch die Realität,
Temperaturänderung, wenn sie denn schnell erfolgt und der Baustein das
nicht schnell genug innerhalb verteilen kann, führt zu Stress und zu
Materialbruch.

Solange Temperaturänderungen so langsam verlaufen das es zu keinen
Materialspannungen kommt passiert auch nichts, kommt es zu
unterschiedlichen Temperaturen innerhalb der Schichten oder des gesamten
Bauteils dann ist Stress angesagt.

Es ist halt nunmal so das jede Temperaturänderung eines Halbleiters zu
Volumenänderung innerhalb seiner Materie führt und dies dann, wenns
schnell genug erfolgt, letztendlich zu Materialermüdung (so wie es auch
bei der Lötstelle im Bild passiert ist).

Ein Bauteil hält dann am längsten wenn es immer der gleichen Temperatur
ausgesetzt ist und innen sich keine lokalen/punktuellen
Temperaturschwankungen ereignen.

Das gilt für einzelne Bauelemente genau so wie für hochintegrierte.

Nicht nur der moderate Betrieb (Betriebsspannung und Strom) von
Halbleiterschaltungen, egal ob einzeln oder integriert, sondern auch die
Vermeidung von schnellen und häufigen Temperaturänderungen, lässt sie
lange leben.


Kurt
 
On 10.05.20 15:02, Hergen Lehmann wrote:

On 10.05.20 08:19, Rafael Deliano wrote:
https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Solid_Logic_Technology

Ah. Die Elektronik meiner ersten Festplatte (5 1/4\'\', volle Bauhöhe,
30MB) von IBM war in dieser Technik gefertigt. Hab ich sonst selten
gesehen.

Diese Hybride waren eine IBM-Spezialität der 60er Jahre und nur relativ
kurz im Einsatz, bevor \"echte\" integrierte Schaltungen kamen.
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Ich hab mal geben gegoogelt, meine Festplatte von damals dürfte eine IBM
0665 von 1985 gewesen sein. \"relativ kurz seit den 60ern\" ist IMHO anders.

Neben den Blechdosen scheinen mir diese \"Punktrasterplatinen\"
charakteristisch für die damalige IBM-Fertigung gewesen zu sein. Hast
du ne Ahnung, was das für einen Hintergrund hatte?

Möglicherweise eine Design-Erleichterung. CAD/CAM dürfte damals noch
nicht die Regel gewesen sein, und jedes Detail, das sich monoton bei
jeder Platine wiederholt und nicht von Hand bearbeitet werden muss,
spart Zeit.
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Bei IBM würde es mich nicht wundern, wenn das noch ein Artefakt aus der
Lochkartenzeit wäre...

Hanno
 
Am 10.05.2020 um 20:04 schrieb Rolf Bombach:

> War das Filmtechnologie? Beinahe Lötzinnbahnen aufs Keramik gepappt?

Bei Dickfilmschaltungen werden Leitungen und Widerstände im Siebdruck
aufgebracht und dann eingebrannt. Bei Bedarf kann Zinn (vermutlich im
Zinnbad, geht auch mit Lötkolben) nachträgliich auf die Leitungen
aufgebracht werden, und im gleichen Arbeitsgang die DIL Pins angelötet
werden. Wie Gold draufkommt habe ich nicht gefragt, kam aber bei
Telefunken auch vor. Halbleiter und Kondensatoren wurden möglicherweise
händisch aufgebracht (Kleinserien), ich durfte damals auch mal
Kondensatoren mit dem Sandstrahl aus Platten zurechtschneiden. Diese
Teile sahen so aus, als ob sie anschließend gebondet würden, habe aber
nie eine fertige Schaltung gesehen.

DoDi
 
Am 09.05.2020 um 10:21 schrieb Hans-Juergen Schneider:
man kriegt ja immer mal wieder sowas in die Finger:
https://abload.de/image.php?img=loetaugeofj62.jpg
Manche Erzeugnisse haben damit einen gewissen Ruhm
erlangt. Da wird dann einfach alles nachgelötet und
fertig.
Ich möchte aber gerne wissen, ob es irgendwo Studien
zu den verschiedenen Ursachen und deren Häufigkeit gibt.
Weiß da jemand was?
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Ist schon etwas älter, aus der Zeit der selbstauslötenden Zeilentrafos:

G rundsätzlich
R und
U m
N achlöten
D ann
I ist
G ut
 
Am 09.05.2020 um 22:52 schrieb Kurt:

Die Lebensdauer von Halbleitern hängt nur zum Teil von dessen
Betriebstemperatur ab, sondern auch, und das wohl überwiegend, von
dessen \"erfahrenen\" Temperaturzyklen.
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Das ist ebenso Humbug wie dein ganzer anderer Crackpotmist.
 
Ich habe interessehalber mal ein IC von einer IBM Platine aufgebrochen
und darin 4 separate Transistorchips auf einem Keramik-Substrat
gefunden.
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https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Solid_Logic_Technology

IBM arbeitete auch an ICs, aber 1964 waren ihnen die noch
zu heikel.

AFAIR waren die ball grid aufgelötet, zumindest ohne sichtbare
Bonddrähte.
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http://www.embeddedFORTH.de/temp/IBM-FlipChip.pdf

MfG JRD
 
In den USA war wohl der Entscheid der Militärs (oder JAN(N)AF, habs
vergessen) \"if possible use IC\" massgeblich für den Durchstart
der IC-Schaltungen.
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Die kommerzielle Entwicklung von ICs startete mit
dem Auftrag an TI für Minuteman D-37.
Da war die kompaktere Bauform entscheindend.
Solange jedes IC aber $40 kostete blieb Pentagon
der einzige Kunde:
http://www.embeddedFORTH.de/temp/$$$.pdf
Computer-Hersteller verwendeten damals keine ICs,
nur diskrete Transistoren.
Die Situation kippte Ende der 60er.
Typisches Beispiel: Trallfa Roboter
verwendeten 1968 aus Kostengründen noch diskrete
RTL-Logik. Ein 7474 FlipFlop kostete sie damals
74 Kronen, ihre diskrete Schaltung aber nur 12 Kronen.
Bald darauf fiel der Preis des ICs auf 4 Kronen.
Die ganze Steuerung wurde dann auf 74xx-Logik
umgestellt.

MfG JRD
 
Am 09.05.2020 um 22:52 schrieb Kurt:

Jede Temperaturänderung ist Stress für Bauteile, egal welcher Art.
Sind es Transistoren dann besteht jedes davon aus drei Schichten und
somit zwei Übergängen unterschiedlichen Materials pro Bauteil.
Click to expand...

Wieviele Fremdatome treiben sich bei Transistoren im hochreinen Silizium
herum? Und die sollen zu Schichten mit unterschiedlichen thermischen
Eigenschaften führen?

DoDi
 
Am 09.05.2020 um 22:52 schrieb Kurt:

Jede Temperaturänderung ist Stress für Bauteile, egal welcher Art.
Sind es Transistoren dann besteht jedes davon aus drei Schichten und
somit zwei Übergängen unterschiedlichen Materials pro Bauteil.
Click to expand...

Wieviele Fremdatome treiben sich bei Transistoren im hochreinen Silizium
herum? Und die sollen zu Schichten mit unterschiedlichen thermischen
Eigenschaften führen?

DoDi
 
Am 10.05.2020 um 08:19 schrieb Rafael Deliano:
Ich habe interessehalber mal ein IC von einer IBM Platine aufgebrochen
und darin 4 separate Transistorchips auf einem Keramik-Substrat
gefunden.

https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Solid_Logic_Technology

IBM arbeitete auch an ICs, aber 1964 waren ihnen die noch
zu heikel.

AFAIR waren die ball grid aufgelötet, zumindest ohne sichtbare
Bonddrähte.

http://www.embeddedFORTH.de/temp/IBM-FlipChip.pdf
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Danke, das war\'s!

Allerdings fehlten bei meinem \"IC\" noch die gedruckten Widerstände, die
kannte ich aber schon von meiner Ferienarbeit bei Telefunken.

DoDi
 
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