Na dosiahnutie spoľahlivej prevádzky pri 200 stupňoch je spoliehanie sa výlučne na tienenie pomocou konvenčných polovodičových procesov nedostatočné. Namiesto toho sa vyžaduje spoločné riešenie na štyroch úrovniach-materiálov, štruktúr zariadení, návrhu obvodu a obmedzenej prevádzky-. Vysoká-teplotná odolnosťVysokoteplotný procesor ARM ZT6206H-je postavený na nasledujúcich kľúčových technológiách:
Po prvé, na výrobu plátkov sa používa vysokoteplotná technológia SOI (kremík-na-izolátore) alebo technológia špeciálneho pasivovaného objemového kremíka na potlačenie zvodového prúdu PN prechodu a blokovacích- efektov. Pre jadro Cortex-M4 môže byť statický zvodový prúd pri 200 stupňoch o dva rády vyšší ako pri 25 stupňoch. ZT6206H reguluje vysokoteplotnú{11}}statickú spotrebu energie v prijateľnom rozsahu zvýšením prahového napätia a optimalizáciou rozloženia kontaktov. Po druhé, CQFP (Ceramic Quad Flat Package) je vybraný pre obaly, ktorých koeficient tepelnej rozťažnosti (CTE) zodpovedá koeficientu tepelnej rozťažnosti PCB keramických substrátov alebo dosiek s kovovým jadrom, čím zabraňuje únave spájkovaného spoja a praskaniu spôsobenému cyklovaním pri vysokých teplotách. Keramická dutina tiež poskytuje hermetickú ochranu proti erózii vnútra čipu vplyvom vysokotlakovej-vlhkosti a plynného sírovodíka.
Pokiaľ ide o funkčnú spoľahlivosť, procesor má jasný prevádzkový režim s teplotnými segmentmi.
Plný-funkčný rozsah (menší alebo rovný 175 stupňom):Hlavná frekvencia na 80 MHz, pričom všetky periférne zariadenia (vrátane PLL, RTC, I²C, CAN) fungujú normálne.
Znížený rozsah (175 stupňov až 200 stupňov):Hlavná frekvencia znížená na 16 MHz, pričom niektoré analógové a hodinové-periférne zariadenia (PLL, RTC, I²C, CAN) sú vypnuté; jadro, SRAM, flash pamäť, SPI, USART, ADC, DAC, operačné zosilňovače a komparátory však zostávajú funkčné.
Tento dizajn umožňuje systému udržiavať základné získavanie údajov a nízku{0}}rýchlosť komunikácie pri extrémnej teplote 200 stupňov , čím sa zabráni úplnému vypnutiu. Hoci vstavaný-snímač teploty má nominálny rozsah len do 175 stupňov, slúži ako spúšťač zníženého režimu: keď sa údaj snímača priblíži k 175 stupňom, systém sa aktívne prepne do režimu nízkej-frekvencie a vypne periférne zariadenia s vysokou-spotrebou-spotreby.
Aby odolali silným vibráciám (zvyčajne presahujúcim 20 g RMS, frekvencia 5–2 000 Hz), rozstup a šírka vedenia ZT6206H CQFP sú optimalizované. V kombinácii s podvýplňou alebo výstužou čapu odoláva mechanickému namáhaniu. Dizajnéri by sa mali vyhnúť umiestneniu procesora v blízkosti-súčiastok s vysokou hmotnosťou (napr. transformátory) alebo zavesených oblastí v usporiadaní plošných spojov a na zvýšenie celkovej tuhosti by mali používať plošné spoje s keramickým alebo kovovým -jadrom.
Qingdao ZITN zaviedol komplexné špecifikácie testovania a skríningu v oblasti ultra-vysoko{1}}teplotnej elektroniky. Každý ZT6206H prechádza funkčným overením pri 175 stupňoch a 200 stupňoch, pričom sa poskytujú správy o sledovateľnosti šarží pre kľúčové parametre, ako je uchovávanie údajov flash pamäte pri vysokej teplote, -vysokoteplotný posun ADC a kolísanie frekvencie oscilátora. Pre protokolovanie-počas{10}}vŕtania návrhárov nástrojov to eliminuje potrebu budovania drahých{11}}platforiem na vysokoteplotné testovanie na úplné{12}}preverovanie parametrov. Návrh systému je možné vykonať priamo na základe tabuľky zníženia výkonu v údajovom liste, čím sa výrazne skráti vývojový cyklus.
V praktických aplikáciách sa odporúčajú nasledujúce opatrenia spoľahlivosti:
- Keramické kondenzátory X7R alebo C0G umiestnite blízko k napájacím kolíkom procesora a zohľadnite kapacitný útlm pri vysokých teplotách (X7R môže stratiť viac ako 70 % kapacity pri 200 stupňoch; namiesto toho sa odporúčajú C0G alebo vysokoteplotné tantalové kondenzátory{6}}).
- Do komunikačných liniek USART a SPI pridajte diferenčné alebo prúdové ovládače-slučky, aby ste odolali šumu pri vysokých-teplotách.
- Pravidelne vykonávajte operácie kontrolného súčtu a spätného čítania kritických údajov v pamäti SRAM a opravujte jednotlivé-bitové chyby pomocou funkcie ECC pamäte flash (ak je k dispozícii).
Kombináciou týchto metód s inherentným vysokoteplotným dizajnom ZT6206H je možné vytvoriť spoľahlivý systém spĺňajúci prevádzkové požiadavky.
Ak sa chcete dozvedieť viac informácií, kontaktujte nás prostredníctvom e-mailu:marketing@qdzitn.com!