¿Cuántas veces se puede desoldar y resolver un IC?

La regla de oro es "asumir que un chip que has desoldado de una placa está dañado, hasta que hayas demostrado lo contrario". En otras palabras, no suelde un IC SMD para probarlo.

Hay una diferencia significativa entre la soldadura SMD automatizada, en un horno de temperatura controlada con un perfil de calentamiento y enfriamiento calibrados, y la fusión de la soldadura con una pistola de aire caliente. Con este último, es muy fácil calentarlo unos 10 grados o demasiado, o permanecer allí durante unos segundos demasiado.

Las uniones realizadas en un IC, a menudo por difusión térmica, también pueden deshacerse por difusión excesiva. El daño que un IC recibe por exceso de temperatura es acumulativo. La cantidad de daño que recibe un IC también está exponencialmente relacionada con la temperatura. Es imposible darle una cifra de cuántas veces puede calentarla por encima de su límite (a menudo recomendado) de 150C, sin ser muy precisos sobre la temperatura.

Si 'funciona' es un indicador deficiente de cuánto daño ha hecho después de un ciclo de soldadura / desoldador. Si en cambio mide la corriente de fuga de entrada, la corriente inactiva de la fuente de alimentación, el nivel de ruido, las ganancias antes y después del abuso térmico, entonces tendrá una idea de cuánto cambio en los parámetros causó el ciclo y cuántos ciclos más puede tolerar antes de que los cambios de parámetros asciendan a 'no funciona'.

Esto se trata de una parte enchufada en lugar de soldada, pero aquí hay un punto de datos de la hoja de datos de la famosa memoria de escritura exclusiva Signetics 25120:

Creo que esta es una pregunta interesante.

Supongamos que no daña físicamente el chip en el proceso durante el proceso de desoldado. Supongamos también que este no es un dispositivo que tiene bolas BGA montadas en él que se perderían al desoldar y sería difícil reemplazarlo.

Lo único que puedo imaginar causando daños y limitando la cantidad de veces que puede soldar / desoldar una pieza es el impacto del calor en las uniones. Las uniones dentro de su chip están construidas con dopantes que forman áreas dopadas P y N (y dentro de esas áreas todavía tenemos gradientes diferentes). También hay uniones metal-semiconductor con capas de barrera entre ellas.

Estos dopantes se mueven lentamente hacia la difusión, incluso a temperatura ambiente. Pero la velocidad a la que se mueven aumenta exponencialmente, lo que hace que sean más calientes hace que se muevan más rápido. Lo único que puedo imaginar al limitar la cantidad de resolución es el calentamiento constante que afecta a esta difusión. Especialmente en el front-end (que es lo que usan los fabricantes de circuitos integrados para referirse a todas las estructuras de interconexión), esto podría ser un problema, por ejemplo. el cobre de las interconexiones puede comenzar a romper las barreras una y otra vez y causar problemas.

Sin embargo, creo que el tiempo que pasará antes de que esto se convierta en un problema será bastante grande, especialmente si está utilizando soldadura por aire caliente, y por lo tanto podría decir que puede volver a soldar una cantidad infinita de veces.

Tenga en cuenta que si desea hacer esto para reutilizar un chip durante la creación de prototipos o algo así, hay zócalos especiales para casi todos los paquetes que le permiten conectar un chip sin soldadura (zócalos ZIF). En general, no son baratos en absoluto, pero serán mucho más baratos que, por ejemplo, arruinar un chip muy costoso, o incluso más baratos que el tiempo que puede tomar intentar desoldar el chip y colocarlo en otro tablero. Los he visto utilizados para verificar prototipos de silicio en los que no puedes salir y comprar más chips porque lo único que existen son 20 matrices.

Si lees cuidadosamente una hoja de datos de buena , detectarás algo como perfil de misión de temperatura .

Enumera el tiempo de vida estimado hasta que se produce una falla. Por ejemplo,

50 ° C ... 10 ^ 7 horas
100 ° C ... 10 ^ 4 horas ... etc.

Eso significa que el proveedor garantiza una vida útil cuando el dispositivo funciona al máximo. 10 ^ 7 horas con temperatura inferior a 50 ° C, 10 ^ 4 horas < 100 ° C. ..

También se debe dar un perfil de soldadura, que se parece a este:

LafísicasubyacenteeslareaccióncinemáticadeArrhenius(créaloocréalono):

$$k=A\cdot\mathrm{e}^{-\frac{E_\mathrm{A}}{R\cdotT}}\,.$$

Mientrasmásamenudocalientasudispositivo,mástensióntieneeldispositivo,hastaquefalla.

Loquesucede,porejemplo:

• ¡laprobabilidaddequelosátomossedesplacenesmayoramayortemperatura!->dacomoresultadouncambioenlosperfilesdedopaje,uncambioenelvoltajedeumbraldelostransistores,etc.

• electromigración , daño de la capa metálica

Un perfil de misión de temperatura depende en gran medida del proceso del semiconductor (reglas de diseño, tipo de circuito, cómo se diseña, ...).

Para responder a su pregunta, la frecuencia con la que puede soldar / desoldar un dispositivo depende, por lo tanto, del tiempo y el calor durante la soldadura, y del propio dispositivo.