耐高溫電子器件用於井下鑽具

常用於陶瓷封裝的一些合格測試包括溫度循環、機械衝擊、接合強度
、振動
、氣密性以及熱衝擊。陶瓷封裝的一個例子是四方扁平封裝 (QFP)，其用於如 ADS1278- HT  八進製 24 位 ADC（請參見圖 2）等高引腳數組件。引線修剪成型以後，該器件便可以裝配到 20-mm 寬印刷電路板上。

關guan於yu設she計ji井jing下xia石shi油you和he天tian然ran氣qi鑽zuan具ju


，存cun在zai各ge種zhong各ge樣yang的de規gui定ding
，其qi目mu的de是shi要yao滿man足zu這zhe種zhong惡e劣lie工gong作zuo環huan境jing的de諸zhu多duo苛ke刻ke要yao求qiu。除chu機ji械xie設she計ji完wan整zheng性xing和he特te種zhong金jin屬shu選xuan擇ze以yi外wai，對dui於yu能neng夠gou嵌qian入ru到dao這zhe些xie工具中zhong的de一yi些xie堅jian固gu耐nai用yong電dian子zi器qi件jian的de需xu求qiu也ye至zhi關guan重zhong要yao。在zai這zhe些xie係xi統tong中zhong使shi用yong一yi些xie現xian代dai電dian子zi器qi件jian，可ke以yi捕bu獲huo更geng多duo關guan於yu油you氣qi構gou造zao以yi及ji鑽zuan柱zhu位wei置zhi和he方fang向xiang的de數shu據ju。這zhe讓rang我wo們men可ke以yi更geng加jia容rong易yi地di找zhao到dao和he利li用yong這zhe些xie寶bao貴gui的de資zi源yuan。
 
jizhonggongjubixuzaijiduanhuanjingxiagongzuo，tongshiyouyukongjiandexianzhi，qibixujiangxuduofuzadedianziqijianjichengdaoyigefeichangxiaodekongjianzhong。qizhongdelianggelizishisuizuancejing (LWD) 和隨鑽測量 (MWD) 工gong具ju。這zhe些xie係xi統tong必bi須xu實shi時shi檢jian查zha鑽zuan柱zhu和he圍wei岩yan
，從cong而er讓rang在zai地di麵mian上shang的de鑽zuan探tan工gong能neng夠gou控kong製zhi鑽zuan探tan的de位wei置zhi。在zai地di表biao以yi下xia幾ji千qian米mi深shen的de地di方fang記ji錄lu測ce井jing數shu據ju和he操cao作zuo鑽zuan頭tou的de能neng力li，讓rang更geng高gao效xiao的de資zi源yuan回hui收shou成cheng為wei現xian實shi。
 
所有合格認定和測試的目標都是為了獲得可靠的電子器件

，消滅故障時間。電子器件井下故障時，取出和更換需要花費時間—youshishenzhichangdashuri。zuanjingjiatinggongdemeiyigexiaoshidaijiadoufeichanggaoang


，lianzuantangengshiruci。shiyongshiyingzhezhonghuanjingdeyixieqijian，dianzizujiankeyigengjiajianzhuang
，yegengbuyichuxianguzhang。
 
在現代鑽探使用的所有電子器件中
，最為常用的是數據采集器件，其目的是實現更好、更geng高gao效xiao的de鑽zuan探tan。能neng夠gou采cai集ji到dao的de岩yan層ceng相xiang關guan測ce井jing信xin息xi越yue多duo
，意yi味wei著zhe對dui位wei置zhi和he回hui收shou情qing況kuang的de判pan斷duan越yue準zhun確que。數shu據ju采cai集ji係xi統tong的de典dian型xing結jie構gou圖tu包bao括kuo多duo個ge放fang大da器qi，它ta們men直zhi接jie使shi用yong來lai自zi傳chuan感gan器qi的de數shu據ju，並bing將jiang其qi提ti供gong給gei模mo數shu轉zhuan換huan器qi (ADC)（請參見圖 1）。之(zhi)後(hou)
，對(dui)這(zhe)種(zhong)數(shu)字(zi)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)，然(ran)後(hou)提(ti)供(gong)給(gei)其(qi)他(ta)工(gong)具(ju)，或(huo)者(zhe)通(tong)過(guo)通(tong)信(xin)器(qi)件(jian)傳(chuan)到(dao)地(di)麵(mian)。需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)和(he)固(gu)態(tai)電(dian)壓(ya)參(can)考(kao)電(dian)路(lu)，以(yi)向(xiang)所(suo)有(you)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)輸(shu)入(ru)，其(qi)為(wei)所(suo)有(you)設(she)計(ji)的(de)關(guan)鍵(jian)組(zu)件(jian)

，特(te)別(bie)是(shi)許(xu)多(duo)都(dou)改(gai)為(wei)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)以(yi)後(hou)。
 
由you於yu全quan世shi界jie對dui石shi油you和he天tian然ran氣qi的de需xu求qiu不bu斷duan增zeng長chang，對dui這zhe些xie重zhong要yao資zi源yuan的de更geng高gao效xiao鑽zuan探tan變bian得de尤you為wei重zhong要yao。相xiang比bi目mu前qian的de一yi些xie鑽zuan井jing，這zhe些xie碳tan氫qing化hua合he物wu的de位wei場chang越yue來lai越yue深shen，由you此ci而er來lai的de溫wen度du也ye越yue來lai越yue高gao。因yin此ci，能neng夠gou承cheng受shou極ji端duan高gao壓ya和he 200ºC高溫的一些工具就成為必要。如果想要在沒有昂貴冷卻解決方案的情況下滿足這些高溫要求
，則用於提供地層詳細信息、通信以及對這些工具進行控製的電子器件，要求半導體取得這種應用資格。
 
高溫電子器件讓鑽頭操縱和水平鑽法成為現實
，從而最大化產油層。這些工具中的電子器件還擁有眾多的測量功能

，包括深度及方向
、壓力

、溫度

、岩層電阻率、背景伽馬輻射
、鑽柱張力、振動、旋轉度，以及許多其他傳感器輸入。
 
用yong於yu許xu多duo陸lu基ji井jing和he一yi些xie監jian測ce儲chu層ceng溫wen度du和he壓ya力li的de永yong久jiu安an裝zhuang工gong具ju的de測ce井jing工gong具ju，均jun為wei同tong樣yang具ju有you高gao溫wen電dian子zi器qi件jian的de其qi他ta類lei工gong具ju。它ta們men都dou可ke以yi幫bang助zhu最zui大da化hua石shi油you的de回hui收shou。
 
相xiang比bi隻zhi考kao慮lv給gei定ding溫wen度du下xia器qi件jian的de工gong作zuo情qing況kuang，整zheng套tao電dian子zi井jing下xia鑽zuan具ju的de可ke靠kao設she計ji需xu要yao考kao慮lv的de因yin素su更geng多duo。目mu前qian的de一yi些xie工gong具ju中zhong所suo使shi用yong的de大da多duo數shu半ban導dao體ti，一yi般ban都dou隻zhi能neng在zai 125ºC 以yi下xia溫wen度du工gong作zuo。然ran而er，人ren們men經jing常chang在zai超chao出chu其qi數shu據ju表biao規gui定ding的de環huan境jing下xia使shi用yong它ta們men。這zhe樣yang便bian帶dai來lai許xu多duo矽gui電dian路lu溫wen度du性xing能neng以yi及ji電dian路lu可ke靠kao性xing和he封feng裝zhuang方fang麵mian的de問wen題ti。高gao溫wen半ban導dao體ti的de質zhi量liang和he可ke靠kao性xing要yao求qiu
，使shi得de必bi需xu對dui它ta們men進jin行xing正zheng確que的de描miao述shu、規定
、測試和資格認定，以達到能夠滿足具體應用的某種工藝水平。由於一般鑽井時間都少於 1000 小時，因此我們可以對多種半導體工藝技術進行合格認定
，並使用它們，具體包括標準塊矽和絕緣體上矽結構 (SOI)。
 
如果溫度超過 150ºC，zebandaotitexinghuigaibian，yinciwomenbixulejieqibenshenkekaoxing，yizhengquediduiqijianjinxinggaowenyingyongdezigerending。gaowenxiadeyixieshixiaojilibaokuodianqianyi (EM)、時間相關介質擊穿 (TDDB)、負偏置溫度不穩定性 (NBTI)，以及熱載流子注入。所有這些都會縮短塊矽和 SOI 器件的壽命，而且對它們來說都很常見。
 
如何對井下係統電子器件進行封裝非常重要，因為將工具安裝在某個鑽頭上麵後其必須要能夠承受高溫、振動和碰撞。用於封裝標準半導體的一般塑封材料會降解，並不能在 200ºC 下提供足夠的運行可靠性。陶瓷密封封裝或者陶瓷多片組件 (MCM)是矽保護最常用的封裝。利用MCM和混合封裝時
，使用合格的優質芯片 (KGD) 可以節省空間
，從而提高集成度。所有有源設計組件都集成到芯片中並貼裝在陶瓷基片上，這時便可以實現更小體積的解決方案。