Кажется, что большинство устройств характеризуются температурой от -40 ° C до ≥85 ° C. Что ограничивает их холодными температурами? Может ли быть повреждена микросхема, если она будет слишком холодной? Относится ли это к другим устройствам, например, к диодам, транзисторам?
temperature
integrated-circuit
Томас О
источник
источник
Ответы:
Повреждение пакета IC при низких температурах в то время как без питания будет вызвано механическими воздействиями; различия в коэффициентах теплового расширения между эпоксидной смолой, свинцовой рамой и матрицей.
Проблемы с работой могут быть вызваны повышенным сопротивлением (температурный коэффициент сопротивления полупроводников отрицательный). Когда температура и легирующая концентрация достаточно низки, полупроводники по существу становятся изоляторами и не проводят вообще, вызывая неопределенную работу.
Некоторые микросхемы будут нормально работать при криогенных температурах, но они должны начать нагреваться, чтобы обеспечить загрузку опорных напряжений.
Теоретически, если какой-то транзистор «выйдет из строя» из-за замерзания несущей, ИС может повредить себя в другом месте (маловероятно, так как большинство режимов отказа являются тепловыми, а все на кристалле очень тесно связано).
Смотрите учебные страницы здесь для получения дополнительной информации.
Редактировать:
Как вы заметили, большинство устройств характеризуются температурой от -40 до +85 ° C. Ничто не говорит, что они не будут работать до криогенных температур.
источник
:P, для какого вида применения ты используешь жидкий аргон? Я предположил бы, что жидкий азот будет намного дешевле (и немного холоднее? N2 б.п. 77 К, Ar б.п. 87 К)Вы можете охарактеризовать детали самостоятельно ниже -40, и механических отказов можно избежать, если температурный цикл медленный.
Некоторые варианты пакетов работают, некоторые нет. хехех. Вы должны сделать этот эксперимент самостоятельно.
Вы можете охарактеризовать детали ниже 0С самостоятельно (легко используя домашнюю морозильную камеру.)
Астрономы просто обожают намазываться жидким азотом, чтобы избавиться от теплового шума в своих микросхемах и аналого-цифровых преобразователях.
Для экстремальных условий установите нагреватели на значимые детали (большие крышки, проблемные микросхемы).
Затем ваша система силового секвенирования включает нагреватели до тех пор, пока детали не будут находиться в диапазоне температур, который вы охарактеризовали.
источник
Кроме физических аспектов холодного кремния, -40 / 85C имеет тенденцию соответствовать самым строгим условиям, которые понадобятся большинству людей (коммерческие / промышленные).
На практике характеристика устройства является очень трудоемким процессом, поскольку для него требуются испытательные приборы и другое оборудование, способное работать в диапазоне температур. Речь идет не о покупке лучшей морозильной камеры, поскольку многие устройства характеризуются тем же испытательным оборудованием, которое использовалось для производственных испытаний. Самое интересное - это сбор и анализ данных характеристик только для того, чтобы понять, что тестовое устройство замерзло и начало собирать данные об мусоре.
источник