-40 ° C'nin altında çalışan yarı iletkenleri ne önler?

Çoğu cihaz -40 ° C ila ≥85 ° C arasında karakterize edilmiş gibi görünmektedir. Onları soğuk sıcaklıklarla sınırlayan nedir? Bir IC çok soğuk tutularak hasar görebilir mi? Bu, diyotlar, transistörler gibi diğer cihazlar için de geçerli mi?

Güç verilmezken IC paketinin düşük sıcaklıklarda hasar görmesi mekanik etkilerden kaynaklanır; epoksi, kurşun çerçeve ve kalıp arasındaki termal genleşme katsayılarındaki farklar.

Operasyonla ilgili sorunlar artan dirence bağlı olabilir (yarı iletkenlerin sıcaklık direnç katsayısı negatiftir). Sıcaklık ve doping konsantrasyonu yeterince düşük olduğunda, yarı iletkenler esasen izolatörler haline gelecek ve hiç bir şekilde iletken olmayacak ve belirtilmemiş çalışmaya neden olacaktır.

Bazı IC'ler kriyojenik sıcaklıklarda iyi çalışır, ancak önyükleme için bant aralığı voltaj referanslarına izin vermek için ısınmaları gerekir.

Teoride, bazı transistörler taşıyıcı donması nedeniyle "başarısız olursa", IC başka bir yerde kendisine zarar verebilir (çoğu arıza modu termal olduğu ve kalıptaki her şey çok sıkı bir şekilde bağlandığı için pek olası değildir.)

Öğretici sayfalara bakın burada daha fazlası.

Düzenle:

Belirttiğiniz gibi, çoğu cihaz genellikle -40 ° C ila +85 ° C arasında karakterize edilir. Hiçbir şey kriyojenik sıcaklıklara kadar çalışmayacaklarını söylemiyor.

Parçaları -40'ın altında karakterize edebilirsiniz ve sıcaklık döngüsü yavaşsa mekanik arızalardan büyük ölçüde kaçınılabilir.

Bazı paket seçenekleri çalışıyor, bazıları çalışmıyor. heheh. bu deneyi kendiniz yapmak zorundasınız.

0C'nin altındaki parçaları kendiniz karakterize edebilirsiniz (bir ev tipi dondurucu kullanarak kolayca).

Gökbilimciler sadece kamera yongalarındaki ve A / D dönüştürücülerindeki termal gürültüden kurtulmak için sıvı azottaki şeyleri severler.

Aşırı koşullar için, ısıtıcıları önemli parçalara takın (büyük kapaklar, sorunlu IC'ler.)

Ardından güç sıralama sistemleriniz, parçalar karakterize ettiğiniz bir sıcaklık aralığında oluncaya kadar ısıtıcıları açar.

Soğuk silikonun fiziksel yönleri dışında, -40 / 85C çoğu insanın ihtiyaç duyacağı en katı koşullara (ticari / endüstriyel) uyma eğilimindedir.

Pratik olarak, bir cihazın karakterizasyonu çok zaman alan bir işlemdir, çünkü test fikstürleri ve sıcaklık aralığına sahip diğer ekipmanlar gerektirir. Bu, daha iyi bir dondurucu satın almakla ilgili değildir, çünkü birçok cihaz üretim testi için kullanılan aynı test ekipmanı kullanılarak karakterize edilir. Eğlenceli kısım, sadece test fikstürünün donduğunu ve çöp verilerini toplamaya başladığını anlamak için karakterizasyon verilerini toplayıp ayrıştırmaktır.