Die meisten Geräte scheinen über -40 °C bis ≥85 °C gekennzeichnet zu sein. Was schränkt sie auf kalte Temperaturen ein? Kann ein IC beschädigt werden, wenn es zu kalt gehalten wird? Gilt dies auch für andere Geräte, zB Dioden, Transistoren?
Eine Beschädigung eines IC-Gehäuses bei niedrigen Temperaturen im stromlosen Zustand würde auf mechanische Effekte zurückzuführen sein; Unterschiede in den Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Epoxidharz, dem Leiterrahmen und dem Chip.
Probleme beim Betrieb würden auf einen erhöhten Widerstand zurückzuführen sein (der Temperaturkoeffizient des Widerstands von Halbleitern ist negativ). Wenn die Temperatur und die Dotierungskonzentration niedrig genug sind, werden Halbleiter im Wesentlichen zu Isolatoren und leiten überhaupt nicht, was zu einem nicht spezifizierten Betrieb führt.
Einige ICs funktionieren bei kryogenen Temperaturen einwandfrei, müssen jedoch warm starten, damit die Bandlücken-Spannungsreferenzen hochfahren können.
Theoretisch könnte sich der IC an anderer Stelle selbst beschädigen, wenn ein Transistor aufgrund von Trägereinfrieren "ausfällt" (nicht sehr wahrscheinlich, da die meisten Fehlermodi thermisch sind und alles auf dem Chip sehr eng gekoppelt ist).
Weitere Informationen finden Sie auf den Tutorial-Seiten hier .
Wie Sie anmerken, sind die meisten Geräte normalerweise zwischen -40 °C und +85 °C gekennzeichnet. Nichts sagt, dass sie nicht bis zu kryogenen Temperaturen funktionieren.
:P, für welche Art von Anwendung verwendest du flüssiges Argon? Ich würde mir vorstellen, dass flüssiger Stickstoff viel billiger wäre (und etwas kälter? N2 bp 77 K, Ar bp 87 K)Unterhalb von -40 °C können Sie Teile selbst charakterisieren, und mechanische Ausfälle können weitgehend vermieden werden, wenn der Temperaturzyklus langsam ist.
Einige Paketoptionen funktionieren, andere nicht. hehe. den Versuch musst du selbst machen.
Sie können Teile unter 0 ° C selbst charakterisieren (einfach mit einem Haushaltsgefriergerät).
Astronomen lieben es einfach, Dinge in flüssigen Stickstoff einzutauchen, um thermisches Rauschen in ihren Kamerachips und A/D-Wandlern zu beseitigen.
Bringen Sie für extreme Bedingungen Heizelemente an wichtigen Teilen an (große Kappen, problematische ICs).
Dann schaltet Ihr Power-Sequencing-System die Heizungen ein, bis sich die Teile in einem von Ihnen charakterisierten Temperaturbereich befinden.
Abgesehen von den physikalischen Aspekten von kaltem Silizium entspricht -40/85 °C tendenziell den strengsten Bedingungen, die die meisten Menschen benötigen würden (gewerblich/industriell).
In der Praxis ist die Charakterisierung eines Geräts ein sehr zeitaufwändiger Prozess, da Testhalterungen und andere Geräte erforderlich sind, die für den Temperaturbereich geeignet sind. Es geht nicht darum, einen besseren Gefrierschrank zu kaufen, da viele Geräte mit denselben Testgeräten charakterisiert werden, die für Produktionstests verwendet werden. Der lustige Teil besteht darin, die Charakterisierungsdaten zu sammeln und zu analysieren, nur um festzustellen, dass die Testvorrichtung eingefroren ist und mit dem Sammeln von Datenmüll begonnen hat.
joeforker
Nick T
joeforker