Большинство устройств имеют характеристики от -40°C до ≥85°C. Что ограничивает их при низких температурах? Можно ли повредить микросхему, если держать ее слишком холодной? Относится ли это к другим устройствам, например диодам, транзисторам?
Повреждение корпуса ИС при низких температурах в обесточенном состоянии может быть связано с механическими воздействиями; различия в коэффициентах теплового расширения между эпоксидной смолой, выводной рамкой и матрицей.
Проблемы в работе будут из-за повышенного сопротивления (температурный коэффициент сопротивления полупроводников отрицательный). Когда температура и концентрация легирования достаточно низки, полупроводники по существу становятся изоляторами и вообще не проводят ток, вызывая неопределенные операции.
Некоторые микросхемы прекрасно работают при криогенных температурах, но они должны запускаться в горячем состоянии, чтобы обеспечить загрузку эталонного напряжения запрещенной зоны.
Теоретически, если какой-то транзистор «откажет» из-за замерзания носителя, микросхема может повредиться в другом месте (маловероятно, поскольку большинство режимов отказа являются тепловыми, а все на кристалле очень тесно связано).
См. обучающие страницы здесь для получения дополнительной информации.
Как вы заметили, большинство устройств обычно имеют температуру от -40 °C до +85 °C. Ничто не говорит о том, что они не будут работать при криогенных температурах.
:P, для каких приложений вы используете жидкий аргон? Я полагаю, что жидкий азот будет намного дешевле (и немного холоднее? N2 т.кип. 77 К, Ar т.п. 87 К)Вы можете самостоятельно охарактеризовать детали ниже -40, а механических отказов можно в значительной степени избежать, если температурный цикл будет медленным.
Некоторые варианты пакетов работают, некоторые нет. хе-хе. вы должны провести этот эксперимент самостоятельно.
Вы можете охарактеризовать детали при температуре ниже 0°C самостоятельно (легко используя бытовую морозильную камеру).
Астрономы просто обожают окунать вещи в жидкий азот, чтобы избавиться от теплового шума в чипах своих камер и аналого-цифровых преобразователях.
Для экстремальных условий установите нагреватели на важные детали (большие крышки, проблемные микросхемы).
Затем ваши системы управления питанием включают нагреватели до тех пор, пока детали не окажутся в диапазоне температур, который вы охарактеризовали.
Помимо физических аспектов холодного кремния, -40/85°C, как правило, подходят для самых строгих условий, которые могут понадобиться большинству людей (коммерческие/промышленные).
На практике характеристика устройства — это очень трудоемкий процесс, поскольку для этого требуются испытательные приспособления и другое оборудование, способное работать в этом диапазоне температур. Речь не идет о покупке более качественной морозильной камеры, поскольку многие устройства характеризуются тем же испытательным оборудованием, которое используется для производственных испытаний. Самое интересное — собрать и разобрать данные о характеристиках, чтобы понять, что тестовая оснастка зависла и начала собирать мусорные данные.
Джофоркер
Ник Т
Джофоркер