Enkele veel voorkomende regels
Wanneer de temperatuur ongeveer 185 tot 200 °C bedraagt (de exacte waarde hangt af van het proces), zullen de toegenomen lekkage en verminderde versterking ervoor zorgen dat de siliciumchip onvoorspelbaar werkt, en zal de versnelde verspreiding van doteermiddelen de levensduur van de chip tot honderden uren verkorten. of in het beste geval kan het slechts een paar duizend uur duren.Bij sommige toepassingen kunnen de lagere prestaties en de kortere levensduur van hoge temperaturen op de chip echter worden geaccepteerd, zoals bij boorinstrumentatietoepassingen; de chip werkt vaak in omgevingen met hoge temperaturen.Als de temperatuur echter hoger wordt, kan de levensduur van de chip te kort worden om te worden gebruikt.
Bij zeer lage temperaturen zorgt de verminderde mobiliteit van de drager er uiteindelijk voor dat de chip niet meer werkt, maar bepaalde circuits kunnen normaal functioneren bij temperaturen onder de 50 K, ook al ligt de temperatuur buiten het nominale bereik.
Fysische basiseigenschappen zijn niet de enige beperkende factor
Overwegingen bij het ontwerp kunnen resulteren in verbeterde chipprestaties binnen een bepaald temperatuurbereik, maar buiten dat temperatuurbereik kan de chip falen.De AD590-temperatuursensor werkt bijvoorbeeld in vloeibare stikstof als deze wordt ingeschakeld en geleidelijk wordt afgekoeld, maar start niet direct op bij 77K.
Prestatieoptimalisatie leidt tot subtielere effecten
Chips van commerciële kwaliteit hebben een zeer goede nauwkeurigheid in het temperatuurbereik van 0 tot 70 °C, maar buiten dat temperatuurbereik wordt de nauwkeurigheid slecht.Een product van militaire kwaliteit met dezelfde chip kan een iets lagere nauwkeurigheid behouden dan een chip van commerciële kwaliteit over een breed temperatuurbereik van -55 tot +155 °C, omdat het een ander trimalgoritme of zelfs een iets ander circuitontwerp gebruikt.Het verschil tussen standaarden van commerciële en militaire kwaliteit wordt niet alleen veroorzaakt door verschillende testprotocollen.
Er zijn nog twee andere kwesties
Het eerste probleem:de kenmerken van het verpakkingsmateriaal, die eerder kunnen falen dan het silicium.
Het tweede probleem:het effect van thermische schokken.Dit kenmerk van de AD590, die zelfs bij langzame koeling op 77K kan werken, betekent niet dat hij even goed zal werken als hij plotseling in vloeibare stikstof wordt geplaatst onder thermodynamische toepassingen met een hogere transiente temperatuur.
De enige manier om een chip buiten het nominale temperatuurbereik te gebruiken, is door testen, testen en nog eens testen, zodat u zeker weet dat u het effect van niet-standaard temperaturen op het gedrag van verschillende batches chips begrijpt.Controleer al je aannames.Het kan zijn dat de chipfabrikant je hierbij helpt, maar het kan ook zijn dat hij buiten het nominale temperatuurbereik geen informatie geeft over de werking van de chip.
Posttijd: 13 september 2022