อะไรทำให้สารกึ่งตัวนำทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า -40 ° C

13

อุปกรณ์ส่วนใหญ่ดูเหมือนจะมีลักษณะเหนือ -40 ° C ถึง≥85° C สิ่งที่ จำกัด ให้อุณหภูมิเย็น? IC สามารถได้รับความเสียหายจากการทำให้เย็นเกินไปหรือไม่? สิ่งนี้ใช้ได้กับอุปกรณ์อื่น ๆ เช่นไดโอดทรานซิสเตอร์หรือไม่

temperature integrated-circuit

— โทมัสโอ
แหล่งที่มา

4

ฉันเดาว่าห้องปฏิบัติการทดสอบไม่ต้องการซื้อตู้เย็น -50C AMD Phenom II โอเวอร์คล็อกที่ -170C: youtube.com/watch?v=0Ggt9pA8X_c

— joeforker

8

@joeforker: ตัวเลข "-170 ° C" มาจากไหน? มีความแตกต่างอย่างมากระหว่าง "สภาพแวดล้อม" (ไนโตรเจนเหลว) และอุณหภูมิจุดแยกที่เกิดขึ้นจริงเมื่อหน่วยประมวลผลกำลังกระจายกำลังสองสามร้อยวัตต์

— Nick T

3

มันมาจากคำอธิบายในวิดีโอ Youtube แน่นอนเกินความคิดเห็นเป็นแหล่งข้อมูลที่ถูกต้องและลึกซึ้ง

— joeforker

17

ความเสียหายต่อแพ็คเกจ IC ที่อุณหภูมิต่ำในขณะที่ไม่มีกำลังไฟฟ้าเกิดจากผลกระทบทางกล ความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนระหว่างอีพ็อกซี่, ตะกั่ว - เฟรมและตาย

ปัญหาเกี่ยวกับการทำงานอาจเกิดจากความต้านทานที่เพิ่มขึ้น (ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของสารกึ่งตัวนำของความต้านทานเป็นลบ) เมื่ออุณหภูมิและความเข้มข้นของสารต้องจ่ายต่ำพอเซมิคอนดักเตอร์จะกลายเป็นฉนวนและไม่ทำเลยทำให้การดำเนินงานที่ไม่ระบุ

ไอซีบางตัวทำงานได้ดีที่อุณหภูมิแช่แข็ง แต่จะต้องเริ่มอุ่นเครื่องเพื่อให้แรงดัน bandgap อ้างอิงถึงการบู๊ต

ในทางทฤษฎีถ้าทรานซิสเตอร์ "ล้มเหลว" เนื่องจากผู้ให้บริการตรึงน้ำแข็ง IC อาจสร้างความเสียหายให้ตัวเองที่อื่น (ไม่น่าเป็นไปได้เนื่องจากโหมดความล้มเหลวส่วนใหญ่เป็นแบบความร้อน

ดูหน้าบทช่วยสอนที่นี่สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม

แก้ไข:

ตามที่คุณทราบอุปกรณ์ส่วนใหญ่มีลักษณะเฉพาะระหว่าง -40 ° C ถึง +85 ° C ไม่มีสิ่งใดบอกว่าพวกเขาจะไม่ทำงานกับอุณหภูมิอุณหภูมิ

— นิคที
แหล่งที่มา

ฉันมักจะลืมที่จะทราบว่าเพื่อคน ฉันแค่ตั้งใจว่ามันจะหยุดทำงาน แต่มันอาจทำลายมัน

— Kortuk

+1 สำหรับลิงก์เท่านั้น ฉันอาจจะออกแบบบอร์ดให้ทำงานในสภาพแวดล้อมอาร์กอนเหลว (เพียงเล็กน้อยเย็นกว่าไนโตรเจนเหลว) ในไม่ช้าดังนั้นฉันจะต้องการคำแนะนำที่เป็นประโยชน์ ...

— dmckee --- อดีตผู้ดูแลลูกแมว

@dmckee คุณทำให้ฉันอยากรู้อยากเห็นตอนนี้:Pแอปพลิเคชั่นแบบไหนที่คุณใช้อาร์กอนเหลว? ฉันคิดว่าไนโตรเจนเหลวจะมีราคาถูกกว่ามาก (และเย็นกว่าเล็กน้อย? N2 bp 77 K, Ar bp 87 K)

— Nick T

1

เครื่องตรวจจับฟิสิกส์ของอนุภาคเรียกว่าหอฉายเวลา ตามเนื้อผ้าพวกมันเคยเป็นแก๊สแล้ว แต่มันจะทำงานกับของเหลวที่ถูกต้อง ใส่สนามแรงข้ามของเหลวและประจุที่เหลือจากการแผ่รังสีไอออไนซ์จะลอย (หลายซม. และในอัตราที่เชื่อถือได้) ไปยังสายไฟ (และการเหนี่ยวนำ) ที่สามารถตรวจจับและใช้เพื่อสร้างเรขาคณิต 3 มิติของเหตุการณ์ . Argoneutมีรูปภาพจากอุปกรณ์ที่ใช้ทดสอบ และฉันจะสาบานได้ว่าจุดเดือดคือ 74 เคอาอา ...

— dmckee --- อดีตผู้ดูแลลูกแมว

4

คุณสามารถกำหนดลักษณะชิ้นส่วนด้วยตัวเองต่ำกว่า -40 และสามารถหลีกเลี่ยงความล้มเหลวทางกลไกได้หากวงจรอุณหภูมิช้า

ตัวเลือกแพ็คเกจบางตัวใช้งานได้บางตัวทำไม่ได้ heheh คุณต้องทำการทดลองด้วยตัวเอง

คุณสามารถกำหนดลักษณะชิ้นส่วนที่ต่ำกว่า 0C ด้วยตัวคุณเอง (ใช้ช่องแช่แข็งในประเทศได้อย่างง่ายดาย

นักดาราศาสตร์รักการจุ่มวัตถุในไนโตรเจนเหลวเพื่อกำจัดเสียงรบกวนจากความร้อนในชิปกล้องและตัวแปลง A / D

สำหรับสภาวะที่รุนแรงให้ติดตั้งฮีทเตอร์กับชิ้นส่วนที่สำคัญ (หมวกขนาดใหญ่ปัญหาของ IC)

จากนั้นระบบจัดลำดับกำลังของคุณจะเปิดเครื่องทำความร้อนจนกว่าชิ้นส่วนจะอยู่ในช่วงอุณหภูมิที่คุณกำหนด

— ทิม Williscroft
แหล่งที่มา

2

นอกเหนือจากลักษณะทางกายภาพของ Cold silicon -40 / 85C มีแนวโน้มที่จะเหมาะสมกับเงื่อนไขที่เข้มงวดที่สุดที่คนส่วนใหญ่ต้องการ (การค้า / อุตสาหกรรม)

การจำแนกลักษณะของอุปกรณ์เป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานมากเนื่องจากต้องใช้อุปกรณ์ทดสอบและอุปกรณ์อื่นที่มีความสามารถในช่วงอุณหภูมิ มันไม่ได้เกี่ยวกับการซื้อตู้แช่แข็งที่ดีกว่าเนื่องจากอุปกรณ์หลายชนิดมีลักษณะเป็นอุปกรณ์ทดสอบเดียวกับที่ใช้สำหรับการทดสอบการผลิต ส่วนที่สนุกคือการรวบรวมและแยกวิเคราะห์ข้อมูลลักษณะเฉพาะเพื่อให้ทราบว่าฟิกซ์เจอร์ทดสอบค้างและเริ่มรวบรวมข้อมูลขยะ

— Whistle1560
แหล่งที่มา

เพียงเพราะช่องแช่แข็งเหมือนกันไม่ได้หมายความว่าไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในการทดสอบ ทุกระดับต่ำกว่าที่คุณต้องการทดสอบเวลาค่าใช้จ่ายซึ่งหมายถึงเงิน

— Warren Young