بعض القواعد المشتركة
عندما تكون درجة الحرارة حوالي 185 إلى 200 درجة مئوية (تعتمد القيمة الدقيقة على العملية)، فإن زيادة التسرب وانخفاض الكسب سيجعل شريحة السيليكون تعمل بشكل غير متوقع، كما أن الانتشار المتسارع للمنشطات سوف يقلل من عمر الشريحة إلى مئات الساعات. أو في أفضل الأحوال، قد يكون مجرد بضعة آلاف من الساعات.ومع ذلك، في بعض التطبيقات، يمكن قبول الأداء المنخفض وتأثير العمر الأقصر لدرجات الحرارة المرتفعة على الشريحة، مثل تطبيقات أدوات الحفر، غالبًا ما تعمل الشريحة في بيئات ذات درجات حرارة عالية.ومع ذلك، إذا ارتفعت درجة الحرارة، فقد يصبح العمر التشغيلي للرقاقة قصيرًا جدًا بحيث لا يمكن استخدامها.
في درجات الحرارة المنخفضة جدًا، يؤدي انخفاض حركة الناقل في النهاية إلى توقف الشريحة عن العمل، لكن بعض الدوائر تكون قادرة على العمل بشكل طبيعي عند درجات حرارة أقل من 50 كلفن، على الرغم من أن درجة الحرارة خارج النطاق الاسمي.
الخصائص الفيزيائية الأساسية ليست العامل المحدد الوحيد
قد تؤدي اعتبارات المقايضة في التصميم إلى تحسين أداء الشريحة ضمن نطاق درجة حرارة معين، ولكن خارج نطاق درجة الحرارة هذا يمكن أن تفشل الشريحة.على سبيل المثال، سيعمل مستشعر درجة الحرارة AD590 في النيتروجين السائل إذا تم تشغيله وتبريده تدريجيًا، لكنه لن يبدأ التشغيل مباشرة عند 77 كيلو.
يؤدي تحسين الأداء إلى تأثيرات أكثر دقة
تتمتع الرقائق التجارية بدقة جيدة جدًا في نطاق درجة الحرارة من 0 إلى 70 درجة مئوية، ولكن خارج نطاق درجة الحرارة هذا، تصبح الدقة ضعيفة.يمكن لمنتج من الدرجة العسكرية بنفس الشريحة الحفاظ على دقة أقل قليلاً من شريحة من الدرجة التجارية على نطاق واسع من درجات الحرارة يتراوح من -55 إلى +155 درجة مئوية لأنه يستخدم خوارزمية تشذيب مختلفة أو حتى تصميم دائرة مختلف قليلاً.الفرق بين معايير الدرجة التجارية والمعايير العسكرية لا يرجع فقط إلى بروتوكولات الاختبار المختلفة.
هناك قضيتان أخريان
المسألة الأولى:خصائص مادة التغليف التي قد تفشل قبل فشل السيليكون.
المسألة الثانية:تأثير الصدمة الحرارية.هذه الخاصية المميزة لـ AD590، والتي هي قادرة على العمل عند 77K حتى مع التبريد البطيء، لا تعني أنها ستعمل بشكل جيد على قدم المساواة عندما يتم وضعها فجأة في النيتروجين السائل تحت تطبيقات ديناميكية حرارية عابرة أعلى.
الطريقة الوحيدة لاستخدام شريحة خارج نطاق درجة الحرارة الاسمية الخاصة بها هي الاختبار والاختبار والاختبار مرة أخرى حتى تتمكن من التأكد من قدرتك على فهم تأثير درجات الحرارة غير القياسية على سلوك عدة دفعات مختلفة من الرقائق.تحقق من كل الافتراضات الخاصة بك.من الممكن أن توفر لك الشركة المصنعة للرقاقة المساعدة في هذا الشأن، ولكن من الممكن أيضًا أنها لن تقدم أي معلومات حول كيفية عمل الشريحة خارج نطاق درجة الحرارة الاسمية.
وقت النشر: 13 سبتمبر 2022