Alcune regole comuni
Quando la temperatura è compresa tra 185 e 200°C (il valore esatto dipende dal processo), la maggiore perdita e il ridotto guadagno faranno sì che il chip di silicio funzioni in modo imprevedibile e la diffusione accelerata dei droganti ridurrà la durata del chip a centinaia di ore. o, nel migliore dei casi, potrebbero essere solo poche migliaia di ore.Tuttavia, in alcune applicazioni, è possibile accettare le prestazioni inferiori e l'impatto sulla durata più breve delle alte temperature sul chip, ad esempio nelle applicazioni di strumentazione di perforazione, il chip spesso funziona in ambienti ad alta temperatura.Tuttavia, se la temperatura aumenta, la vita operativa del chip potrebbe diventare troppo breve per essere utilizzata.
A temperature molto basse, la ridotta mobilità dei portatori alla fine fa sì che il chip smetta di funzionare, ma alcuni circuiti sono in grado di funzionare normalmente a temperature inferiori a 50K, anche se la temperatura è al di fuori dell'intervallo nominale.
Le proprietà fisiche di base non sono l’unico fattore limitante
Considerazioni sui compromessi di progettazione possono comportare un miglioramento delle prestazioni del chip entro un determinato intervallo di temperature, ma al di fuori di tale intervallo di temperature il chip può guastarsi.Ad esempio, il sensore di temperatura AD590 funzionerà in azoto liquido se viene acceso e raffreddato gradualmente, ma non si avvierà direttamente a 77K.
L'ottimizzazione delle prestazioni porta a effetti più sottili
I chip di livello commerciale hanno un'ottima precisione nell'intervallo di temperature da 0 a 70°C, ma al di fuori di tale intervallo di temperature, la precisione diventa scarsa.Un prodotto di livello militare con lo stesso chip è in grado di mantenere una precisione leggermente inferiore rispetto a un chip di livello commerciale in un ampio intervallo di temperature compreso tra -55 e +155°C perché utilizza un algoritmo di trimming diverso o addirittura un design del circuito leggermente diverso.La differenza tra gli standard di livello commerciale e quelli di livello militare non è causata solo dai diversi protocolli di test.
Ci sono altri due problemi
Il primo problema:le caratteristiche del materiale di imballaggio, che potrebbe cedere prima che si ceda il silicio.
La seconda questione:l’effetto dello shock termico.questa caratteristica dell'AD590, che è in grado di funzionare a 77K anche con raffreddamento lento, non significa che funzionerà altrettanto bene quando immesso improvvisamente in azoto liquido in applicazioni termodinamiche transitorie più elevate.
L'unico modo per utilizzare un chip al di fuori del suo intervallo di temperatura nominale è testare, testare e testare ancora in modo da poter essere sicuri di poter comprendere l'effetto delle temperature non standard sul comportamento di diversi lotti di chip.Controlla tutte le tue ipotesi.È possibile che il produttore del chip vi aiuti in merito, ma è anche possibile che non dia alcuna informazione su come funziona il chip al di fuori dell'intervallo di temperatura nominale.
Orario di pubblicazione: 13 settembre 2022