Algunas reglas comunes
Cuando la temperatura es de aproximadamente 185 a 200°C (el valor exacto depende del proceso), el aumento de la fuga y la reducción de la ganancia harán que el chip de silicio funcione de manera impredecible, y la dispersión acelerada de dopantes acortará la vida útil del chip a cientos de horas. o en el mejor de los casos, pueden ser sólo unos pocos miles de horas.Sin embargo, en algunas aplicaciones, se puede aceptar el menor rendimiento y el impacto de la vida útil más corta de las altas temperaturas en el chip, como en aplicaciones de instrumentación de perforación, el chip a menudo funciona en entornos de alta temperatura.Sin embargo, si la temperatura aumenta, la vida útil del chip puede ser demasiado corta para su uso.
A temperaturas muy bajas, la movilidad reducida del portador finalmente hace que el chip deje de funcionar, pero ciertos circuitos pueden funcionar normalmente a temperaturas inferiores a 50 K, aunque la temperatura esté fuera del rango nominal.
Las propiedades físicas básicas no son el único factor limitante
Las consideraciones de diseño pueden dar como resultado un mejor rendimiento del chip dentro de un cierto rango de temperatura, pero fuera de ese rango de temperatura el chip puede fallar.Por ejemplo, el sensor de temperatura AD590 funcionará en nitrógeno líquido si se enciende y se enfría gradualmente, pero no se iniciará directamente a 77K.
La optimización del rendimiento conduce a efectos más sutiles
Los chips de calidad comercial tienen muy buena precisión en el rango de temperatura de 0 a 70°C, pero fuera de ese rango de temperatura, la precisión se vuelve pobre.Un producto de grado militar con el mismo chip es capaz de mantener una precisión ligeramente menor que un chip de grado comercial en un amplio rango de temperaturas de -55 a +155 °C porque utiliza un algoritmo de recorte diferente o incluso un diseño de circuito ligeramente diferente.La diferencia entre los estándares de grado comercial y militar no solo se debe a diferentes protocolos de prueba.
Hay otras dos cuestiones
La primera cuestión:las características del material de embalaje, que puede fallar antes que el silicio.
La segunda cuestión:el efecto del choque térmico.Esta característica del AD590, que es capaz de funcionar a 77 K incluso con un enfriamiento lento, no significa que funcionará igualmente bien cuando se coloque repentinamente en nitrógeno líquido en aplicaciones termodinámicas transitorias más altas.
La única forma de utilizar un chip fuera de su rango de temperatura nominal es probarlo, probarlo y probarlo nuevamente para asegurarse de comprender el efecto de las temperaturas no estándar en el comportamiento de varios lotes diferentes de chips.Comprueba todas tus suposiciones.Es posible que el fabricante del chip le proporcione ayuda al respecto, pero también es posible que no le proporcionen ninguna información sobre cómo funciona el chip fuera del rango de temperatura nominal.
Hora de publicación: 13-sep-2022