Một số quy tắc chung
Khi nhiệt độ khoảng 185 đến 200°C (giá trị chính xác tùy thuộc vào quy trình), độ rò rỉ tăng và mức tăng giảm sẽ khiến chip silicon hoạt động không thể đoán trước và sự lan truyền nhanh chóng của chất pha tạp sẽ rút ngắn tuổi thọ của chip xuống hàng trăm giờ, hoặc trong trường hợp tốt nhất, có thể chỉ vài nghìn giờ.Tuy nhiên, trong một số ứng dụng, hiệu suất thấp hơn và tuổi thọ ngắn hơn do nhiệt độ cao tác động lên chip có thể được chấp nhận, chẳng hạn như các ứng dụng thiết bị khoan, chip thường hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao.Tuy nhiên, nếu nhiệt độ tăng cao thì thời gian hoạt động của chip có thể trở nên quá ngắn để sử dụng.
Ở nhiệt độ rất thấp, khả năng di chuyển của sóng mang giảm cuối cùng khiến chip ngừng hoạt động, nhưng một số mạch nhất định có thể hoạt động bình thường ở nhiệt độ dưới 50K, ngay cả khi nhiệt độ nằm ngoài phạm vi danh định.
Các đặc tính vật lý cơ bản không phải là yếu tố hạn chế duy nhất
Những cân nhắc đánh đổi trong thiết kế có thể dẫn đến hiệu suất chip được cải thiện trong một phạm vi nhiệt độ nhất định, nhưng ngoài phạm vi nhiệt độ đó, chip có thể bị hỏng.Ví dụ: cảm biến nhiệt độ AD590 sẽ hoạt động trong nitơ lỏng nếu nó được cấp nguồn và nguội dần, nhưng nó sẽ không khởi động trực tiếp ở 77K.
Tối ưu hóa hiệu suất dẫn đến các hiệu ứng tinh tế hơn
Các chip thương mại có độ chính xác rất tốt trong phạm vi nhiệt độ từ 0 đến 70°C, nhưng ngoài phạm vi nhiệt độ đó, độ chính xác trở nên kém.Một sản phẩm cấp quân sự có cùng một con chip có thể duy trì độ chính xác thấp hơn một chút so với chip cấp thương mại trong phạm vi nhiệt độ rộng từ -55 đến +155°C vì nó sử dụng thuật toán cắt xén khác hoặc thậm chí là thiết kế mạch hơi khác.Sự khác biệt giữa tiêu chuẩn cấp thương mại và cấp quân sự không chỉ do các quy trình kiểm tra khác nhau gây ra.
Có hai vấn đề khác
Vấn đề thứ nhất:các đặc tính của vật liệu đóng gói, có thể bị hỏng trước khi silicon bị hỏng.
Vấn đề thứ hai:tác dụng của sốc nhiệt.Đặc tính này của AD590, có thể hoạt động ở nhiệt độ 77K ngay cả khi làm mát chậm, không có nghĩa là nó sẽ hoạt động tốt như nhau khi đột ngột được đặt vào nitơ lỏng trong các ứng dụng nhiệt động nhất thời cao hơn.
Cách duy nhất để sử dụng chip ngoài phạm vi nhiệt độ danh nghĩa của nó là kiểm tra, kiểm tra và kiểm tra lại để bạn có thể chắc chắn rằng mình có thể hiểu được ảnh hưởng của nhiệt độ không tiêu chuẩn đến hoạt động của một số lô chip khác nhau.Kiểm tra tất cả các giả định của bạn.Có thể nhà sản xuất chip sẽ trợ giúp bạn về vấn đề này, nhưng cũng có thể họ sẽ không cung cấp bất kỳ thông tin nào về cách hoạt động của chip ngoài phạm vi nhiệt độ danh nghĩa.
Thời gian đăng: 13-09-2022