반도체가 -40 ° C 이하에서 작동하지 못하게하는 요인은 무엇입니까?

대부분의 장치는 -40 ° C ~ ≥85 ° C 이상인 것으로 보입니다. 추운 온도로 제한하는 것은 무엇입니까? 너무 차갑게 유지하여 IC를 손상시킬 수 있습니까? 이것은 다이오드, 트랜지스터와 같은 다른 장치에도 적용됩니까?

전원이 공급되지 않는 저온에서 IC 패키지의 손상은 기계적 영향으로 인한 것입니다. 에폭시, 리드 프레임 및 다이 사이의 열팽창 계수 차이.

작동 문제는 저항 증가로 인한 것입니다 (반도체의 저항 온도 계수는 음수 임). 온도 및 도핑 농도가 충분히 낮 으면, 반도체는 본질적으로 절연체가되어 전혀 전도하지 않아서 불특정 한 동작을 야기한다.

일부 IC는 극저온에서 잘 작동하지만 밴드 갭 전압 레퍼런스가 부팅되도록 따뜻하게 시작해야합니다.

이론적으로 반송파 정지로 인해 일부 트랜지스터가 "고장 나면"IC가 다른 곳에서 손상 될 수 있습니다.

튜토리얼 페이지를 참조하십시오 여기에 더 많은 것을 위해.

편집하다:

당신이 참고로, 대부분의 장치가있다 특징 +85 보통 -40 ° C 사이 ° C를. 아무것도 그들이 극저온으로 내려 가지 않을 것이라고 말합니다.

부품을 -40 미만으로 특성화 할 수 있으며 온도 사이클이 느린 경우 기계적 고장을 피할 수 있습니다.

일부 패키지 옵션은 작동하지만 일부는 작동하지 않습니다. heheh. 실험을 직접해야합니다.

0C 이하의 부품을 직접 특성화 할 수 있습니다 (가정용 냉동고를 사용하면 쉽게).

천문학 자들은 액체 질소로 된 재료를 던지기 만하면 카메라 칩과 A / D 컨버터에서 열 잡음을 제거 할 수 있습니다.

극한 조건의 경우 히터를 중요한 부품 (대형 캡, 문제가있는 IC)에 맞 춥니 다.

그런 다음 전원 시퀀싱 시스템은 부품이 원하는 온도 범위에 도달 할 때까지 히터를 켭니다.

콜드 실리콘의 물리적 측면 외에도 -40 / 85C는 대부분의 사람들이 필요로하는 가장 엄격한 조건 (상업 / 산업)에 적합합니다.

실제로 장치를 특성화하는 데는 테스트 픽스처 및 온도 범위가 가능한 기타 장비가 필요하기 때문에 시간이 많이 걸리는 프로세스입니다. 많은 장치가 생산 테스트에 사용 된 것과 동일한 테스트 장비를 사용하여 특성화되기 때문에 더 나은 냉동고를 구입하는 것이 아닙니다. 재미있는 부분은 테스트 픽스처가 중단되어 가비지 데이터 수집을 시작했다는 것을 깨닫기 위해 특성화 데이터를 수집하고 파싱하는 것입니다.