क्या आईसी चिप्स का सीमा तापमान पूर्ण है?

कुछ सामान्य नियम

जब तापमान लगभग 185 से 200 डिग्री सेल्सियस (सटीक मान प्रक्रिया पर निर्भर करता है) होता है, तो बढ़े हुए रिसाव और कम लाभ से सिलिकॉन चिप अप्रत्याशित रूप से काम करेगी, और डोपेंट के त्वरित प्रसार से चिप का जीवन सैकड़ों घंटे तक कम हो जाएगा। या सर्वोत्तम स्थिति में, यह केवल कुछ हज़ार घंटे ही हो सकता है।हालाँकि, कुछ अनुप्रयोगों में, चिप पर उच्च तापमान के कम प्रदर्शन और कम जीवन प्रभाव को स्वीकार किया जा सकता है, जैसे ड्रिलिंग उपकरण अनुप्रयोग, चिप अक्सर उच्च तापमान वातावरण में काम करती है।हालाँकि, यदि तापमान अधिक हो जाता है, तो चिप का परिचालन जीवन उपयोग के लिए बहुत कम हो सकता है।

बहुत कम तापमान पर, कम वाहक गतिशीलता अंततः चिप को काम करना बंद कर देती है, लेकिन कुछ सर्किट 50K से नीचे के तापमान पर सामान्य रूप से काम करने में सक्षम होते हैं, भले ही तापमान नाममात्र सीमा से बाहर हो।

बुनियादी भौतिक गुण ही एकमात्र सीमित कारक नहीं हैं

डिज़ाइन ट्रेड-ऑफ़ विचारों के परिणामस्वरूप एक निश्चित तापमान सीमा के भीतर चिप के प्रदर्शन में सुधार हो सकता है, लेकिन उस तापमान सीमा के बाहर चिप विफल हो सकती है।उदाहरण के लिए, AD590 तापमान सेंसर तरल नाइट्रोजन में काम करेगा यदि इसे संचालित किया जाता है और धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है, लेकिन यह सीधे 77K पर शुरू नहीं होगा।

प्रदर्शन अनुकूलन से अधिक सूक्ष्म प्रभाव उत्पन्न होते हैं

वाणिज्यिक-ग्रेड चिप्स की 0 से 70°C तापमान सीमा में बहुत अच्छी सटीकता होती है, लेकिन उस तापमान सीमा के बाहर, सटीकता खराब हो जाती है।एक ही चिप वाला एक सैन्य-ग्रेड उत्पाद -55 से +155 डिग्री सेल्सियस की विस्तृत तापमान सीमा पर वाणिज्यिक-ग्रेड चिप की तुलना में थोड़ी कम सटीकता बनाए रखने में सक्षम है क्योंकि यह एक अलग ट्रिमिंग एल्गोरिदम या यहां तक ​​कि थोड़ा अलग सर्किट डिजाइन का उपयोग करता है।वाणिज्यिक-ग्रेड और सैन्य-ग्रेड मानकों के बीच अंतर न केवल विभिन्न परीक्षण प्रोटोकॉल के कारण होता है।

दो अन्य मुद्दे भी हैं

पहला मुद्दा:पैकेजिंग सामग्री की विशेषताएं, जो सिलिकॉन के विफल होने से पहले विफल हो सकती हैं।

दूसरा मुद्दा:थर्मल शॉक का प्रभाव.AD590 की यह विशेषता, जो धीमी गति से शीतलन के साथ भी 77K पर काम करने में सक्षम है, इसका मतलब यह नहीं है कि उच्च क्षणिक थर्मोडायनामिक अनुप्रयोगों के तहत अचानक तरल नाइट्रोजन में रखे जाने पर यह समान रूप से अच्छी तरह से काम करेगा।

किसी चिप को उसके नाममात्र तापमान सीमा के बाहर उपयोग करने का एकमात्र तरीका परीक्षण, परीक्षण और फिर से परीक्षण करना है ताकि आप यह सुनिश्चित कर सकें कि आप चिप्स के कई अलग-अलग बैचों के व्यवहार पर गैर-मानक तापमान के प्रभाव को समझ सकते हैं।अपनी सभी धारणाओं की जाँच करें.यह संभव है कि चिप निर्माता आपको इस पर सहायता प्रदान करेगा, लेकिन यह भी संभव है कि वे इस बारे में कोई जानकारी नहीं देंगे कि चिप नाममात्र तापमान सीमा के बाहर कैसे काम करती है।