Quelques règles communes
Lorsque la température est d'environ 185 à 200°C (la valeur exacte dépend du processus), l'augmentation des fuites et la réduction du gain rendront la puce de silicium fonctionnant de manière imprévisible, et la propagation accélérée des dopants réduira la durée de vie de la puce à des centaines d'heures. ou, dans le meilleur des cas, cela peut durer seulement quelques milliers d'heures.Cependant, dans certaines applications, les performances inférieures et l'impact sur la durée de vie plus courte des températures élevées sur la puce peuvent être acceptés, comme dans les applications d'instrumentation de forage, la puce fonctionne souvent dans des environnements à haute température.Cependant, si la température augmente, la durée de vie de la puce peut devenir trop courte pour être utilisée.
À des températures très basses, la mobilité réduite du porteur finit par provoquer l'arrêt de la puce, mais certains circuits sont capables de fonctionner normalement à des températures inférieures à 50 K, même si la température est en dehors de la plage nominale.
Les propriétés physiques de base ne sont pas le seul facteur limitant
Les considérations de compromis de conception peuvent entraîner une amélioration des performances de la puce dans une certaine plage de température, mais en dehors de cette plage de température, la puce peut tomber en panne.Par exemple, le capteur de température AD590 fonctionnera dans l'azote liquide s'il est mis sous tension et refroidi progressivement, mais il ne démarrera pas directement à 77K.
L'optimisation des performances conduit à des effets plus subtils
Les puces de qualité commerciale ont une très bonne précision dans la plage de températures de 0 à 70°C, mais en dehors de cette plage de températures, la précision devient médiocre.Un produit de qualité militaire doté de la même puce est capable de maintenir une précision légèrement inférieure à celle d'une puce de qualité commerciale sur une large plage de températures allant de -55 à +155°C, car il utilise un algorithme de réglage différent ou même une conception de circuit légèrement différente.La différence entre les normes de qualité commerciale et celles de qualité militaire n’est pas seulement causée par des protocoles de test différents.
Il y a deux autres problèmes
Le premier problème :les caractéristiques du matériau d'emballage, qui peut échouer avant la défaillance du silicium.
Le deuxième problème :l'effet du choc thermique.cette caractéristique de l'AD590, qui est capable de fonctionner à 77K même avec un refroidissement lent, ne signifie pas qu'il fonctionnera aussi bien lorsqu'il sera soudainement placé dans l'azote liquide dans des applications thermodynamiques transitoires plus élevées.
La seule façon d’utiliser une puce en dehors de sa plage de température nominale est de tester, tester et tester à nouveau afin de vous assurer de bien comprendre l’effet de températures non standard sur le comportement de plusieurs lots différents de puces.Vérifiez toutes vos hypothèses.Il est possible que le fabricant de la puce vous fournisse de l'aide à ce sujet, mais il est également possible qu'il ne donne aucune information sur le fonctionnement de la puce en dehors de la plage de température nominale.
Heure de publication : 13 septembre 2022