Was begrenzt die meisten integrierten Schaltkreise auf eine Sperrschichttemperatur von 150 ° C?

Wie im Titel. Was begrenzt die meisten integrierten Schaltkreise auf eine Sperrschichttemperatur von 150 ° C?

Ich weiß, dass es keine gute Praxis ist, Chips sehr heiß laufen zu lassen (wie es zeigt, verschwenden Sie viel Energie), aber ich bin gespannt, was sie tatsächlich auf etwa 150 ° C begrenzt.

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— Thomas O.
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Sie verschwenden nicht unbedingt viel Energie, um eine hohe Sperrschichttemperatur zu erreichen. Wenn Sie Ihr Handy an einem sonnigen Tag auf einem Armaturenbrett lassen, kann die Temperatur über 60 Grad Celsius betragen. Die Motorraumelektronik muss möglicherweise auch bei hohen Temperaturen in abgedichteten Gehäusen mit schlechten Wärmeübertragungseigenschaften arbeiten.

— uɐɪ

Ich nehme an, aber ich arbeite mit Niedrigtemperatur-Sachen (dh Sachen für Verbraucher - Wohnzimmer), also habe ich ein Urteil gefällt.

— Thomas O

Die Materialien, aus denen der Transistor besteht, definieren dies hauptsächlich. Germanium-Übergänge werden tatsächlich viel niedriger sein, eher wie bei 70 ° C. Silizium und Galliumarsenid können 150-200C verarbeiten.

Jemand mit mehr Erfahrung in der Halbleiterherstellung kann wahrscheinlich eine bessere Antwort geben, aber ich glaube, dass die meisten dieser Übergangsgrenzen aufgrund des Transistors, der einen thermischen Durchlaufpunkt überschreitet, auferlegt werden. Sowohl BJTs als auch FETs haben, obwohl aus unterschiedlichen Gründen, die Eigenschaft, dass mit steigender Temperatur auch die Verlustleistung zunimmt, was natürlich mehr Wärme erzeugt. Sobald Sie einen Schwellenwert überschreiten, steigt die Sperrschichttemperatur sehr schnell auf den thermischen Durchschlagspunkt der Materialien an, aus denen die Sperrschicht besteht. Was, wenn dies sehr lange auftritt, zu Rauch und vielen lustigen Gerüchen führt.

Ich würde vermuten, dass 150 ° C in der Verbindungsstelle ungefähr dort sind, wo normale Verpackungsmaterialien / die Verbindungsmaterialien selbst nicht mehr genug Wärme aus der Verbindungsstelle ziehen können, um ein Durchgehen zu verhindern, und dass die Halbleitermaterialien selbst kurz danach anfangen, physikalische Schäden zu verursachen diese Temperatur.

Ich weiß nicht genau, was dieser Prozess ist, aber es kann einfach der Punkt sein, an dem die kristalline Struktur zusammenzubrechen beginnt. Ein Siliziumtransistor besteht normalerweise aus einem Siliziumkristall, der mit Bor (p-Typ) oder Phosphor (n-Typ) dotiert ist. Sie erhalten möglicherweise eine genauere Antwort, wenn Sie sich die Chemie dieser Strukturen ansehen.

— Kennzeichen
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