Temperatur Options bei MCUs

[APW (Gast)]

Hallo,
ich hab mal eine Frage bez. der Temperatureinteilung von Halbleitern, 
speziell aber von Mikrocontrollern.
Bei Freescale HCS12/HCS08 Controllern gibts z.B. folgende Einteilungen

Temperature Option
I =   0°C TO 85°C
C = -40°C to 85°C
V = -40°C to 105°C
M = -40°C to 125°C

Wie unterscheiden sich die Teile ? Sind die unterschiedlich aufgebaut ?
Werden bei der Produktion unterschiedliche Materialien verwendet (z.B. 
Wärmeleitfähigkeit von Gehäusen),
oder sind die nur entsprechend selektiert (z.B. bez. maximaler 
Arbeitsfrequenz oder Stromaufnahme) ?

Wenn ich ein M-Device verwende, kann ich den z.B. bei Raumtemperatur 
stärker übertakten als Devices mit kleinerer Temp-Klasse oder
kann ich bei Betrieb mit Standard-Taktfrequenz mit geringerer 
Stromaufnahme rechnen ?
Wenn ich ein I oder C-Device verwende, kann ich den innerhalb des V oder 
M-Temp-Bereiches noch sicher mit reduzierter Taktfrequenz betreiben ?

Die Fragen sind nur theoretisch und dienen dem Verständnis, ich habe 
also nicht vor, eine MCU bei 150 C und 200 MHZ laufen zu lassen.

APW

[Gast (Gast)]

Bist du dir Sicher dass du nicht I und C verwechselt hast?

> Wie unterscheiden sich die Teile ? Sind die unterschiedlich aufgebaut ?
> Werden bei der Produktion unterschiedliche Materialien verwendet (z.B.
> Wärmeleitfähigkeit von Gehäusen),
C und I sind normalerweise ziemlich identisch, bei den Aerospace/Mil 
Teilen gibts oft andere Gehäuse

> oder sind die nur entsprechend selektiert (z.B. bez. maximaler
> Arbeitsfrequenz oder Stromaufnahme) ?
Sehr wahrscheinlich sogar.

> Wenn ich ein M-Device verwende, kann ich den z.B. bei Raumtemperatur
> stärker übertakten als Devices mit kleinerer Temp-Klasse oder
Da die Worst-Case Bedingungen bei hoher Temperatur schlimmer sind sollte 
auch mehr Spielraum vorhanden sein. Verlassen darauf kannst dich aber 
nicht.

> kann ich bei Betrieb mit Standard-Taktfrequenz mit geringerer
> Stromaufnahme rechnen ?
Vielleicht.

> Wenn ich ein I oder C-Device verwende, kann ich den innerhalb des V oder
> M-Temp-Bereiches noch sicher mit reduzierter Taktfrequenz betreiben ?
Wenn du Glück hast vielleicht schon. Aber wenn dein Gehäuse, Die, Kleber 
oder wasauchimmer nicht auf die Temperaturen ausgelegt ist kanns 
schiefgehen. Muss nicht sein dass es sofort schiefgeht, aber 
möglicherweise deutlich früher.


Wenn du solche Sachen vorhast, die nicht vom Hersteller spezifiziert 
sind, bleibt dir eigentlich nur übrig die ganzen Tests die für dich von 
Interesse sind selbst durchzuführen. Oder zu beten dass es funktioniert 
:-)

[Иван S. (ivan)]

Hallo APW,

> ich hab mal eine Frage bez. der Temperatureinteilung von Halbleitern,
> speziell aber von Mikrocontrollern.

> I =   0°C TO 85°C

Industrial (=Indoor). Der Hersteller geht davon aus, daß das Teil 
irgendwo verbaut wird, wo's halbwegs egal ist, wenn es ausfällt, weil 
man in der Industrie immer einen anderen Sündenbock findet. Trotzdem 
halbwegs robust.

> C = -40°C to 85°C

Consumer. Das Teil soll sowohl in Equador als auch in Murmansk spielen.
Falls der Consumer-Schrott ausfällt ists auch egal, soll sich der Kunde 
halt ein neues kaufen. Geringwertigste Qualität.

> V = -40°C to 105°C

Vehicle. Im Auto ist es im Winter saukalt, im Sommer oder im Bereich der 
Arbeitsmaschine kann es aber auch mal wärmer als in Equador werden. 
Funktioniert meistens so wie es soll, Qualität o.k.

> M = -40°C to 125°C

Military. Muss Russlandfeldzug und Wüstensturm gleichermaßen überstehen.
Soll auch noch funktionieren, wenn der Benutzer nicht mehr lebt. 
Meistens die beste Qualität, dafür auch sehr teuer. Überproportional 
teuer, da man generell 40% Militärzuschlag auf den vorläufigen Endpreis 
aufschlägt, weil dort das Kapital ja vorhanden ist und Geld die 
geringste Rolle spielt.

> Wie unterscheiden sich die Teile ? Sind die unterschiedlich aufgebaut ?

Manchmal, z.ß. ist der MIL-Transistor meist im sog. "Metal Can"-Gehäuse 
untergebracht. Bei Consumer wird an Material gespart, wo es nur geht.

> Werden bei der Produktion unterschiedliche Materialien verwendet (z.B.
> Wärmeleitfähigkeit von Gehäusen),  oder sind die nur entsprechend
> selektiert (z.B. bez. maximaler Arbeitsfrequenz oder Stromaufnahme) ?

Beides möglich. Übrigens: Du plenkst.

> Wenn ich ein M-Device verwende, kann ich den z.B. bei Raumtemperatur
> stärker übertakten als Devices mit kleinerer Temp-Klasse oder
> kann ich bei Betrieb mit Standard-Taktfrequenz mit geringerer
> Stromaufnahme rechnen ?

Ersteres möglicher Weise, die Stromaufnahme kann jedoch auch höher sein.

> Wenn ich ein I oder C-Device verwende, kann ich den innerhalb des V oder
> M-Temp-Bereiches noch sicher mit reduzierter Taktfrequenz betreiben ?

Kommt auf das entsprechende Bauteil an. Garantiert wird für nichts. Ein 
Industrial kann für Automotive geeignet sein, wenn du echte 
Military-Qualität willst musst du auch den Military-Preis bezahlen.

> Die Fragen sind nur theoretisch und dienen dem Verständnis...

Alle Angaben ohne Gewähr. Gruß, Iwan