Hallo! Welcher Kunststoff (z.B. PPE, etc) wird verwendet, um die Gehäuse von ICs (integrierte Schaltkreise) zu fertigen? Und weshalb werden die ICs nur bis zu einer minimalen Betriebstemperatur (meisten bis -20°C .. -40°C) angeboten? Was ist das Problem der tiefen Temperaturen? Ist des der Kunststoff, oder eher das Silizium, welches Schaden nimmt bei tiefen Temperaturen? Danke und Gruss Mike
Mike schrieb: > Hallo! > > Welcher Kunststoff (z.B. PPE, etc) wird verwendet, um die Gehäuse von > ICs (integrierte Schaltkreise) zu fertigen? http://www.sumibe.co.jp/english/product/it-materials/epoxy/sumikon-eme/index.html > > Und weshalb werden die ICs nur bis zu einer minimalen Betriebstemperatur > (meisten bis -20°C .. -40°C) angeboten? Weil die meisten Geräte nicht bei noch tieferen Temperaturen arbeiten müssen bzw. dann so wieso beheizt werden (-65 °C ist bei einigen Sachen noch üblich) > Was ist das Problem der tiefen > Temperaturen? Ist des der Kunststoff, oder eher das Silizium, welches > Schaden nimmt bei tiefen Temperaturen? Je nach Anwendung unterschiedliche Temperaturkoeffizienten und die Wasseraufnahme des Kunststoffs. ATtiny26 läuft auch noch bei ~20 K (das K ist richtig, S. 19) http://scholar.sun.ac.za/bitstream/handle/10019.1/2345/Van%20Niekerk,%20PC.pdf?sequence=1 > > Danke und Gruss > Mike
Die Kunststoffe werden es weniger sein, was bei extremen Temperaturen was aus macht. Oft ein Silikon, was auch chemisch inert ist. Eher Parameter, die man im Datenblatt noch garantiert. Denn IC haben oft schon innere Schaltungen, die nur in einem bestimmten Bereich zuverlässig spielen können. Ein einzelner Transistor ist mal noch unter extremen Betriebstemperaturbereichen angegeben. Den muß man dann eben so beschalten, wie man es braucht.
> ATtiny26 läuft auch noch bei ~20 K (das K ist richtig, S. 19) Und ein Freund hat einen PIC (keine Ahnung mehr, welchen) bei 220°C getestet, für ein Hochtemperaturexperiment. Hat funktioniert, nur der Strom im Ruhemodus war 1000x höher als im Datenblatt angegeben. Ja, das Teil ist auf der FR4 Platine mit flüssigem Lötzinn geschwommen - wichtig: horizontal Einspannen ;-). Für das eigentliche Experiment wurde dann mit Bleilot (100% Blei) gelötet. Für ein paar wenige Betriebsstunden tut es dabei auch normales FR4.
asd schrieb: > Hat funktioniert, nur der > Strom im Ruhemodus war 1000x höher als im Datenblatt angegeben. Der Alterungsbeschleunigungsfaktor ist da natürlich auch 1000 und mehr höher. Ich glaube nicht, daß der so auf die Art nur ein paar Tage überlebt.
Wilhelm Ferkes schrieb: > asd schrieb: > >> Hat funktioniert, nur der >> Strom im Ruhemodus war 1000x höher als im Datenblatt angegeben. > > Der Alterungsbeschleunigungsfaktor ist da natürlich auch 1000 und mehr > höher. Ich glaube nicht, daß der so auf die Art nur ein paar Tage > überlebt. TI spezifiziert z.B. einige ADCs und Controller bis 210 °C..., ein paar Monate gehen bei 200 °C schon... u.a. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1278-ht.pdf
Vielen Dank für die interessanten Antworten. Mir geht es hauptsächlich um tiefe Temperaturen. Weshalb wird z.B. die Storage Temperature meistens tiefer angegeben, als die Operating Temperatur? Eine weitere Frage ist, ob der Epoxidharz nicht spröde wird bei so tiefen Temperaturen? Gruss Mike
@Mike (Gast) >Weshalb wird z.B. die Storage Temperature meistens tiefer angegeben, als >die Operating Temperatur? Weil LAgerung meist kein großes Problem ist, Betrieb schon. Da haben vor allem analoge ICs Probleme mit Temperaturdrift, Kompensation, Schwellspannungen etc. Digital IC sind da deutlich robuster.
Mike schrieb: > Und weshalb werden die ICs nur bis zu einer minimalen Betriebstemperatur > (meisten bis -20°C .. -40°C) angeboten? Weil der Hersteller aufwändige Tests durchführen muss, um noch tiefere Temperaturen garantieren zu können. Das will einfach niemand bezahlen. Erweiterung der Temperaturbereiche nach oben will $Kunde typischerweise auch nur für Anwendungen im Kfz bezahlen, weil's dort eben gebraucht wird. Wie man an den genannten Beispielen sieht, heißt das natürlich nicht, dass deshalb außerhalb der genannten Bereiche gleich alles kaputt- gehen würde, aber es garantiert dir keiner. Betrieb bei 20 K ist natürlich hübsch, denn da dürfte die Ladungsträgerbeweglichkeit doch schon deutlich abnehmen (ganz unabhängig von potenziellen Problemen mit den eingesetzten Materialien).
Es gibt im Wesentlichen 2 Probleme. Zum Einen muessen die Fermiflaechen auch populiert werden. Fuer Fermiflaechen siehe auch Halbleiterphysik. Diese Populierung ist es effektiv was den Halbleiter ausmacht. Dh wenn diese Fermiflaechen nicht mehr da sind ist die Leitfaehigkeit weg. Zum Anderen sind die Halbleiter gebondet. Ein Silizium-Gold Eutektikum. Diese Bond Verbindung bringt bei tiefen Temperaturen keine Zyklenfestigkeit mehr.
Arc Net schrieb: > ATtiny26 läuft auch noch bei ~20 K (das K ist richtig, S. 19) Einen Moment lang hab ich "-20 K" gelesen. Das wär wirklich mal spektakulär ;)
Stilz plus Rumpel schrieb: > Ein Silizium-Gold Eutektikum. Ganz gewiss nicht. Zwischen Silizium und Gold befindet sich Aluminium (oder Kupfer).
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