Moin......... grundsätzliche Frage: was passiert mit z.b. IC (Arbeitsbereich lt. Hersteller zwischen 0°C und 70°C, wenn die Schaltung minus 20°C ausgesetzt wird...... Schaden am Gehäuse ??? oder evtl. Fehlfunktion ?? mfg
also manche Prozessoren frieren da manchmal ein.... Mal ernst: das ist schwierig zu sagen. Bei digitalen Schaltungen sehe ich relativ wenig Gefahrenpotential. Problematisch sind dort höchstens Temperaturzyklen, die durch den erweiteren Temperaturbereich die Vias zwischen dem Metallayern im Chip kaputt machen. Auf Spezifikation kann man dann trotzdem nicht mehr setzen. Bei Analogschaltungen wirds dann schon echt kritisch. Die Temperaturspannung Ut verändert sich außerhalb der zulässigen Parameter. Damit können Arbeitspunke wegdriften, exzessiv Ströme fließen (hmmh dann wirds wieder warm^^) oder eben gar kein Strom fließen. Wie sich das auf Mosfets auswirkt überblicke ich gerade nicht aus der Kalten...
> was passiert mit z.b. IC (Arbeitsbereich lt. > Hersteller zwischen 0°C und 70°C, wenn die Schaltung minus 20°C Normalerweise nichts. Die militärischen ICs von -55 bis +125 GradC funktionieren auch, und dort ist derselbe Chip drin. Allerdings sind die technischen Daten eventuell eingeschränkt, er darf nicht so viel leisten oder ist nicht so genau. Wenn allerdings diese Temperaturwechsel häufig sind, kann schon das billigere Plastikgehäuse zu Ausfällen führen, das Bauteil lebt halt vorzeitig ab. Etwas anders sieht das bei hochgestressten Bauteilen wie Intel/AMD CPUs für PCs aus, die schon von Design her nur 8 Jahre halten (Northwood). Die gehen evetuell rasch kaputt. Entspannter sieht es bei einfacheren Halbleitern aus, Dioden und Transistoren. Die dürfen nicht nur -270 GradC sondern auch +300 GradC heiss werden, ihr Gehäuse verbrutzeln oder ihre Lötverbindung ablöten und funktionieren immer noch. Zumindest manchmal. Allerdings nehmen Leckströme extrem zu, bzw. bei Kälte die Flussspannungen, die technischen Daten hält also beispielsweise ein OpAmp oder CMOS-IC gar nicht mehr ein. Wenn man kommerziell zuverlässige Schaltungen bauen will, nimmt man trotzdem Chips mit industriellem oder militärischen oder Sondertemperaturbereich, alles andere wäre fahrlässig.
Gegenueber tiefen Temperature faell der Bonddraht ab...
Habe hier einige Consumer-ATTiny45 und ein paar andere Bauteile (MOC3043, Triac), die wacker bei -20°C unterm Dach arbeiten, allerdings takte ich sie nicht mit dem Maximum, sondern nur mit 1MHz. Es geht - das grössere Problem sind nicht die Bauteile an sich, sondern Kondensation von Wasser, das sich auf kalten Oberflächen sammelt, vor allem in den Übergangszeiten Frühling und Herbst. Wenn du dieses Problem lösen kannst, sollte eigentlich alles laufen.
Hallo, was wird denn bei den ICs mit erweiterten Temperaturbereich anders gemacht ? Einfach die max. Leistung herabzusetzen und bei anderen Parametern schlechtere Werte einzusetzen ist doch ein "billiges" Vorgehen. Gibt es da keine echten technologischen Unterschiede (Kermikgehäuse, spezielle Bonddrähte, besonders behandeltes Halbleitermaterial) ? "Was sonst noch"
> was wird denn bei den ICs mit erweiterten Temperaturbereich anders > gemacht ? Nichts ausser einem eventuell besser wärmeleiteenden Keramikgehäuse damit auch bei hohen Temperaturem noch etwas Leistung verballerbar ist.
Hallo, alles was Hitze überstehen muss (125°C oder 150°C oder noch mehr) benötigt spezielle Bonddrähte bzw. Verbindungsstellen. Im Automotivebereich redet man immer von einem Temperaturprofil über Lebensdauer bzw. kann man das nach verschiedenen Modellen umrechnen. Mindestanforderungen für Automotive sind z.B. bei 150°C 1000 Stunden Betriebsdauer.
Sepp schrieb: > Moin......... > grundsätzliche Frage: was passiert mit z.b. IC (Arbeitsbereich lt. > Hersteller zwischen 0°C und 70°C, wenn die Schaltung minus 20°C > ausgesetzt wird...... Schaden am Gehäuse ??? oder evtl. Fehlfunktion ?? Hallo Sepp, a) die spezifizierten Parameter werden nicht mehr garantiert, d.h. wenn Deine Schaltung mit diesen Parametern arbeitet dann kann es sein dass Deine Schaltung nicht mehr funktioniert oder früh ausfällt (z.B Linearregler, Ausgangsspannungstoleranz). Das ist natürlich weniger kritisch je weniger Du an den Rändern dieser Parameter arbeitest. b)mechanische Beschädigungen sind denkbar und nicht ausgeschlossen. Bei heutigen Bauteilen werden normalerweise die Bautreile so ausgelegt,d ass diese meist dutlich mehr können als die 0...70DEG. Dann muss ein Hersteller nicht z.B. zwei Produktionsprozesse für ein Bauteil qualifizieren. Die unetrscheidlichen Qualitäten ergeben sich dann eben aus dem Produktionsprozess und werden üblicherweise charakterisiert (nicht rausgemessen sondern über eine Stichprobe ermittelt). Anderes ist dies z.B. bei Elkos, hier ist genau auf die temepraturbeständigkeit zu achten (Lifecyclebetrachtung). Es gibt auch Hersteller die spafren an allem, da kann Dir eben passieren dass das Bauteil früh ausfällt eben durch die mechanische Belastung der Temperaturunterschiede. rgds
Man könnte es auch so formulieren: Was passiert wenn ich mit einem Auto und einem Reifen der bis 160km/h zugelassen ist gelegentlich oder häufig bei 200km/h unterwegs bin? Hängt vom Reifen ab und der Häufigkeit :)
Der verbaute Chip ist (meist) identisch, egal welcher Temperaturbereich. In Datenblättern eines sehr seriösen Herstellers habe ich sogar schon gelesen, daß die Standard- Bauteile (0..70°C) konstruktionsbedingt bei den niedrigeren Teperaturen funktionieren (sollten), es aber nicht garantiert wird. Der Mehrpreis für die besser spezifizierten Bauteile dürfte meiner Meinung u.A. nach durch die aufwendigeren Tests kommen. Wenn es auf Funktionssicherheit bei Minusgraden ankommt setze ich aus Prinzip die entsprechend spezifizierten Bauteile ein. Ich hatte auch schon mal wegen Lieferproblemen 0..70°C Bauteile für Versuchsmuster verwendet, die funktionierten einwandfrei bei Minusgraden, nur verlassen kann man sich halt darauf nicht.
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