Làm thế nào nóng điện tử có thể nhận được?


7

Chuột của tôi nóng đến mức nào trước khi nó ngừng hoạt động? Giả sử nhựa được loại bỏ để nó không tan chảy.

Tôi thực sự đang cố gắng đo nhiệt độ hoạt động tối đa cho các thiết bị điện tử không có bộ phận chuyển động (ví dụ: bảng mạch silicon có bị chảy ở 1000 F không? Có điều gì khác tôi không hỏi không?)

EDIT: Phải sử dụng silicon?


1
Ở 400F, bạn sẽ thấy các thành phần rơi ra khỏi bảng vì mối hàn tan chảy.
Matt B.

Kiểm tra câu trả lời điện tử
này.stackexchange

Ngoài ra còn có nhiệt độ mà bảng mạch nóng chảy và / hoặc cháy sém. Về cơ bản, epoxy bị cháy và kính dệt trở nên rõ ràng, và màu sắc (của bảng, không phải mặt nạ hàn) chuyển từ màu trắng nhạt sang màu nâu sang màu đen. Mặt nạ hàn cũng có thể bị cháy.
Mike DeSimone

1
@Mike: Các thành phần bán dẫn silicon là vô dụng từ lâu trước khi bảng bị cháy hoặc chất hàn nóng chảy.
Olin Lathrop

Khi nào bảng silicon bị cháy? Có bảng cần phải được làm bằng silicon?
wizlog

Câu trả lời:


9

Hầu như tất cả các bảng dữ liệu của nhà sản xuất sẽ liệt kê cả nhiệt độ lưu trữ và vận hành tối thiểu và tối đa cho các bộ phận của chúng. Hơn nữa nhiều phần sẽ có sẵn trong nhiều phiên bản được thiết kế để hoạt động trong môi trường vất vả hơn.

Vì vậy, ví dụ, một mạch tích hợp (IC) có thể có sẵn trong các phiên bản sau:

Thương mại 0-70 ° C. Công nghiệp -40 đến + 85 ° C Quân đội -55 đến + 125 ° C.

Không cần phải nói, chi phí tăng lên với hiệu suất tăng. Thậm chí có những con chip được chỉ định để sử dụng ngoài không gian. Vì vậy, ví dụ, một con chip có giá 2 đô la ở hạng "Thương mại" có thể có giá 2.000 đô la cho phiên bản được xếp hạng ngoài không gian! (Như bạn có thể đoán, họ không bán rất nhiều loại đó.)

Đối với chuột của bạn, nhìn chung họ cố gắng sử dụng các thành phần rẻ nhất có thể, do đó, đối với chuột của bạn 70 ° C có thể là giới hạn trên (thậm chí có thể khá ít!), Đó là khoảng 158 ° F.

Người ta cần lưu ý rằng nhiệt độ của các thành phần bị ảnh hưởng bởi hai nguồn:

1) Nhiệt độ của môi trường. 2) Tự sưởi ấm - một số thành phần tạo ra một lượng nhiệt lớn khi hoạt động, CPU trong PC là một ví dụ. Đây là lý do tại sao chúng được trang bị tản nhiệt lớn và quạt làm mát để giữ cho chúng không bị quá nóng.

Theo nguyên tắc chung, chip càng tiêu thụ nhiều năng lượng thì nó càng tạo ra nhiều nhiệt và càng nóng hơn. Tất nhiên một con chuột hầu như không sử dụng bất kỳ sức mạnh nào, vì vậy đây không phải là một vấn đề lớn đối với một con chuột.


Điều gì ngăn nó trở nên cao hơn (temp hoạt động tối đa)? Giả sử thứ gì đó không sinh nhiệt ...
wizlog

@wizlog - điều xảy ra là các giá trị thành phần lệch khỏi danh nghĩa và mạch dừng thực hiện theo cách nó được thiết kế. Điều này có thể gây căng thẳng nhiệt nhiều hơn cho các thành phần được chọn mà sau đó sẽ thất bại hoàn toàn.
JustJeff

@JustJeff (Điều này nghe có vẻ ngu ngốc, hãy tha thứ cho tôi.) Giá trị thành phần là gì?
wizlog

@wizlog, superuser có thể là một nơi tốt hơn cho các câu trả lời bạn cần.
Kortuk

1
@Kortuk Chúng tôi đã đóng câu hỏi về SU vì nó liên quan nhiều hơn đến kỹ thuật điện tử nói chung và chúng tôi muốn các câu hỏi tập trung vào các vấn đề thực tế, chứ không phải giả định.
slhck

2

Ngoài tất cả những điểm tốt được đề cập trong các câu trả lời khác, hai điểm cần lưu ý là:

  • nhiều chất bán dẫn điện silicon hiện được đánh giá ở nhiệt độ hoạt động 175 C (trước đây là 150 C là tiêu chuẩn)
  • Về mặt lý thuyết, chất bán dẫn silicon có thể tăng cao hơn, nhưng có vẻ như bao bì là nút cổ chai hiện tại đối với hoạt động ở nhiệt độ cao - Powerex có một mục tin tức gần đây cho biết họ đang nghiên cứu các mô-đun cho hoạt động 200 C. Nếu bạn muốn đọc một bài viết kỹ thuật thú vị về chủ đề này, thì đây là một bài viết từ Powerex / Cree .

Điều gì xảy ra khi silicon nóng hơn? (Tôi biết rằng điểm nóng chảy của silicon là 1414 độ C.)
wizlog

tốt, đối với một điều, dòng rò tăng theo cấp số nhân theo nhiệt độ, và tại một số điểm, bất kỳ bóng bán dẫn nào sẽ được bật mạnh hoặc yếu.
Jason S

1

Như Jonny đã nói, đối với các bộ phận riêng lẻ, điều tốt nhất là kiểm tra bảng dữ liệu của họ. Tuy nhiên, từ quan điểm chung hoặc lý thuyết, hãy xem xét nhiệt độ mà silicon ngừng hoạt động như một chất bán dẫn. Nếu tôi nhớ ngay từ lớp thiết bị bán dẫn nhiều năm trước, thì đó là khoảng 150 degC. Nó sẽ là một ý tưởng tốt để tự tìm kiếm điều này thay vì nhận lời của tôi cho nó.

Cũng xem một số datasheets cho các phần silicon rời rạc. Thường thì chúng được đánh giá ở nhiệt độ tối đa 150C hoặc nhiệt độ tối đa. Hãy nhớ rằng đó là nhiệt độ chết. Vì luôn có điện trở nhiệt hữu hạn giữa môi trường xung quanh và khuôn, nhiệt độ khuôn tối đa là điểm mà thiết bị không còn có thể tiêu tan bất kỳ năng lượng điện nào, khiến nó trở nên vô dụng theo nghĩa thực tế. Một cái gì đó giống như một con chuột không xử lý nhiều năng lượng, vì vậy có thể hoạt động gần giới hạn lý thuyết.

Sau đó là một hiệu ứng khác. Tất cả các khuôn không được tạo ra bằng nhau, thậm chí tắt cùng một wafer. Các nhà sản xuất kiểm tra từng cái và đôi khi bin chúng khác nhau tùy thuộc vào các đặc tính mong muốn đặc biệt mà chúng tìm thấy. Khả năng chạy ở nhiệt độ cao có thể là một trong những đặc điểm này. Các khuôn có thể chịu được nhiệt độ cao có thể được bán dưới dạng các bộ phận phạm vi mở rộng, điều đó có nghĩa là các bộ phận không được mở rộng có thể làm hỏng ở nhiệt độ thấp hơn vì chúng được chọn theo cách đó.

Hầu hết các chip bán dẫn silicon được chỉ định trong ít nhất là phạm vi xung quanh 0-70 degC, thường có các phiên bản phạm vi nhiệt độ mở rộng có sẵn với giá cao hơn. Trong trường hợp chip, đây thường là nhiệt độ môi trường, không phải nhiệt độ chết.

Vì vậy, để trả lời câu hỏi của bạn, một thiết bị điện tử không xác định sử dụng chất bán dẫn silicon và khả năng xử lý không đặc hiệu có thể tồn tại trong môi trường 70C. Có lẽ nó có thể tồn tại xung quanh 100C. Khi họ chết đến 150C, rất có thể họ sẽ không làm việc. Điều đó có nghĩa là về mặt môi trường xung quanh là một phần của dự đoán.


1
Hãy nhớ rằng đây là chuột tiêu dùng, có lẽ không có quá nhiều thử nghiệm đi vào từng bộ phận riêng lẻ ;-)
JonnyBoats

@Jonny: Thực tế thử nghiệm khá đáng kể có lẽ đã đi vào các phần thực tế. Nhà sản xuất chất bán dẫn không biết các bộ phận sẽ được sử dụng như thế nào và luôn có bụi phóng xạ nên các khuôn riêng lẻ thường được kiểm tra khá kỹ lưỡng. Việc chúng có được bổ sung thêm bởi khả năng chịu nhiệt độ hay không phụ thuộc vào việc các phiên bản nhiệt độ cao của IC có đủ thị trường hay không, như các ứng dụng quân sự. Nếu IC chỉ là một bộ điều khiển chuột, thì có lẽ là không.
Olin Lathrop

Olin: trong một con chuột giá rẻ, đây có lẽ là một IC trong gói hàng đầu toàn cầu được sản xuất tại Trung Quốc. Bạn có thể đặt cược rằng họ đã không chi thêm 1 xu mà họ không nhất thiết phải làm. Tôi thực sự nghi ngờ rằng nó đến từ một cơ sở được chứng nhận ISO với 6-sigma ;-)
JonnyBoats

1

Có rất nhiều vật liệu khác nhau bên trong con chuột của bạn ngoài "silicon". Các con chip được làm từ silicon, nhưng sau đó chúng được đặt trong một gói chip nhựa (có thể), được hàn vào một bảng mạch làm bằng sợi thủy tinh, được bao quanh bởi các thành phần khác như tụ điện, điện trở, đầu nối, v.v. không được làm từ silicon. Mỗi thành phần sẽ có phạm vi nhiệt độ chấp nhận được, bên ngoài nó không thể dựa vào đó để tiếp tục hành động như được chỉ định trong bảng dữ liệu, vì các lý do từ tiếng ồn nhiệt tăng hoặc các vấn đề điện khác, chỉ làm tan chảy hoặc bốc cháy. Đủ để nói rằng nhiệt độ nằm trong các phương trình mô hình hóa cách thức vật liệu hoạt động (giãn nở nhiệt là một ví dụ đơn giản) và trên một phạm vi đủ rộng,


1

Khi tôi làm nóng lại, tôi làm nóng PCB lên tới 220Degress Ceclcius .. nhưng không quá 2-3 phút. Rõ ràng những điều này cần phải phù hợp với thông số kỹ thuật của IC và PCB phải tương thích với SM.

Trong pcb thế hệ không nên tiếp xúc với nóng hơn 100Degrees Celcius trong thời gian dài .. đạt đỉnh là ok, nhưng không nên.


Có một sự khác biệt lớn giữa lưu trữ thời gian ngắn hoặc nhiệt độ hàn và nhiệt độ hoạt động bền vững . Lưu ý rằng OP đặc biệt hỏi về nhiệt độ hoạt động.
Olin Lathrop
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.