Điều gì giới hạn hầu hết các mạch tích hợp đến nhiệt độ tiếp giáp 150 ° C?

Như trong tiêu đề. Điều gì giới hạn hầu hết các mạch tích hợp đến nhiệt độ tiếp giáp 150 ° C?

Tôi biết rằng việc chạy chip rất nóng là không tốt (vì nó cho thấy bạn đang lãng phí rất nhiều năng lượng) nhưng tôi tò mò về những gì thực sự giới hạn chúng ở khoảng 150 ° C.

Các vật liệu mà bóng bán dẫn được tạo ra chủ yếu xác định điều này. Các mối nối Germanium thực sự sẽ thấp hơn nhiều, giống như 70C. Silicon và Gallium-Arsenide có thể xử lý 150-200C.

Một người có nhiều kinh nghiệm sản xuất chất bán dẫn có thể đưa ra câu trả lời tốt hơn nhưng tôi tin rằng hầu hết các giới hạn tiếp giáp này được áp đặt do bóng bán dẫn đi qua điểm chạy trốn nhiệt. Cả BJT và FET, mặc dù vì những lý do khác nhau, có một đặc điểm là khi nhiệt độ tăng cũng làm tiêu tán năng lượng, điều này tất nhiên tạo ra nhiều nhiệt hơn. Như vậy một khi bạn phá vỡ một ngưỡng, nhiệt độ đường giao nhau sẽ tăng rất nhanh đến điểm phân hủy nhiệt của các vật liệu tạo nên đường giao nhau. Mà nếu điều này xảy ra trong thời gian rất dài dẫn đến khói, và rất nhiều mùi vui vẻ.

Tôi sẽ đoán rằng 150C trong đường giao nhau gần như là nơi các vật liệu đóng gói bình thường / vật liệu của mối nối không còn có thể kéo đủ nhiệt ra khỏi đường giao nhau để tránh nó chạy trốn và chính vật liệu bán dẫn bắt đầu chịu thiệt hại vật lý ngay sau đó nhiệt độ này.

Tôi không biết chính xác quá trình này là gì, nhưng nó có thể chỉ đơn giản là điểm mà cấu trúc tinh thể bắt đầu bị phá vỡ. Một bóng bán dẫn silicon thường được chế tạo bằng tinh thể silicon pha tạp boron (loại p) hoặc phốt pho (loại n). Bạn có thể nhận được một câu trả lời chính xác hơn nếu bạn nhìn vào hóa học của các cấu trúc đó.