芯片的極限溫度與額定電壓和電流一樣是絕對的嗎
？不是的！

 

盡(jin)管(guan)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)製(zhi)造(zao)商(shang)不(bu)能(neng)保(bao)證(zheng)芯(xin)片(pian)在(zai)其(qi)額(e)定(ding)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)之(zhi)外(wai)也(ye)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)

，但(dan)當(dang)超(chao)出(chu)其(qi)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)限(xian)製(zhi)時(shi)，芯(xin)片(pian)不(bu)會(hui)突(tu)然(ran)停(ting)止(zhi)工(gong)作(zuo)。但(dan)是(shi)如(ru)果(guo)工(gong)程(cheng)師(shi)需(xu)要(yao)在(zai)其(qi)他(ta)溫(wen)度(du)下(xia)使(shi)用(yong)芯(xin)片(pian)，那(na)麼(me)他(ta)們(men)必(bi)須(xu)確(que)定(ding)這(zhe)些(xie)芯(xin)片(pian)的(de)工(gong)作(zuo)情(qing)況(kuang)，以(yi)及(ji)芯(xin)片(pian)行(xing)為(wei)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)。

 

 

當溫度約為185~200°C（具體值取決於工藝），增(zeng)加(jia)的(de)漏(lou)電(dian)和(he)降(jiang)低(di)的(de)增(zeng)益(yi)將(jiang)使(shi)得(de)矽(gui)芯(xin)片(pian)的(de)工(gong)作(zuo)不(bu)可(ke)預(yu)測(ce)，並(bing)且(qie)摻(chan)雜(za)劑(ji)的(de)加(jia)速(su)擴(kuo)散(san)會(hui)把(ba)芯(xin)片(pian)壽(shou)命(ming)縮(suo)短(duan)至(zhi)數(shu)百(bai)小(xiao)時(shi)

，或(huo)者(zhe)最(zui)好(hao)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，也(ye)可(ke)能(neng)僅(jin)有(you)數(shu)千(qian)小(xiao)時(shi)。不(bu)過(guo)在(zai)某(mou)些(xie)應(ying)用(yong)中(zhong)，可(ke)以(yi)接(jie)受(shou)高(gao)溫(wen)對(dui)芯(xin)片(pian)造(zao)成(cheng)的(de)較(jiao)低(di)性(xing)能(neng)和(he)較(jiao)短(duan)壽(shou)命(ming)影(ying)響(xiang)，如(ru)鑽(zuan)頭(tou)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)應(ying)用(yong)
，芯(xin)片(pian)常(chang)常(chang)工(gong)作(zuo)在(zai)高(gao)溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)。但(dan)如(ru)果(guo)溫(wen)度(du)變(bian)得(de)更(geng)高(gao)，那(na)麼(me)芯(xin)片(pian)的(de)工(gong)作(zuo)壽(shou)命(ming)就(jiu)可(ke)能(neng)變(bian)得(de)太(tai)短(duan)，以(yi)至(zhi)於(yu)無(wu)法(fa)使(shi)用(yong)。

 

在非常低的溫度下
，降低載流子遷移率最終導致芯片停止工作，但是某些電路卻能夠在低於50K的溫度下正常工作，盡管該溫度已經超出了標稱範圍。

 

 

設計上的權衡考慮可能會使芯片在某一溫度範圍內的性能得到改善，但是在該溫度範圍外芯片卻會發生故障。例如，如果AD590溫度傳感器在上電後並逐漸冷卻的情況下，它可工作於液氮中，但是在77K時卻不能直接啟動。

 

性能優化導致了更加微妙的影響

 

商用級芯片在0~70°C的(de)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)內(nei)具(ju)有(you)非(fei)常(chang)好(hao)的(de)精(jing)度(du)，但(dan)是(shi)在(zai)該(gai)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)外(wai)，精(jing)度(du)卻(que)會(hui)變(bian)得(de)很(hen)差(cha)。而(er)相(xiang)同(tong)芯(xin)片(pian)的(de)軍(jun)用(yong)級(ji)產(chan)品(pin)由(you)於(yu)采(cai)用(yong)了(le)不(bu)同(tong)的(de)微(wei)調(tiao)算(suan)法(fa)，或(huo)者(zhe)甚(shen)至(zhi)使(shi)用(yong)略(lve)有(you)差(cha)別(bie)的(de)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)，使(shi)它(ta)能(neng)夠(gou)在(zai)-55~+155°C的寬溫度範圍內保持略低於商用級芯片的精度。商用級標準和軍用級標準之間的差別並不僅僅是由不同的測試方案導致的。

 

 

第一個問題是封裝材料的特性
，封裝材料可能會在矽失效之前就失效；

 

第二個問題是熱衝擊的影響。AD590在緩慢冷卻的情況下，在77K的溫度下也能夠工作的這種特性
，並不意味著其在較高的瞬態熱力學應用下突然被放置到液氮中，還能同樣正常工作。

 

在(zai)芯(xin)片(pian)的(de)標(biao)稱(cheng)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)外(wai)使(shi)用(yong)的(de)唯(wei)一(yi)方(fang)法(fa)就(jiu)是(shi)測(ce)試(shi)，測(ce)試(shi)，再(zai)測(ce)試(shi)，這(zhe)樣(yang)才(cai)確(que)保(bao)您(nin)能(neng)夠(gou)理(li)解(jie)非(fei)標(biao)準(zhun)溫(wen)度(du)對(dui)幾(ji)個(ge)不(bu)同(tong)批(pi)次(ci)的(de)芯(xin)片(pian)行(xing)為(wei)的(de)影(ying)響(xiang)。檢(jian)查(zha)您(nin)所(suo)有(you)的(de)假(jia)設(she)。芯(xin)片(pian)製(zhi)造(zao)商(shang)有(you)可(ke)能(neng)會(hui)向(xiang)您(nin)提(ti)供(gong)相(xiang)關(guan)幫(bang)助(zhu)，但(dan)是(shi)也(ye)可(ke)能(neng)不(bu)會(hui)給(gei)出(chu)有(you)關(guan)標(biao)稱(cheng)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)外(wai)的(de)芯(xin)片(pian)工(gong)作(zuo)的(de)任(ren)何(he)信(xin)息(xi)。