高温での電子機器-動作30分-2時間、最大500°F-可能ですか?


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環境の周囲温度が120°C(250°F)から260°C(500°F)で、動作時間が30分から2時間の場合、電子機器は生き残りますか?この時間が経過すると、電子機器は室温まで冷却されます。

他の人が述べたように、リフローを通過するアイテムはこれらの温度に達しますが、それは短時間だけです。

もちろん、これは「スペースグレード」アイテムではなく、「通常の」コンポーネントに基づいています。

何らかのコーティングが役立ちますか?高温エポキシカプセル化およびポッティングコンパウンド832HTテクニカルデータシートのようなもの。


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通常のコンポーネントではありません。ユニークな用途向けの特別なもの(石油掘削のセンサー?)があるかもしれませんが、それは高価になり、選択をすぐに制限します。次の使用前に交換/冷凍する必要のある相変化材料(おそらく水ではなく、場合によっては低融点金属合金の塊)の「アイスパック」を十分に絶縁して含めることができますか?
クリスストラットン


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私はあなたがこれを実行しようとしている場所に興味があります
オーウェン

200C +ジャンクション温度における意志機能最先端ていることトランジスタを製造プロセスは、240℃までの接合タンを扱うことができる炭化ケイ素MOSFETはないチャンスロジックおよびMCUとして、市販されている
crasic

@crasic High-temp SOIは300Cまで動作でき、SiCはそれを確実に超えることができます。間違いなく高価なまたは実験的な体制で。
W5VO

回答:


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これは、ほとんどの部品の定格をはるかに超えています。あなたは完全な失敗、保証された仕様からの大きな逸脱、不安定な(例えば部分的な)操作、大きな漏れなどを期待することができます。資格のある部品を購入しない限り、あなたは一人でいるので、大きなコストを検討しているので、内部情報なしでは一部の部品を完全にテストすることはできないかもしれません。

ダウンホール計装は非常に高温になる可能性がありますが、その操作に適した部品は非常に高価(例:Honeywell)であり、起動するのにかなり残念なパフォーマンスがあります。

内部温度を<125°Cのような合理的な値に保つことにより、260°Cの外部温度に相当な期間耐える電子機器パッケージを設計することは可能ですが、それは電子機器よりも機械工学の問題です。たとえば、良好な絶縁と相変化材料の使用。


@Spheroはご返信いただきありがとうございます。それは基本的に私が見つけていることです。コンポーネント自体は機能しませんが、適切な「保護」があれば可能かもしれません。ありがとう!
デイブ

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電子機器をジェットエンジンの内側(より冷たい領域)に取り付ける必要があり、パイプを介して供給される冷却空気を使用します。私たちには選択肢がありません-数秒以上機能性が必要な場合は、電子機器を冷却する必要があります。

通常の温度定格のコンポーネントを使用します。リフローは高温になりますが、これが発生すると部品に電力が供給されないことに注意してください。


リフローとその時点でオフになっている部品の良い点。
デイブ

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「電子機器は生き残るでしょうか?」はい、データシートにそのように書かれている場合...

いったいなぜメーカーはあなたにこれをするのでしょうか?なぜ彼らはそのようなひどい要件を書き留めるのでしょうか?なぜなら、温度が上昇すると集積回路が故障するからです。

なぜ失敗するのですか?ウィキから:

電気的ストレス

応力に関連する半導体の故障のほとんどは、本質的に微視的には電熱です。局所的に温度が上昇すると、メタライゼーション層の融解または蒸発、半導体の融解、または構造の変化により、即座に故障する可能性があります。拡散とエレクトロマイグレーションは高温によって加速される傾向があり、デバイスの寿命が短くなります。すぐに故障に至らない接合部の損傷は、接合部の電流電圧特性の変化として現れる場合があります。電気的オーバーストレス障害は、熱による障害、エレクトロマイグレーション関連および電界関連の障害として分類できます。

もう1つの理由は湿度です。小さなスペースに少量の水を入れてから温度を上げれば、ポップコーンが完成します。すべてに水が入ります。(実際に予防策を講じない限り、理由もなくICのパッケージに湿度センサーを貼り付けません)。

断続的にエラーが発生する他のエンジニアと話しました。会話は同じで、
1)ESD防止
2)湿度制御
3)熱プロファイル制御の ようないくつかの重要なことを忘れていました。

彼らがこれらのことを制御した後、断続的な問題はなくなります。あなたが他の方向に行きたいなら、あなたはあなた自身のために問題を作り出します。故障率が1%であっても問題ありませんか?0.1%、さらには0.001%はどうですか?

持っているコンポーネントを試してみてください。ロシアンルーレットをプレイしても大歓迎です。しかし、結果に対処する準備をしてください。

製造業者は、チップが故障する理由を知っています。エポキシ層を破り、ICを調べて故障の原因を特定する人員と機器のチームがあります。次に、要件を記述し、ICパッケージの絶対最大値と温度プロファイルを使用して、コンポーネントが故障しないことを確認します。

もちろん、価格と温度のオプションがあります。彼らは、虐待を受けることができるコンポーネントを作成し、そのような虐待を受ける適切な材料と製造方法を持っています。


答えてくれてありがとう。いくつかの非常に良い情報。失敗の3つの理由は良いことです。これを念頭に置いておくつもりです。
デイブ

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ウォータージャケットは、少なくとも水がなくなるまで100°Cを超えることはありません。

動作期間中に外部からジャケットにどれだけの熱が流れるかを把握する必要があります(断熱材はそれを減らすのに役立ちます)。

蒸気を排出する方法も必要です。


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GPUの温度テストを行った後、2時間は定常状態の温度を考慮する時間の長さです。ですから、あなたの申請は短期的とは考えられません。エレクトロニクスを構築する必要がある場合は、以下をお勧めします。

1)軍用温度定格のコンポーネントを購入します。それらの温度範囲は広くなりますが、残念ながらそれらの利点は主に物事の寒い側に適用されます。

2)コネクタに使用されるプラスチックを最小限にします。鉛フリー(260oC)温度でリフローすると、通常は故障します。

3)熱シールドを使用して、ウォームアップにかかる時間を増やしてください。

4)優れたサーマルPCBレイアウトの「反対」を試してください。脚をボードにはんだ付けするときにスポークを含めないでください。パッドはできるだけ大きくしてください。一方の端が直接グランドプレーンに接続されているコンポーネントを手はんだ付けしようとするとイライラします。はんだごての熱は、はんだ接合部から非常に簡単に運び去られるため、30秒間鉄を当てると、コンポーネントに実質的に損傷を与えます。このアプローチを試してみると、コンポーネントは260oCに達する可能性がありますが、PCBの銅は熱を逃がします。

編集:マイクロコントローラーは約115°Cで損傷することを思い出した。たぶん、トランジスタのサイズが65nm未満ではない古いチップは、熱によく耐えるでしょう。タービン内にセンサーを配置したいが、デジタル回路はリモートに配置したい場合があります。


答えてくれてありがとう。そこにはいくつかの良いアイデアがあります。私が読んだことから、シールドと冷却は私が思う最善の策です。2時間は最大で、おそらくその温度でもないでしょう。それは本当に最悪のシナリオですが、それが私が質問でそれを使用した理由でもあります。ありがとう!
デイブ
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