उच्च तापमान में इलेक्ट्रॉनिक्स - ऑपरेटिंग 30 मिनट - 2 घंटे, 500 ° F तक - संभव है?

Question

क्या इलेक्ट्रॉनिक्स जीवित रहेगा यदि पर्यावरण का परिवेश तापमान 120 ° C (250 ° F) और 260 ° C (500 ° F) के बीच था और ऑपरेटिंग समय 30 मिनट से 2 घंटे के बीच था? इस समय के बाद इलेक्ट्रॉनिक्स वापस कमरे के तापमान पर ठंडा हो जाएगा।

जैसा कि दूसरों ने उल्लेख किया है, रिफ्लो के माध्यम से जाने वाली वस्तुएं इन तापमानों को प्रभावित करेंगी, लेकिन केवल थोड़े समय के लिए।

बेशक यह "सामान्य" घटकों पर आधारित होगा, न कि "स्पेस ग्रेड" आइटम पर।

क्या किसी तरह की कोटिंग से मदद मिलेगी? उच्च तापमान Epoxy Encapsulating & Potting Compound 832HT तकनीकी डाटा शीट जैसा कुछ ।

Comments

साधारण घटक नहीं, नहीं। अद्वितीय अनुप्रयोगों (तेल ड्रिलिंग में सेंसर?) के लिए कुछ विशेष हो सकते हैं, लेकिन यह महंगा हो जाएगा और आपकी पसंद को जल्दी से बाधित करेगा। क्या आप अच्छी तरह से इंसुलेट कर सकते हैं और चरण परिवर्तन सामग्री का एक "आइस पैक" (शायद पानी नहीं, संभवतः कम पिघले हुए धातु मिश्र धातु की एक गांठ) भी शामिल कर सकते हैं, जिसे अगले उपयोग से पहले बदलना होगा / रिफ्रोजन करना होगा?

— क्रिस स्ट्रैटन

en.wikipedia.org/wiki/Solder#Solder_alloys

— जिम्मी बीआर

मैं मदद नहीं कर सकता, लेकिन जिज्ञासु हो कि आप इसे कहां चलाने की योजना बना रहे हैं ..

— ओवेन

200C + जंक्शन तापमान पर कार्य करने वाले ट्रांजिस्टर का निर्माण करने वाली प्रक्रियाएं अत्याधुनिक हैं, सिलिकॉन कार्बाइड मस्जिद जो 240C तक के जंक्शन मंदिरों को संभाल सकती हैं, तर्क और MCU के रूप में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं, कोई मौका नहीं

— crasit

@ उच्च-अस्थायी SOI 300C तक चल सकता है, और SiC निश्चित रूप से अधिक हो सकता है। निश्चित रूप से महंगी या प्रयोगात्मक शासन में।

— W5VO

Answer 1

यह ज्यादातर हिस्सों की रेटिंग से परे है। आप एकमुश्त विफलताओं, गारंटीकृत ऐनक से प्रमुख प्रस्थान, परतदार (जैसे। आंशिक) संचालन, विशाल रिसाव आदि की उम्मीद कर सकते हैं। जब तक आप योग्य भागों को नहीं खरीदते हैं, आप अपने दम पर होते हैं, इसलिए आप प्रमुख लागतों को देख रहे हैं, और अंदर की जानकारी के बिना कुछ हिस्सों का पूरी तरह से परीक्षण करना संभव नहीं हो सकता है।

डाउनहोल इंस्ट्रूमेंटेशन बहुत उच्च तापमान पर हो सकता है, लेकिन उस ऑपरेशन के लिए योग्य भागों बहुत महंगे हैं (जैसे। हनीवेल) और बूट करने के लिए निराशाजनक प्रदर्शन किया है।

इलेक्ट्रॉनिक्स पैकेज को डिज़ाइन करना संभव है जो कि बाहरी तापमान को 260 ° C तक के बाहरी तापमान में जीवित रखेगा , आंतरिक तापमान को कुछ उचित रखने के लिए <125 ° C की तरह, लेकिन यह इलेक्ट्रॉनिक इलेक्ट्रॉनिक की तुलना में मैकेनिकल इंजीनियरिंग की समस्या से अधिक है। । उदाहरण के लिए, अच्छा इन्सुलेशन और एक चरण-परिवर्तन सामग्री के उपयोग से।

Comments

@Sphero आपके उत्तर के लिए बहुत बहुत धन्यवाद। वह मूल रूप से वही है जो मैं पा रहा हूं। घटक स्वयं काम नहीं करेंगे, लेकिन संभवतः सही "सुरक्षा" के साथ यह संभव हो सकता है। धन्यवाद!

— डेव

Answer 2

हमें जेट इंजनों (कूलर क्षेत्रों) के अंदर इलेक्ट्रॉनिक्स माउंट करना होगा और हम एक पाइप के माध्यम से खिलाई गई ठंडी हवा का उपयोग करते हैं। हमारे लिए कोई विकल्प नहीं है - यदि हम कुछ सेकंड के लिए कार्यक्षमता चाहते हैं तो हमें इलेक्ट्रॉनिक्स को ठंडा करना होगा।

हम सामान्य तापमान रेटेड घटकों का उपयोग करते हैं। प्रवाह उच्च तापमान बनाता है लेकिन याद रखें कि ऐसा होने पर पुर्जे संचालित नहीं होते हैं।

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रिफ्लो और समय पर बंद होने वाले भागों पर अच्छी बात।

— डेव

Answer 3

"इलेक्ट्रॉनिक्स बच जाएगा?" हां, अगर डेटशीट ऐसा कहती है ...

धरती पर निर्माता आपके साथ ऐसा क्यों करेंगे? वे ऐसी और भयानक आवश्यकता को क्यों टालेंगे? क्योंकि, जब तापमान बढ़ता है तो एकीकृत सर्किट विफल हो जाते हैं।

वे असफल क्यों होते हैं? से विकी :

विद्युत ओवरस्ट्रेस

अधिकांश तनाव-संबंधी अर्धचालक विफलताएं सूक्ष्म रूप से प्रकृति में इलेक्ट्रोथर्मल हैं; स्थानीय रूप से बढ़े हुए तापमान धातु के परतों को पिघलाकर या वाष्पीकरण करके, अर्धचालक को पिघलाकर या संरचनाओं को बदलकर तत्काल विफलता का कारण बन सकते हैं। डिवाइस के जीवनकाल को छोटा करते हुए, प्रसार और विद्युत-प्रवाह उच्च तापमान से तेज होते हैं; जंक्शनों को नुकसान तत्काल विफलता के लिए नेतृत्व नहीं कर सकता जंक्शनों के बदल वर्तमान वोल्टेज विशेषताओं के रूप में प्रकट हो सकता है। विद्युत ओवरस्ट्रेस विफलताओं को थर्मली-प्रेरित, विद्युत-संचार से संबंधित और विद्युत क्षेत्र-संबंधित विफलताओं के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है

एक और कारण आर्द्रता है, एक छोटी सी जगह में थोड़ा पानी प्राप्त करें और फिर तापमान को ऊपर करें, आपने बस पॉपकॉर्न बनाया है! पानी हर चीज में मिल जाता है। (जब तक आप वास्तव में कुछ रोकथाम नहीं करते हैं, वे बिना किसी कारण के आईसी पैकेजिंग में नमी सेंसर नहीं करते हैं)।

मैंने अन्य इंजीनियरों के साथ आंतरायिक विफलताओं के साथ बात की है। बातचीत समान है, वे कुछ प्रमुख बातें करना भूल गए जैसे:
1) ईएसडी रोकथाम
2) आर्द्रता नियंत्रण
3) थर्मल प्रोफ़ाइल नियंत्रण

इन चीजों को नियंत्रित करने के बाद, आंतरायिक समस्याएं दूर हो जाती हैं, यदि आप दूसरी दिशा में जाना चाहते हैं, तो आप अपने लिए समस्याएं पैदा कर रहे होंगे। क्या 1% की विफलता दर होना स्वीकार्य होगा? क्या लगभग 0.1% या यहां तक ​​कि 0.001%?

आपके पास उन घटकों के साथ प्रयास करने के लिए आपका स्वागत है, और रूसी रूले खेलने के लिए आपका स्वागत है। लेकिन परिणामों से निपटने के लिए तैयार रहें।

निर्माता जानते हैं कि उनके चिप्स क्यों विफल होते हैं, उनके पास एपॉक्सी परतों को चीरने के लिए लोगों और उपकरणों की टीम होती है और उनके आईसी को देखते हैं और निर्धारित करते हैं कि वे क्यों विफल होते हैं। फिर वे आवश्यकताएं लिखते हैं, आईसी अधिकतम पैकेजिंग के लिए पूर्ण अधिकतम और तापमान प्रोफ़ाइल आपके घटकों को विफल करने के लिए सुनिश्चित करने के लिए एक बाइबल है।

बेशक आपके पास विकल्प हैं, मूल्य बनाम तापमान। वे ऐसे घटक बनाते हैं जो दुरुपयोग कर सकते हैं और इस तरह के दुरुपयोग को लेने के लिए उपयुक्त सामग्री और निर्माण विधियां हैं।

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उत्तर के लिए बहुत बहुत धन्यवाद। कुछ बहुत अच्छी जानकारी। असफलता के 3 कारण अच्छे हैं। मैं इसे सुनिश्चित करने के लिए ध्यान में रखूंगा।

— डेव

Answer 4

एक वॉटर जैकेट कभी भी 100 ° C से अधिक गर्म नहीं होगा - कम से कम, जब तक कि यह पानी से बाहर न निकल जाए।

आपको यह पता लगाना होगा कि ऑपरेटिंग अवधि के दौरान बाहर से जैकेट में कितनी गर्मी होगी (थर्मल इन्सुलेशन इसे कम करने में मदद करेगा) और सुनिश्चित करें कि आपके पास गर्मी की उस मात्रा को अवशोषित करने के लिए पर्याप्त पानी है।

आपको स्टीम को वेंट करने के लिए एक रास्ता चाहिए, साथ ही।

Answer 5

जीपीयू के लिए थर्मल परीक्षण करने के बाद, 2-घंटे उस समय की लंबाई है जिस पर मैं स्थिर-राज्य तापमान पर विचार करूंगा। इसलिए मुझे नहीं लगता कि आपके आवेदन को अल्पकालिक माना जाता है। आप तो है निर्माण इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए, यहाँ मैं क्या सुझाव है कि है:

1) सैन्य तापमान रेटिंग वाले घटक खरीदें। उनकी अस्थायी सीमाएँ व्यापक हैं, लेकिन दुर्भाग्य से उनका लाभ मुख्य रूप से चीजों के ठंडे पक्ष पर लागू होता है।

2) कनेक्टर्स में इस्तेमाल होने वाले प्लास्टिक को कम से कम करें। वे आम तौर पर असफल होते हैं जब सीसा रहित (260oC) तापमान पर फिर से भरना होता है।

3) गर्मी के समय का उपयोग करके गर्म होने में लगने वाले समय को बढ़ाने का प्रयास करें।

4) अच्छे थर्मल पीसीबी लेआउट के 'विपरीत' करने की कोशिश करें। एक पैर को बोर्ड में टांका लगाने पर प्रवक्ता शामिल न करें। जितना हो सके पैड बनाने की कोशिश करें। मैं एक घटक को हाथ से मिलाते समय निराश हो जाता हूं जिसका एक छोर सीधे जमीन के विमान से जुड़ता है। टांका लगाने वाले लोहे की गर्मी सोल्डर संयुक्त से इतनी आसानी से दूर ले जाया जाता है, मैं व्यावहारिक रूप से 30-सेकंड के लिए लोहे को लगाने से घटक को नुकसान पहुंचाता हूं। यदि आप इस दृष्टिकोण की कोशिश करते हैं, तो शायद आपका घटक 260oC को मिल जाएगा, लेकिन पीसीबी तांबा गर्मी को दूर कर रहा है।

संपादित करें: बस याद है कि माइक्रोकंट्रोलर लगभग 115 डिग्री सेल्सियस पर क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। हो सकता है कि पुराने चिप्स जिनके ट्रांजिस्टर का आकार <65nm न हो, वे गर्मी का बेहतर सामना कर सकते हैं। आप अपने सेंसर को टरबाइन के अंदर रखना चाह सकते हैं लेकिन आपका डिजिटल सर्किट दूरस्थ रूप से स्थित है।

Comments

उत्तर के लिए बहुत बहुत धन्यवाद। वहाँ कुछ अच्छे विचार हैं। मैंने जो भी पढ़ा है, वह परिरक्षण और शीतलन सबसे अच्छा दांव है जो मुझे लगता है। 2hrs अधिकतम होगा, और शायद उस अस्थायी पर भी नहीं। यह वास्तव में सबसे खराब स्थिति है, लेकिन यही कारण है कि मैंने इसे सवाल में इस्तेमाल किया। धन्यवाद!

— डेव