Tweakers.net Kookcursus, les 41: De chipbakkerij

even lezen: hij heeft de hele bak op een kookplaat gezet dus.

Idioot |-)

Je mist het punt van de vraag. Waarom gaat iets kapot wanneer het warm is?

Bij elco`s is dat omdat de druk van de electrolyt hoog word( openbarsten ) en het plastic er om heen zet niet gelijk uit(zelfde als bij Bi metaal).

Bij ic`s is het een kwestie wat silicium en de Vervuilingen er in doen bij een bepaalde temperatuur( Een normale halfgeleider bestaat vaak uit vele vreemde materialen). Zeker Junctions (Een specifiek onderdeel in transistors) zijn gevoelig voor temperatuursveranderingen.

Dus om je vraag te beantwoorden, Bijde is waar. Ic`s zullen trouwens bij rond de 200 graden ook gewoon smelten. Maar Elco`s en andere condensatoren zijn Voral mechanisch gevoelig voor temperatuur ( Electrolyt kan overgens ook gewoon koken bij een bepaalde temperatuur).

IC's die zijn opgebouwd vanuit silicium beginnen naar mate ze warmer worden steeds slechter te presteren. Dit heeft te maken met het feit dat het silicium -dat in het IC zit- niet uit 100% silicium bestaat. Er zijn namelijk heel selectief op bepaalde plaatsen atomen van een ander elementtype toegevoegd volgens een bepaald patroon/raster. Dit is essentieel voor het electrische gedrag van het silicium, en dus de werking van het IC.

Normaal gesproken bij 0 kelvin -het absolute nulpunt- zou dit raster ook exact in tact blijven. Echter, wanneer dit raster opwarmd, en ook als functie van de tijd, wordt dit raster uit formatie gebracht, waardoor het silicium zich electrisch anders gaat gedragen.

Nou is dit verder niet zo'n probleem, maar wanneer het IC dus te warm wordt, betekend dit in de eerste instantie dat het silicium gaat 'migraten'; het raster wordt aangetast, en dit wordt niet teruggedraaid wanneer het weer afkoeld. Het is permanente schade. Ditzelfde gebeurd naarmate het IC ouder wordt. Als gevolg heeft dit dat een transistor bijvoorbeeld op een gegeven moment niet meer werkt, wat opzich geen probleem hoeft te zijn. Maar wanneer er meerdere transistoren gaan falen, houdt het een keer op natuurlijk.

En wanneer een IC niet goed gekoeld wordt, en gaat smelten heb je eigenlijk een soort super-migratie; hij gaat heel snel naar de tyfus Ook al zou je het 'smelten' ongedaan kunnen maken, de structuur van het silicuim is dan ook dusdanig naar de klote dat je het zaakje maar beter aan de vuilnisman kunt meegeven

Het is dus ook zo dat wanneer een IC gedurende een korte periode heel heet wordt (kortsluiting, tekort aan koeling, etc) dat hij het daarna nog wel doet, maar de levensduur is dan een flink stuk korter geworden.

Alle materie bestaat uit moleculen en iedere molecuul heeft zijn eigen tolerantie en specificatie. Als een molecuul boven zijn tolerantie komt dan heeft het te weinig ruimte, om in dit geval bijvoorbeeld, nog uit te zetten en "knapt" dus. Op dat moment zal het bestaande component niet meer naar behoren kunnen functioneren, het is immers "defekt" geraakt.

Alles heeft een max. tolerantie en dient nauwkeurig daarop afgestemd te worden. Zo zie je vaak bij beginnende overklokkers can CPU's en GPU's dat de chip het begeeft, men overschrijd een grens, het laten functioneren van een component waarbij men over de grenzen heen gaat, zonder daar voldoende maatregelen voor te nemen. Als ik iedere dag een liter jenever drink gaat mijn lever ook kapot, althans, ik verhoog dat risico ruimschoots.

Omdat metalen uitzetten bij hitte...