Электроника при высокой температуре - работает 30 минут - 2 часа, до 500 ° F - возможно?

Выживет ли электроника, если температура окружающей среды будет между 120 ° C (250 ° F) и 260 ° C (500 ° F), а время работы - от 30 минут до 2 часов? По истечении этого времени электроника остынет до комнатной температуры.

Как уже упоминали другие, предметы, проходящие оплавление, будут воздействовать на эти температуры, но только в течение короткого периода времени.

Конечно, это будет основано на «нормальных» компонентах, а не на «космических» предметах.

Поможет ли какое-нибудь покрытие? Что-то вроде высокотемпературного эпоксидного герметизирующего герметика 832HT .

Это намного выше рейтингов большинства запчастей. Вы можете ожидать явных отказов, значительных отклонений от гарантированных характеристик, нестабильной (например, частичной) работы, огромных утечек и так далее. Если вы не покупаете квалифицированные запчасти, вы сами по себе, поэтому вы смотрите на крупные расходы, и может оказаться невозможным провести тщательное тестирование некоторых деталей без внутренней информации.

Скважинные приборы могут работать при очень высоких температурах, но детали, которые подходят для этой операции, очень дороги (например, Honeywell) и имеют довольно разочаровывающую производительность при загрузке.

Можно разработать электронный блок, который будет выдерживать внешнюю температуру 260 ° C в течение значительного периода времени, поддерживая внутреннюю температуру на уровне, приемлемом, например, <125 ° C, но это скорее проблема машиностроения, чем электронная. , Например, с помощью хорошей изоляции и материала с фазовым переходом.

Мы должны установить электронику внутри реактивных двигателей (более холодные области), и мы используем охлаждающий воздух, подаваемый через трубу. У нас нет выбора - если мы хотим, чтобы функциональность дольше, чем на несколько секунд, мы должны охладить электронику.

Мы используем компоненты с нормальной температурой. Reflow создает высокие температуры, но помните, что на детали не подается питание, когда это происходит.

"Выживет ли электроника?" Да, если в спецификации так сказано ...

С какой стати производители сделали бы это с тобой? Зачем им записывать такое ужасное требование? Потому что, когда температура поднимается, интегральные схемы выходят из строя.

Почему они терпят неудачу? Из вики :

Электрическое перенапряжение

Большинство связанных со стрессом отказов полупроводников являются электротермическими по своей природе микроскопически; локально повышенные температуры могут привести к немедленному выходу из строя вследствие плавления или испарения слоев металлизации, плавления полупроводника или изменения структуры. Диффузия и электромиграция, как правило, ускоряются при высоких температурах, сокращая срок службы устройства; повреждение соединений, не приводящее к немедленному отказу, может проявляться как изменение вольт-амперных характеристик соединений. Отказы от перенапряжения можно классифицировать как отказы, вызванные термическим воздействием, электромиграцией и электрическим полем.

Другая причина - влажность, соберите немного воды в небольшом помещении и затем увеличьте температуру, вы только что сделали попкорн! Вода проникает во все. (если вы на самом деле не принимаете какие-либо меры предосторожности, они не прикрепляют датчики влажности в упаковке IC без причины).

Я разговаривал с другими инженерами с перебоями. Разговор такой же, забыли сделать несколько ключевых вещей, таких как:
1) защита от электростатического разряда
2) контроль влажности
3) контроль теплового профиля

После того, как они контролируют эти вещи, временные проблемы исчезают, если вы хотите пойти в другом направлении, вы будете создавать проблемы для себя. Было бы приемлемо иметь 1% отказов? Как насчет 0,1% или даже 0,001%?

Вы более чем можете попробовать его с имеющимися у вас компонентами и можете сыграть в русскую рулетку. Но будьте готовы справиться с последствиями.

Производители знают, почему их чипы выходят из строя, у них есть команды людей и оборудования, чтобы разорвать эпоксидные слои, посмотреть на их микросхемы и определить, почему они терпят неудачу. Затем они пишут требования, абсолютные максимумы и температурный профиль для упаковки ИС являются библейской гарантией того, что ваши компоненты не выходят из строя.

Конечно, у вас есть варианты, цена против температуры. Они производят компоненты, которые могут подвергаться жестокому обращению, и имеют соответствующие материалы и методы производства, позволяющие им злоупотреблять.

Водяная рубашка никогда не нагреется до 100 ° C - по крайней мере, до тех пор, пока в ней не кончится вода.

Вам необходимо выяснить, сколько тепла будет поступать в рубашку снаружи в течение рабочего периода (теплоизоляция поможет уменьшить ее) и убедиться, что у вас достаточно воды для поглощения этого количества тепла.

Вам также понадобится способ выпустить пар.

Проведя тепловые тесты для графических процессоров, 2 часа - это время, которое я бы посчитал устойчивой температурой. Поэтому я не думаю, что ваше заявление считается краткосрочным. Если вам нужно построить электронику, я бы предложил следующее:

1) Купить компоненты с военными температурными показателями. Их временные диапазоны шире, но, к сожалению, их преимущество в основном относится к более холодной стороне вещей.

2) Минимизируйте пластик, используемый в разъемах. Они - то, что обычно терпит неудачу при оплавлении при температурах без свинца (260oC).

3) Попробуйте использовать теплозащитные экраны, чтобы увеличить время, необходимое для прогрева.

4) Попробуйте сделать «противоположность» хорошей тепловой компоновке печатной платы. Не включайте спицы при пайке ноги к плате. Попробуйте сделать колодки как можно больше. Я расстраиваюсь, когда пытаюсь вручную припаять компонент, один конец которого соединяется непосредственно с заземляющей плоскостью. Тепло паяльника так легко отводится от паяного соединения, что я практически повреждаю компонент, применяя утюг в течение 30 секунд. Если вы попробуете этот подход, возможно, ваш компонент нагреется до 260oC, но медь на печатной плате уносит тепло.

Редактировать: только что вспомнил, что микроконтроллеры повреждаются при температуре около 115 ° C. Возможно, старые чипы с размером транзистора не более 65 нм могут лучше выдерживать нагрев. Возможно, вы захотите, чтобы ваши датчики были внутри турбины, но ваши цифровые цепи расположены удаленно.