¿Qué sucede con los circuitos integrados cuando se intentan operar en entornos extremadamente fríos y de gran altitud como el Monte Everest?
¿Podrías tomar cualquier teléfono o computadora común y esperar que funcione? Creo que la altitud en el campamento base es de aproximadamente 18,000 pies. Tal vez el calentamiento no sea un gran problema, ya que hace mucho frío, tal vez demasiado frío para que los dispositivos arranquen después de un tiempo.
Dispositivos
La gravedad en la cima del monte. El Everest es solo un 0.434% más débil que en el nivel del mar, por lo que no es significativo y no hay que preocuparse. Sin embargo, la presión del aire es solo alrededor de 1/3 del nivel del mar. Esto podría ser un problema para algunos componentes que tienen bolsas de aire como los condensadores DIP. El aire interno se expandirá y podría fracturar el componente dependiendo del diseño y la calidad de construcción. No puedo pensar en ningún componente SMD que pudiera sufrir esto, si alguien pudiera, por favor, publique un comentario.
Ahora el gran problema es el frío. La mayoría de los dispositivos hechos por el consumidor no están listos para bajas temperaturas. Los LCD contienen cristales que pueden congelar y dañar los componentes. El lubricante en los rodamientos para discos duros se espesará, reduciéndolo hasta el punto de que el dispositivo no pueda arrancar. La condensación también puede ser un problema, ya que las gotas de agua pueden formarse dentro de la unidad y producir un cortocircuito. La tensión térmica también puede dañar la placa, las juntas de soldadura o los componentes. A medida que el dispositivo se enfría y se contrae, las presiones internas en las partes podrían dañarlos si no se diseñó para esas condiciones. En general, la calificación de 0 a 45 C no es algo que compuso el departamento de marketing.
Disco duro que sufrió daños por frío:
Fuente:
Un paquete BGA que se rompió con la pelota después del ciclo de temperatura
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ICS
Finalmente, aquí hay un documento sobre los efectos de la temperatura en las tecnologías CMOS. Mientras que el papel se enfoca en la habitación y las altas temperaturas, lo contrario es cierto para la habitación y las bajas temperaturas. Los retrasos en la propagación serán sesgados y surgirán otros problemas de tiempo si el IC no está diseñado específicamente para lidiar con esa temperatura:
El comentario de Jim Dearden es preciso: cosas como baterías, condensadores electrolíticos (y algunos cerámicos) y pantallas LCD dejarán de funcionar antes de que se enfríen demasiado para la mayoría de los semiconductores bien diseñados.
El rango de temperatura militar estándar es de -55 ° C a + 125 ° C. Eso no llega a la temperatura más baja jamás observada en el Everest, ni siquiera se acerca a las temperaturas más frías observadas en la Antártida (aproximadamente -60 ° C y -90 ° C respectivamente), pero por lo general las cosas funcionarán a temperaturas algo más frías con algunos pérdida de rendimiento.
Aire delgado significa menores voltajes de ruptura para el aire y un enfriamiento más pobre, por lo que el sobrecalentamiento o la formación de arco eléctrico podrían ser un problema. El peor de los casos es una altitud de alrededor de 150,000 pies. Solo un cambio moderado ocurre en el tipo de altitudes del Everest, que no son mucho más que el techo de un avión ligero.
Los extremos de temperatura terrestre más desfavorables para la electrónica son cercanos al cero absoluto (-273 ° C) y alrededor de 200 ° C o más en algunos instrumentos geofísicos. A veces las cosas tienen que funcionar en un vacío duro, lo que dificulta el enfriamiento.
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