¿Qué tan caliente puede llegar la electrónica?

Prácticamente todas las hojas de datos de los fabricantes enumerarán las temperaturas de almacenamiento y de funcionamiento mínimas y máximas para sus piezas. Además, muchas partes estarán disponibles en varias versiones diseñadas para funcionar en entornos más extenuantes.

Entonces, por ejemplo, un circuito integrado (IC) puede estar disponible en las siguientes versiones:

Comercial 0-70 ° C. Industrial -40 a + 85 ° C Militar -55 a + 125 ° C.

No hace falta decir que el costo aumenta con un mayor rendimiento. Incluso hay chips especificados para su uso en el espacio exterior. ¡Por ejemplo, un chip que cuesta $ 2 en el grado "Comercial" podría costar $ 2,000 para la versión clasificada para el espacio exterior! (Como puede adivinar, no venden mucho de ese grado).

En cuanto a su mouse, generalmente intentan usar los componentes más baratos posibles, por lo que para su mouse, 70 ° C podría ser el límite superior (¡incluso podría ser bastante menos!) que es aproximadamente 158 ° F.

Hay que tener en cuenta que la temperatura de los componentes se ve afectada por dos fuentes:

1) La temperatura del ambiente. 2) Autocalentamiento: algunos componentes generan una gran cantidad de calor en funcionamiento, las CPU en las PC son un ejemplo. Es por esto que están equipados con grandes disipadores de calor y ventiladores de refrigeración para evitar que se calienten demasiado.

Como regla general, cuanto más energía consume un chip, más calor genera y más se calentará. Por supuesto, un mouse apenas usa potencia, por lo que no debería ser un gran problema para un mouse.

Además de todos los puntos positivos mencionados en otras respuestas, hay dos puntos a tener en cuenta:

• muchos semiconductores de potencia de silicio ahora tienen una temperatura de funcionamiento de 175 C (anteriormente, 150 C era la norma)
• En teoría, los semiconductores de carburo de silicio pueden ir más alto, pero parece que el empaque es el cuello de botella actual para la operación a alta temperatura. Powerex recibió una noticia reciente que dice que están investigando módulos para la operación a 200 C. Si desea leer un documento técnico interesante sobre el tema, aquí está uno de Powerex / Cree .

Como dijo Jonny, para partes individuales lo mejor es revisar sus hojas de datos. Sin embargo, desde un punto de vista general o teórico, considere la temperatura a la cual el silicio deja de actuar como un semiconductor. Si recuerdo desde la clase de dispositivos semiconductores hace muchos años, eso es alrededor de 150 grados centígrados. Sería una buena idea que busques esto por ti mismo en lugar de confiar en mi palabra.

También mire algunas hojas de datos para piezas de silicona discretas. A menudo, se clasifican para 150 ° C o alrededor de la temperatura máxima del troquel. Tenga en cuenta que es la temperatura del dado. Dado que siempre hay una resistencia térmica finita entre el ambiente y la matriz, la temperatura máxima de la matriz es el punto en el que el dispositivo ya no puede disipar ninguna energía eléctrica, por lo que es inútil en un sentido práctico. Algo así como un mouse no maneja mucha potencia, por lo que puede operar cerca del límite teórico.

Entonces hay otro efecto. Todos los dados no son creados iguales, incluso fuera de la misma oblea. Los fabricantes prueban cada uno y, a veces, los combinan de manera diferente según las características especiales deseables que encuentren. La capacidad de correr a altas temperaturas puede ser una de estas características. Las matrices que pueden soportar altas temperaturas pueden venderse como partes de rango extendido, lo que significa que las partes de rango no extendido probablemente se caguen a una temperatura más baja porque fueron seleccionadas de esa manera.

La mayoría de los chips semiconductores de silicio se especifican en al menos el rango ambiente de 0 a 70 grados centígrados, a menudo con versiones de rango de temperatura extendidas disponibles a un precio más alto. En el caso de los chips, esta suele ser la temperatura ambiente, no la temperatura del troquel.

Entonces, para responder a su pregunta, un dispositivo electrónico desconocido que utiliza semiconductores de silicio y no una potencia de manejo específica puede sobrevivir a una temperatura ambiente de 70 ° C. Tal vez pueda sobrevivir a 100C ambiente. Cuando mueren llegan a 150 ° C, es muy probable que no funcionen. Lo que eso significa en términos de ambiente es algo así como una conjetura.

Hay una gran cantidad de materiales diferentes dentro de tu mouse además de "silicona". Los chips están hechos de silicona, pero luego se colocan dentro de un (probablemente) paquete de chips de plástico, soldados a una placa de circuito de fibra de vidrio, rodeados por otros componentes como condensadores, resistencias, conectores, etc., que no están hechos de silicio. Cada componente tendrá su propio rango de temperatura aceptable, fuera del cual no se puede confiar en que continúe actuando como se especifica en la hoja de datos, por razones que van desde un aumento del ruido térmico u otros problemas eléctricos, hasta la fusión o el encendido. Basta con decir que la temperatura está en las ecuaciones que modelan cómo se comportan los materiales (la expansión térmica es un ejemplo simple), y en un rango lo suficientemente amplio, la temperatura puede convertirse en el factor dominante que determina el comportamiento de un material y el dispositivo que está hecho de él.

Cuando hago reflujo, caliento mi PCB hasta 220Degress Ceclcius .. pero no más de 2-3 minutos. Obciosly estos deben estar en línea con las especificaciones de los circuitos integrados y el PCB tiene que ser compatible con SMD.

En el PCB genral no se debe exponer a calores de más de 100 grados centígrados durante largos períodos de tiempo ... el pico está bien, pero no se recomienda.