¿Qué limita la mayoría de los circuitos integrados a una temperatura de unión de 150 ° C?

Los materiales con los que está hecho el transistor principalmente lo definen. Las uniones de germanio serán en realidad mucho más bajas, más como 70C. El silicio y el arseniuro de galio pueden manejar 150-200C.

Alguien con más experiencia en la fabricación de semiconductores probablemente pueda dar una mejor respuesta, pero creo que la mayoría de estos límites de unión se imponen debido a que el transistor cruza un punto térmico fuera de control. Tanto los BJT como los FET, aunque por razones diferentes, tienen la característica de que a medida que aumenta la temperatura, también lo hace la disipación de potencia, que por supuesto genera más calor. Como tal, una vez que rompe un umbral, la temperatura de la unión aumentará muy rápidamente hasta el punto de ruptura térmica de los materiales que forman la unión. Que si esto ocurre durante mucho tiempo produce humo y mucha diversión huele.

Me atrevería a suponer que 150 ° C en la unión es aproximadamente donde los materiales de empaque normales / los materiales de la unión en sí mismos ya no pueden extraer suficiente calor de la unión para mantenerla fuera de control y que los materiales semiconductores mismos comienzan a incurrir físicamente Daños poco después de esta temperatura.

No sé exactamente qué es este proceso, pero puede ser simplemente el punto en el que la estructura cristalina comienza a romperse. Un transistor de silicio normalmente se hace con un cristal de silicio dopado con boro (tipo p) o fósforo (tipo n). Puede obtener una respuesta más exacta si observa la química de esas estructuras.