物理原理出發(fā)，為什么芯片等半導(dǎo)體等電子元件不能忍受高溫(100℃左右)？

溫度會(huì)影響很多很多參數(shù)，它們會(huì)對(duì)電路的各個(gè)方面產(chǎn)生影響。

       最大的問(wèn)題就是電路延遲。溫度會(huì)影響半導(dǎo)體器件的遷移率和閾值電壓，但是這兩者和溫度的關(guān)系很復(fù)雜，而且不同材料的不同摻雜也會(huì)影響溫度效應(yīng)。通常情況下，在接近室溫的情況下，遷移率和閾值都會(huì)隨著溫度的上升而降低，總體上來(lái)說(shuō)，溫度的上升會(huì)造成電路延時(shí)的增加。一旦延時(shí)過(guò)高，部分電路就會(huì)不能滿足時(shí)序要求，從而輸出錯(cuò)誤的結(jié)果，這就導(dǎo)致電路功能出錯(cuò)。

       在此過(guò)程中，溫度升高將導(dǎo)致高能載流子的增多，這將導(dǎo)致晶體管的雪崩破壞幾率增大，從而降低了電路的電壓穩(wěn)定性。如果沒(méi)有足夠的余量，當(dāng)晶體管的工作電壓達(dá)到一定程度的時(shí)候，很有可能會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而導(dǎo)致短路，從而將芯片燒毀。這是目前比較少見(jiàn)的現(xiàn)象，主要是因?yàn)樾酒倪^(guò)熱保護(hù)不夠完善，所以才會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象。

       此外，還存在著一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題——電遷移。目前的集成電路大多都是用銅來(lái)連接，但因?yàn)殂~原子太不穩(wěn)定，很可能會(huì)因?yàn)殡妶?chǎng)會(huì)讓銅原子流失，從而讓連接線變得更窄。一般情況下，在設(shè)計(jì)芯片時(shí)，會(huì)按照設(shè)計(jì)電流的大小，選擇一個(gè)足夠大的線寬，以確保在芯片設(shè)計(jì)壽命內(nèi)，銅線可以經(jīng)受住電遷移的影響而不會(huì)斷裂。但溫度越高，電遷移效應(yīng)就越強(qiáng)，120度的溫度和寬度，其電遷移壽命就比105度的溫度低了70%，嚴(yán)重影響了芯片的使用壽命。