- Om det inte fanns vibrationer skulle problemet vara mycket enklare. Vibrationen är den sista sparken som förstör kislet när det åldrats av strömmar och temperaturväxling, säger Thomas Riepl på Siemens VDO.
Lång exponering för hög temperatur förstärker fenomen som till exempel elektromigration, som innebär att ledningsmaterial fysiskt flyttar på sig i strömflödet. Det kan ge kortslutningar och avbrott. Lösningen är stränga designregler som begränsar strömdensiteten.
Forskarna i Hotcar-projektet ska fastställa vilka påfrestningar som bilmiljöerna utsätter elektroniken för, och vilka tekniker som kan hantera dessa påfrestningar.
Hotcar sätter ribban för högsta tillåtna temperatur på 165 grader C. Det finns hetare områden i bilen, 450 grader C vid katalysatorer och 850 grader C i avgaser. Men det ligger utanför räckvidden för kisel, som har sin teoretiska topp på 200 grader C.
SOI kanske billigare
Höga temperaturer frigör kislets egna elektroner, vilket stör dopningens laddningsbärare. Exotiska material som kiselkarbid och diamant håller hårdare i sina elektroner och klarar därmed högre temperaturer.
Det finns sensorer i kiselkarbid som klarar upp till 700 grader C. Men de exotiska materialen är inte mogna för styrkretsar. Och Hotcar vill ta fram elektronik som kan användas i bilar så tidigt som 2006.
Vanligt kisel tycks klara ribban. Men det kan tänkas att SOI, kisel-på-isolator, är en billigare lösning för de högsta temperaturerna. SOI isolerar den aktiva ytan av substratet från de undre regionerna och de laddningsbärare som temperaturen frigjort därnere.
SOI är dyrare att tillverka, men kisel behöver nyttja större yta, så det är ännu oklart vem som kommer att gå segrande ur kostnadsekvationen.
http://www.hotcar-medea.org
Jan Tångring