過(guò)去，由于無(wú)法獲得高溫IC，石油和天然氣等行業(yè)的高溫壓力傳感器的設(shè)計(jì)只能使用遠(yuǎn)高于額定規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)溫度器件。有些標(biāo)準(zhǔn)溫度的IC確實(shí)能在高溫下工作，但是使用起來(lái)非常困難，并且十分危險(xiǎn)。例如，工程師必須確定可能選用的器件，充分測(cè)試并描述其溫度性能，并驗(yàn)證其長(zhǎng)期可靠性。器件的性能和壽命經(jīng)常會(huì)大幅遞減。這一過(guò)程充滿挑戰(zhàn)且昂貴耗時(shí)：器件驗(yàn)證需要用高溫印刷電路板(PCB)和設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室烤箱中進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)間至少應(yīng)達(dá)到任務(wù)剖面所需的時(shí)間。由于可能面臨新的故障機(jī)制，測(cè)試速度很難加快。測(cè)試過(guò)程中如出現(xiàn)故障，需要再次選擇器件并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期測(cè)試，從而延長(zhǎng)項(xiàng)目時(shí)間。此外，工作情況無(wú)法獲得保證，性能可能隨器件批次而變化。具體而言，IC工藝變化會(huì)在極端溫度時(shí)導(dǎo)致意外故障。

塑料封裝只在不超過(guò)約175°C時(shí)保持魯棒，且工作壽命減少。在這一溫度限值附近，如果不進(jìn)行昂貴耗時(shí)的實(shí)驗(yàn)室故障分析，很難區(qū)分故障是因封裝還是硅材料引起的。陶瓷封裝的標(biāo)準(zhǔn)器件供貨較為稀缺。

惡劣環(huán)境下使用的集成電路通常不僅要能承受高溫，還要能承受沖擊和振動(dòng)。許多傳感器工程師都喜歡采用帶引腳的封裝，因?yàn)檫@些封裝可以為PCB提供更加魯棒的安裝。由于其他行業(yè)傾向于小型無(wú)引腳封裝，會(huì)進(jìn)一步限制器件的選擇。最好采用裸片形式的器件，尤其是在器件只提供塑料封裝的情況下。然后，芯片可以采用符合高溫的密封封裝或多芯片模式重新封裝。但是，能夠在高溫下工作的器件原本就不多，能夠通過(guò)測(cè)試的芯片就更少。

由于時(shí)間和測(cè)試設(shè)備限制，業(yè)界工程師可能傾向于將器件的條件限制在特定的應(yīng)用電路中，而不是涵蓋所有的關(guān)鍵器件參數(shù)，使器件難以不經(jīng)進(jìn)一步測(cè)試便重新用于其它項(xiàng)目。數(shù)據(jù)手冊(cè)未列出的關(guān)鍵IC屬性（如金屬互連的電子遷移）可能在高溫時(shí)引起故障。

針對(duì)高溫壓力傳感器設(shè)計(jì)并通過(guò)認(rèn)證的IC要想在高溫條件下順利工作，必須能夠同時(shí)管理多個(gè)關(guān)鍵器件特性。其中一項(xiàng)最重要也是最為人熟知的挑戰(zhàn)是因?yàn)橐r底漏電流上升而產(chǎn)生。其他因素包括載流子遷移率, 下降、VT, β, 和 VSAT, 等器件參數(shù)變化、金屬互連電子遷移增加，以及電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度下降。雖然標(biāo)準(zhǔn)硅可以在125°C以上的軍用溫度要求下正常工作，但每上升10°C，標(biāo)準(zhǔn)硅工藝中的泄露就會(huì)增加一倍，許多精密應(yīng)用都不能接受這一情況。溝道隔離、絕緣硅片 (SOI)和標(biāo)準(zhǔn)硅工藝中的其他變化都會(huì)大大降低泄露，使高性能工作溫度遠(yuǎn)高于200°C。碳化硅(SiC)之類的寬帶隙材料會(huì)使性能進(jìn)一步提升，實(shí)驗(yàn)室研究顯示，碳化硅IC可在高達(dá)600°C下工作。但是，SiC是一種新型的工藝技術(shù)，目前市場(chǎng)上只有功率開關(guān)之類的簡(jiǎn)單器件。本文由澤天傳感歸納整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留。