過去，由于無法獲得高溫IC，石油和天然氣等行業(yè)的高溫壓力傳感器的設計只能使用遠高于額定規(guī)格的標準溫度器件。有些標準溫度的IC確實能在高溫下工作，但是使用起來非常困難，并且十分危險。例如，工程師必須確定可能選用的器件，充分測試并描述其溫度性能，并驗證其長期可靠性。器件的性能和壽命經(jīng)常會大幅遞減。這一過程充滿挑戰(zhàn)且昂貴耗時：器件驗證需要用高溫印刷電路板(PCB)和設備在實驗室烤箱中進行測試，測試時間至少應達到任務剖面所需的時間。由于可能面臨新的故障機制，測試速度很難加快。測試過程中如出現(xiàn)故障，需要再次選擇器件并經(jīng)過長期測試，從而延長項目時間。此外，工作情況無法獲得保證，性能可能隨器件批次而變化。具體而言，IC工藝變化會在極端溫度時導致意外故障。

塑料封裝只在不超過約175°C時保持魯棒，且工作壽命減少。在這一溫度限值附近，如果不進行昂貴耗時的實驗室故障分析，很難區(qū)分故障是因封裝還是硅材料引起的。陶瓷封裝的標準器件供貨較為稀缺。

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。許多傳感器工程師都喜歡采用帶引腳的封裝，因為這些封裝可以為PCB提供更加魯棒的安裝。由于其他行業(yè)傾向于小型無引腳封裝，會進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，能夠通過測試的芯片就更少。

由于時間和測試設備限制，業(yè)界工程師可能傾向于將器件的條件限制在特定的應用電路中，而不是涵蓋所有的關鍵器件參數(shù)，使器件難以不經(jīng)進一步測試便重新用于其它項目。數(shù)據(jù)手冊未列出的關鍵IC屬性（如金屬互連的電子遷移）可能在高溫時引起故障。

針對高溫壓力傳感器設計并通過認證的IC要想在高溫條件下順利工作，必須能夠同時管理多個關鍵器件特性。其中一項最重要也是最為人熟知的挑戰(zhàn)是因為襯底漏電流上升而產(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)擊穿強度下降。雖然標準硅可以在125°C以上的軍用溫度要求下正常工作，但每上升10°C，標準硅工藝中的泄露就會增加一倍，許多精密應用都不能接受這一情況。溝道隔離、絕緣硅片 (SOI)和標準硅工藝中的其他變化都會大大降低泄露，使高性能工作溫度遠高于200°C。碳化硅(SiC)之類的寬帶隙材料會使性能進一步提升，實驗室研究顯示，碳化硅IC可在高達600°C下工作。但是，SiC是一種新型的工藝技術，目前市場上只有功率開關之類的簡單器件。本文由澤天傳感歸納整理，轉(zhuǎn)載請保留。