home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / comp / sys / mac / hardware / 22075 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-11-20  |  3.0 KB  |  68 lines
  1. Newsgroups: comp.sys.mac.hardware
  2. Path: sparky!uunet!gatech!concert!samba!bigmax.bme.unc.edu!frey
  3. From: Eric Frey <frey@bme.unc.edu>
  4. Subject: Re: 25MHz IIsi and my engineering friend
  5. Message-ID: <1992Nov20.201011.209@samba.oit.unc.edu>
  6. X-Xxmessage-Id: <A732B050E7016506@bigmax.bme.unc.edu>
  7. X-Xxdate: Fri, 20 Nov 92 20:10:08 GMT
  8. Sender: usenet@samba.oit.unc.edu
  9. Nntp-Posting-Host: bigmax.bme.unc.edu
  10. Organization: UNC Deptartment of Biomedical Engineering
  11. X-Useragent: Nuntius v1.1.1d11
  12. References: <1992Nov15.121708.24693@news.acns.nwu.edu> <lgo13jINNid0@lion.cs.utexas.edu> <1992Nov20.143347.10328@mcc.com> <168A48EFD.LILMARA@YaleVM.YCC.Yale.Edu>
  13. Date: Fri, 20 Nov 1992 20:10:11 GMT
  14. Lines: 52
  15.  
  16. Subject: Re: Lifetime of 25MHz IIsi (was: 25MHz IIsi and my engineering
  17. friend)
  18. From: Martin Lilly, LILMARA@YaleVM.YCC.Yale.Edu
  19. Date: Thu, 19 Nov 92 10:09:58 EST
  20. In article <168A48EFD.LILMARA@YaleVM.YCC.Yale.Edu> Martin Lilly,
  21. LILMARA@YaleVM.YCC.Yale.Edu writes:
  22. >In article <1992Nov16.181708.22881@news.uni-stuttgart.de>
  23. >skok@itwds1.energietechnik.uni-stuttgart.de (Holger Skok) writes:
  24. > 
  25. >>>"The candle which burns twice as bright burns half as long."
  26. >>
  27. >>(discussion about heat deleted)
  28. >>It's diffusion that kills the CPU. All those nifty PN or other junctions
  29. >>tend to even out over time. The concentration of the donor and acceptor
  30. >>alloying (dotation ?) materials is different on the different sides of
  31. >>the junctions which amounts to a driving potential for diffusion. The
  32. >>coefficient of molecular diffusion is temperature dependent - it is
  33. >>higher at higher temperatures. Conclusion: the higher the temperature
  34. >>the faster all concentration differences in the IC even out, thereby
  35. >>destroying it.
  36. >>
  37. >My P-chem text says that diffusion is a function of temperature in
  38. degrees
  39. >Kelvin. Even if the cpu is running 50 degrees hotter- which it won't
  40. with a
  41. >heat sink installed -is there a big difference between 400 and 450
  42. degrees K?
  43. >Any physicists out there to comment?
  44.  
  45. Well, I used to be one. Let's see if I can remember my semiconductor 
  46. processing physics. The rate of a process with an activation energy Ea is 
  47. given proportional to
  48. exp(-Ea/(k*T)), where k is Boltzmann's constant ant T is the temperature 
  49. in Kelvin. To compare the rate of two processes at different
  50. temperatures, 
  51. T1 and T2, you take the ratio of this factor and get:
  52. Rate(T1)/Rate(T2) = exp(-Ea/k*(1/T1-1/T2)) = exp(-Ea/k*(T2-T1)/(T2*T1)). 
  53. For T2=400 and T1=450K, the term (T2-T1)/(T1*T2) is -~3e-4 so,
  54. Rate(450)/Rate(400)=exp(3e-4*Ea/k). As I recall,
  55. activation energies for dopant (B, P, As) diffusion in Si are on the
  56. order of a 
  57. 3 eV. Boltzmann's constant is 8.62e-5 eV/K. So, for a 50K 
  58. difference in temperature and Ea=3eV, 
  59. Rate(450)/Rate(400)=exp(3*3e-4/8.62e-5) = 34,000! Because of the 
  60. exponential dependence, relatively small differences in temperature make 
  61. a big difference in rate!
  62.  
  63.     From pratical experience, think about a pressure 
  64. cooker. Even though the increase in temperature is relatively modest -- 
  65. maybe 10 F -- the cooking speed increases a lot!
  66.  
  67. Eric
  68.