¿Por qué el nitrógeno líquido impacta el cristal del chip y provoca grietas?

El nitrógeno líquido afecta el agrietamiento del cristal del chip por las siguientes razones:

1. Estrés térmico: la temperatura del nitrógeno líquido es extremadamente baja y el chip se enfriará rápidamente, lo que resultará en un gran gradiente de temperatura dentro del chip. Este cambio repentino de temperatura hará que la expansión y contracción térmica de los diferentes materiales dentro del chip sean inconsistentes, lo que provocará estrés térmico. Debido a que materiales como el silicio comúnmente utilizado en los chips son muy frágiles a bajas temperaturas, el estrés térmico puede causar que la estructura cristalina del chip se agriete.

2. Velocidad de enfriamiento: La velocidad de enfriamiento del nitrógeno líquido es muy rápida y puede enfriar rápidamente el chip a una temperatura muy baja. Este rápido enfriamiento puede provocar que las impurezas, los defectos en los límites de grano o los defectos estructurales en las concentraciones de tensión presentes en el chip se expandan, provocando eventualmente que el cristal se agriete.

3. Expansión del gas: cuando el nitrógeno líquido entra en contacto con el chip, se evaporará rápidamente en forma de gas. La expansión del gas provocará cambios de tensión en la superficie y el interior del chip, destruyendo así la estructura cristalina.