环境温度是导致元件失效的重要因素。

温度变化对半导體(tǐ)器件的影响：构成双极型半导體(tǐ)器件的基本单元P-N结对温度的变化很(hěn)敏感，当P-N结反向偏置时，由少数载流子形成的反向漏電(diàn)流受温度的变化影响，其关系為(wèi)：

式中：

• ICQ：温度T0C时的反向漏電(diàn)流。

• ICQR：温度TR℃时的反向漏電(diàn)流。

• (T－TR)：温度变化的＊＊值。

由上式可(kě)以看出，温度每升高10℃，ICQ将增加一倍。这将造成晶體(tǐ)管放大器的工作点发生漂移、晶體(tǐ)管電(diàn)流放大系数发生变化、特性曲線(xiàn)发生变化，动态范围变小(xiǎo)。

温度与允许功耗的关系如下：

式中：

• P_CM：＊大允许功耗。

• TjM：＊高允许结温。

• T：使用(yòng)环境温度。

• RT：热阻。

由上式可(kě)以看出，温度的升高将使晶體(tǐ)管的＊大允许功耗下降。

由于P-N结的正向压降受温度的影响较大，所以用(yòng)P-N為(wèi)基本单元构成的双极型半导體(tǐ)逻辑元件（TTL、HTL等集成電(diàn)路）的電(diàn)压传输特性和抗干扰度也与温度有(yǒu)密切的关系。当温度升高时，P-N结的正向压降减小(xiǎo)，其开门和关门電(diàn)平都将减小(xiǎo)，这就使得元件的低電(diàn)平抗干扰電(diàn)压容限随温度的升高而变小(xiǎo)；高電(diàn)平抗干扰電(diàn)压容限随温度的升高而增大，造成输出電(diàn)平偏移、波形失真、稳态失调，甚至热击穿。

温度变化的影响

1、对電(diàn)阻的影响

温度变化对電(diàn)阻的影响主要是温度升高时，電(diàn)阻的热噪声增加，阻值偏离标称值，允许耗散概率下降等。比如，RXT系列的碳膜電(diàn)阻在温度升高到100℃时，允许的耗散概率仅為(wèi)标称值的20％。

但我们也可(kě)以利用(yòng)電(diàn)阻的这一特性，比如，有(yǒu)经过特殊设计的一类電(diàn)阻：PTC（正温度系数热敏電(diàn)阻）和NTC（负温度系数热敏電(diàn)阻），它们的阻值受温度的影响很(hěn)大。

对于PTC，当其温度升高到某一阈值时，其電(diàn)阻值会急剧增大。利用(yòng)这一特性，可(kě)将其用(yòng)在電(diàn)路板的过流保护電(diàn)路中，当由于某种故障造成通过它的電(diàn)流增加到其阈值電(diàn)流后，PTC的温度急剧升高，同时，其電(diàn)阻值变大，限制通过它的電(diàn)流，达到对電(diàn)路的保护。而故障排除后，通过它的電(diàn)流减小(xiǎo)，PTC的温度恢复正常，同时，其電(diàn)阻值也恢复到其正常值。

对于NTC，它的特点是其電(diàn)阻值随温度的升高而减小(xiǎo)。

2、電(diàn)容的影响

温度变化将引起電(diàn)容的到介质损耗变化，从而影响其使用(yòng)寿命。温度每升高10℃时，電(diàn)容器的寿命就降低50％，同时还引起阻容时间常数变化，甚至发生因介质损耗过大而热击穿的情况。

此外，温度升高也将使電(diàn)感線(xiàn)圈、变压器、扼流圈等的绝缘性能(néng)下降。

温度导致失效

湿度过高，当含有(yǒu)酸碱性的灰尘落到電(diàn)路板上时，将腐蚀元器件的焊点与接線(xiàn)处，造成焊点脱落，接头断裂。

湿度过高也是引起漏電(diàn)耦合的主要原因。

而湿度过低又(yòu)容易产生静電(diàn)，所以环境的湿度应控制在合理(lǐ)的水平。

过高電(diàn)压导致失效

施加在元器件上的電(diàn)压稳定性是保证元器件正常工作的重要条件。过高的電(diàn)压会增加元器件的热损耗，甚至造成電(diàn)击穿。对于電(diàn)容器而言，其失效率正比于電(diàn)容電(diàn)压的5次幂。对于集成電(diàn)路而言，超过其＊大允许電(diàn)压值的電(diàn)压将造成器件的直接损坏。

電(diàn)压击穿是指電(diàn)子器件都有(yǒu)能(néng)承受的＊高耐压值，超过该允许值，器件存在失效风险。主动元件和被动元件失效的表现形式稍有(yǒu)差别，但也都有(yǒu)電(diàn)压允许上限。晶體(tǐ)管元件都有(yǒu)耐压值，超过耐压值会对元件有(yǒu)损伤，比如超过二极管、電(diàn)容等，電(diàn)压超过元件的耐压值会导致它们击穿，如果能(néng)量很(hěn)大会导致热击穿，元件会报废。

振动冲击影响

机械振动与冲击会使一些内部有(yǒu)缺陷的元件加速失效，造成灾难性故障，机械振动还会使焊点、压線(xiàn)点发生松动，导致接触不良；若振动导致导線(xiàn)不应有(yǒu)的碰连，会产生一些意象不到的后果。

可(kě)能(néng)引起的故障模式，及失效分(fēn)析。

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