La chaleur est mauvaise pour l'électronique, comme vous le diront pratiquement tous les ingénieurs et vendeurs de composants électroniques. Mais certains composants sont-ils plus sensibles à la chaleur que d'autres ? Le froid a-t-il un impact aussi important que la chaleur ? Ce que nous savons, c'est qu'il existe des plages de température pour la plupart des composants, ce qui peut donner un aperçu de l'impact des températures sur les composants électroniques.

« La durée de vie prévue de tout composant, ainsi que de tout produit final fabriqué à partir de ces composants, est affectée par la température à laquelle ils fonctionnent », note CTM Magnetics.

Les matériaux utilisés dans la fabrication des circuits imprimés sont conçus pour résister à des températures définies ; lorsque ces températures sont dépassées, les performances du circuit imprimé se détériorent. Si vous utilisez des cartes résistantes à la chaleur, le confinement peut être maîtrisé. Étant donné que la chaleur peut provenir de nombreuses sources, elle a des effets différents sur le composant et sur l'environnement.

Les données prouvent que, dans les semi-conducteurs et les composants électroniques, le taux de défaillance augmente considérablement en fonction de la chaleur et la durée de vie diminue. Une température constamment élevée réduit la durée de vie prévue des composants informatiques, même s'ils ne sont pas, à proprement parler, en surchauffe.

Lors de la conception d'un produit électronique, il convient de tenir compte des besoins en puissance du nouveau produit par rapport aux limites fixées pour le composant par le fabricant d'origine. De nombreux fabricants procèdent désormais au « uprating » (surclassement) de leurs composants, créant des composants répondant à toutes les plages de température commerciales, industrielles, voire militaires. Cela permet aux fabricants de ne pas avoir à retooler leur production pour chaque classification différente et de créer un composant utilisable dans tous les scénarios.

La fiabilité doit être intégrée au système dès la conception, par le choix de composants adaptés, le conditionnement et les techniques de refroidissement. «Il existe généralement une marge entre la spécification de température de fonctionnement d'un composant et la plage de température dans laquelle il peut réellement fonctionner de manière fiable. Les fabricants prévoient généralement une marge à cet effet. Ces marges existent entre les limites de température de fonctionnement spécifiées et la capacité de fonctionnement réelle des composants. Elles contribuent à maximiser le rendement des composants, à réduire ou éliminer les tests de sortie, et à optimiser les tests par échantillonnage ainsi que le contrôle statistique des processus », indique le site Electronics Cooling.

L'impact des températures élevées sur certains composants est présenté dans le tableau ci-dessous.