Il calore è dannoso per l'elettronica, come vi dirà praticamente ogni ingegnere e venditore di componenti elettronici. Ma ci sono componenti più sensibili di altri? Il freddo ha un impatto altrettanto forte quanto il calore? Ciò che sappiamo è che esistono intervalli di temperatura per la maggior parte dei componenti, e questi possono fornire indicazioni sull'impatto delle temperature sui componenti elettronici.

“La durata prevista di qualsiasi componente, e di qualsiasi prodotto finale realizzato con tali componenti, è influenzata dalla temperatura a cui operano,” osserva CTM Magnetics.

I materiali utilizzati nella produzione dei circuiti stampati sono progettati per resistere a determinate temperature; quando queste temperature vengono superate, le prestazioni del PCB si deteriorano. Se si utilizzano schede resistenti al calore, il contenimento può essere gestito. Poiché il calore può provenire da molte fonti diverse, ha impatti differenti sul componente e sull'ambiente circostante.

I dati dimostrano che, nei semiconduttori e nei componenti elettronici, il tasso di guasto aumenta notevolmente in base al calore e la durata di vita si riduce. Una temperatura costantemente elevata riduce la durata di vita prevista dei componenti dei computer, anche se questi non sono tecnicamente surriscaldati.

Quando si progetta un prodotto elettronico, è necessario essere consapevoli delle esigenze di alimentazione del nuovo prodotto rispetto ai limiti stabiliti dal produttore originale per il componente. Molti produttori stanno ora effettuando l'“uprating” dei propri componenti, creando componenti in grado di soddisfare tutti gli intervalli di temperatura commerciali, industriali e persino militari. Questo consente ai produttori di non dover riattrezzare la produzione per ciascuna classificazione diversa e di creare un componente utilizzabile in tutti gli scenari.

L'affidabilità deve essere integrata nel sistema attraverso la progettazione, la scelta di componenti adeguati, l'imballaggio e le tecniche di raffreddamento. “In genere esiste un margine tra la specifica di temperatura operativa di un componente e l'intervallo di temperatura entro il quale il componente può effettivamente funzionare in modo affidabile. I produttori solitamente forniscono un margine a tale scopo. Questi margini esistono tra i limiti di temperatura operativa specificati e la reale capacità operativa dei componenti. Ciò contribuisce a massimizzare la resa dei componenti, a ridurre o eliminare i test in uscita e a ottimizzare il campionamento e il controllo statistico di processo,” afferma il sito Electronics Cooling.

L'impatto delle alte temperature su alcuni componenti è illustrato nella tabella seguente.