温度の影響を受ける電子部品とは?
熱が電子機器に悪影響を及ぼすことは、ほぼすべてのエンジニアや電子部品販売業者が口をそろえて言うことです。では、熱の影響を 他よりも受けやすい部品はあるのでしょうか?寒さは熱と同じくらい大きな影響を与えるのでしょうか?わかっているのは、ほとんどの部品には温度範囲が定められており、それが温度が電子部品に与える影響を知る手がかりになるということです。
「あらゆる部品、そしてそれらの部品から作られる最終製品の予想寿命は、動作時の温度によって左右される」と CTM Magneticsは指摘している。
プリント基板の製造に使用される材料は、一定の温度に耐えられるように作られており、この温度を超えると基板の性能が低下します。耐熱基板を使用すれば、熱の影響を管理することができます。熱は多くの場所から発生し得るため、部品や設置環境に対する影響もそれぞれ異なります。
データにより、半導体や電子部品では熱によって故障率が大幅に上昇し、寿命が短くなることが証明されています。 常に高温にさらされていると、たとえ厳密には過熱していなくても、コンピューター部品の予想寿命は短くなります。
電子製品を設計する際には、新製品の電力要件と、元の製造元がその部品に設定した制限とを比較して把握しておく必要があります。現在、多くのメーカーが自社の部品を「アップレーティング」しています。つまり、すべての 商業用、産業用、さらには軍用の温度範囲を満たす部品を作り出しているのです。これにより、メーカーは分類ごとに製造設備を作り変える必要がなくなり、あらゆる用途に使える部品を作ることができます。
信頼性は、設計、適切な部品の選定、パッケージング、冷却技術によってシステムに組み込まれなければなりません。「通常、部品の動作温度仕様と、その部品が実際に信頼性を持って動作できる温度範囲との間にはマージンが存在します。メーカーは通常、このためのマージンを設けています。規定された動作温度の限界値と実際の動作能力との間にはこうしたマージンが存在し、これは部品の歩留まりを最大化し、出荷試験を削減または廃止し、サンプル試験や統計的工程管理を最適化するのに役立ちます」と Electronics Coolingのウェブサイトは述べています。
一部の部品に対する高温の影響は、以下の表に示されています。