На какие электронные компоненты влияет температура?

Жара вредна для электроники — об этом скажет практически любой инженер или продавец электронных компонентов. Но есть ли компоненты, более подверженные её воздействию, чем другие? Влияет ли холод так же сильно, как жара? Известно, что для большинства компонентов существуют температурные диапазоны, которые могут дать представление о влиянии температуры на электронные детали.

 

«Ожидаемый срок службы любого компонента, а также любого конечного продукта, изготовленного из этих компонентов, зависит от температуры, при которой они работают», отмечает CTM Magnetics.

 

Материалы, используемые при производстве печатных плат, рассчитаны на определённые температуры; при превышении этих температур характеристики платы ухудшаются. При использовании термостойких плат воздействие тепла можно контролировать. Поскольку тепло может исходить из множества источников, оно по-разному влияет на компонент и на окружающую среду.

 

Данные подтверждают, что в полупроводниках и электронных деталях частота отказов значительно возрастает с ростом температуры, а срок службы сокращается. Постоянно высокая температура сокращает ожидаемый срок службы компьютерных деталей, даже если они формально не перегреваются.

 

При проектировании электронного изделия следует учитывать потребности нового продукта в электропитании в сравнении с пределами, установленными для компонента производителем. Многие производители сейчас проводят «апгрейд рейтинга» (uprating) своих компонентов, создавая компоненты, соответствующие всем коммерческим, промышленным и даже военным температурным диапазонам. Это позволяет производителям не переоснащать производство под каждую отдельную классификацию и создавать компонент, пригодный для использования в любых сценариях.

 

Надёжность должна закладываться в систему на этапе проектирования — за счёт выбора подходящих компонентов, корпусирования и методов охлаждения. «Обычно существует запас между заявленной рабочей температурой компонента и диапазоном температур, в котором компонент действительно может работать надёжно. Производители, как правило, предусматривают такой запас. Эти запасы существуют между указанными пределами рабочей температуры и фактической рабочей способностью компонентов. Это помогает максимизировать выход годных изделий, сократить или исключить выходной контроль, а также оптимизировать выборочные испытания и статистический контроль процесса», отмечается на сайте Electronics Cooling.

 

Влияние высоких температур на некоторые компоненты показано в таблице ниже.

 

Компонент

Влияние тепла

Конденсаторы, керамические

Изменения диэлектрической постоянной и ёмкости, снижение сопротивления изоляции при высокой температуре

Конденсаторы, электролитические

утечка электролита; сокращение срока службы, значительное изменение ёмкости, увеличение последовательного сопротивления

Конденсаторы, танталовые

Утечка электролита; изменение сопротивления изоляции ёмкости

Транзисторы

Увеличение тока утечки; изменения коэффициента усиления; рост числа обрывов и коротких замыканий

Разъёмы, стандартные

Перекрытие изоляции, повреждение диэлектрика

Кварцевые резонаторы

Дрейф

Переключатели

Окисление контактов

Термисторы

Увеличение количества коротких замыканий и обрывов

 

 

 

Была ли эта статья полезной? Поделитесь ею!

Присоединяйтесь к цепи и оставайтесь на связи с OnlineComponents.com и не только!