温度与器件失效率的关系

冬1988

器件极限温度承受能力是高压线，超过后失效率剧增，使用中不允许超过。在极限温度以内，器件失效率与温度仍然强相关，失效率随着温度升高而增加。

问题：是否存在一个安全温度点，只要不超过这个温度点，失效率与温度关系就不密切？

答案：理论与实际表明，多数情况下不存在这样的温度点。器件的失效率始终与温度相关，只是高于某个温度点之后，失效率会急剧上升，出现拐点。

降额设计就是使元器件或产品工作时承受的工作应力适当低于元器件或产品规定的额定值，从而达到降低基本失效率（故障率），提高使用可靠性的目的。20世纪50年代，日本的色摩亮次发现，温度降低10℃，元器件的失效率可降低一半以上。实践证明，对元器件的某些参数适当降额使用，就可以大幅度提高元器件的可靠性。因电子产品的可靠性对其电应力和温度应力比较敏感，故而降额设计技术和热设计技术对电子产品则显得尤为重要。

一款流量计的电源前期设计，未采用降额设计，其调整管仅按计算其功耗为0.8W（在常温20℃～25℃），选用额定功率为1W的晶体管。结果在调试时和在用户使用中发生故障频繁。分析其原因主要是该管额定功耗1W时的环境温度为25℃，而实际工作时该管处于的环境温度为60℃，此管此时实际最大功耗已达1W。经可靠性工程师分析和建议，选用同参数2W的晶体管，这时降额系数S≌0.5。因而产品的故障很快得到解决。
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