溫度是導(dǎo)致器件失效的罪魁禍?zhǔn)?，下圖是美國航空航天局下的一個組織對航空航天電子設(shè)備因環(huán)境因素導(dǎo)致失效的一個統(tǒng)計圖，其中溫度導(dǎo)致的失效占40％。

    溫度循環(huán)和溫度沖擊導(dǎo)致器件疲勞失效，每次的溫度循環(huán)和溫度沖擊形成的損害積累起來將導(dǎo)致器件永久損壞。器件的上下電也是一種溫度循環(huán)，對器件存在損傷。
    溫度循環(huán)和溫度沖擊對電子元器件的影響具體表現(xiàn)：
    1、低溫使材料變脆，抗折能力下降。
    溫度差將使器件材料產(chǎn)生蠕變，溫度變化率將使器件機(jī)械內(nèi)應(yīng)力加劇，導(dǎo)致器件材料斷裂或形成小裂紋。
    2、在定義溫度差和溫度變化率的時間時，實際上是依據(jù)器件材料產(chǎn)生蠕變和彈性形變來分界的。
    在考慮溫度對器件的影響時以T+△T或T＋▽T的形式考慮
    3、在考慮恒定溫度的同時，考慮溫度差或溫度變化率帶來的其它影響。
    溫度循環(huán)和沖擊對器件形成應(yīng)力循環(huán)，弱化材料性能，引起各種不同的失效：

    溫度循環(huán)和沖擊適用的模型為科芬－曼森(Coffin-Manson)公式

    溫度循環(huán)和熱沖擊引起電子元器件失效場景示例：

    案例：溫度變化產(chǎn)生的應(yīng)力導(dǎo)致器件基板斷裂

    元器件的熱設(shè)計的一些建議：
    1、對于散熱要求高的器件建議選用導(dǎo)熱性能好的基材。
    PCB本身的散熱能力影響器件的散熱效果，為提高 PCB的散熱能力可以選用導(dǎo)熱性能好的基材，例如采用金屬基底印制板和陶瓷基底(高鋁陶瓷、氧化鋁陶瓷)印制板等。
    2、塑封表面貼裝組件應(yīng)避免使用低CTE的引線框架與引腳材料，比如42#合金，KOVAR等。這樣的材料降低組件的CTE，導(dǎo)致與FR4或者類似的PCB材料較大的CTE不匹配，用這樣的引腳材料也會遇到可焊性問題。
    3、對于功率耗散比較大的組件，要重點考慮功率耗散引起的熱梯度的影響。
因為這種情況下，即使組件和基板的CTE是匹配的，組件內(nèi)部的功率耗散循環(huán)的影響可能比環(huán)境溫度循環(huán)的影響更大。
    4、表貼保險管比同樣的插件保險絲散熱效果差，需要附加降溫手段。
    5、在使用功率電阻時，可以通過使用機(jī)械緊固或熱固塑料來改善從功率電阻到散熱器或者機(jī)架的熱傳導(dǎo)效果。
    6、對于大于2W的功率電阻，需要在器件底部設(shè)計一片銅箔，以減少在失效情況下印制電路板的燒焦?fàn)顩r。
    7、改善器件散熱性能的措施有：在PCB上設(shè)計局部的金屬塊、改變內(nèi)部的層數(shù)、銅箔厚度/面積、增加散熱過孔等。