溫度是導(dǎo)致器件失效的罪魁禍首，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，可以通過使用機械緊固或熱固塑料來改善從功率電阻到散熱器或者機架的熱傳導(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狀況。
    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。