元器件为什么会失效?
很多硬件工程师在调试产品时,经常会遇到这样的情况:
- 实验室测试一切正常,现场却频繁故障;
- 电路设计没有问题,却总有器件莫名损坏;
- 同样的BOM,不同批次产品可靠性却相差很大。
很多人第一反应是怀疑器件质量,但事实上,绝大多数元器件失效,并不是器件本身的问题,而是器件长期承受了超出设计预期的各种应力。
可靠性工程中有一句非常经典的话:
元器件不是突然坏掉的,而是在各种应力作用下逐渐走向失效。
什么是元器件应力?
所谓应力,并不仅仅指机械受力。
在可靠性工程中,应力是指:
任何能够促使器件性能退化或最终失效的外部因素。
通常包括六大类:
- 电应力
- 热应力
- 湿度与环境应力
- 机械应力
- 辐射应力
- 综合应力
真正决定产品寿命的,并不是单一应力,而是多种应力长期共同作用的结果。
一、温度应力:电子产品最大的寿命杀手
如果只能选一个影响电子产品可靠性的因素,那一定是温度。
几乎所有电子器件都遵循一个规律:
