环境因素对产品的影响(温度应力)

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1、环境因素对产品的影响－－温度应力内部公开文档密级内部公开文档版本共14页V1.0环境因素对产品的影响－－温度应力(仅供内部使用）Forinternaluseonly拟制日期审核日期yyyy-mm-dd批准日期yyyy-mm-dd2004/9/10内部资料，请勿扩散第18页,共18页环境因素对产品的影响－－温度应力内部公开1温度应力对材料的影响环境因素及其影响：环境条件：产品所在空间对产品工作状态有影响的物理、化学、生物力及其随时间的变化规律统称环境条件。环境因素：构成环境条件的各种物理、化学、生物力称为环境因素，环境参数：描述环境因素应力水平及其变化状态的参量。2.1高温影响以

2、及防护高温对材料的影响很多，主要是使材料性能恶化，造成元器件失效、设备故障失效。这些可以是热力效应、电磁效应、辐射效应，化学动力学效应作用的结果。其机理是，随着温度增加，电子、原子、分子运动速度加快，激发出上述效应。高温的主要影响以及诱发的典型故障：主要影响诱发的典型故障绝缘物质失效热老化电性能改变、击穿、接触不良氧化结构损坏结构变化结构损坏、增加机械应力软化、熔化和升华变形、卡死、爆裂物理膨胀电气元件热诱发失效模式：元件失效模式风扇漏电、润滑剂恶化陶瓷电容器电介质常数和电抗变化，高温下绝缘电阻降低；不适合作精度要求高的场合电介质电介质漏电增加，寿命缩短；电流汇漏增加，电抗大大

3、改变2004/9/10内部资料，请勿扩散第18页,共18页环境因素对产品的影响－－温度应力内部公开电容器串连电阻增加云母电容器增加绝缘电阻，铝离子迁移，漂移纸制电容器电阻改变，绝缘电阻下降，功率因数提高铝电解电容温度升高寿命减小钽电容器电介质泄漏，电抗改变，绝缘电阻、串连电阻改变线圈变形、熔化、不稳定、介电性能改变标准的连接器破裂、介质损坏级间的连接器破裂、介质损坏二极管击穿电压改变，电流泄漏增加，漏电增加，断电钎焊接头失去强度电位器噪声增加，力矩、线性和电阻改变，高温下绝缘电阻降低电阻器电阻增加，断电、漏电开关触点氧化热敏电阻断电、漏电增加变压器电介质性能降低，断电，漏电，热

4、点异常半导体泄漏电流增加，增益改变、漏电增加，断电晶体管电压不变时温度升高基极电流增加，导致增加集电极电流，工作点飘移继电器温度高时驱动电压高高温防护措施：a）选用耐高温的元器件；b）加强散热、通风措施；c）降额使用发热元器件；d）找出过热点，采取均热措施；e）在过热点局部强制散热；f）利用热管效应，将发热件置于易散热的位置；g）将设备壳体作为发热件的散热器2004/9/10内部资料，请勿扩散第18页,共18页环境因素对产品的影响－－温度应力内部公开2.2低温影响以及防护措施：低温的影响与高温相反，由于电子、原子、分子运动速度减小，导致物质收缩、流动性降低、凝结变硬。低温的主要

5、影响:失效模式失效机理润滑性能损失增加粘度和固化电性能改变结冰损失机械强度，裂纹、断裂脆化结构损坏物理收缩低温防护措施:影响防护措施收缩不均谨慎的选用材料在活动零件之间留有合适的间隙表面采用比热大的材料材料性能和部件可靠新退化谨慎选择具有良好低温性能的材料和部件低温的保护措施：a）选用耐低温的元器件；b）选用低温下不发生冷脆的材料制造结构件；c）设计与加工时注意采用无应力集中的结构和工艺；d）加装加温防寒电路2.3温度冲击的影响以及防护：温度冲击造成的影响：当环境温度突然变化时，由于物质热容量的影响，设备与环境要进行能量交换，交换方式只能有辐射、对流、传导三种。由于一台设备由多

6、个零部件、各种材料构成，各部分的吸热、导热、散热能力不同，设备各零部件之间，同一零件的各部分间形成温差。其热胀、冷缩的程度不同，形成强大的内应力，从而产生温度冲击效应。2004/9/10内部资料，请勿扩散第18页,共18页环境因素对产品的影响－－温度应力内部公开失效模式失效机理内应力过大、扩大原有缺陷失效结构件变形破裂膨胀收缩不同活动部件卡死膨胀收缩不同粘合件剥离膨胀收缩不同电工填充物龟裂膨胀收缩不同粘结膨胀收缩不同焊缝、焊点脱落膨胀收缩不同紧固件松动膨胀收缩不同密封件漏气、漏液膨胀收缩不同芯片及分离元件性能变劣交变热应力造成电、磁特性变化电路失效触点、电刷变形继电器、电位计接

7、触不良交变热应力造成电、磁特性变化传感器性能变化失效交变热应力加剧能量释放与获取过程老化加剧温度冲击的防护措施：a）尽可能采用密封结构；b）设备的壳体应有足够的热容量；c）尽可能采用膨胀系数相同的材料；d）采用热的良导体作为结构件；e）活动件之间留用足够的膨胀间隙；f）避免虚焊的发生1温度应力对公司产品的影响1.电源模块高温纹波噪声增大路由器1603/4的第一版调试后，其以太网口在常温下工作正常。但在进行高温试验的过程中，以太网口出现丢包。重新上电，配置，以太网口依然如故，有丢包现象。以太网