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：