摘要：由于現(xiàn)代電子設(shè)備所用的電子元器件的密度越來越高，使元器件之間通過傳導(dǎo)、輻射和對(duì)流產(chǎn)生熱耦合。因此，熱應(yīng)力已經(jīng)成為影響電子元器件時(shí)效的一個(gè)最重要的因素。

一、高溫對(duì)設(shè)備運(yùn)行的影響

(1)溫度與平均無故障運(yùn)行時(shí)間的關(guān)系——10℃法則

溫度與平均無故障運(yùn)行時(shí)間的關(guān)系：由于現(xiàn)代電子設(shè)備所用的電子元器件的密度越來越高，使元器件之間通過傳導(dǎo)、輻射和對(duì)流產(chǎn)生熱耦合。因此，熱應(yīng)力已經(jīng)成為影響電子元器件時(shí)效的一個(gè)最重要的因素。對(duì)于某些電路來說，可靠性幾乎完全取決于熱環(huán)境。為了達(dá)到與其的可靠性目的，必須將元器件的溫度降低到實(shí)際可以達(dá)到的最低水平。有資料表明：環(huán)境溫度每提高10℃，元器件壽命約降低30%-50%，影響小的也基本都在10%以上，這就是有名的“10℃”法則。

(2)高溫對(duì)元器件的影響

A、半導(dǎo)體器件。電子元器件在工作時(shí)產(chǎn)生大量的熱，如果沒有有效的措施及時(shí)把熱三走，就會(huì)使集成電路和晶體管等半導(dǎo)體器件形成結(jié)晶，這種結(jié)晶是直接影響計(jì)算機(jī)性能、工作特性和可靠性的重要因素。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)得知，室溫在規(guī)定范圍內(nèi)每增加10℃，其可靠性約下降25%。

器件周圍的環(huán)境大約超過60℃時(shí)，就將引起計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，當(dāng)半導(dǎo)體期間的溫度過高時(shí)，其穿透電流和電流倍數(shù)就會(huì)增大。

B、電容器。溫度對(duì)電容器的影響主要是：使電解電容器電解質(zhì)中的水份蒸發(fā)增大，降低其容量，縮短其使用壽命，改變電容器的介質(zhì)損耗，影響其功率因數(shù)等參數(shù)變化。由實(shí)驗(yàn)得知，在超過規(guī)定溫度工作時(shí)，溫度每增加10℃，其使用時(shí)間下降50%。

C、記錄介質(zhì)。實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)磁帶、磁盤、光盤所處溫度持續(xù)高于37.8℃時(shí)，開始出現(xiàn)損壞;當(dāng)溫度持續(xù)高于65.6℃時(shí)則完全損壞。對(duì)于磁介質(zhì)來說，隨著溫度的升高，磁導(dǎo)率增大;當(dāng)溫度達(dá)到某一個(gè)值時(shí)，磁介質(zhì)丟失磁性，磁導(dǎo)率急劇下降。磁性材料失去磁性的溫度稱為居里溫度。

D、絕緣材料。由于高溫的影響，用玻璃纖維膠板制成的印制電路板將發(fā)生變形甚至軟化，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度變?nèi)?，印制板上的銅箔也會(huì)由于高溫的影響而使粘貼強(qiáng)度降低甚至剝落，高溫還會(huì)加速印制插頭和插座金屬簧卡的腐蝕，使接點(diǎn)的接觸電阻增加。

E、電池環(huán)境溫度與壽命的關(guān)系。電池是對(duì)環(huán)境溫度最敏感的器件(設(shè)備)，溫度在工作溫度25℃的基礎(chǔ)上，每上升10℃，壽命下降50%。

二、低溫對(duì)IT設(shè)備運(yùn)行的影響

低溫同樣導(dǎo)致IT設(shè)備運(yùn)行、絕緣材料、電池等問題。當(dāng)機(jī)房溫度過低時(shí)，部分IT設(shè)備將無法正常運(yùn)行。

(1)機(jī)房溫度過低導(dǎo)致設(shè)備無法運(yùn)行

機(jī)房的環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，通信設(shè)備將無法正常運(yùn)行;機(jī)房的環(huán)境溫度低于-40℃時(shí)，鉛酸電池?zé)o法提供能量。

(2)絕緣材料

低溫時(shí)，絕緣材料會(huì)變硬、變脆，使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度同樣減弱。對(duì)于軸承和機(jī)械傳動(dòng)部分，由于其自身所帶的潤(rùn)滑油受冷凝結(jié)，黏度增大而出現(xiàn)黏滯現(xiàn)象。溫度過低時(shí)，含錫量高的焊劑會(huì)發(fā)生支解，從而降低電氣連接的強(qiáng)度，甚至出現(xiàn)脫焊、短路等故障。

(3)電池環(huán)境溫度與放電容量的關(guān)系

同樣，當(dāng)工作溫度為25℃之下時(shí)，隨著溫度的下降，電池放電容量下降。

三、濕度對(duì)IT類設(shè)備運(yùn)行的影響

通常，IT類設(shè)備的工作環(huán)境要求濕度為40%-55%。超過65%的濕度，為濕度過高;超過80%屬于潮濕;低于40%術(shù)語濕度過低(空氣干燥)。

(1)濕度過高對(duì)IT類設(shè)備運(yùn)行的影響

當(dāng)空氣的相對(duì)濕度大于65%時(shí)，物體的表面附著一層厚度為0.001-0.01μm的水膜;濕度為100%時(shí)，水膜厚度為10μm。這樣的水膜容易造成“導(dǎo)電小路”或者飛弧，會(huì)嚴(yán)重降低電路可靠性。

在相對(duì)濕度保持不變的情況下，溫度越高，對(duì)設(shè)備的影響越大，這是因?yàn)樗魵鈮毫﹄S溫度升高而增大，水分子易于進(jìn)入材料內(nèi)部。

當(dāng)相對(duì)濕度由25%增加到85%時(shí)，紙張的厚度將增加80%，這就是在潮濕的天氣里打印機(jī)無法正常工作的原因。

(2)濕度過低對(duì)IT類設(shè)備運(yùn)行的影響

靜電放電是電子工業(yè)中的曾普遍存在的“硬病毒”，在內(nèi)、外因條件具備的特定時(shí)刻便會(huì)發(fā)作，已成為電子工業(yè)的隱形殺手。

據(jù)報(bào)道，僅美國(guó)電子工業(yè)每年因靜電放電造成的損失就達(dá)幾百億美元。根據(jù)Intel公司公布的資料顯示，在引起計(jì)算機(jī)故障的諸多因素中，電氣過應(yīng)力(ElectricalOverStree,EOS)/ESD是最大的隱患，將近一半的計(jì)算機(jī)故障都是由EOS/EDS引起的，ESD對(duì)計(jì)算機(jī)的破壞作用具有隱蔽性、潛在性、隨機(jī)性和復(fù)雜性的特點(diǎn)。

IT類設(shè)備由眾多芯片、元器件組成，這些元器件對(duì)靜電都很敏感，不同的靜電敏感器件受靜電損傷的閾值電壓不同。在空氣濕度過低時(shí)，工作人員的活動(dòng)非常容易產(chǎn)生靜電電壓。

實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)機(jī)房相對(duì)濕度為30%時(shí)，靜電電壓為5000v;當(dāng)機(jī)房相對(duì)濕度為20%時(shí)，靜電電壓為10000v;當(dāng)機(jī)房相對(duì)濕度為5%時(shí)，靜電電壓可高達(dá)20000v以上。這足以表明濕度對(duì)運(yùn)行中的IT設(shè)備的重要性。