1. 降額設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)

電子元器件的基本失效率取決于工作應(yīng)力（包括工作電壓、反向電壓,、電流,、功率、溫度,、振動(dòng),、沖擊、頻率,、速度,、碰撞等）,。極少數(shù)低應(yīng)力失效的元器件除外，大部分的電子元器件均表現(xiàn)為工作應(yīng)力越高,，失效率越高的特性,。

常見術(shù)語：

降額（derating）：元器件使用中承受的應(yīng)力低于其額定值，以達(dá)到延緩其參數(shù)退化,，提高使用可靠性的目的,。通常用應(yīng)力比和環(huán)境溫度來表示。

額定值（rating）：元器件允許的最大使用應(yīng)力值,。

應(yīng)力（stress）：影響元器件失效的電,、熱、機(jī)械等負(fù)載,。

應(yīng)力比（stress ratio）：元器件工作應(yīng)力與元器件額定應(yīng)力之比,。應(yīng)力比又稱為降額因子。

2. 降額設(shè)計(jì)的目的

降額設(shè)計(jì)就是要使元器件或設(shè)備工作時(shí)承受的工作應(yīng)力適當(dāng)?shù)陀谠骷蛟O(shè)備規(guī)定的額定值,，從而達(dá)到降低故障率,、提高使用可靠性的目的。

電子產(chǎn)品和機(jī)械產(chǎn)品都應(yīng)做適當(dāng)?shù)慕殿~設(shè)計(jì),，因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品的可靠性對(duì)其電應(yīng)力和溫度應(yīng)力敏感,，故降額設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)顯得尤為重要，成為可靠性設(shè)計(jì)中必不可少的組成成分,。

3. 元器件降額范圍的控制

對(duì)于各類電子元器件,，都有其最佳的降額范圍，在此范圍內(nèi)工作應(yīng)力的變化對(duì)其失效率有較明顯的影響,，在設(shè)計(jì)上也較容易實(shí)現(xiàn),，而且不會(huì)在設(shè)備體積、重量和成本方面付出過大的代價(jià),。過度的降額并無益處，會(huì)使元器件的特性發(fā)生變化或?qū)е略骷?shù)量不必要的增加或無法找到適合的元器件,，反而對(duì)設(shè)備的正常工作和可靠性不利,。

4. 元器件的降額原則

l 在額定參數(shù)條件下降額

l 每個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)都要考慮降額

l 功率降額優(yōu)先考慮

l 感性負(fù)載重點(diǎn)考慮

l 溫度降額全面考慮

5. 降額幅度可分為Ⅰ、Ⅱ,、Ⅲ級(jí)降額

Ⅰ級(jí)降額（實(shí)際承受應(yīng)力）：器件額定應(yīng)力<50%的降額,，在技術(shù)上最容易實(shí)現(xiàn)，降額效果也最好,，但存在成本過高的問題,；

Ⅰ級(jí)降額適用于下述情況：設(shè)備的失效將導(dǎo)致人員傷亡或裝備與保障設(shè)施的嚴(yán)重破壞；對(duì)設(shè)備有高可靠性要求,，且采用新技術(shù),、新工藝的設(shè)計(jì),；由于費(fèi)用和技術(shù)原因，設(shè)備失效后無法或不宜維修,；系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的尺寸,、重量有苛刻的限制。

Ⅱ級(jí)降額（70%左右的降額）,，在技術(shù)設(shè)計(jì)上也比較容易實(shí)現(xiàn),，降額的效果也很好，并且成本適中,；

Ⅱ級(jí)降額適用于下述情況：設(shè)備的失效將可能引起裝備與保障設(shè)備的損壞,；有高可靠性要求，且采用了某些專門的設(shè)計(jì),；需支付較高的維修費(fèi)用,。

Ⅲ級(jí)降額在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)要仔細(xì)推敲，必要時(shí)要通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)采取一些補(bǔ)償措施,，才能保證降額效果的實(shí)現(xiàn),，所以說有一定的難度，但三級(jí)降額的成本最低,。

Ⅲ級(jí)降額適用于下述情況：設(shè)備的失效不會(huì)造成人員和設(shè)施的傷亡和破壞,；設(shè)備采用成熟的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)；故障設(shè)備可迅速,、經(jīng)濟(jì)地加以修復(fù),；對(duì)設(shè)備的尺寸、重量無大的限制,。

6. 元器件降額系數(shù)

不同的元器件降額標(biāo)準(zhǔn)亦不同,， 實(shí)踐表明。大部分的電子元器件的基本失效率取決于電應(yīng)力和溫度,，因而降額也主要是控制這兩種應(yīng)力,。

7. 集成電路的降額

大規(guī)模集成電路實(shí)際上是一個(gè)完成獨(dú)立功能的小系統(tǒng)，為保證其正常工作,，其內(nèi)部參數(shù)通常允許工作范圍很小,，因此應(yīng)著重于通過改進(jìn)散熱條件以降低器件的結(jié)溫，使之低于相對(duì)應(yīng)工藝器件的建議值,，同時(shí)在功能充許的條件下,，努力減少電路的輸出負(fù)荷，降低其工作頻率以減少功耗,。

8. 注意事項(xiàng)

必須根據(jù)產(chǎn)品可靠性選用適合質(zhì)量等級(jí)的元器件,，不能用降額補(bǔ)償?shù)姆椒ń鉀Q低質(zhì)量元器件的使用問題。

元器件降額詳細(xì)要求可以參考《GJB/Z 35-93 元器件降額準(zhǔn)則》