一、电子元件的物理特性与环境敏感性

1. 湿度对元件的直接损害

• 水汽凝结与氧化：
  当环境湿度＞60% RH 时，空气中的水汽易在元件表面（如 PCB 电路板、芯片引脚）凝结，导致金属触点氧化生锈，增加接触电阻，引发电路短路或信号衰减。例如，贴片电阻受潮后阻值可能漂移超过 ±5%，影响电路精度。

• 绝缘材料失效：
  电容、电感等元件的绝缘层（如环氧树脂、陶瓷）若长期处于高湿环境（＞70% RH），会因吸潮导致绝缘电阻下降，甚至击穿失效。据测试，湿度每升高 10% RH，元件的绝缘寿命可能缩短 50%。

• 焊点失效：
  焊接点（如 SMT 焊点）在高湿环境中易发生电化学腐蚀，焊点强度下降，长期可能导致元件脱落（如 BGA 封装芯片的焊点开裂风险显著增加）。

2. 温度波动对元件的隐性影响

• 热胀冷缩引发机械应力：
  温度波动（如 ±5℃/ 小时）会使不同材料（芯片硅、PCB 基板、焊点合金）因热膨胀系数差异产生应力，导致封装开裂（如 QFP 封装的引脚焊点微裂纹），或内部导线断裂（如金丝键合的芯片连接线）。

• 性能参数漂移：
  半导体元件（如晶体管、传感器）的电参数对温度极为敏感。例如，硅二极管的正向压降随温度升高以 2mV/℃的速率下降，若温度波动超过 ±2℃，可能导致电路逻辑错误。

• 加速老化：
  根据 Arrhenius 定律，温度每升高 10℃，元件的老化速率约增加 2 倍。高温（＞40℃）会加速电解电容的电解液蒸发，使其容量下降、ESR 升高，寿命从 10000 小时缩短至 5000 小时以下。