电子元器件可靠性降额设计判定表
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元器件降额准则一览表
元器件降额准则一览表
一、电容
二、晶体、晶振
对于大多数晶体而言，推荐的供电电源是不能进行降额的，因为这样可能会达不到其额定功率。
要参考正确的器件规格或制造商的资料。
对于工作
温度，要保证晶体在最高的温度和最低的温度限制范围之内，这样才能保证得到正确的额定频率值。
最高工作温度需小于器件最高允许工作温度10度以上。
最低工作温度需大于器件最低允许工作温度10度以上。
对于恒温晶振，只需考虑机箱内晶振周围的空气温度小于晶振运行的最高工作环境温度10度，最低工作温度高10度。
三、电阻
四、二极管
五、晶极管
六、磁性器件：变压器和电感的降额要求：
七、微电路
*商业等级微电路的主要降额因素是温度。
八、保险丝：UL/IEC保险丝降额要求
九、连接器
十、开关
十一、电源。
5-可靠性设计-降额设计
5-可靠性设计-降额设计可靠性设计－－降额设计张晓明1/39内容提要1。
概述 2。
主要电⼦元器件降额应⼒选取 3。
降额设计应注意的问题 4。
降额设计准则1 概述定义降额(derating)：元器件使⽤中承受的应⼒低于其额定值，以达到延缓其参数退化，提⾼使⽤可靠性的⽬的，通常⽤应⼒⽐和环境温度来表⽰。
额定值(rating)：元器件规格书允许的最⼤使⽤应⼒值。
应⼒(stress)：影响元器件失效率的电、热、机械等负载。
应⼒⽐(stress ratio)：元器件⼯作应⼒与额定应⼒之⽐。
应⼒⽐⼜称降额因⼦。
1 概述施加在电⼦元器件上的电应⼒，热应⼒⼤⼩直接影响电⼦元器件的失效率⾼低。
?爱林（ Erying ）模型，⽤来描述承受两种不同应⼒的寿命模型，其中⼀种应⼒为温度。
其⼀般形式为 ?寿命τ=A/SnB exp(Ea/kT)许多物理现象和化学反应过程，除了温度有关外，还与很多⾮温度应⼒如电压、湿度、机械应⼒等密切相关，这时，需要⽤Eyring模型。
它是⼀种反应速度论模型，它描述了温度、电压等多种应⼒和寿命之间的关系。
5/391 概述施加在电⼦元器件上的电应⼒、热应⼒⼤⼩直接影响电⼦元器件的失效率⾼低。
?表1.1给出了某些电容器通过降低其使⽤电压⽽使其失效率有 2-3个数量级的降低。
?表1.2给出了⾦属膜电阻器降低其使⽤功率⽽使其失效有2个数量级的降低。
表1.1 部分电容器失效率降额因⼦值负荷⽐降额因⼦产品类型CJ10⾦属化纸电容器 CL12涤纶电容器 CH40纸膜复合电容器 CY云母电容器 CA固定钽电容器使⽤电压与额定电压的⽐值1VH1.0 1.0 1.0 1.0 1.00.8 VH2.93×10-1 4.98×10-1 2.14×10-13.44×10-1 1.5×10-10.6 VH6×10-2 2×10-1 2.9×10-2 8.68×10-2 6.9×10-30.5 VH2.19×10-2 1.15×10-1 8.26×10-33.16×10-2 2.3×10-30.4 VH6.34×10-3 5.7×10-2 1.76×10-3 1.24×10-2 1.38×10-30.3 VH1.32×10-32.32×10-2 2.4×10-43.15×10-3 7/39表1.2 RJ⾦属膜电阻器应⼒降额特征降负荷系数功率100％33％10％5％1％平均失效率（40000h）失效率减额因⼦减低倍数1PH 6.46×10-7 -0.33 PH 2.28×10-8 290.1 PH 3.59×10-9 1800.05 PH 6.78×10-9 900.01 PH -8/391 概述降额是有限度的。
元器件降额准则一览表
元器件降额准则一览表
二、晶体、晶振
对于大多数晶体而言，推荐的供电电源是不能进行降额的，因为这样可能会达不到其额定功率。
要参考正确的器件规格或制造商的资料。
对于工作温度，要保证晶体在最高的温度和最低的温度限制范围之内，这样才能保证得到正确的额定频率值。
最高工作温度需小于器件最高允许工作温度10度以上。
最低工作温度需大于器件最低允许工作温度10度以上。
对于恒温晶振，只需考虑机箱内晶振周围的空气温度小于晶振运行的最高工作环境温度10度，最低工作温度高10度。
*商业等级微电路的主要降额因素是温度。
电路设计元器件降额标准
电路设计元器件降额标准1、晶体管/MOSFET：反向电压：0.7 0.8MOSFET栅源电压：0.6 0.7三极管集电极、发射机电压：0.7 0.8三极管集电极电流：0.7 0.8正反向电流：0.7 0.8温湿度0.7 0.82、二极管正向电压：10%稳定电压（稳压二极管）：反向漏电流+200%恢复开关时间+20%反向电压0.7 0.8电流0.7 0.8功率0.65浪涌电压、电流0.7 0.8温湿度0.7 0.83、断路器熔断电流：0.75 0.9 阻/容性负载0.4 0.5 感性负载0.2 0.35 电机温度：Tmax-204、保险丝电流>0.5A 0.45～0.5电流<0.5A 0.2~0.4环境温度超过25度时，按0.005/oC增加降额5、可控硅，闸流管控制极正向压降10%漏电流+200%开关时间+20%其它指标同二极管6、光电器件指标同二极管7、电阻/电阻网络电压0.75功率0.6 0.7封装2512 2010 1206 0805 0603 0402 0201 功率 1 1/2 1/4,1/8 1/10 1/16 1/16 1/32最大电压200 200 200 100 50 50类型片式金属氧化膜水泥电阻功率1/4 1W/2W/5W 5W及以上8、绕线电阻电压0.75功率0.45 0.6 精密型0.6 0.7 功率型9、热敏电阻电压：电源电压80%功率：0.5 0.5温度：TMax-1510、压敏电阻电压：0.75功率：0.6 0.7不靠近发热可燃器件，离开其它器件3mm11、非绕线电位器电压0.75功率0.45 0.6 精密型0.6 0.7 功率型12、电容器固定纸、塑料薄膜电容/玻璃铀/固定云母/固定陶瓷/ 电流、电压0.6 0.7温度Tmax-10铝电解电压、电流0.6 0.7钽电解电压、电流0.5 0.7温度Tmax-20钽固体电解电压电流0.8 0.9 20V以下0.7 0.8 25V以上温度Tmax-20可变电容器电流、电压0.5浪涌电流电压0.6 0.7温度Tmax-1013、电感热点温度Tmax-10~25 Tmax-15~0工作电流0.6～0.7瞬态电压电流0.9介质耐压0.5～0.6电压0.714、磁珠工作电流0.6～0.7瞬态电压0.915、继电器<100mW不降额电阻负载：0.75～0.90电容负载（最大浪涌电流）：0.75～0.90电感负载0.75 0.9 电感额定电流0.4 0.75 电阻额定电流电机负载0.75 0.9 电感额定电流0.2 0.75 电阻额定电流0.1 0.3 灯丝0.5 0.7 水印继电器（VA）线圈释放电压0.9最小～1.1最大温度额定-20振动额定60%16、开关<100mW不降额电阻负载：0.75～0.90电容负载（最大浪涌电流）：0.75～0.90电感负载0.75 0.9 电感额定电流0.4 0.75 电阻额定电流电机负载0.75 0.9 电感额定电流0.2 0.75 电阻额定电流0.1 0.3 灯丝触点额定电压0.5 0.7功率0.5 0.717、电连接器电压0.7 0.8电流0.7 0.85温度Tmax-25 Tmax-2018、晶体温度：最低+10，最高-1019、光学器件光纤光源：峰值输出功率0.5峰值电流0.5结温设法降低光纤：温度：低温+20，高温-20张力：光纤20%拉力，光缆50%拉升值弯曲半径：最小允许值200%光纤连接器：温度：Tmax-25 Tmax-20。
元器件降额标准(参考)
分离半导体器件
晶体管
方向
电压
一般晶体管
功率MOSFET的栅源电压
电流
功率
功率管安全工作区
集电极－发射极电压
集电极最大允许电流
最高结温
Tjm（℃）
200
115
140
160
175
100
125
145
≤150
Tjm-65
Tjm-40
Tjm-20
微波晶体管
最高结温
同晶体管
二极管（基准管除外）
电压（不适用于稳压管）
输出电流
功率
最高结温（℃）
80
95
105
数字电路
双极型 电路
频率
输出电流
最高结温（℃）
85
100
115
MOS型电路
电源电压
输出电流
功率
最高结温（℃）
85
100
115
混和集成电路
厚模集成电路（W/cm2）
薄模集成电路（W/cm2）
最高结温（℃）
85
100
115
大规模集成电路
最高结温（℃）
改进散热方式降低结温
TAM-20
TAM-20
TAM-20
微调电容器
直流工作电压
~
最高额定环境温度TAM（℃）
TAM-10
TAM-10
TAM-10
电感元件
热点温度THS（℃）(简写T)
T-40~25
T-25~10
T-15~0
工作电流
~
~
~
瞬间电压/电流
介质耐压
~
~
~
扼流圈工作电压
继电器
晶体管
方向
电压
一般晶体管
功率MOSFET的栅源电压
电流
功率
功率管安全工作区
集电极－发射极电压
集电极最大允许电流
最高结温
Tjm（℃）
200
115
140
160
175
100
125
145
≤150
Tjm-65
Tjm-40
Tjm-20
微波晶体管
最高结温
同晶体管
二极管（基准管除外）
电压（不适用于稳压管）
输出电流
功率
最高结温（℃）
80
95
105
数字电路
双极型 电路
频率
输出电流
最高结温（℃）
85
100
115
MOS型电路
电源电压
输出电流
功率
最高结温（℃）
85
100
115
混和集成电路
厚模集成电路（W/cm2）
薄模集成电路（W/cm2）
最高结温（℃）
85
100
115
大规模集成电路
最高结温（℃）
改进散热方式降低结温
TAM-20
TAM-20
TAM-20
微调电容器
直流工作电压
~
最高额定环境温度TAM（℃）
TAM-10
TAM-10
TAM-10
电感元件
热点温度THS（℃）(简写T)
T-40~25
T-25~10
T-15~0
工作电流
~
~
~
瞬间电压/电流
介质耐压
~
~
~
扼流圈工作电压
继电器
元器件降额准则汇总表
降额等级 Ⅱ级 Ⅲ级
0.65 0.7 0.8 0.7 140 125 Tjm-40 0.65 0.7 Tjm-40 Tjm-40 0.65 0.7 Tjm-40 0.7 0.65 140 125 Tjm-40 0.65 110 100 酌情降额 Tjm-40 0.65 0.7 0.7 140 125 Tjm-40 140 125 Tjm-40 酌情降额 0.5 0.7 0.7 0.6 ±200％实测值 Tjm-20 0.8 0.8 0.8 160 145 Tjm-20 160 145 Tjm-20 0.75 0.8 0.9 0.8 160 145 Tjm-20 0.75 0.8 Tjm-20 Tjm-20 0.75 0.8 Tjm-20 0.8 0.8 160 145 Tjm-20 0.8 130 130
0.8 0.8 0.5 /℃
0.9 0.7
0.8 0.7 0.8 95 ±5％ 0.9 0.9 100 0.8 0.8 0.9 100
0.8 0.7 0.8 105 见技术条件 0.95 0.9 115 0.8 0.9 0.9 110
0.7 0.7 0.7 0.7 80 7.5 6 85
0.8 0.8 0.8 0.75 95 7.5 6 100
电阻器
固定电阻器 热敏电阻器
合成/薄膜微调电位器
精密塑料电位器
电位器
线绕密封电位器 线绕非密封功率电位器 螺旋缠绕电位器 薄膜、玻璃、云母、陶瓷电 容器 铝电解电容器
电容器
固体钽电解电容器、液体钽 电解电容器 活塞式微调电容器 圆片式微调电容器
电感元件
线圈、变压器
扼流圈
触点电流
电容负载 电机负载
继电器
电压调整器
输入输出电压差 输出电流(最大绝对值) 最高结温 (℃) 厚膜功率密度(w/cm ) 薄膜功率密度(w/cm ) 最高结温 (℃)
电子元器件降额设计研究
电子元器件降额设计研究作者：郭振铎郭炳赵凯来源：《电子技术与软件工程》2016年第01期本文首先对电子元器件的降额设计进行了概括说明，然后详细介绍了常用的各种元器件的降额等级和质量等级的划分，重点讨论了常用的电子元器件的降额设计准则，最后对降额设计进行举例说明。
【关键词】降额设计降额等级质量等级1 概述随着半导体技术的飞速发展，电子元器件以及与之相关的电子产品在工农业生产和社会生活中的应用越来越广泛，可靠性越来越受到电子研发设计人员的重视，作为提高产品可靠性的重要手段，降额设计已经成为电子产品设计人员必须面对的问题。
降额设计是为了提升电子设备的可靠性而采用的一种设计方法，主要是指构成电子设备的元器件使用中承受的应力（主要指电应力和温度应力）低于元器件本身的额定值，以达到延缓其参数退化，增加工作寿命，提高使用可靠性的目的。
在降额设计中，“降”的越多，要选用的元器件的性能就越好，成本也就越高，所以在降额设计中要综合考虑。
为此国家制订了“降额”通用准则。
但并不是所有的电子产品都可以“降额”，在实际设计过程中，应该注意如下方面：（1）不应当将标准所推荐的降额量值绝对化，应当根据产品的特殊性适当调整；（2）应当注意到，有些元器件的参数不能随便进行降额；（3）一般来说，对于电子元器件，其应用应力越降低越能提高其使用可靠性，但也不完全是这样。
（4）对元器件进行降额设计时，不能将承受的各种应力孤立看待，应当进行综合权衡。
（5）不能用降额补偿的办法解决低质量元器件的使用问题，低质量的元器件要慎重使用。
2 降额等级的划分2.1 降额等级通常电子元器件有一个最佳降额范围，在此范围内，电子元器件工作应力的降低对其失效率的下降有显著的改善，设备的设计易于实现，且不必在设备的重量、体积、成本方面付出大的代价。
应按照设备可靠性要求、设计的成熟性、维修费用和难易程度、安全性要求，以及对设备重量和尺寸的限制等因素，综合权衡确定其降额等级。
元器件降额规范
温度
Max-20℃
Max-20℃
Max-20℃
注：Max为器件最高工作温度
5.4电位器
表4电位器降额表
元器件种类
降额参数
降额度
Ⅰ
Ⅱ
A
B
A,B
非线绕电位器
电压
0.85
0.85
0.85
功率
合成、薄膜微调
0．5
0．7
0．8
精密塑料型
0．5
0．7
0．8
温度
Max-10℃
Max-10℃
Max-10℃
5.5电容器表
图目录
图1电源工作状态示意图.....................................................................2
1目的
为规范产品设计、验证过程中的对器件降额的要求，特制定本文件。
2适用范围
本规范适用于本公司产品设计中元器件的降额设计及作为元器件应力分析的判定依据。
纹波电流
0.85
0.85
0.85
1目的....................................................................................2
2适用范围................................................................................2
（d）对环境条件而言，温度和湿度将在额定最大值以内。
状态Ⅱ：
如图中阴影之外的部分均表示电源工作在状态II，例如输入欠压、OCP过流保护、OVP过压
保护等情况，由于电源工作在II状态的时间一般来说很短，因此在此状态下器件的降额百分
Max-20℃
Max-20℃
Max-20℃
注：Max为器件最高工作温度
5.4电位器
表4电位器降额表
元器件种类
降额参数
降额度
Ⅰ
Ⅱ
A
B
A,B
非线绕电位器
电压
0.85
0.85
0.85
功率
合成、薄膜微调
0．5
0．7
0．8
精密塑料型
0．5
0．7
0．8
温度
Max-10℃
Max-10℃
Max-10℃
5.5电容器表
图目录
图1电源工作状态示意图.....................................................................2
1目的
为规范产品设计、验证过程中的对器件降额的要求，特制定本文件。
2适用范围
本规范适用于本公司产品设计中元器件的降额设计及作为元器件应力分析的判定依据。
纹波电流
0.85
0.85
0.85
1目的....................................................................................2
2适用范围................................................................................2
（d）对环境条件而言，温度和湿度将在额定最大值以内。
状态Ⅱ：
如图中阴影之外的部分均表示电源工作在状态II，例如输入欠压、OCP过流保护、OVP过压
保护等情况，由于电源工作在II状态的时间一般来说很短，因此在此状态下器件的降额百分
元件降额参考
一、集成电路因为集成电路的复杂性和保密性，一般我们只能根据半导体结温来推断集成电路的可靠性了。
我们通常规定：1，最大工作电压，不超过额定电压80%2，最大输出电流，不超过额定电流75%3，结温，最大85摄氏度，或不超过额定最高结温的80%二、二极管二极管种类繁多，特性不一。
故而，有通用要求，也有特别要求：通用要求：长期反向电压<70%～90%×V RRM（最大可重复反向电压）最大峰值反向电压<90%×V RRM正向平均电流<70%～90%×额定值正向峰值电流<75%～85%×I FRM正向可重复峰值电流对于工作结温，不同的二极管要求略有区别：信号二极管< 85～150℃玻璃钝化二极管< 85～150℃整流二极管和快恢复、超快恢复二极管（<1000V）<85～125℃整流二极管和快恢复、超快恢复二极管（≥1000V）<85～115℃肖特基二极管< 85～115℃稳压二极管（<0.5W）<85～125℃稳压二极管（≥0.5W）<85～100℃T case(外壳温度)≤0.8×T jmax-2×θjc×P，2×θjc×P<15℃，θjc是从结到壳的热阻，P是功率损耗。
这是一个可供参考的经验值。
这里很多指标给的是个范围，因为不同的可靠性要求和成本之间有矛盾。
所以给出一个相对比较注重可靠性的和一个比较注重成本的两个值供参考。
下面同理三、功率MOSV GS<85%×V GSmax(最大栅极驱动电压)I D_peak<80%×I D_M(最大漏极脉冲电流)V DS<80～90%×额定电压dV/dt<50%～90%×额定值结温<85℃~80%×T jmax(最大工作结温)T case(外壳温度)≤0.8×T jmax-2×θjc×P，2×θjc×P<15℃，θjc是从结到壳的热阻，P是功率损耗。
5-可靠性设计-降额设计
1 概述
施加在电子元器件上的电应力，热应力大小直接影响电子元 器件的失效率高低。 爱林（Erying）模型，用来描述承受两种不同应力的寿命模 型，其中一种应力为温度。其一般形式为
寿命 τ=A/SnB exp(Ea/kT)
许多物理现象和化学反应过程，除了温度有关外，还与很多 非温度应力如电压、湿度、机械应力等密切相关，这时，需要 用Eyring模型。它是一种反应速度论模型，它描述了温度、电 压等多种应力和寿命之间的关系。
1.0
2.14×10-1 2.9×10-2 8.26×10-3 1.76×10-3 2.4×10-4
1.0
3.44×10-1 8.68×10-2 3.16×10-2 1.24×10-2 3.15×10-3
CA固定钽电容器
1.0
1.5×10-1 6.9×10-3 2.3×10-3 1.38×10-3
-
2.3 半导体光电器件
•高结温和结点高电压是影响可靠性最重要应力，结温受结点电 流或功率的影响。 •应对其结温、电压、电流进行降额。 •如同上述器件一样，如不满足结温降额要求，可对其电压、电 流进一步降额。
2 主要电子元器件降额应力选取
2.4 集成电路
•在集成电路芯片导体断面上的电流密度很大，致使结温很高，加 速了金属迁移过程及化学反应。 •其降额应从降低结温方面考虑。诸如减少实用功率、瞬态电流， 工作频率应低于额定频率，同时应考虑实施有效的热传递。 •对于线性电路主要降低电源电压（容差）、频率、输出电流、结 温。 •对于大规模集成电路，由于内部参数通常允许的变化范围很小， 应着重改进其封装散热方式，以降低器件的结温，尽可能降低其输 入电平及输出电流和工作频率。
1 概述
降额是有限度的。 超过最佳范围的更大降额，可靠性改善的相对效益下降。而 设备的重量、体积和成本会较快增加。 过度降额会使元器件的正常特性发生变化。 过度降额还可能引入新的失效机理，反而使设备的可靠性下 降。 不能用降额补偿的方法解决低质量元器件的使用问题。
元器件降额准则
5.4 可控硅降额准则............................................................................................................................................13 5.4.1 概述.........................................................................................................................................................13 5.4.2 应用指南.................................................................................................................................................13 5.4.3 降额准则.................................................................................................................................................13 5.4.4 降额准则的应用.....................................................................................................................................14
GB 35-93元器件可靠性降额准则国家标准.
根据 4.1 条的规定，对不同应用推荐的降额等级见表 1。 表 1 不同应用的降额等级
应用范围
降额等级 最高 最低
航天器与运载火箭
Ⅰ
Ⅰ
战略导弹
Ⅰ
Ⅱ
战术导弹系统
Ⅰ
Ⅲ
飞机与舰船系统
Ⅰ
Ⅲ
通信电子系统
Ⅰ
Ⅲ
武器与车辆系统
Ⅰ
Ⅲ
地面保障设备
Ⅱ
Ⅲ
4.3 降额的限度 降额可有效地提高元器件的使用可靠性，但降额是有限度的。通常，超过最
为： 电流放大系数：±15％（适用于已经筛选的晶体管） ±30％（适用于未经筛选的晶体管） 漏电流：＋200％ 开关时间：＋20％ 饱和压降：＋15％
5.2.3 降额准则 （1） 晶体管的反向电压、电流、功率从额定值降额； （2） 最高结温、安全工作区的降额见附录； （3） 由于分布参数的影响，微波晶体管不能按独立变量来考虑降额，但应
中、小规模集成电路降额的主要参数是电压、电流或功率，以及结温。大规 模模集成电路主要是降低结温。 5.1.2 应用指南 5.1.2.1 所有为维持最低结温的措施都应考虑。可采取以下措施：
（1） 器件应在尽可能小的实用功率下工作； （2） 为减少瞬态电流冲击应采用去耦电路； （3） 当工作频率接近器件的额定频率时，功耗将会迅速增加，因此器件的 实际工作频率应低于器件的额定频率； （4） 应实施最有效的热传递，保证与封装底座间的的热阻，避免选用高热 阻底座的器件。 5.1.2.2 双极型数字电路电源电压须稳定，其容差范围如下： （1） Ⅰ级降额：±3％； （2） Ⅱ级降额：±5％； （3） Ⅲ级降额：按相关详细规范要求。 5.1.2.3 主要参数的设计容差 为保证设备长期可靠的工作，设计应允许集成电路参数容差为： 模拟电路：
应用范围
降额等级 最高 最低
航天器与运载火箭
Ⅰ
Ⅰ
战略导弹
Ⅰ
Ⅱ
战术导弹系统
Ⅰ
Ⅲ
飞机与舰船系统
Ⅰ
Ⅲ
通信电子系统
Ⅰ
Ⅲ
武器与车辆系统
Ⅰ
Ⅲ
地面保障设备
Ⅱ
Ⅲ
4.3 降额的限度 降额可有效地提高元器件的使用可靠性，但降额是有限度的。通常，超过最
为： 电流放大系数：±15％（适用于已经筛选的晶体管） ±30％（适用于未经筛选的晶体管） 漏电流：＋200％ 开关时间：＋20％ 饱和压降：＋15％
5.2.3 降额准则 （1） 晶体管的反向电压、电流、功率从额定值降额； （2） 最高结温、安全工作区的降额见附录； （3） 由于分布参数的影响，微波晶体管不能按独立变量来考虑降额，但应
中、小规模集成电路降额的主要参数是电压、电流或功率，以及结温。大规 模模集成电路主要是降低结温。 5.1.2 应用指南 5.1.2.1 所有为维持最低结温的措施都应考虑。可采取以下措施：
（1） 器件应在尽可能小的实用功率下工作； （2） 为减少瞬态电流冲击应采用去耦电路； （3） 当工作频率接近器件的额定频率时，功耗将会迅速增加，因此器件的 实际工作频率应低于器件的额定频率； （4） 应实施最有效的热传递，保证与封装底座间的的热阻，避免选用高热 阻底座的器件。 5.1.2.2 双极型数字电路电源电压须稳定，其容差范围如下： （1） Ⅰ级降额：±3％； （2） Ⅱ级降额：±5％； （3） Ⅲ级降额：按相关详细规范要求。 5.1.2.3 主要参数的设计容差 为保证设备长期可靠的工作，设计应允许集成电路参数容差为： 模拟电路：
元器件降额判定标准 (1)
有雪崩吸收的器件，雪崩电流和能量 应小于额定值的 50%
Forward Current 90% 90% 90% 90% 80%
备注
I2t 小于额定值的 80% 额定功率的 80%
温度应力： 类型
功率整流管 肖特基
快恢复二极管 整流桥 稳压管
3)电容： 电压应力：
类型 电解电容 钽电容 陶瓷电容 薄膜电容
A. 元器件降额判定标准
参见MET0001-2003 Component Derating Guidelines for High Reliability Power Assemblies
1)开关管： 电压应力：
类型
功率 MOS 管 功率双极型晶体管
IGBT Triac/SCR
V max. 带雪崩吸收
8)电源线和线材： 电流：低于额定值的 80% 电压：低于额定值的 70%
9)接插件： 电流：每 pin 低于额定值的 70% 对于并联的要分别测量每 pin 的电流
10)保险： 电流：I2t 应小于额定值的 50%(在最严酷的条件下)
6)磁性材料： 温度：Class F：不超过 130℃; Class B：不超过 110℃; Class A：不超过 90℃;
非晶态磁芯（Amorphous Choke）：不超过 100℃; 铁粉磁芯（Iron powder core）：不超过 90℃。
7)继电器和开关： 电流：低于额定电流的 80% 温度：低于额定工作温度 10℃
备注
备注 相应温度下的最大允许电流的 90%
备注
4)数字、线性 IC： Vcc 低于 85%的额定值 Tj 低于 80%的额定值
5)功率电阻： 类型
物理量 温度 功耗 电压
Forward Current 90% 90% 90% 90% 80%
备注
I2t 小于额定值的 80% 额定功率的 80%
温度应力： 类型
功率整流管 肖特基
快恢复二极管 整流桥 稳压管
3)电容： 电压应力：
类型 电解电容 钽电容 陶瓷电容 薄膜电容
A. 元器件降额判定标准
参见MET0001-2003 Component Derating Guidelines for High Reliability Power Assemblies
1)开关管： 电压应力：
类型
功率 MOS 管 功率双极型晶体管
IGBT Triac/SCR
V max. 带雪崩吸收
8)电源线和线材： 电流：低于额定值的 80% 电压：低于额定值的 70%
9)接插件： 电流：每 pin 低于额定值的 70% 对于并联的要分别测量每 pin 的电流
10)保险： 电流：I2t 应小于额定值的 50%(在最严酷的条件下)
6)磁性材料： 温度：Class F：不超过 130℃; Class B：不超过 110℃; Class A：不超过 90℃;
非晶态磁芯（Amorphous Choke）：不超过 100℃; 铁粉磁芯（Iron powder core）：不超过 90℃。
7)继电器和开关： 电流：低于额定电流的 80% 温度：低于额定工作温度 10℃
备注
备注 相应温度下的最大允许电流的 90%
备注
4)数字、线性 IC： Vcc 低于 85%的额定值 Tj 低于 80%的额定值
5)功率电阻： 类型
物理量 温度 功耗 电压
元器件降额标准(参考)
Vpss (%)
Ip (%)
IDM (%)
VGS (%)
Vpss (%)
Ip (%)
IDM (%)
VGS (%)
85
80
80
85
90
85
80
85
IC
Vpeak (%)
Pd (%)
Tcase (°C)
Vpeak (%)
Pd (%)
Tcase (°C)
80
80
90
85
80
90
PCB ( Solder Temp)
最高结温
同晶体管
二极管（基准管除外）
电压（不适用于稳压管）
0.60
0.70
0.80
电流
0.50
0.65
0.80
功率
0.50
0.65
0.80
最高结温
Tjm（℃）
200
115
140
160
175
100
125
145
≤150
Tjm-65
Tjm-40
Tjm-20
微波二极管
最高结温
同二极管
基准二极管
可控硅/半导体光电器件
0.75
0.90
电感负载
电感额定电流的
0.50
0.75
0.90
电阻额定电流的
0.35
0.40
0.75
电机负载
电机额定电流的
0.50
0.75
0.90
电阻额定电流的
0.15
0.20
0.35
灯丝负载
灯泡额定电流的
0.50
0.75
0.90
电阻额定电流的
Ip (%)
IDM (%)
VGS (%)
Vpss (%)
Ip (%)
IDM (%)
VGS (%)
85
80
80
85
90
85
80
85
IC
Vpeak (%)
Pd (%)
Tcase (°C)
Vpeak (%)
Pd (%)
Tcase (°C)
80
80
90
85
80
90
PCB ( Solder Temp)
最高结温
同晶体管
二极管（基准管除外）
电压（不适用于稳压管）
0.60
0.70
0.80
电流
0.50
0.65
0.80
功率
0.50
0.65
0.80
最高结温
Tjm（℃）
200
115
140
160
175
100
125
145
≤150
Tjm-65
Tjm-40
Tjm-20
微波二极管
最高结温
同二极管
基准二极管
可控硅/半导体光电器件
0.75
0.90
电感负载
电感额定电流的
0.50
0.75
0.90
电阻额定电流的
0.35
0.40
0.75
电机负载
电机额定电流的
0.50
0.75
0.90
电阻额定电流的
0.15
0.20
0.35
灯丝负载
灯泡额定电流的
0.50
0.75
0.90
电阻额定电流的
元器件降额标准(参考)
元器件降额标准(参考)元器件降额准则（参考件）元器件种类降额参数降额等级ⅠⅡⅢ集成电路模拟电路放大器电源电压0.70 0.80 0.80输入电压0.60 0.70 0.70输出电流0.70 0.80 0.80功率0.70 0.75 0.80最高结温（℃）80 95 105比较器电源电压0.70 0.80 0.80输入电压0.70 0.80 0.80输出电流0.70 0.80 0.80功率0.70 0.75 0.80最高结温（℃）80 95 105电压调整器电源电压0.70 0.80 0.80输入电压0.70 0.80 0.80输出输入电压差0.70 0.80 0.85输出电流0.70 0.75 0.80功率0.70 0.75 0.80 最高结温（℃）80 95 105模拟开关电源电压0.70 0.80 0.85输入电压0.80 0.85 0.90输出电流0.75 0.80 0.85 功率0.70 0.75 0.80 最高结温（℃）80 95 105数字电路双极频率0.80 0.90 0.90型电路输出电流0.80 0.90 0.90最高结温（℃）85 100 115MOS 型电路电源电压0.70 0.80 0.80输出电流0.80 0.90 0.90 功率0.80 0.80 0.90 最高结温（℃）85 100 115混和集成电路厚模集成电路（W/cm2）7.5薄模集成电路（W/cm2）6.5最高结温（℃）85 100 115大规模集成电路最高结温（℃）改进散热方式降低结温分离半导体器件晶体管方向电压一般晶体管0.60 0.70 0.80功率MOSFET的栅源电压0.50 0.60 0.70电流0.60 0.70 0.80功率0.50 0.65 0.75功率管安全工作区集电极－发射极电压0.70 0.80 0.90集电极最大允许电流0.60 0.70 0.80最高结温Tjm（℃）200 115 140 160175 100 125 145≤150 Tjm-65Tjm-4Tjm-2微波晶体管最高结温同晶体管二极管（基准管除外）电压（不适用于稳压管）0.60 0.70 0.80电流0.50 0.65 0.80功率0.50 0.65 0.80 最高结温Tjm（℃）200 115 140 160175 100 125 145≤150 Tjm-65Tjm-4Tjm-2微波二极管最高结温同二极管基准二极管可控硅/半电压0.60 0.70 0.80电流0.50 0.65 0.80 最高结温200 115 140 160175 100 125 145导体光电器件Tjm（℃）≤150 Tjm-65Tjm-4Tjm-2固定电阻器合成型电阻器电压0.75 0.75 0.75功率0.50 0.60 0.70 环境温度按元件负荷特性曲线降额薄膜型电阻器电压0.75 0.75 0.75功率0.50 0.60 0.70 环境温度按元件负荷特性曲线降额电阻网络电压0.75 0.75 0.75功率0.50 0.60 0.70 环境温度按元件负荷特性曲线降额线绕电阻电压0.75 0.75 0.75 功率精密型0.25 0.45 0.60功率型0.50 0.60 0.70 环境温度按元件负荷特性曲线降额电位器非线绕电位器电压0.75 0.75 0.75 功率合成、薄膜微调0.30 0.45 0.60精密塑料型不采用0.50 0.50 环境温度按元件负荷特性曲线降额线绕电位器电压0.75 0.75 0.75 功率普通型0.30 0.45 0.50非密封功率型－－0.70微调线绕型0.30 0.45 0.50环境温度按元件负荷特性曲线降额热敏功率0.50 0.50 0.50电阻器最高环境温度（℃）T AM-15T AM-15T AM-15电容器固定玻璃釉型直流工作电压0.50 0.60 0.70最高额定环境温度T AM（℃）T AM-1T AM-1T AM-1固定云母型直流工作电压0.50 0.60 0.70最高额定环境温度T AM（℃）T AM-1T AM-1T AM-1固定陶瓷型直流工作电压0.50 0.60 0.70最高额定环境温度T AM （℃）T AM-1T AM-1T AM-1固定纸/塑料薄膜直流工作电压0.50 0.60 0.70最高额定环境温度T AM（℃）T AM-1T AM-1T AM-1电解电容器铝电解直流工作电压－－0.75最高额定环境温度T AM（℃）－－T AM-2钽电解直流工作电压0.50 0.60 0.70最高额定环境温度T AM （℃）T AM-2T AM-2T AM-2微调电容器直流工作电压0.30~0.400.50 0.50最高额定环境温度T AM（℃）T AM-1T AM-1T AM-1电感元件热点温度T HS（℃）(简写T)T-40~25T-25~1T-15~0 工作电流0.60~0.700.60~0.700.60~0.70瞬间电压/电流0.9 0.9 0.9 介质耐压0.5~0.6 0.5~0.6 0.5~0.6 扼流圈工作电压0.7 0.7 0.7继电器连续触小功率负荷（＜100mW）不降额电阻负载0.50 0.75 0.90点电流电容负载（最大浪涌电流）0.50 0.75 0.90电感负载电感额定电流的0.50 0.75 0.90电阻额定电流的0.35 0.40 0.75电机负载电机额定电流的0.50 0.75 0.90电阻额定电流的0.15 0.20 0.35灯丝负载灯泡额定电流的0.50 0.75 0.90电阻额定电流的0.07~0.080.10 0.30触点功率（用于舌簧水银式）0.40 0.50 0.70线圈吸合电压最小维持电压0.90 0.90 0.90最小线圈电压1.10 1.10 1.10线圈释放电压最大允许值1.10 1.10 1.10最小允许值0.90 0.90 0.90最高额定环境温度T AM（℃）T AM-2T AM-2T AM-2振动极限0.60 0.60 0.60 工作寿命（循环次数）0.50开关连续触点电流小功率负荷（＜100mW）不降额电阻负载0.50 0.75 0.90 电容负载（电阻额定电流的）0.50 0.75 0.90电感负载电感额定电流的0.50 0.75 0.90电阻额定电流的0.35 0.40 0.75电机负载电机额定电流的0.50 0.75 0.90电阻额定电流的0.15 0.20 0.35灯丝负载灯泡额定电流的0.50 0.75 0.90电阻额定电流的0.07~0.080.10 0.15触点电压0.40 0.50 0.70 触点功率0.40 0.50 0.70连接器工作电压0.50 0.70 0.80工作电流0.50 0.70 0.80 最高接触对额定温度T M（℃）T M-40 T M-20 T M-15电最高工作温度（℃）T-40 T-20 T-15机最低极限（℃）0 0 0 轴承载荷额定值0.75 0.90 0.90灯泡白炽灯工作电压（如可行）0.94 0.94 0.94 氖/氩灯工作电压（如可行）0.94 0.94 0.94电路断路器电流阻性负载0.75 0.75 0.90容性负载0.75 0.75 0.90感性负载0.40 0.40 0.50电机负载0.20 0.20 0.35灯丝负载0.10 0.10 0.15最高额定环境温度T AM（℃）T AM-20保险电流额定值＞0.5A 0.45~0.50.45~0.50.45~0.5丝≤0.5A 0.2~0.4 0.2~0.4 0.2~0.4 T＞25℃时，增加降额1/℃0.005 0.005 0.005晶体最低温度（℃）T L+10 T L+10 T L+10 最高温度（℃）T U-10 T U-10 T U-10微波管最高额定环境温度（℃）T AM-2T AM-2T AM-20 输出功率0.80 0.80 0.80反射功率0.50 0.50 0.50占空比0.75 0.75 0.75声表面波器件输入功率（f＞100MHz）降低+10dBm输入功率（f＜100MHz＝降低+20dBm纤维光学器件光纤光源峰值光输出功率0.50（适用于ILD）电流0.50（适用于ILD）结温设法降低光纤探测器PIN反向压降0.60结温设法降低光纤与光缆温度上限额定值－20；下限额定值+20张力光纤耐拉试验的0.20光缆拉伸额定值的0.50 弯曲半径最小允许值的0.20核辐射按产品详细规范降额或加固导线与电缆最大应用电压最大绝缘电压规定值的0.50最大应用电流（A）线规A VG30/28/26/24/22/20/18/16单根导线电流I SV1.3/1.8/2.5/3.3/4.5/6.5/9.2/13.0线规A VG14/12/10/8/6/4单根导线电流I SV17.0/23.0/33.0/44.0/60.0/81.0双极型数字电路降额准则降额参数降额等级ⅠⅡⅢ电源电容容限±3％±5％见技术条件频率0.80 0.90 0.95 输出电流0.80 0.90 0.90 最高结温（C）85 100 115HP电压降额标准器件型号正常状态最差状态电阻峰值电压(%) 功率(%)温度峰值电压(%)功率(%)温度碳膜、金属膜50 50PCB的标50 80PCB的标准≥100 Ko ≤1/4W1/2W50 50 50 80hm ≥ 1W 40 50 准焊接温度≤85°C40 80 焊接温度≤100°C< 100 Ko hm ≤1/4W80 50 80 801/2W80 50 80 80 1 W 80 60 80 80 ≥ 2W80 50 80 60玻璃釉电阻70 60压敏电阻80 50 80 80不同功率下的峰值电压：1/6 W-200（150）V；1/4 W-250V；1/2 W-350 V；1W-350 V；2W-350V；3W-500 V；5W-500V器件型号Isteady(%)Im (%) Isteady(%)Im (%)NTC-电阻PTC-电阻80 80电容VDC(%) VCP(%)Vpeak(%)Irms(%)Ip-p(%)Temp(%)VDC(%)VCP(%)Vpeak(%)Irms(%)Ip-p(%)Temp(%)薄膜电容85 85PEMPE 90 85 MPP 85 85 85 Ceramicfixed陶瓷电容75 80 90 90Electrolytic(85° C,2000 h)80 80 85 60 90 95 90 70Electrolytic(105° C,2000 h)80 80 90 60 90 95 90 70ComponentTypNormal Case Worst CaseInductors CoreTemp(°C)CoreTemp(%)CoreTemp(°C)CoreTemp(%)ChokeCoil80TransformerSemico nductorsTj min. = 150°CNote: Tj to Tcase has to be calculated for verification in any caseDiode Vrm(%)Io(%)Ifsm(%)Tcase(°C)Vrm(%)Io(%)Ifsm(%)Tcase(°C)90 50 70 90Zener Diode Pd(%)Iz(%)IFM(%)Tcase(°C)Pd(%)Iz(%)IFM(%)Tcase(°C)50 50 80 90Damp/ Modula tion Diode Vrm(%)Io(%)Ifsm(%)Tcase(°C) 90 50 70 90Transist ors Vce(%)Veb(%)IC(%)Tcase(°CVce(%)Veb(%)IC(%)Tcase(°C 85 85 85 85 85 85 90MOSF ET Vpss(%)Ip(%)IDM(%)VGS(%)Vpss(%)Ip(%)IDM(%)VGS(%) 85 80 80 85 90 85 80 85IC Vpeak (%) Pd(%)Tcase(°C)Vpeak (%)Pd(%)Tcase(°C)80 80 90 85 80 90 PCB( SolderTemp)≤ 85°C ≤ 100°CSpecial Parts Vpeak (%)Irms(%)Tcase(°C)Vpeak (%)Irms(%)Tcase(°C)Switch Power MOSF ET85 90 85 100DC-DC booster MOSF ET DC- DC booster rectifier Hor.- output器件型号Normal Case Worst CaseSpecial Parts Vpeak(%) Irms(%)Tcase(%)Vpeak(%)Irms(%)Tcase(%)H-Driver/Vertical行场驱动80 80 75 85 80 80。
元器件降额标准
修订记录目录修订记录 (1)1、目的 (3)2、范围 (3)3、组织与权责 (3)3.1、设计工程 (3)3.2、验证工程 (3)3.3、零件工程 (3)4、名词解释 (3)4.1、降额 (3)4.2、最大额定值 (3)4.3、应力 (3)4.4、应力比率 (3)5、降额标准 (4)5.1、电阻器降额使用规范 (4)5.2、保险丝使用规范 (4)5.3、整流管降额使用规范 (5)5.3.1、信号/开关, 普通型二极体 (5)5.3.2、桥整 (5)5.3.3、肖特基二极体 (5)5.3.4、稳压二极管 (5)5.4 晶体管降额使用规范 (6)5.4.1、晶体管(双极,普通) (6)5.4.2、晶体管(功率) (6)5.4.3、MOSFET(Small Signal) (6)5.4.4、MOSFET(Power) (6)5.4.5、晶闸管, 可控硅 (7)5.5、电容降额使用规范 (7)5.6、光电耦合器 (8)5.7、微电路IC降额使用规范 (8)5.7、变压器和电感降额使用规范 (8)6、SAGEMCOM Component derating: (8)7、参考文件 (9)8、附录 (9)1、目的通过执行降额标准等效补偿零件关键特性参数降低来自于零件和生产变异造成的品质冲击而导致的不良率，改善产品设计可靠性提高产品运行余量从而达成稳定的设计目标要求。
2、范围冠德科技有限公司SPS研发部。
3、组织与权责3.1、设计工程设计开发之前，设计工程人员需要了解熟悉零件应用和零件降额使用标准。
开发设计调试过程中设计工程人员有责任量测零件实际工作中的承受应力，如果检测结果达不到相应的零件降额要求，设计人员有责任研究分析根本原因并妥善解决。
如果没有成本效率（包括品质改善）可以实现，设计人员有责任提供与条款存在异议部分并提供报告做相应解释。
3.2、验证工程验证工程人员有责任参与降额标准的应用说明并与相关人员作答，并担当该文件的维护工作。
电路设计元器件降额标准
1、晶体管/MOSFET：反向电压：0.7 0.8MOSFET栅源电压：0.6 0.7三极管集电极、发射机电压：0.7 0.8三极管集电极电流：0.7 0.8正反向电流：0.7 0.8温湿度0.7 0.82、二极管正向电压：10%稳定电压（稳压二极管）：反向漏电流+200%恢复开关时间+20%反向电压0.7 0.8电流0.7 0.8功率0.65浪涌电压、电流0.7 0.8温湿度0.7 0.83、断路器熔断电流：0.75 0.9 阻/容性负载0.4 0.5 感性负载0.2 0.35 电机温度：Tmax-204、保险丝电流>0.5A 0.45～0.5电流<0.5A 0.2~0.4环境温度超过25度时，按0.005/oC增加降额5、可控硅，闸流管控制极正向压降10%漏电流+200%开关时间+20%其它指标同二极管6、光电器件指标同二极管7、电阻/电阻网络电压0.75功率0.6 0.7封装2512 2010 1206 0805 0603 0402 0201 功率 1 1/2 1/4,1/8 1/10 1/16 1/16 1/32最大电压200 200 200 100 50 50类型片式金属氧化膜水泥电阻功率1/4 1W/2W/5W 5W及以上8、绕线电阻电压0.75功率0.45 0.6 精密型0.6 0.7 功率型9、热敏电阻电压：电源电压80%功率：0.5 0.5温度：TMax-1510、压敏电阻电压：0.75功率：0.6 0.7不靠近发热可燃器件，离开其它器件3mm11、非绕线电位器电压0.75功率0.45 0.6 精密型0.6 0.7 功率型12、电容器固定纸、塑料薄膜电容/玻璃铀/固定云母/固定陶瓷/电流、电压0.6 0.7温度Tmax-10铝电解电压、电流0.6 0.7钽电解电压、电流0.5 0.7温度Tmax-20钽固体电解电压电流0.8 0.9 20V以下0.7 0.8 25V以上温度Tmax-20可变电容器电流、电压0.5浪涌电流电压0.6 0.7温度Tmax-1013、电感热点温度Tmax-10~25 Tmax-15~0工作电流0.6～0.7瞬态电压电流0.9介质耐压0.5～0.6电压0.714、磁珠工作电流0.6～0.7瞬态电压0.915、继电器<100mW不降额电阻负载：0.75～0.90电容负载（最大浪涌电流）：0.75～0.90电感负载0.75 0.9 电感额定电流0.4 0.75 电阻额定电流电机负载0.75 0.9 电感额定电流0.2 0.75 电阻额定电流0.1 0.3 灯丝0.5 0.7 水印继电器（VA）线圈释放电压0.9最小～1.1最大温度额定-20振动额定60%16、开关<100mW不降额电阻负载：0.75～0.90电容负载（最大浪涌电流）：0.75～0.90电感负载0.75 0.9 电感额定电流0.4 0.75 电阻额定电流电机负载0.75 0.9 电感额定电流0.2 0.75 电阻额定电流0.1 0.3 灯丝触点额定电压0.5 0.7功率0.5 0.717、电连接器电压0.7 0.8电流0.7 0.85温度Tmax-25 Tmax-2018、晶体温度：最低+10，最高-1019、光学器件光纤光源：峰值输出功率0.5峰值电流0.5结温设法降低光纤：温度：低温+20，高温-20张力：光纤20%拉力，光缆50%拉升值弯曲半径：最小允许值200%光纤连接器：温度：Tmax-25 Tmax-20。