簡單了解電阻器常見的幾種失效模式
發布時間:2018-01-16 責任編輯:lina
【導讀】電阻器失效機理是多方麵的,工作條件或環境條件下所發生的各種理化過程是引起電阻器老化的原因。失效模式:各種失效的現象及其表現的形式。失效機理:是導致失效的物理、化學、熱力學或其他過程。
失效模式:各種失效的現象及其表現的形式。
失效機理:是導致失效的物理、化學、熱力學或其他過程。
1、電阻器的主要失效模式與失效機理為
1) 開路:主要失效機理為電阻膜燒毀或大麵積脫落,基體斷裂,引線帽與電阻體脫落。
2) 阻值漂移超規範:電阻膜有缺陷或退化,基體有可動鈉離子,保護塗層不良。
3) 引線斷裂:電阻體焊接工藝缺陷,焊點汙染,引線機械應力損傷。
4) 短路:銀的遷移,電暈放電。
2、失效模式占失效總比例表

3、失效機理分析
電阻器失效機理是多方麵的,工作條件或環境條件下所發生的各種理化過程是引起電阻器老化的原因。

(1)、導電材料的結構變化
薄(bo)膜(mo)電(dian)阻(zu)器(qi)的(de)導(dao)電(dian)膜(mo)層(ceng)一(yi)般(ban)用(yong)汽(qi)相(xiang)澱(dian)積(ji)方(fang)法(fa)獲(huo)得(de),在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)存(cun)在(zai)無(wu)定(ding)型(xing)結(jie)構(gou)。按(an)熱(re)力(li)學(xue)觀(guan)點(dian),無(wu)定(ding)型(xing)結(jie)構(gou)均(jun)有(you)結(jie)晶(jing)化(hua)趨(qu)勢(shi)。在(zai)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)或(huo)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)下(xia),導(dao)電(dian)膜(mo)層(ceng)中(zhong)的(de)無(wu)定(ding)型(xing)結(jie)構(gou)均(jun)以(yi)一(yi)定(ding)的(de)速(su)度(du)趨(qu)向(xiang)結(jie)晶(jing)化(hua),也(ye)即(ji)導(dao)電(dian)材(cai)料(liao)內(nei)部(bu)結(jie)構(gou)趨(qu)於(yu)致(zhi)密(mi)化(hua),能(neng)常(chang)會(hui)引(yin)起(qi)電(dian)阻(zu)值(zhi)的(de)下(xia)降(jiang)。結(jie)晶(jing)化(hua)速(su)度(du)隨(sui)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)而(er)加(jia)快(kuai)。
電(dian)阻(zu)線(xian)或(huo)電(dian)阻(zu)膜(mo)在(zai)製(zhi)備(bei)過(guo)程(cheng)中(zhong)都(dou)會(hui)承(cheng)受(shou)機(ji)械(xie)應(ying)力(li),使(shi)其(qi)內(nei)部(bu)結(jie)構(gou)發(fa)生(sheng)畸(ji)變(bian),線(xian)徑(jing)愈(yu)小(xiao)或(huo)膜(mo)層(ceng)愈(yu)薄(bo),應(ying)力(li)影(ying)響(xiang)愈(yu)顯(xian)著(zhu)。一(yi)般(ban)可(ke)采(cai)用(yong)熱(re)處(chu)理(li)方(fang)法(fa)消(xiao)除(chu)內(nei)應(ying)力(li),殘(can)餘(yu)內(nei)應(ying)力(li)則(ze)可(ke)能(neng)在(zai)長(chang)時(shi)間(jian)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)逐(zhu)步(bu)消(xiao)除(chu),電(dian)阻(zu)器(qi)的(de)阻(zu)值(zhi)則(ze)可(ke)能(neng)因(yin)此(ci)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)。
結jie晶jing化hua過guo程cheng和he內nei應ying力li清qing除chu過guo程cheng均jun隨sui時shi間jian推tui移yi而er減jian緩huan,但dan不bu可ke能neng在zai電dian阻zu器qi使shi用yong期qi間jian終zhong止zhi。可ke以yi認ren為wei在zai電dian阻zu器qi工gong作zuo期qi內nei這zhe兩liang個ge過guo程cheng以yi近jin似si恒heng定ding的de速su度du進jin行xing。與yu它ta們men有you關guan的de阻zu值zhi變bian化hua約yue占zhan原yuan阻zu值zhi的de千qian分fen之zhi幾ji。
電負荷高溫老化:renheqingkuang,dianfuhejunhuijiasudianzuqilaohuajincheng,bingqiedianfuheduijiasudianzuqilaohuadezuoyongbishenggaowendudejiasulaohuahouguogengxianzhu,yuanyinshidianzutiyuyinxianmaojiechubufendewenshengchaoguoledianzutidepingjunwensheng。tongchangwendumeishenggao10℃,壽命縮短一半。如果過負荷使電阻器溫升超過額定負荷時溫升50℃,則電阻器的壽命僅為正常情況下壽命的1/32。可通過不到四個月的加速壽命試驗,即可考核電阻器在10年期間的工作穩定性。
直流負荷—電解作用:直(zhi)流(liu)負(fu)荷(he)作(zuo)用(yong)下(xia),電(dian)解(jie)作(zuo)用(yong)導(dao)致(zhi)電(dian)阻(zu)器(qi)老(lao)化(hua)。電(dian)解(jie)發(fa)生(sheng)在(zai)刻(ke)槽(cao)電(dian)阻(zu)器(qi)槽(cao)內(nei),電(dian)阻(zu)基(ji)體(ti)所(suo)含(han)的(de)堿(jian)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)在(zai)槽(cao)間(jian)電(dian)場(chang)中(zhong)位(wei)移(yi),產(chan)生(sheng)離(li)子(zi)電(dian)流(liu)。濕(shi)氣(qi)存(cun)在(zai)時(shi),電(dian)解(jie)過(guo)程(cheng)更(geng)為(wei)劇(ju)烈(lie)。如(ru)果(guo)電(dian)阻(zu)膜(mo)是(shi)碳(tan)膜(mo)或(huo)金(jin)屬(shu)膜(mo),則(ze)主(zhu)要(yao)是(shi)電(dian)解(jie)氧(yang)化(hua);如(ru)果(guo)電(dian)阻(zu)膜(mo)是(shi)金(jin)屬(shu)氧(yang)化(hua)膜(mo),則(ze)主(zhu)要(yao)是(shi)電(dian)解(jie)還(hai)原(yuan)。對(dui)於(yu)高(gao)阻(zu)薄(bo)膜(mo)電(dian)阻(zu)器(qi),電(dian)解(jie)作(zuo)用(yong)的(de)後(hou)果(guo)可(ke)使(shi)阻(zu)值(zhi)增(zeng)大(da),沿(yan)槽(cao)螺(luo)旋(xuan)的(de)一(yi)側(ce)可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)薄(bo)膜(mo)破(po)壞(huai)現(xian)象(xiang)。在(zai)潮(chao)熱(re)環(huan)境(jing)下(xia)進(jin)行(xing)直(zhi)流(liu)負(fu)荷(he)試(shi)驗(yan),可(ke)全(quan)麵(mian)考(kao)核(he)電(dian)阻(zu)器(qi)基(ji)體(ti)材(cai)料(liao)與(yu)膜(mo)層(ceng)的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)或(huo)抗(kang)還(hai)原(yuan)性(xing)能(neng),以(yi)及(ji)保(bao)護(hu)層(ceng)的(de)防(fang)潮(chao)性(xing)能(neng)。
(2)、硫化
有you一yi批pi現xian場chang儀yi表biao在zai某mou化hua工gong廠chang使shi用yong一yi年nian後hou,儀yi表biao紛fen紛fen出chu現xian故gu障zhang。經jing分fen析xi發fa現xian儀yi表biao中zhong使shi用yong的de厚hou膜mo貼tie片pian電dian阻zu阻zu值zhi變bian大da了le,甚shen至zhi變bian成cheng開kai路lu了le。把ba失shi效xiao的de電dian阻zu放fang到dao顯xian微wei鏡jing下xia觀guan察cha,可ke以yi發fa現xian電dian阻zu電dian極ji邊bian緣yuan出chu現xian了le黑hei色se結jie晶jing物wu質zhi,進jin一yi步bu分fen析xi成cheng分fen發fa現xian,黑hei色se物wu質zhi是shi硫liu化hua銀yin晶jing體ti。原yuan來lai電dian阻zu被bei來lai自zi空kong氣qi中zhong的de硫liu給gei腐fu蝕shi了le。
(3)氣體吸附與解吸
膜(mo)式(shi)電(dian)阻(zu)器(qi)的(de)電(dian)阻(zu)膜(mo)在(zai)晶(jing)粒(li)邊(bian)界(jie)上(shang),或(huo)導(dao)電(dian)顆(ke)粒(li)和(he)黏(nian)結(jie)劑(ji)部(bu)分(fen),總(zong)可(ke)能(neng)吸(xi)附(fu)非(fei)常(chang)少(shao)量(liang)的(de)氣(qi)體(ti),它(ta)們(men)構(gou)成(cheng)了(le)晶(jing)粒(li)之(zhi)間(jian)的(de)中(zhong)間(jian)層(ceng),阻(zu)礙(ai)了(le)導(dao)電(dian)顆(ke)粒(li)之(zhi)間(jian)的(de)接(jie)觸(chu),從(cong)而(er)明(ming)顯(xian)影(ying)響(xiang)阻(zu)值(zhi)。
hechengmodianzuqishizaichangyaxiazhicheng,zaizhenkonghuodiqiyagongzuoshi,jiangjiexibufenfuqiti,gaishanledaodiankelizhijiandejiechu,shizuzhixiajiang。tongyang,zaizhenkongzhongzhichengderefenjietanmodianzuqizhijiezaizhengchanghuanjingtiaojianxiagongzuoshi,jiangyinqiyashenggaoerxifubufenqiti,shizuzhizengda。ruguojiangweikedebanchengpinyuzhizaichangyaxiashidangshijian,zehuitigaodianzuqichengpindezuzhiwendingxing。
wenduheqiyashiyingxiangqitixifuyujiexidezhuyaohuanjingyinsu。duiyuwulixifu,jiangwenkezengjiapinghengxifuliang,shengwenzefanzhi。youyuqitixifuyujiexifashengzaidianzutidebiaomian。suoyiduimoshidianzuqideyingxiangjiaoweixianzhu。zuzhibianhuakeda1%~2%。
(4)氧化
氧化是長期起作用的因素(與吸附不同),yanghuaguochengshiyoudianzutibiaomiankaishi,zhubuxiangneibushenru。chuleguijinshuyuhejinbomodianzuwai,qitacailiaodedianzutijunhuishoudaokongqizhongyangdeyingxiang。yanghuadejieguoshizuzhizengda。dianzumocengyubo,yanghuayingxiangjiugengmingxian。
防止氧化的根本措施是密封(金屬、陶瓷、玻璃等無機材料)。采用有機材料(塑料、樹脂等)塗tu覆fu或huo灌guan封feng,不bu能neng完wan全quan防fang止zhi保bao護hu層ceng透tou濕shi或huo透tou氣qi,雖sui能neng起qi到dao延yan緩huan氧yang化hua或huo吸xi附fu氣qi體ti的de作zuo用yong,但dan也ye會hui帶dai來lai與yu有you機ji保bao護hu層ceng有you關guan的de些xie新xin的de老lao化hua因yin素su。
(4)、有機保護層的影響
有(you)機(ji)保(bao)護(hu)層(ceng)形(xing)成(cheng)過(guo)程(cheng)中(zhong),放(fang)出(chu)縮(suo)聚(ju)作(zuo)用(yong)的(de)揮(hui)發(fa)物(wu)或(huo)溶(rong)劑(ji)蒸(zheng)氣(qi)。熱(re)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)使(shi)部(bu)分(fen)揮(hui)發(fa)物(wu)擴(kuo)散(san)到(dao)電(dian)阻(zu)體(ti)中(zhong),引(yin)起(qi)阻(zu)值(zhi)上(shang)升(sheng)。此(ci)過(guo)程(cheng)雖(sui)可(ke)持(chi)續(xu)1~2年,但顯著影響阻值的時間約為2~8個月,為了保證成品的阻值穩定性,把產品在庫房中擱置一段時間再出廠是比較適宜的。
(5)、機械損傷
電阻的可靠很大程度上取決於電阻器的機械性能。電阻體、引線帽和引出線等均應具有足夠的機械強度,基體缺陷、引線帽損壞或引線斷裂均可導致電阻器失效。
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