各类电子元器件失效机理分析

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细叙各类电子元器件的失效模式与机理

细叙各类电子元器件的失效模式与机理

细叙各类电子元器件的失效模式与机理
电子元器件的主要失效模式包括但不限于开路、短路、烧毁、爆炸、漏电、功能失效、电参数漂移、非稳定失效等。

对于硬件工程师来讲电子元器件失效是个非常麻烦的事情,比如某个半导体器件外表完好但实际上已经半失效或者全失效会在硬件电路调试上花费大把的时间,有时甚至炸机。

硬件工程师调试爆炸现场
所以掌握各类电子元器件的实效机理与特性是硬件工程师比不可少的知识。

下面分类细叙一下各类电子元器件的失效模式与机理。

电阻器失效模式与机理失效模式:各种失效的现象及其表现的形式。

失效机理:是导致失效的物理、化学、热力学或其他过程。

1、电阻器的主要失效模式与失效机理为1) 开路:主要失效机理为电阻膜烧毁或大面积脱落,基体断裂,引线帽与电阻体脱落。

2) 阻值漂移超规范:电阻膜有缺陷或退化,基体有可动钠离子,保护涂层不良。

3) 引线断裂:电阻体焊接工艺缺陷,焊点污染,引线机械应力损伤。

4) 短路:银的迁移,电晕放电。

2、失效模式占失效总比例表
(1)、线绕电阻
失效模式占失效总比例开路90%阻值漂移2%引线断裂7%其它1%
(2)、非线绕电阻
失效模式占失效总比例开路49%阻值漂移22%引线断裂17%其它7%
3、失效机理分析
电阻器失效机理是多方面的,工作条件或环境条件下所发生的各种理化过程是引起电阻器老化的原因。

(1)、导电材料的结构变化
薄膜电阻器的导电膜层一般用汽相淀积方法获得,在一定程度上存在无定型结构。

按热力。

器件失效原因

器件失效原因

器件失效原因一、介绍器件失效是指电子元器件在工作中因各种原因无法正常发挥功能或提前损坏的现象。

随着科技的不断发展,电子元器件应用范围越来越广泛,因此,了解和分析器件失效的原因对于保障电子设备的可靠性和稳定性至关重要。

本文将就器件失效的主要原因进行分析和讨论。

二、温度失效温度失效是导致器件失效的最常见原因之一。

当器件所处的工作温度超过其额定温度范围时,器件内部会产生过多的热量,从而导致器件性能下降甚至失效。

温度过高会引起器件内部材料的热膨胀,导致电路连接不良、金属熔化等问题。

此外,温度过高还会加速材料老化,使器件的寿命大大缩短。

三、电压过高或过低电压过高或过低是导致器件失效的另一个重要原因。

当器件所能承受的电压超过其额定电压时,会导致器件内部击穿,从而引起器件瞬间失效。

而当电压过低时,器件无法正常工作,性能下降,甚至无法启动。

因此,在设计电子电路时,必须合理控制电压的大小,以确保器件能够正常工作。

四、电磁干扰电磁干扰是导致器件失效的另一个常见原因。

电子设备的工作环境中存在各种电磁波,如射频信号、电磁辐射等,这些电磁波会对器件造成干扰,导致器件无法正常工作。

电磁干扰会引起器件内部电流和电压的异常变化,从而导致器件性能下降或失效。

为了减少电磁干扰对器件的影响,可以采取屏蔽措施、优化布局等方法。

五、机械应力机械应力也是导致器件失效的重要原因之一。

在电子设备的制造和运输过程中,器件可能会受到机械应力的作用,如振动、冲击等。

机械应力会导致器件内部连接松动、裂纹产生等问题,从而引起器件失效。

为了避免机械应力对器件的影响,应在设计和制造过程中加强对器件的固定和保护。

六、湿度和化学物质湿度和化学物质也是导致器件失效的重要因素。

湿度会导致器件内部的金属氧化、绝缘材料膨胀等问题,从而引起器件性能下降或失效。

此外,一些化学物质如酸、碱等也会对器件造成腐蚀和损伤,导致器件失效。

因此,在使用和存放器件时,应注意避免湿度过高和化学物质的侵蚀。

电子元器件的失效机理和失效模式分析

电子元器件的失效机理和失效模式分析

电子元器件的失效机理和失效模式分析摘要:电子元器件在运行过程中,经常由于失效与故障的发生影响到电子设备的正常运转。

元器件不仅是电子设备最为基础的组成结构,而且也是提高系统性能的主要载体。

一般来说,电子设备中的许多问题都是由电子元件的问题引起的。

为了确保电子设备可以正常工作,我们必须对常见设备中电子元器件的失效机理与常见故障情况有一个清晰的认知。

关键词:电子元器件;失效;机理;缺陷;故障1.电子元器件的失效机理一般来说,设计方案存在破绽,制作工艺不完善,使用方法不当,以及环境方面存在问题都会导致电子元器件出现故障。

我们将通过以下几个方面来分析探索电子元器件发生故障的缘由。

(一)电阻器的失效原理电阻作为电子设备的加热元件,是电子设备中使用时间最长的设备。

在电子设备的使用过程中,因电阻器故障造成电子设备发生故障的缘由占总数的15%。

电阻器的失效机理,对电子设备的结构和工艺特性有着决定性的意义。

当电阻出现问题后,人们通常不会将其修复,而是会思考:我们为什么不用一条新的电阻线代替呢?当电阻丝烧毁时,在某些情况下,烧毁的区域可以重新焊接,然后使用。

电阻劣化大多是由于其散热性差、湿度过大或制造存在漏洞等缘由引起的,而烧坏则是由于电路异常引起的,如短路、过载等缘由。

常见的电阻烧坏情形有两种:一种是电流过载和电阻高温引发的电阻烧坏,此时很轻易便可以发觉电阻表面出现损伤。

另一种则是瞬时高压加到电阻上引起的电阻开路或电阻值增大,一般情况下,此时电阻的表面变化不明显,这种故障电阻在高压电路中经常出现[1]。

电阻失效通常是因为致命故障和漂移参数故障。

结合电子设备的实际使用情况我们发现,由前者原因引发电阻器故障的占比可高达90%,包含了短路,机械损伤,接触损坏等等情形,而一般只有10%的电阻故障是由漂移参数故障引起的。

另外接触不良非常容易引起故障,而出现接触不良的情形主要是因为:(1)接触压力太大导致弹簧片松弛,接触点偏离轨道。

电子元器件失效机理

电子元器件失效机理

摘要:电子元器件被广泛的应用于人们的生产和生活的各种装置中,是社会进步发展必不可少,具有极为重要的作用。

然而各类电子元器件在使用过程中不可避免地会出现失效现象。

因此分析元器件失效原因和老化机理,并提出可行的老化方法就显得尤为重要。

关键字:老化机理,失效原因Abstract:Electronic components are widely used in people's production and life, is essential for social progress and development, an extremely important role. However, the use of various electronic components will inevitably occur during the failure phenomenon. Therefore, the aging analysis of the causes and mechanisms of component failure, and put forward feasible method of aging is particularly important.Keyword:Aging mechanisms,failure causes1引言电子元器件在各种电子产品中有广泛的应用。

电子产品都有一定的使用寿命,这与电子元器件的寿命密切相关。

电子元器件在使用的过程有可能出现故障,即失去了原有的功能,从而使电子产品失效。

电子产品的应用十分的广泛,是生产生活所不能缺少的重要部分。

因此研究电子元器件的失效原因和老化机理,并提出可行的老化方法就具有重要意义。

老化是一种方法,即给电子元器件施加环境应力试验。

若了解电子元器件的老化机理就能提出可靠的老化,就可以剔除产生出有缺陷将会早期失效的元器件,因而保证了出产产品的使用寿命。

光电子元器件的失效模式和失效机理

光电子元器件的失效模式和失效机理

光电子元器件的失效模式和失效机理光电子元器件的失效模式和失效机理朱炜容1.1 光电子器件的分类在光电子技术中,光电子元器件包括光源器件以及光探测器件。

其中光源器件主要有发光二极管和激光器。

光探测器件主要是光电二极管。

作为电气元件,光纤和光缆也是光电子技术中不可缺少的组成元件。

1.2 激光器的失效模式及失效机理随着工作时间的增加,半导体激光器的工作性能将会劣化,发射功率和效率下降,有时还会发生突然失效的灾变性损坏。

造成半导体激光器退化的原因除了其本身的因素外,还有使用温度、工作条件等环境因素。

一、暗线缺陷暗线缺陷是激光器工作时形成的缺陷网络,这些缺陷最终会导致发射功率的下降。

暗线缺陷的形成除了材料、工艺过程中会引入外,其形成过程与温度有很大的关系,它所引起的退化速率强烈地依赖于温度。

二、腔面损伤退化腔面的损伤退化一般有灾变性退化和化学腐蚀损伤退化。

在高功率密度激光的作用下,由于局部过热、氧化、腐蚀、介质膜的针孔和杂质等因素使腔面遭受损伤,从而使局部电流密度增加,局部大量发热,在热电正反馈的作用下,最终腔面局部熔融,导致灾难性的损伤,器件完全失效。

腔面的化学腐蚀是由于光化学作用使腔面表面发生氧化,并形成局部缺陷,导致腔面局部发热,使激光器性能退化甚至失效。

三、电极退化高功率半导体激光器的欧姆接触退化和热阻退化与其他电子器件的电极退化相似。

电极金属和半导体材料间存在互扩散,在烧结的部位,孔洞和晶须的生长现象是常见的退化模式。

另外,热应力导致的电极损伤也很常见。

由于电极远离器件的有源区,电极退化对器件特性的影响一般在老化或工作一定时间后再表现出来。

半导体激光器的工作性能对温度非常敏感,温度升高将加速暗线缺陷的生长,腔面氧化等失效机理,严重影响激光器的寿命。

激光器的转换效率不高,自身的功耗很大,因此降低热阻是提高激光器寿命和可靠性的主要方法之一。

芯片电极烧结质量的好坏不但影响了热阻的大小,而且还关系到电极的电阻,因为激光器在正常工作时,其一般工作电流为几十甚至上百安培,即使是很小的电极电阻,也将产生很大的热功耗,减小电极电阻可以减小激光器本身的热功耗。

电子元器件失效分析

电子元器件失效分析

电子元器件失效分析一般的仪器都会一点点的误测率,但既然有五道测试,基本可以消退这种误测,否则就说明你的仪器实在太烂啦!然后就是自动选择机的问题,有没有误动作的可能性,最好找一个比较大的不良品样本,对机器进行测试。

假如上面两项都没有问题,那说明运输和贮存可能初相了问题,当然半导体器件受环境因素的影响是比较小的。

最终就有可能是客户和你们的仪器有肯定差距,从而造成这种状况。

当然还有一种状况,就是本身半导体器件质量有问题,漏电测试是反向加电压,可能就是在测试的过程中器件被击穿的。

目的对电子元器件的失效分析技术进行讨论并加以总结。

方法通过对电信器类、电阻器类等电子元器件的失效缘由、失效机理等故障现象进行分析。

结论电子元器件的质量与牢靠性保证体系一个重要组成部分是失效分析,对电子元器件进行失效分析,才能准时了解电子元器件的问题所在,才能为设备及系统的正常工作带来牢靠保障。

进入21世纪后,电子信息技术成为最重要的技术,电子元器件则是电子信息技术进展的前提。

为了促进电子信息技术的进一步进展,就要提高电子元器件的牢靠性,所以就必需了解电子元器件失效的机理、模式以及分析技术等。

1.失效的含义失效是指电子元器件消失的故障。

各种电子系统或者电子电路的重要组成部分一般是不同类型的元器件,当它需要的元器件较多时,则标志其设备的简单程度就较高;反之,则低。

一般还会把电路故障定义为:电路系统规定功能的丢失。

2.失效的分类依据不同的标准,对失效的分类一般主要有以下几种归类法。

以失效缘由为标准:主要分为本质失效、误用失效、偶然失效、自然失效等。

以失效程度为标准:主要分为部分失效、完全失效。

以失效模式为标准:主要分为无功能、短路、开路等。

以失效后果的严峻程度为标准:主要分为轻度失效、严峻失效以及致命失效。

除上述外,还有多种分类标准,如以失效场合、失效外部表现为标准等,不在这里一一赘述。

3.失效的机理电子元器件失效的机理也有不同分类,通常以其导致缘由作为分类依据,主要可分为下面几种失效机理。

电力电子器件失效机理与可靠性

电力电子器件失效机理与可靠性

电力电子器件失效机理与可靠性
电力电子器件是指用来实现功率电子转换的一类电子器件,包括:二极管、晶闸管、场效应管、继电器、开关电容器等。

它们在电力电子设备中起着重要的作用。

由于工作环境的恶劣以及长时间高负载运行,电力电子器件容易发生失效,从而影响设备的性能和可靠性。

1. 热失效:电力电子器件在工作过程中会产生大量热量,高温会导致材料的膨胀和热应力的积累,从而导致器件失效。

热电失效是由于温度过高引起的。

2. 电压失效:电力电子器件在工作过程中会受到高电压的作用。

当电压过高时,电力电子器件内部的绝缘材料或器件结构容易破裂,从而导致失效。

5. 力学应力失效:工作环境的振动和冲击等力学应力也会导致电力电子器件失效。

焊接点和铜排的松动会导致器件内部的电流集中,从而烧毁焊点和铜排。

为提高电力电子器件的可靠性,在设计和制造过程中需要采取一系列措施:
1. 优化器件结构和材料选择:选择适合工作环境的材料,提高器件的耐热、耐压能力,降低器件的热导率等。

2. 设计合理的散热系统:通过散热系统将器件产生的热量及时散发出去,降低器件的工作温度,减少热失效的发生。

3. 合理控制电流和电压:设备的电流和电压应在器件的额定范围内,避免超过器件的耐受能力,降低电流和电压失效的发生。

4. 加强绝缘和防护:器件内部的绝缘材料和结构设计要合理,以提高器件的防护能力,降低电气击穿的发生。

5. 加强产品质量控制:在制造过程中严格控制各个环节的质量,确保器件的一致性和可靠性。

电力电子器件的失效机理与可靠性是一个复杂的问题,需要在设计和制造中综合考虑多个因素,并且在使用过程中加强维护和监测,以提高其可靠性和使用寿命。

常见的电子元器件失效机理与分析

常见的电子元器件失效机理与分析

常见的电子元器件失效机理与分析电子元器件的主要失效模式包括但不限于开路、短路、烧毁、爆炸、漏电、功能失效、电参数漂移、非稳定失效等。

对于硬件工程师来讲电子元器件失效是个非常麻烦的事情,比如某个半导体器件外表完好但实际上已经半失效或者全失效会在硬件电路调试上花费大把的时间,有时甚至炸机。

硬件工程师调试爆炸现场所以掌握各类电子元器件的实效机理与特性是硬件工程师比不可少的知识。

下面分类细叙一下各类电子元器件的失效模式与机理。

电阻器失效失效模式:各种失效的现象及其表现的形式。

失效机理:是导致失效的物理、化学、热力学或其他过程。

电阻器的失效模式与机理▶开路:主要失效机理为电阻膜烧毁或大面积脱落,基体断裂,引线帽与电阻体脱落。

▶阻值漂移超规范:电阻膜有缺陷或退化,基体有可动钠离子,保护涂层不良。

▶引线断裂:电阻体焊接工艺缺陷,焊点污染,引线机械应力损伤。

▶短路:银的迁移,电晕放电。

失效模式占失效总比例表▶线绕电阻:▶非线绕电阻:失效模式机理分析电阻器失效机理是多方面的,工作条件或环境条件下所发生的各种理化过程是引起电阻器老化的原因。

▶导电材料的结构变化:薄膜电阻器的导电膜层一般用汽相淀积方法获得,在一定程度上存在无定型结构。

按热力学观点,无定型结构均有结晶化趋势。

在工作条件或环境条件下,导电膜层中的无定型结构均以一定的速度趋向结晶化,也即导电材料内部结构趋于致密化,能常会引起电阻值的下降。

结晶化速度随温度升高而加快。

电阻线或电阻膜在制备过程中都会承受机械应力,使其内部结构发生畸变,线径愈小或膜层愈薄,应力影响愈显著。

一般可采用热处理方法消除内应力,残余内应力则可能在长时间使用过程中逐步消除,电阻器的阻值则可能因此发生变化。

结晶化过程和内应力清除过程均随时间推移而减缓,但不可能在电阻器使用期间终止。

可以认为在电阻器工作期内这两个过程以近似恒定的速度进行。

与它们有关的阻值变化约占原阻值的千分之几。

电负荷高温老化:任何情况,电负荷均会加速电阻器老化进程,并且电负荷对加速电阻器老化的作用比升高温度的加速老化后果更显著,原因是电阻体与引线帽接触部分的温升超过了电阻体的平均温升。

元器件损坏原因

元器件损坏原因

元器件损坏原因元器件是电子设备中的重要组成部分,其损坏会导致设备无法正常工作或失效。

元器件损坏的原因多种多样,下面将从不同角度探讨几种常见的元器件损坏原因。

一、过载过载是导致元器件损坏的主要原因之一。

当电流或电压超过元器件的额定值时,元器件无法承受过大的电流或电压,会发生烧毁或短路现象。

例如,如果用于电路保护的保险丝额定电流为5A,当电流超过5A时,保险丝会熔断,以保护其他元器件不受损坏。

因此,在设计电子设备时,需要合理选择元器件的额定值,以避免过载导致的损坏。

二、温度过高温度过高也是元器件损坏的常见原因。

当电子设备长时间工作或环境温度过高时,元器件会受到过热的影响,导致其内部结构变形或烧坏。

例如,集成电路在工作时会产生一定的热量,如果无法及时散热,温度会不断升高,最终导致集成电路的损坏。

因此,在设计电子设备时,需要考虑散热措施,如散热片、风扇等,以保持元器件的正常工作温度。

三、静电击穿静电是元器件损坏的另一个常见原因。

静电会在元器件之间产生高电压,当电压超过元器件的击穿电压时,会导致元器件损坏。

特别是对于灵敏的集成电路等元器件,静电击穿可能会在人们触摸元器件时发生。

因此,在处理元器件时,需要采取静电防护措施,如穿戴防静电手套、使用防静电工具等,以避免静电击穿导致的损坏。

四、元器件老化元器件的老化也是导致损坏的一个重要原因。

随着使用时间的增加,元器件内部的材料和结构可能会发生变化,导致性能下降或失效。

例如,电解电容器在使用一段时间后,电解液会逐渐蒸发,导致容量减小或内阻增加,从而影响电容器的正常工作。

因此,在使用电子设备时,需要定期检查和更换老化的元器件,以保证设备的可靠性和稳定性。

五、不合适的使用环境不合适的使用环境也会导致元器件损坏。

例如,在潮湿的环境中使用没有防潮措施的电子设备,元器件可能会受到潮气的腐蚀而损坏。

又如,在有较强电磁干扰的环境中使用没有抗干扰能力的元器件,可能会导致元器件无法正常工作。

电子元器件的失效机理和常见故障分析

电子元器件的失效机理和常见故障分析

电子元器件的失效机理和常见故障分析发表时间:2019-04-28T16:03:07.063Z 来源:《基层建设》2019年第6期作者:田凯[导读] 摘要:电子元器件在当前表现出了越来越高的应用要求,如果出现失效问题,必然会引发较为严重的威胁,导致正常应用功效受损,需要切实围绕着电子元器件的失效原因进行详细排查,明确具体问题,提升修复效率。

身份证号码:3704811984****XXXX摘要:电子元器件在当前表现出了越来越高的应用要求,如果出现失效问题,必然会引发较为严重的威胁,导致正常应用功效受损,需要切实围绕着电子元器件的失效原因进行详细排查,明确具体问题,提升修复效率。

下面就重点围绕着电子元器件失效表现及其常用分析手段进行了分析论述。

关键词:电子元器件;失效;分析技术前言:较之其他领域相比,电子元器件生产事业所存在风险性是固有的,因此相关企业更应将当前的工作重点放在对生产期间质量的管控上,将其每个生产环节上升到一个有序化及规范化的高度上去,以有效规避因实际生产期间的的质量问题,对企业造成严重的经济损失。

1 进行电子元器件质量控制的几个关键技术1.1 刻槽技术刻槽在电子元器件的电阻流程中属于首道工序,直接影响到电子元器件的固有质量可靠性。

在进行刻槽技术的控制上,需要从以下几点加以把控:首先要做好对电子元器件所用电阻材料的严格质量选择。

对槽的各项尺寸控制要按照国家的相关标准要求。

并做好尺寸确定之后的验证工作,避免产品的外观不合格导致的元器件失效。

对刻槽所用到的各类设备要进行定期的检查,确保刻槽工作不会受到外部因素的影响。

从事刻槽工作的人员必须经过专业的训练,能够本着严谨认真的态度进行刻槽工作的实施。

1.2 点焊技术元器件的点焊以双面点焊和单面点焊为主。

双面点焊较为常用,它是通过电子产品的两端电极向焊接处进行通电。

单面点焊以大面积或大直径的焊点接触来降低电流密度。

在进行元器件的大批量生产时,单面点焊的应用较为广泛。

电子行业电子元器件失效分析

电子行业电子元器件失效分析

电子行业电子元器件失效分析1. 引言电子行业是现代社会中不可或缺的重要组成部分。

然而,在电子产品的生产、使用以及维护过程中,电子元器件的失效问题时常出现。

电子元器件失效可能导致设备故障、数据损失甚至人身安全等严重后果。

因此,深入分析电子元器件失效的原因和机理对于提高电子产品的可靠性和稳定性具有重要意义。

本文将对电子行业中常见的电子元器件失效进行分析,包括失效的类型、原因和常见的预防和修复措施。

本文旨在帮助读者更好地理解电子元器件失效并提供一些解决方案。

2. 失效类型电子元器件失效可以分为以下几种类型:2.1 电气失效电气失效是指电子元器件在使用过程中由于电气参数超过规定范围或电压电流过大而发生的失效。

常见的电气失效包括过电压、过电流、电磁干扰等。

2.2 机械失效机械失效是指电子元器件在使用过程中由于机械应力超过其承受能力而发生的失效。

常见的机械失效包括振动引起的松动、机械损伤等。

2.3 热失效热失效是指电子元器件在使用过程中由于温度过高或过低导致的失效。

温度变化会导致元器件内部的电子结构破坏或金属膨胀引起松动等问题。

2.4 化学失效化学失效是指电子元器件在使用过程中由于化学物质的侵蚀、氧化等引起的失效。

常见的化学失效包括腐蚀、电化学腐蚀等。

3. 失效原因电子元器件失效的原因多种多样,以下是常见的几个原因:3.1 原材料问题一些电子元器件可能因为原材料的质量或制造工艺的问题而导致失效。

例如,使用劣质的焊料可能导致焊接点松动,从而引起电气失效。

3.2 环境因素环境因素对电子元器件的稳定性和可靠性产生重要影响。

例如,高温、湿度、腐蚀性气体等环境条件都可能引起电子元器件失效。

3.3 设计问题一些电子元器件在设计阶段存在问题,例如电路设计不合理、过度设计等,都可能导致电子元器件失效。

3.4 维护不当不当的维护方式也是电子元器件失效的一个重要原因。

例如,使用不适当的清洁剂可能对元器件表面造成损害,从而引起电气失效。

电容失效模式和失效机理

电容失效模式和失效机理

电容失效模式和失效机理
电容器是一种常见的电子元件,它们在电子设备中起着储存电荷和滤波的重要作用。

然而,电容器也会出现失效,主要有以下几种模式和机理:
1. 电容漏电流增加,电容器在使用过程中,由于介质老化或者制造过程中的缺陷,会导致电容器的绝缘性能下降,从而使得电容器的漏电流增加。

这种失效模式会导致电路中的电流泄露,影响整个电路的性能。

2. 电容器内部短路,电容器内部的金属层或电介质层可能会出现短路现象,导致电容器无法正常工作。

这种失效模式会导致电路中的电压异常,甚至损坏其他元件。

3. 电容器老化,随着使用时间的增加,电容器的性能会逐渐下降,如电容值减小、损耗角正切值增大等,最终导致电容器失效。

这种失效模式是由于电容器内部材料的老化和疲劳造成的。

4. 电容器机械损坏,在运输、安装或使用过程中,电容器可能会受到机械振动或冲击,导致内部连接不良或元件损坏,从而引起
电容器失效。

总的来说,电容器的失效主要是由于材料老化、制造缺陷、外部环境等因素引起的。

为了延长电容器的使用寿命,可以采取合适的工作条件、定期检测和维护等措施,以确保电容器的可靠性和稳定性。

电子器件高温失效机理分析与探究

电子器件高温失效机理分析与探究

电子器件高温失效机理分析与探究电子器件是现代工业和生活中必不可少的元器件,随着科技的不断发展,要求电子器件能够在更高的温度下正常、稳定地工作。

然而,高温环境下电子器件的失效现象却十分常见,因此研究电子器件高温失效机理显得尤为重要,本文将从材料、结构和工作条件等方面进行分析和探究。

一、材料对高温失效的影响材料的选取对电子器件的高温稳定性有着直接的影响。

在高温环境下,材料的力学性能、热学性能以及化学性质等都会发生不同程度的变化,导致电子器件内部的物理结构和化学结构发生改变,从而影响其正常工作。

1. 金属材料金属材料在高温环境下容易发生氧化反应,这会导致引线脆性增加甚至引起引线断裂。

此外,在高温下,金属的导电性和导热性会发生变化,导致电子器件内部的温度分布不均匀,进一步加剧了器件的失效。

2. 半导体材料半导体材料在高温条件下容易发生击穿、漏电等现象,从而导致器件失效。

此外,半导体材料的电子迁移率随着温度的升高而降低,导致器件内部的电学性能下降。

3. 塑料材料常规的塑料材料在高温条件下会发生热老化现象,导致材料本身的性能下降,从而影响器件的稳定性和可靠性。

二、结构对高温失效的影响电子器件的结构也是影响其高温稳定性的关键因素。

不同的结构对高温环境的适应性和稳定性不同,因此结构设计需要考虑材料、工艺和环境等多方面因素。

1. 导线的连接方式导线的连接方式对于器件的高温特性有着直接的影响。

在高温环境下,焊点、印制线路板等部件的热膨胀系数会与导线不同,导致连接处出现应力,从而导致焊点疲劳、引线脆性增加或者导线脱落等失效现象。

2. 封装结构封装结构的设计直接影响电子器件的散热性能、防护性能和可靠性。

在高温环境下,不合理的封装结构会导致器件内部温度过高,进而影响器件的正常工作。

3. 散热结构散热结构对于电子器件的高温特性具有重要影响。

合理的散热结构能够保证器件在高温环境下的热稳定性和可靠性。

三、工作条件对高温失效的影响除了材料和结构因素之外,电子器件的工作条件也是影响器件高温特性的重要因素。

电子产品失效分析大全

电子产品失效分析大全

电子产品失效分析大全继电器失效分析1、样品描述所送样品是3种继电器,其中NG样品一组15个,OK样品2组各15个,代表性外观照片见图1。

委托单位要求分析继电器触点的元素成分、各部件浸出物的成分,确认是否含有有机硅。

图1 样品的代表性外观照片2、分析方法2.1 接触电阻首先用毫欧计测试所有继电器A、B接点的接触电阻,A、B接点的位置见图2所示,检测结果表示NG样品B点的接触电阻均大于100 mΩ,而2种OK样品的A、B点的接触电阻均小于100 mΩ。

图2 样品外观照片2.2 SEM&EDS分析对于NG品,根据所测接点电阻的结果,选取B接点接触电阻值高的2个继电器,对于2种OK品,每种任选2个继电器,在不污染触点及其周围的前提下,将样品进行拆分后,用SEM&EDS分析拆分后样品的触点及周围异物的元素成分。

触点位置标示如图3所示。

所检3种样品共6个继电器的触点中,NG品的触点及触点周围检出大量的含碳(C)、氧(O)、硅(Si)等元素的异物,而OK品的触点表面未检出异物。

典型图片如图4、图5所示。

图3 触点位置标识(D指触点C反面)图4 NG样品触点周围异物SEM&EDS检测结果典型图片图5 OK样品触点的SEM&EDS检测结果典型图片2.3 FT-IR分析在不污染各部件的前提下,将2.2条款中剩下的继电器进行拆分,并将拆分后的部件分成3组,即A组(接点、弹片(可动端子、固定端子))、B组(铁片、铁芯、支架、卷轴)、C组(漆包线),分别将A、B、C组部件装入干净的瓶中,见图6所示,处理后用FT-IR分析萃取物的化学成分,确认其是否含有有机硅。

图6 拆分后样品的外观照片结果表明,所检3种样品各部件的萃取物中,NG样品B组(铁片、铁芯、支架、卷轴)和C 组(漆包线)检出有机硅,其他样品的部件未检出有机硅。

典型图片见图7所示。

图7 NG品C组部件萃取物与聚二甲基硅氧烷的红外吸收光谱比较图3、结论1)所检3种继电器样品中,NG品B接点的接触电阻均大于100mΩ,不符合要求;而OK品A、B接点的接触电阻及NG品A接点的接触电阻均小于100mΩ,符合要求;2)所检3种继电器(2个/种)的触点中,NG品的触点及触点周围检出大量的含碳(C)、氧(O)、硅(Si)等元素的异物,而OK品的触点表面未检出异物;3)所检3种继电器(13个/种)部件的萃取物中,NG品B组(铁片、铁芯、支架、卷轴)和C组(漆包线)检出有机硅,其他样品的部件未检出有机硅。

电子元器件失效的敏感环境与失效模式总结

电子元器件失效的敏感环境与失效模式总结
焊接结构易在温度循环应力的反复作用下,会导致焊料层热疲劳,造成黏结强度下降、热阻增加。对于锡基类的韧性焊料,温度循环应力作用导致焊料层的热疲劳,是由于焊料连接的两结构的热膨胀系数不一致,是焊料产生位移变形或剪切变形,多次反复后,焊料层随着疲劳裂纹扩展和延伸,最终导致焊接层疲劳失效。
2.3混合集成电路
传统的混合集成电路,按基片表面的厚膜导带、薄膜导带工艺不同分为厚膜混合集成电路和薄膜混合集成电路两大类:某些小型的印制电路板(PCB)电路,由于印制电路是以膜的形式在平整板表面形成导电图形的,也归类为混合集成电路。随着多芯片组件这一先进混合集成电路的出现,其基板特有的多层布线结构和通孔工艺技术,已使组件成为混合集成电路中一种高密度互连结构的代名词,多芯片组件所采用的基板又包括:薄膜多层、厚膜多层、高温共烧、低温共烧、硅基、PCB多层基板等。
另一方面,电连接器在贮存、运输和工作时,会受到各种振动载荷和冲击力的作用,当外界振动载荷的激励频率和电连接器固有频率接近时,会使得电连接器产生共振现象,造成接触件的间隙变大,间隙增大到一定程度,接触压力会瞬时消失,从而导致电接触的“瞬断”。在振动、冲击载荷作用下,电连接器内部会产生应力,当应力超过材料的屈服强度时,会使得材料产生破坏和断裂;在这种长期应力的作用下,材料也会发生疲劳损伤,最后引发失效。
热致击穿、芯片焊接失效、内引线键合失效,冲击导致钝化层破裂。
高温、冲击、振动
5
阻容元件
磁芯基体破裂,电阻膜破裂,引线断裂。
冲击、高低温
6
板级电路
焊点开裂、孔铜断裂。
高温

电真空器
热丝疲劳断裂。
振动
2、典型元器件失效机理分析
电子元器件的故障模式并不单一,仅对有代表性的部分典型元器件敏感环境的耐受极限进行分析,以得到较为通适的结论。

元器件失效分析报告

元器件失效分析报告

元器件失效分析报告一、引言在电子设备的设计、制造和使用过程中,元器件的失效是一个不可避免的问题。

元器件失效可能导致设备性能下降、功能丧失甚至整个系统的故障,给企业带来巨大的经济损失和声誉影响。

因此,对元器件进行失效分析,找出失效的原因和机理,采取有效的预防措施,对于提高产品质量和可靠性具有重要意义。

本报告旨在对某批次元器件的失效情况进行详细的分析和研究,通过一系列的测试和分析方法,揭示失效的原因和影响因素,为后续的改进和优化提供依据。

二、失效背景本次分析的元器件为具体元器件名称,应用于具体产品名称中。

在产品的生产和使用过程中,发现部分元器件出现了失效现象,导致产品出现故障。

为了查找失效原因,对失效的元器件进行了抽样和分析。

三、失效样品描述共抽取了具体数量个失效的元器件作为分析样品。

这些样品的外观表现为描述外观特征,如烧焦、变形、破裂等。

对样品进行编号,并记录其批次、生产日期等信息。

四、测试与分析方法1、外观检查使用放大镜和显微镜对失效元器件的外观进行仔细观察,检查是否存在物理损伤、腐蚀、变色等现象。

2、电性能测试使用专业的测试仪器,如示波器、万用表等,对元器件的电性能参数进行测试,包括电阻、电容、电感、电压、电流等,与正常元器件的参数进行对比。

3、内部结构分析采用 X 射线透视、扫描电子显微镜(SEM)等手段,对元器件的内部结构进行观察和分析,检查是否存在开路、短路、虚焊、缺陷等问题。

4、材料分析通过能谱分析(EDS)、红外光谱分析(IR)等方法,对元器件的材料成分进行分析,确定是否存在材料质量问题。

5、热分析使用热重分析(TGA)、差示扫描量热法(DSC)等技术,对元器件的热稳定性进行分析,判断是否因过热导致失效。

五、测试与分析结果1、外观检查结果大部分失效元器件表面存在烧焦痕迹,引脚有明显的氧化和腐蚀现象。

2、电性能测试结果电性能测试显示,部分元器件的电阻值明显增大,电容值减小,电感值不稳定,电压和电流超出正常范围。

电子器件失效机制分析与预防方法

电子器件失效机制分析与预防方法

电子器件失效机制分析与预防方法电子器件是现代科技发展中不可或缺的部分,它们广泛应用于各行各业,包括通信、计算机、汽车、医疗设备等领域。

然而,由于各种原因,这些电子器件有时会出现失效现象,影响设备的正常运行。

因此,深入了解电子器件的失效机制,并采取相应的预防方法,对于确保设备的可靠性和稳定性具有重要意义。

电子器件失效的机制主要包括以下几个方面:热失效、机械失效、化学失效和电场失效。

首先,热失效是电子器件失效中较为常见的一种情况。

热失效通常发生在电子器件长时间高温工作或热冲击的环境中。

高温会加速材料的老化和退化过程,导致电子器件的性能下降甚至完全失效。

因此,合理控制设备的工作温度,采用散热措施,如散热片、散热器,以及使用具有高热稳定性的材料,是预防热失效的重要方法之一。

其次,机械失效也是电子器件失效的常见原因之一。

机械失效通常发生在设备在振动、冲击或受力过程中,导致电子器件的焊点松动、线路断裂等情况。

为了减轻机械失效的发生,我们可以通过增加结构强度、改善焊接质量、合理选择材料等方法来增强电子器件的机械稳定性,同时结构设计符合机械力学原理,确保电子器件在实际运行过程中不会受到过大的机械应力。

化学失效指的是电子器件在恶劣的化学环境中失效。

一些腐蚀性气体、酸碱液体或盐水等都可能对电子器件造成腐蚀或损坏。

为了避免化学失效,我们可以采取封装技术,如气密封或封装涂层,保护电子器件免受外部环境的侵害。

此外,选择具有良好化学稳定性的材料,如不锈钢、陶瓷等,也可以有效预防化学失效。

最后,电场失效是电子器件失效中的一种常见现象。

电场失效通常发生在高压、高电场强度的环境中,导致电子器件的电绝缘性能下降甚至失效。

为了预防电场失效,我们需要采取一些措施,如增加电介质层的厚度、改善电介质材料的质量等。

此外,合理设计电路,减少电场集中的现象,也是预防电场失效的有效方法之一。

综上所述,电子器件的失效机制有热失效、机械失效、化学失效和电场失效等。

电子元器件各种故障及分析报告

电子元器件各种故障及分析报告

电子元器件一般都属于比较细小的部件,一般在电器设备里面,如果电气设备操作不当都会造成电气设备内部电子元器件被损坏,这样就会导致电子元器件的故障。

电气设备内部的电子元器件数量非常的多,但是如果电气设备出现故障的话,一般都是有规律可以找寻到电子元器件的问题所在。

以下是几种常见的电子元器件发生故障的一些特点。

第一个是电阻的损坏会有哪些特点,其实电阻是电子元器件中数量最多的电子元器件,但不是损坏率最高的元件。

电阻损坏以开路最常见,阻值变大较少见,阻值变小十分少见。

常见的有碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻和保险电阻几种。

前两种电阻应用最广,其损坏的特点一是低阻值和高阻值的损坏率较高,中间阻值的极少损坏;二是低阻值电阻损坏时往往是烧焦发黑,很容易发现,而高阻值电阻损坏时很少有痕迹。

第二个是电容器损坏的特点有那些,其实电容器在电器设备中的用量很大,故障率很高。

电解电容损坏有以下几种表现:一是完全失去容量或容量变小;二是轻微或严重漏电;三是失去容量或容量变小兼有漏电。

第三个是二、三极管等半导体器件的损坏频率也有很多,这个主要是因为二、三极管的损坏一般是PN结击穿或开路,其中以击穿短路居多。

此外还有两种损坏表现:一是热稳定性变差,表现为开机时正常,工作一段时间后,发生软击穿;另一种是PN结的特性变差,用万用表R×1k测,各PN结均正常,但上机后不能正常工作,如果用R×10或R×1低量程档测,就会发现其PN结正向阻值比正常值大。

第四个是集成电路损坏原因也有很多,主要是因为集成电路内部结构复杂,功能很多,任何一部分损坏都无法正常工作。

集成电路的损坏也有两种:彻底损坏、热稳定性不良。

彻底损坏时,可将其拆下,与正常同型号集成电路对比测其每一引脚对地的正、反向电阻,总能找到其中一只或几只引脚阻值异常。

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各类电子元器件失效机理分析
电阻器失效模式与机理
失效模式:各种失效的现象及其表现的形式。

失效机理:是导致失效的物理、化学、热力学或其他过程。

1、电阻器的主要失效模式与失效机理为
1)开路:主要失效机理为电阻膜烧毁或大面积脱落,基体断裂,引线帽与电阻体脱落。

2)阻值漂移超规范:电阻膜有缺陷或退化,基体有可动钠离子,保护涂层不良。

3)引线断裂:电阻体焊接工艺缺陷,焊点污染,引线机械应力损伤。

4)短路:银的迁移,电晕放电。

2、失效模式占失效总比例表
(1)线绕电阻
失效模式开路占失效总比例
90%
(6)体内缺陷
半导体器件体内存在缺陷也可引起器件的结特性变差而失效,但这种失效形式并不多见,而经常出现的是体内缺陷引起器件二次击穿耐量和门锁阔值电压降低而造成烧毁。

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