電子設(shè)備中使用著大量各種類型的電子元器件,設(shè)備發(fā)生故障大多是由于電子元器件失效或損壞引起的。失效分析在產(chǎn)品的可靠性質(zhì)量保證和提高中發(fā)揮著重要作用,在產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、使用中都需要引入失效分析工作。下面是部分常見電子元器件失效檢測整理的相關(guān)內(nèi)容,供大家參考。
電子元器件主要包括元件和器件,電子元件是生產(chǎn)加工過程中分子成分不被改變的成品,比如:電容、電阻和電感等。電子器件是生成加工過程中分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的成品,比如:電子管、集成電路等。
電阻類元器件
電阻類元器件出現(xiàn)故障在電子設(shè)備中占很大的比例,電阻可以分為分流、降壓、負載、阻抗匹配等功能。根據(jù)構(gòu)造的不同,電阻類元器件可以分為線繞電阻、非線繞電阻。
電阻類元器件失效的主要方式有接觸損壞、開路以及引線機械損傷。溫度變化對電阻的影響主要是溫度升高時,電阻的熱噪聲增加,阻值偏離標稱值,允許耗散概率下降等。但我們也可以利用電阻的這一特性,比如,有經(jīng)過特殊設(shè)計的一類電阻:PTC(正溫度系數(shù)熱敏電阻)和NTC(負溫度系數(shù)熱敏電阻),它們的阻值受溫度的影響很大。機械振動會使焊點、壓線點發(fā)生松動,導(dǎo)致接觸不良等機械損傷。
電容類元器件
電容器常見的故障模式主要有:擊穿、開路、參數(shù)退化、電解液泄漏及機械損傷等。其中,擊穿是較為常見的一種故障模式,造成擊穿的原因主要有以下幾點:1)介質(zhì)中存在疵點、缺陷、雜質(zhì)或?qū)щ婋x子;2)介質(zhì)材料的老化;3)金屬離子遷移形成導(dǎo)電溝道或邊緣飛弧放電;4)介質(zhì)材料內(nèi)部氣隙擊穿或介質(zhì)電擊穿;5)介質(zhì)在制造過程中機械損傷;6)介質(zhì)材料分子結(jié)構(gòu)的改變等。電容在使用中非常容易發(fā)生擊穿故障,導(dǎo)致?lián)p壞。
開路也是導(dǎo)致電容失效的常見故障,引出線與電極接觸點氧化會造成低電平開路,引出線與電極接觸不良或絕緣、工作電解質(zhì)的干涸或凍結(jié)、電解電容器陽極引出金屬箔因腐蝕或機械折斷會導(dǎo)致開路,在機械應(yīng)力作用下工作電解質(zhì)和電介質(zhì)之間出現(xiàn)瞬時開路等。另外,潮濕、老化、熱分解、電極材料的金屬離子遷移、殘余應(yīng)力存在或變化、表面污染、材料的金屬化電極的自愈效應(yīng)、工作電解質(zhì)的揮發(fā)和變稠、電極的電解腐蝕或化學(xué)腐蝕和雜質(zhì)或有害離子的影響等則是造成電容電參數(shù)退化故障的諸多原因。
電感類元器件
電感類元器件涉及到變壓器、電感、濾波線圈、震蕩線圈等。電感類元器件的大部分故障是外界因素導(dǎo)致的,比如:變壓器的溫度升高、負載短路使線圈經(jīng)過的電流過大等,都會使線圈出現(xiàn)短路、短路以及擊穿等故障。在集成電路中,不論哪一部分出現(xiàn)問題,整體都無法正常運行,比如:電極短路、開路、機械磨損、可焊接性差等都會失效。失效主要分為徹底損壞和熱穩(wěn)定性不良等,熱穩(wěn)定性失效主要出現(xiàn)在高溫或者低溫,超出了器件的工作溫度范圍而失效。
集成模塊、電路類故障
集成塊類故障主要由于電極開路、電極短路、引線折斷、機械磨損和封裝裂縫和可焊接性差等原因?qū)е碌?。而集成電路則由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜、功能的多樣,從而導(dǎo)致其任何一部分損壞都無法正常工作。其故障類型包括:徹底損壞和熱穩(wěn)定性不良。
那如何有效的找到失效的電子元器件,并更換或者修復(fù)問題呢?在調(diào)試中,出現(xiàn)電路無法工作或工作不正常的問題時。首先通過動態(tài)觀察法,就是將線路設(shè)備通電的情況下,聽、看、摸、聞等方法對電子元器件的故障進行判斷。比如:聽設(shè)備是不是有異常的聲音,仔細看電路內(nèi)有沒有冒煙、火花等情況;摸一摸元器件、電路有沒有發(fā)燙的情況;聞一聞有沒有焦糊等味道。也可通過萬用表測量電路中通斷情況,通過測量正常與不正常電路中各類值來判斷。
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