Mod kegagalan: pelbagai fenomena kegagalan dan manifestasi mereka.
Mekanisme kegagalan: Ia adalah fizikal, kimia, termodinamik atau proses lain yang membawa kepada kegagalan.
1. Mod kegagalan utama dan mekanisme kegagalan resistor
1) Litar terbuka: Mekanisme kegagalan utama adalah bahawa filem resistive dibakar atau jatuh di kawasan yang besar, substrat dipecahkan, dan topi plumbum dan badan resistor jatuh.
2) Hanyut rintangan adalah di luar spesifikasi: filem resistive rosak atau merosot, substrat mempunyai ion natrium boleh alih, dan salutan pelindung tidak baik.
3) Kerosakan wayar plumbum: kecacatan proses kimpalan badan resistor, pencemaran sendi pateri, kerosakan tekanan wayar wayar plumbum.
4) Litar pintas: penghijrahan perak, pelepasan corona.
2. Jadual perkadaran mod kegagalan dalam jumlah kegagalan
3. Analisis mekanisme kegagalan
Mekanisme kegagalan resistor adalah pelbagai aspek, dan pelbagai proses fizikal dan kimia yang berlaku di bawah keadaan kerja atau keadaan persekitaran adalah punca penuaan resistor.
(1) Perubahan struktur bahan konduktif
Lapisan filem konduktif resistor filem nipis secara amnya diperolehi oleh pemendapan wap, dan terdapat struktur amorphous setakat tertentu. Dari sudut pandangan termodinamik, struktur amorphous mempunyai kecenderungan untuk menangis. Di bawah keadaan kerja atau keadaan persekitaran, struktur amorphous dalam lapisan filem konduktif cenderung menangis pada kelajuan tertentu, iaitu struktur dalaman bahan konduktif cenderung padat, yang sering boleh menyebabkan penurunan nilai rintangan. Kadar pengusiran meningkat dengan peningkatan suhu.
Wayar rintangan atau filem rintangan akan tertakluk kepada tekanan mekanikal semasa proses penyediaan, dan struktur dalamannya akan diutamakan. Semakin kecil diameter wayar atau pencair filem, semakin signifikan kesan tekanan. Secara amnya, rawatan haba boleh digunakan untuk menghapuskan tekanan dalaman. Tekanan dalaman sisa boleh dihapuskan secara beransur-ansur semasa penggunaan jangka panjang, dan rintangan rintangan boleh berubah dengan sewajarnya.
Kedua-dua proses pengisian kristal dan proses penyingkiran tekanan dalaman melambatkan dengan peredaran masa, tetapi mustahil untuk ditamatkan semasa penggunaan resistor. Ia boleh dipertimbangkan bahawa kedua-dua proses ini berjalan pada kelajuan yang agak berterusan semasa tempoh kerja resistor. Perubahan rintangan yang berkaitan dengan mereka merangkumi kira-kira beberapa ribu nilai rintangan asal.
Penuaan suhu yang tinggi beban elektrik: Dalam apa jua keadaan, beban elektrik akan mempercepatkan proses penuaan resistor, dan kesan beban elektrik untuk mempercepatkan penuaan resistor adalah lebih signifikan daripada peningkatan suhu. Sebabnya ialah suhu bahagian kenalan badan resistor dan topi plumbum. Kenaikan ini melebihi kenaikan suhu purata resistor. Secara amnya, jangka hayat dipendekkan separuh bagi setiap peningkatan suhu 10°C. Jika beban menyebabkan kenaikan suhu resistor melebihi beban kadar sebanyak 50°C, hayat resistor hanya 1/32 nyawa dalam keadaan normal. Ia boleh lulus ujian hayat dipercepatkan kurang daripada empat bulan untuk menilai kestabilan kerja resistor selama 10 tahun.
DC beban-elektrolisis: di bawah beban DC, elektrolisis menyebabkan resistor kepada umur. Elektrolit berlaku di alur resistor grooved, dan ion logam alkali yang terkandung dalam matrix resistor dipindahkan dalam bidang elektrik antara alur untuk menjana arus ion. Apabila kelembapan hadir, proses elektroalisis menjadi lebih teruk. Jika filem resistive adalah filem karbon atau filem logam, ia terutamanya pengoksidaan elektrolitik; jika filem resistive adalah filem oksida logam, ia terutamanya pengurangan elektrolytik. Untuk rintangan tinggi rintangan filem nipis, kesan elektrolysis boleh meningkatkan rintangan, dan kerosakan filem mungkin berlaku di sepanjang sisi lingkaran alur. Menjalankan ujian beban DC dalam persekitaran kilat panas secara komprehensif boleh menilai rintangan terhadap pengoksidaan atau pengurangan bahan asas dan filem resistor, serta rintangan kelembapan lapisan pelindung.
(2), kerentanan
Selepas sekumpulan instrumen lapangan digunakan di kilang kimia selama satu tahun, instrumen gagal satu demi satu. Selepas analisis, didapati bahawa nilai rintangan resistor cip filem tebal yang digunakan dalam meter telah menjadi lebih besar, malah menjadi litar terbuka. Apabila resistor yang gagal diperhatikan di bawah mikroskop, ia boleh didapati bahawa bahan kristal hitam muncul di pinggir elektrod resistor. Analisis lanjut komposisi mendedahkan bahawa bahan hitam adalah kristal sulfide perak. Ternyata rintangan itu terhakis oleh sulfur dari udara.
(3) Penyudah dan penyahserpihan gas
Filem resistive resistor filem di sempadan bijirin, atau zarah konduktif dan bahagian pengikat, mungkin sentiasa mengikis sejumlah kecil gas. Mereka membentuk lapisan pertengahan antara bijirin kristal dan menghalang hubungan antara zarah konduktif, dengan itu Jelas menjejaskan rintangan.
Resistor filem sintetik dibuat di bawah tekanan normal. Apabila bekerja dalam vakum atau tekanan rendah, bahagian yang diserap dilampirkan pada gas, yang meningkatkan hubungan antara zarah konduktif dan mengurangkan nilai rintangan. Begitu juga, apabila resistor filem karbon yang tidak dapat disangkal yang dibuat dalam kerja-kerja vakum secara langsung di bawah keadaan persekitaran biasa, mereka akan menyerap beberapa gas kerana peningkatan tekanan udara, meningkatkan nilai rintangan. Jika produk separa siap yang tidak dicabar diprasetkan di bawah tekanan biasa untuk masa yang sesuai, kestabilan rintangan resistor siap akan diperbaiki.
Suhu dan tekanan udara adalah faktor utama alam sekitar yang menjejaskan adsorption gas dan desorption. Untuk penyerapan fizikal, penyejukan boleh meningkatkan kapasiti adsorption keseimbangan, manakala pemanasan adalah sebaliknya. Oleh kerana adsorption gas dan penyahserpihan berlaku di permukaan resistor. Oleh itu, kesan ke atas resistor filem adalah lebih signifikan. Perubahan rintangan boleh mencapai 1%~2%.
(4) Pengoksidaan
Pengoksidaan adalah faktor jangka panjang (berbeza daripada penyeliaan). Proses pengoksidaan bermula dari permukaan resistor dan secara beransur-ansur mendalam ke pedalaman. Kecuali untuk resistor filem logam dan aloi berharga, resistor bahan-bahan lain semuanya terjejas oleh oksigen di udara. Hasil pengoksidaan adalah peningkatan rintangan. Semakin nipis filem resistif, semakin jelas kesan pengoksidaan.
Langkah asas untuk mencegah pengoksidaan adalah untuk meterai (logam, seramik, kaca dan bahan-bahan inorganik lain). Lapisan atau periuk dengan bahan organik (plastik, resin, dll.) tidak dapat menghalang lapisan pelindung daripada meresap kelembapan atau udara. Walaupun ia boleh melambatkan pengoksidaan atau gas adsorb, ia juga akan membawa beberapa idea baru yang berkaitan dengan lapisan pelindung organik. Faktor penuaan.
(5) Pengaruh lapisan pelindung organik
Semasa pembentukan lapisan pelindung organik, secara sukarela pemeluwap atau wap pelarut dilepaskan. Proses rawatan haba menyebabkan sebahagian daripada turun naik ke dalam resistor, menyebabkan rintangan meningkat. Walaupun proses ini boleh bertahan selama 1 hingga 2 tahun, masa untuk menjejaskan rintangan dengan ketara adalah kira-kira 2 hingga 8 bulan. Untuk memastikan kestabilan rintangan produk siap, adalah lebih wajar untuk meninggalkan produk di gudang untuk tempoh masa sebelum meninggalkan kilang.
(6) Kerosakan mekanikal
Kebolehpercayaan rintangan sebahagian besarnya bergantung kepada sifat-sifat mekanikal resistor. Badan resistor, topi plumbum dan wayar plumbum harus semua mempunyai kekuatan mekanikal yang mencukupi. Kecacatan dalam matrix, kerosakan topi plumbum atau pecah plumbum semua boleh membawa kepada kegagalan resistor.