電子元器件的主要失效模式包括但不限于開路、短路、燒毀、爆炸、漏電、功能失效、電參數(shù)漂移、非穩(wěn)定失效等。對于硬件工程師來講電子元器件失效是個非常麻煩的事情，比如某個半導(dǎo)體器件外表完好但實(shí)際上已經(jīng)半失效或者全失效會在硬件電路調(diào)試上花費(fèi)大把的時間，有時甚至炸機(jī)。今天主要來說說電容器，電阻器和電感的相關(guān)失效模式及失效機(jī)理。



電容器失效模式與機(jī)理

電容器的常見失效模式有：擊穿短路；致命失效開路；致命失效電參數(shù)變化（包括電容量超差、損耗角正切值增大、絕緣性能下降或漏電流上升等）；部分功能失效漏液；部分功能失效引線腐蝕或斷裂；致命失效絕緣子破裂；致命失效絕緣子表面飛??；部分功能失效。

引起電容器失效的原因是多種多樣的。各類電容器的材料、結(jié)構(gòu)、制造工藝、性能和使用環(huán)境各不相同，失效機(jī)理也各不一樣。

引起電容器擊穿的主要失效機(jī)理：

①電介質(zhì)材料有疵點(diǎn)或缺陷，或含有導(dǎo)電雜質(zhì)或?qū)щ娏Ｗ樱?/p>

②電介質(zhì)的電老化與熱老化；

③電介質(zhì)內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)；

④銀離子遷移；

⑤電介質(zhì)在電容器制造過程中受到機(jī)械損傷；

⑥電介質(zhì)分子結(jié)構(gòu)改變；

⑦在高濕度或低氣壓環(huán)境中極間飛??；

⑧在機(jī)械應(yīng)力作用下電介質(zhì)瞬時短路。



電容過電壓失效的防范

電容器在過壓狀態(tài)下容易被擊穿，而實(shí)際應(yīng)用中的瞬時高電壓是經(jīng)常出現(xiàn)的。

選擇承受瞬時過電壓性能好的電容器，找原廠制造安全可靠。



電阻器失效模式與機(jī)理

1) 開路：主要失效機(jī)理為電阻膜燒毀或大面積脫落，基體斷裂，引線帽與電阻體脫落。

2) 阻值漂移超規(guī)范：電阻膜有缺陷或退化，基體有可動鈉離子，保護(hù)涂層不良。

3) 引線斷裂：電阻體焊接工藝缺陷，焊點(diǎn)污染，引線機(jī)械應(yīng)力損傷。

4) 短路：銀的遷移，電暈放電。



電感失效模式與機(jī)理

電感器失效模式：電感量和其他性能的超差、開路、短路等。

模壓繞線片式電感失效機(jī)理：

1.磁芯在加工過程中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力較大，未得到釋放；

2.磁芯內(nèi)有雜質(zhì)或空洞磁芯材料本身不均勻，影響磁芯的磁場狀況，使磁芯的磁導(dǎo)率發(fā)生了偏差；

3.由于燒結(jié)后產(chǎn)生的燒結(jié)裂紋；

4.銅線與銅帶浸焊連接時，線圈部分濺到錫液，融化了漆包線的絕緣層，造成短路；

5.銅線纖細(xì)，在與銅帶連接時，造成假焊，開路失效。