Neveiksmes režīms: dažādas neveiksmes parādības un to izpausmes.
Neveiksmes mehānisms: fiziskais, ķīmiskais, termodinamiskais vai cits process noved pie neveiksmes.
1. Rezistoru galvenie atteices režīmi un atteices mehānismi ir
1) Atvērtā ķēde: galvenais atteices mehānisms ir tāds, ka rezistīvā plēve ir izdegusi vai nokrīt lielā vietā, pamatne ir salauzta un svina vāciņš un rezistora korpuss nokrīt.
2) pretestības novirze pārsniedz specifikāciju: pretestības plēve ir bojāta vai degradēta, pamatnē ir pārvietojami nātrija joni, un aizsargpārklājums nav labs.
3) Svina pārrāvums: rezistora korpusa metināšanas procesa defekts, lodēšanas savienojuma piesārņojums, svina mehānisko spriegumu bojājumi.
4) Īssavienojums: sudraba migrācija, koronas izlāde.
2. Tabula par atteices režīmu īpatsvaru kopējā kļūmē
3. Neveiksmes mehānisma analīze
Rezistoru atteices mehānisms ir daudzpusīgs, un dažādi fizikālie un ķīmiskie procesi, kas notiek darba apstākļos vai vides apstākļos, ir rezistoru novecošanās cēloņi.
(1) Vadošo materiālu strukturālās izmaiņas
Plānās plēves rezistora vadītspējīgo plēves slāni parasti iegūst, nogulsnējot tvaikus, un zināmā mērā pastāv amorfa struktūra. No termodinamiskā viedokļa amorfām struktūrām ir tendence kristalizēties. Darba apstākļos vai vides apstākļos amorfajai struktūrai vadošās plēves slānī ir tendence kristalizēties noteiktā ātrumā, tas ir, vadoša materiāla iekšējā struktūra mēdz būt blīva, kas bieži var izraisīt pretestības vērtības samazināšanos. Kristalizācijas ātrums palielinās, paaugstinoties temperatūrai.
Sagatavošanas procesā pretestības vads vai pretestības plēve tiks pakļauta mehāniskai slodzei, un tā iekšējā struktūra tiks sagrozīta. Jo mazāks stieples diametrs vai plānāka plēve, jo nozīmīgāks ir stresa efekts. Parasti iekšējo stresu novēršanai var izmantot termisko apstrādi. Atlikušo iekšējo spriedzi var pakāpeniski novērst ilgstošas lietošanas laikā, un attiecīgi var mainīties rezistora pretestība.
Gan kristalizācijas process, gan iekšējais stresa noņemšanas process palēninās ar laiku, bet rezistora lietošanas laikā to nav iespējams pārtraukt. Var uzskatīt, ka rezistora darba periodā šie divi procesi notiek aptuveni ar nemainīgu ātrumu. Ar tiem saistītās pretestības izmaiņas veido apmēram dažas tūkstošdaļas no sākotnējās pretestības vērtības.
Elektriskās slodzes novecošana augstā temperatūrā: Jebkurā gadījumā elektriskā slodze paātrinās rezistoru novecošanās procesu, un elektriskās slodzes ietekme uz rezistoru novecošanās paātrināšanu ir nozīmīgāka nekā paaugstinātas temperatūras ietekme. Iemesls ir rezistora korpusa un svina vāciņa kontakta daļas temperatūra. Pieaugums pārsniedz rezistora vidējās temperatūras paaugstināšanos. Ik pēc 10 ℃ temperatūras paaugstināšanās dzīves ilgums tiek saīsināts uz pusi. Ja pārslodzes dēļ rezistora temperatūras paaugstināšanās pārsniedz nominālo slodzi par 50 ° C, rezistora kalpošanas laiks normālos apstākļos ir tikai 1/32 no dzīves. Lai novērtētu rezistora darba stabilitāti 10 gadu laikā, tas var izturēt mazāk nekā četrus mēnešus paātrinātu dzīves pārbaudi.
Līdzstrāvas slodzes elektrolīze: zem līdzstrāvas slodzes elektrolīze izraisa rezistora novecošanos. Elektrolīze notiek rievotā rezistora rievā, un sārmu metālu joni, kas atrodas rezistora matricā, tiek pārvietoti elektriskajā laukā starp rievām, lai radītu jonu strāvu. Ja ir mitrums, elektrolīzes process kļūst smagāks. Ja rezistīvā plēve ir oglekļa plēve vai metāla plēve, tā galvenokārt ir elektrolītiskā oksidēšanās; ja rezistīvā plēve ir metāla oksīda plēve, tā galvenokārt ir elektrolītiskā reducēšana. Augstas pretestības plānas plēves rezistoriem elektrolīzes ietekme var palielināt pretestību, un gar rievas spirāles pusi var rasties plēves bojājumi. Veicot līdzstrāvas slodzes testu karstās zibspuldzes vidē, var vispusīgi novērtēt rezistora pamatmateriāla un plēves izturību pret oksidāciju vai samazināšanos, kā arī aizsargslāņa mitruma izturību.
(2), vulkanizācija
Pēc tam, kad vienu gadu ķīmiskajā rūpnīcā tika izmantota lauka instrumentu partija, instrumenti viens pēc otra izgāzās. Pēc analīzes tiek konstatēts, ka skaitītājā izmantotā biezās plēves mikroshēmas rezistora pretestības vērtība ir kļuvusi lielāka un pat kļūst par atvērtu ķēdi. Kad neveiksmīgais rezistors tiek novērots mikroskopā, var atrast, ka uz rezistora elektroda malas parādās melns kristālisks materiāls. Papildu kompozīcijas analīze atklāj, ka melnais materiāls ir sudraba sulfīda kristāli. Izrādījās, ka pretestību korozēja sērs no gaisa.
(3) Gāzes adsorbcija un desorbcija
Filmas rezistoru pretestības plēve uz graudu robežas vai vadošās daļiņas un saistvielas daļa vienmēr var adsorbēt ļoti nelielu daudzumu gāzes. Tie veido starpslāni starp kristāla graudiem un kavē kontaktu starp vadošajām daļiņām, tādējādi acīmredzami ietekmē pretestību.
Sintētiskās plēves rezistors tiek izgatavots normālā spiedienā. Strādājot vakuumā vai zemā spiedienā, desorbētā daļa tiek piestiprināta pie gāzes, kas uzlabo vadošo daļiņu kontaktu un samazina pretestības vērtību. Līdzīgi, kad termiski sadalāmi oglekļa plēves rezistori, kas izgatavoti vakuumā, darbojas tieši normālos vides apstākļos, tie gaisa absorbcijas palielināšanās dēļ absorbēs daļu gāzes, palielinot pretestības vērtību. Ja neapstrādātais pusfabrikāts ir iestatīts uz normālu spiedienu uz atbilstošu laiku, tiks uzlabota gatavā rezistora pretestības stabilitāte.
Temperatūra un gaisa spiediens ir galvenie vides faktori, kas ietekmē gāzes adsorbciju un desorbciju. Fiziskai adsorbcijai dzesēšana var palielināt līdzsvara adsorbcijas jaudu, savukārt apkure ir pretēja. Tā kā gāzes rezorbcija un desorbcija notiek uz rezistora virsmas. Tāpēc ietekme uz plēves rezistoriem ir nozīmīgāka. Pretestības izmaiņas var sasniegt 1% ~ 2%.
(4) Oksidēšana
Oksidācija ir ilgtermiņa faktors (atšķiras no adsorbcijas). Oksidācijas process sākas no rezistora virsmas un pamazām padziļinās interjerā. Izņemot dārgmetālu un sakausējumu plēves rezistorus, visu citu materiālu rezistorus ietekmē skābeklis gaisā. Oksidācijas rezultāts ir pretestības palielināšanās. Jo plānāka ir rezistīvā plēve, jo acīmredzamāka ir oksidēšanās ietekme.
Galvenais oksidācijas novēršanas pasākums ir hermetizēšana (metāls, keramika, stikls un citi neorganiski materiāli). Pārklāšana vai podošana ar organiskiem materiāliem (plastmasu, sveķiem utt.) Nevar pilnībā novērst aizsargslāņa iekļūšanu mitrumā vai gaisā. Lai gan tas var aizkavēt oksidēšanu vai adsorbēt gāzi, tas radīs arī dažas jaunas idejas saistībā ar organisko aizsargkārtu. Novecošanās faktori.
(5) Organiskā aizsargslāņa ietekme
Organiskā aizsargslāņa veidošanās laikā tiek atbrīvoti kondensācijas polimerizācijas gaistošie līdzekļi vai šķīdinātāju tvaiki. Termiskās apstrādes procesā daļa gaistošo vielu izkliedējas rezistorā, izraisot pretestības pieaugumu. Lai gan šis process var ilgt 1 līdz 2 gadus, laiks, lai būtiski ietekmētu pretestību, ir apmēram 2 līdz 8 mēneši. Lai nodrošinātu gatavā produkta pretestības stabilitāti, ir lietderīgāk atstāt produktu noliktavā uz laiku pirms iziešanas no rūpnīcas.
(6) Mehāniski bojājumi
Pretestības uzticamība lielā mērā ir atkarīga no rezistora mehāniskajām īpašībām. Visiem rezistoru korpusiem, svina vāciņiem un svina vadiem jābūt ar pietiekamu mehānisko izturību. Matricas defekti, svina vāciņa bojājumi vai svina pārrāvumi var izraisīt rezistora atteici.