Neveiksmes režīmi: Dažādas neveiksmes parādības un to izpausmes.
Neveiksmes mehānisms: ir fizikāls, ķīmisks, termodinamisks vai cits process, kas noved pie neveiksmes.
1. Galvenie rezistoru atteices režīmi un atteices mehānismi ir:
1) Atvērta ķēde: Galvenais atteices mehānisms ir tas, ka pretestības plēve tiek sadedzināta vai nokrīt lielā platībā, substrāts ir bojāts, un svina vāciņš un rezistora korpuss nokrīt.
2) Pretestības dreifs pārsniedz specifikāciju: pretestības plēve ir bojāta vai noārdīta, matricā ir kustīgi nātrija joni, un aizsargpārklājums ir slikts.
3) Svina pārrāvums: defekti rezistora korpusa metināšanas procesā, lodāmura savienojumu piesārņojums un mehāniski sprieguma bojājumi pievadiem.
4) Īssavienojums: sudraba migrācija, koronas izlāde.
2. Atteices režīma un kopējās kļūmes koeficienta tabula
3. Neveiksmes mehānisma analīze
Rezistoru atteices mehānisms ir daudzpusīgs. Dažādi fizikāli un ķīmiskie procesi, kas notiek darba apstākļos vai vides apstākļos, ir rezistoru novecošanās iemesli.
(1) Vadošā materiāla strukturālas izmaiņas
Plānas plēves rezistoru vadošo plēves slāni parasti iegūst ar tvaiku nogulsnēšanos, un tam zināmā mērā ir amorfa struktūra. No termodinamiskā viedokļa amorfām struktūrām ir tendence kristalizēties. Darba apstākļos vai vides apstākļos vadošās plēves slāņa amorfajai struktūrai ir tendence kristalizēties noteiktā ātrumā, tas ir, vadošā materiāla iekšējā struktūra mēdz tikt densificēta, kas bieži var izraisīt pretestības vērtības samazināšanos. Kristalizācijas ātrums palielinās, palielinoties temperatūrai.
Pretestības stieple vai pretestības plēve sagatavošanas procesa laikā tiks pakļauta mehāniskai spriedzei, kas izkropļos tās iekšējo struktūru. Jo mazāks ir stieples diametrs vai plānāks plēves slānis, jo nozīmīgāks būs stress. Parasti iekšējo stresu var novērst ar termisko apstrādi, un atlikušo iekšējo stresu var pakāpeniski novērst ilgtermiņa lietošanas procesā, un rezistora pretestības vērtība var attiecīgi mainīties.
Gan kristalizācijas process, gan iekšējais stresa mazināšanas process laika gaitā palēninās, bet maz ticams, ka tas beigsies rezistora dzīves laikā. Var uzskatīt, ka šie divi procesi notiek aptuveni nemainīgā ātrumā rezistora darbības laikā. Ar tām saistītās pretestības izmaiņas veido aptuveni tūkstošdaļu no sākotnējās pretestības.
Elektriskās slodzes novecošanās augstā temperatūrā: Jebkurā gadījumā elektriskā slodze paātrinās rezistora novecošanās procesu, un elektriskās slodzes ietekme uz rezistora novecošanās paātrināšanu ir nozīmīgāka nekā temperatūras paaugstināšanās. Iemesls ir tāds, ka rezistora korpusa kontakta daļas un svina vāciņa temperatūra ir Pieaugums pārsniedz rezistora korpusa vidējo temperatūras paaugstināšanos. Parasti kalpošanas laiks tiek saīsināts uz pusi uz katriem 10 °C temperatūras paaugstināšanās gadījumiem. Ja pārslodzes rezultātā rezistora temperatūras paaugstināšanās pārsniedz nominālo slodzi par 50 °C, rezistora kalpošanas laiks normālos apstākļos ir tikai 1/32 no dzīves. Rezistoru darba stabilitāti 10 gadu laikā var novērtēt, izmantojot paātrinātu dzīves pārbaudi, kas ir mazāka par četriem mēnešiem.
Līdzstrāvas slodze-elektrolīze: līdzstrāvas slodzes iedarbībā elektrolīze izraisa rezistora novecošanos. Elektrolīze notiek rievotajā rezistora šūnā, un pretestības matricā esošie sārmu metāla joni tiek pārvietoti elektriskajā laukā starp šūnām, lai radītu jonu strāvu. Elektrolīzes process ir smagāks mitruma klātbūtnē. Ja rezistīvā plēve ir oglekļa plēve vai metāla plēve, tā galvenokārt ir elektrolītiskā oksidācija; ja rezistīvā plēve ir metāla oksīda plēve, tā galvenokārt ir elektrolītiska samazināšana. Augstas pretestības plānas plēves rezistoriem elektrolīzes rezultāts var palielināt pretestības vērtību, un plēves bojājumi var rasties vienā rievu spirāles pusē. Līdzstrāvas slodzes tests karstās zibspuldzes vidē var visaptveroši novērtēt rezistora pamatmateriāla un plēves slāņa antioksidācijas vai anti-reducēšanas veiktspēju, kā arī aizsargslāņa mitruma necaurlaidīgo veiktspēju.
(2), vulkanizācija
Pēc tam, kad vienu gadu ķīmiskajā rūpnīcā ir izmantota lauka instrumentu partija, instrumenti viens pēc otra ir cietuši neveiksmi. Pēc analīzes tiek konstatēts, ka instrumentā izmantotā biezās plēves mikroshēmas rezistora pretestības vērtība ir kļuvusi lielāka un pat kļūst par atvērtu ķēdi. Kad zem mikroskopa tika novērots neveiksmīgais rezistors, tika konstatēts, ka rezistora elektroda malā parādījās melna kristāliska viela. Turpmāka kompozīcijas analīze atklāja, ka melnā viela bija sudraba sulfīda kristāli. Izrādījās, ka rezistoru korodēja sērs no gaisa.
(3) Gāzes adsorbcija un desorbcija
Plēves rezistora pretestības plēve vienmēr var adsorbēt ļoti nelielu daudzumu gāzes uz graudu robežas vai vadošās daļiņas un saistvielas daļu, kas veido starpslāni starp graudiem un kavē vadošo daļiņu saskari. būtiski ietekmēt pretestības vērtību.
Sintētiskie plēves rezistori tiek izgatavoti zem normāla spiediena. Strādājot vakuumā vai zemā spiedienā, daļa gāzes tiks desorbēta, kas uzlabo vadu daļiņu saskari un samazina pretestības vērtību. Līdzīgi, ja vakuumā izgatavotais termiski sadalītais oglekļa plēves rezistors darbojas tieši normālos vides apstākļos, daļa gāzes tiks adsorbēta gaisa spiediena paaugstināšanās dēļ, kas palielinās pretestības vērtību. Ja negravēts pusfabrikāts ir iepriekš iestatīts normālā spiedienā uz piemērotu laiku, gatavā rezistora produkta pretestības stabilitāte tiks uzlabota.
Temperatūra un gaisa spiediens ir galvenie vides faktori, kas ietekmē gāzu adsorbciju un desorbciju. Fiziskai adsorbcijai dzesēšana var palielināt līdzsvara adsorbcijas spēju, un apkure var palielināt adsorbcijas daudzumu. Jo gāzes adsorbcija un desorbcija notiek uz rezistora korpusa virsmas. Tāpēc ietekme uz filmu rezistoriem ir nozīmīgāka. Pretestības izmaiņas var sasniegt 1%~2%.
(4), oksidācija
Oksidācija ir ilgtermiņa faktors (kas atšķiras no adsorbcijas), un oksidācijas process sākas no rezistora ķermeņa virsmas un pakāpeniski iet dziļi iekšā. Izņemot dārgmetālu un sakausējuma plēves rezistorus, citu materiālu rezistorus ietekmē gaisā esošais skābeklis. Oksidācijas rezultāts ir rezistences palielināšanās. Jo plānāks ir rezistīvais plēves slānis, jo acīmredzamāka ir oksidācijas ietekme.
Galvenais oksidācijas novēršanas pasākums ir blīvējums (neorganiski materiāli, piemēram, metāli, keramika, stikls utt.). Organisko materiālu (plastmasas, sveķu u. c.) izmantošana pārklāšanai vai potēšanai nevar pilnībā novērst to, ka aizsargslānis ir mitruma caurlaidīgs vai elpojošs. Lai gan tas var aizkavēt oksidēšanos vai adsorbēt gāzes, tas arī radīs dažas jaunas inovācijas, kas saistītas ar organisko aizsargslāni. novecošanās koeficients.
(5), organiskā aizsargslāņa ietekme
Organiskā aizsargslāņa veidošanās laikā izdalās polikondensācijas gaistošās vielas vai šķīdinātāja tvaiki. Termiskās apstrādes process liek daļai gaistošo vielu izkliedēties rezistora ķermenī, izraisot pretestības vērtības pieaugumu. Lai gan šis process var ilgt no 1 līdz 2 gadiem, laiks, lai būtiski ietekmētu pretestības vērtību, ir aptuveni 2 līdz 8 mēneši. Lai nodrošinātu gatavā produkta pretestības vērtības stabilitāti, ir lietderīgāk atstāt produktu noliktavā uz laiku pirms izbraukšanas no rūpnīcas.
(6), mehāniski bojājumi
Rezistora uzticamība lielā mērā ir atkarīga no rezistora mehāniskajām īpašībām. Rezistora korpusam, svina vāciņam un svina stieplei jābūt pietiekamai mehāniskajai izturībai. Pamatķermeņa defekti, svina vāciņa bojājumi vai svina bojājums var izraisīt rezistora kļūmi.