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我們經常會遇到貼片電阻失效的情況,導致電阻失效機理的原因有多種,下面幾種是導致貼片電阻失效機理的主要原因:
1)、機械損傷:
電阻的可靠很大程度上取決于電阻器的機械性能。電阻體、引線帽和引出線等均應具有足夠的機械強度,基體缺陷、引線帽損壞或引線斷裂均可導致電阻器失效。
(2)、氣體吸附與解吸:
膜式電阻器的電阻膜在晶粒邊界上,或導電顆粒和黏結劑部分,總可能吸附非常少量的氣體,它們構成了晶粒之間的中間層,阻礙了導電顆粒之間的接觸,從而明顯影響阻值。
合成膜電阻器是在常壓下制成,在真空或低氣壓工作時,將解吸部分附氣體,改善了導電顆粒之間的接觸,使阻值下降。同樣,在真空中制成的熱分解碳膜電阻器直接在正常環境條件下工作時,將因氣壓升高而吸附部分氣體,使阻值增大。如果將未刻的半成品預置在常壓下適當時間,則會提高電阻器成品的阻值穩定性。
溫度和氣壓是影響氣體吸附與解吸的主要環境因素。對于物理吸附,降溫可增加平衡吸附量,升溫則反之。由于氣體吸附與解吸發生在電阻體的表面。所以對膜式電阻器的影響較為顯著。阻值變化可達1%~2%。
(3)、導電材料的結構變化:
薄膜電阻器的導電膜層一般用汽相淀積方法獲得,在一定程度上存在無定型結構。按熱力學觀點,無定型結構均有結晶化趨勢。在工作條件或環境條件下,導電膜層中的無定型結構均以一定的速度趨向結晶化,也即導電材料內部結構趨于致密化,能常會引起電阻值的下降。結晶化速度隨溫度升高而加快。
電阻線或電阻膜在制備過程中都會承受機械應力,使其內部結構發生畸變,線徑愈小或膜層愈薄,應力影響愈顯著。一般可采用熱處理方法消除內應力,殘余內應力則可能在長時間使用過程中逐步消除,電阻器的阻值則可能因此發生變化。
(4)、氧化:
氧化是長期起作用的因素(與吸附不同),氧化過程是由電阻體表面開始,逐步向內部深入。除了貴金屬與合金薄膜電阻外,其他材料的電阻體均會受到空氣中氧的影響。氧化的結果是阻值增大。電阻膜層愈薄,氧化影響就更明顯。
防止氧化的根本措施是密封(金屬、陶瓷、玻璃等無機材料)。采用有機材料(塑料、樹脂等)涂覆或灌封,不能完全防止保護層透濕或透氣,雖能起到延緩氧化或吸附氣體的作用,但也會帶來與有機保護層有關的些新的老化因素。
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