引 言
電阻失效發生的機理是多方面的,環境或工作條件若發生變化都有可能造成電阻的失效。其中,因外部水汽或其它腐蝕性氣體等造成電阻膜腐蝕,進而導致電阻開路或阻值變大的失效情景時有發生。本文依據此,進行案例分享。
案例分享
1.貼片電阻因電阻膜腐蝕失效案例
貼片電阻(SMD Resistor)又名片式固定電阻器(Chip Fixed Resistor) ,是金屬玻璃釉電阻器中的一種。
以下是貼片電阻中因電阻膜腐蝕造成的不良解析過程:
阻值測試
不良品電阻阻值
良品電阻阻值
說明: 對樣品電阻的阻值進行測試,其中不良品電阻阻值為∞,良品電阻阻值為0.499MΩ。
SEM分析
說明: 對樣品電阻進行SEM分析,電阻本體表面有孔隙、凹坑。
開封后金相分析
說明: 對電阻脫膜后進行金相分析,電阻膜缺損。
EDS分析
說明: 電阻膜進行EDS檢測,電阻膜損傷位置K元素含量約占1.3%。
分析結果:通過阻值測試、SEM分析、脫膜后金相分析、EDS檢測,判斷引起電阻失效的原因:
1.電阻本體表面有孔隙、凹坑;
2.電阻脫膜后,檢出電阻膜有缺損;
3.電阻脫膜后EDS檢測電阻膜損傷位置發現K元素,K元素約占1.3%;
2.色環電阻因電阻膜腐蝕失效案例
色環電阻是在電阻封裝上(即電阻表面)涂上一定顏色的色環,來代表這個電阻的阻值。色環實際上是早期為了幫助人們分辨不同阻值而設定的標準。
以下是色環電阻中因電阻膜腐蝕造成的不良解析過程:
外觀檢測
說明: 對樣品進行外觀檢測,電阻電極位置有破損的現象。
阻值測試
說明: 對不良電阻進行阻值檢測,測試結果均顯示超規格。
開封后金相分析
說明: 對樣品進行脫膜后金相顯微鏡檢測,發現電阻膜存在缺損。
SEM分析
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說明: 對樣品進行SEM檢測,發現電阻膜存在損傷。
EDS分析
說明:損傷位置Cr占0.54%,Ni占0.8%,K元素,占0.03%
說明:未損傷位置,Cr占1.47%,Ni占1.58%
分析結果:
通過外觀、阻值、SEM、EDS等檢測,判斷引起電阻失效的原因:
① 未發現電阻內部有明顯的異常;
② 電阻膜有缺損,導致電阻值大或開路失效;
③ 電阻膜有損傷,且損傷位置發現O元素含量較高,還有部分K元素(K離子極易溶入水中,容易造成電阻膜電解);
失效機理
電阻膜腐蝕造成電阻失效的發生機理為:外部水汽通過表面樹脂保護層浸入到電阻膜層,在內部電場作用下,發生水解反應。電阻膜表面殘留的K離子、Na離子極易溶于水,加速了電阻膜的水解反應,致使電阻膜腐蝕失效。
基于此,為了減少這種失效情況的發生,我們建議從以下兩個方面入手:
一是從工藝入手,增加三防工藝,避免水汽侵蝕;
二是從選材切入,選用高可靠性的電阻材料。
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審核編輯黃宇
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