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电子元器件的主要失效模式包括但不限于开路、短路、烧毁、爆炸、漏电、功能失效、电参数漂移、非稳定失效等。对于硬件工程师来讲电子元器件失效是个非常麻烦的事情,比如某个半导体器件外表完好但实际上已经半失效或者全失效会在硬件电路调试上花费大把的时间,有时甚至炸机。
硬件工程师调试爆炸现场所以掌握各类电子元器件的实效机理与特性是硬件工程师比不可少的知识。下面分类细叙一下各类电子元器件的失效模式与机理。电阻器失效模式与机理失效模式:各种失效的现象及其表现的形式。失效机理:是导致失效的物理、化学、热力学或其他过程。1、电阻器的主要失效模式与失效机理为1) 开路:主要失效机理为电阻膜烧毁或大面积脱落,基体断裂,引线帽与电阻体脱落。2) 阻值漂移超规范:电阻膜有缺陷或退化,基体有可动钠离子,保护涂层不良。3) 引线断裂:电阻体焊接工艺缺陷,焊点污染,引线机械应力损伤。4) 短路:银的迁移,电晕放电。2、失效模式占失效总比例表(1) 线绕电阻
失效模式 | 占失效总比例 |
开路 | 90% |
阻值漂移 | 2% |
引线断裂 | 7% |
其它 | 1% |
失效模式 | 占失效总比例 |
开路 | 49% |
阻值漂移 | 22% |
引线断裂 | 17% |
其它 | 7% |









电解液干涸的原因
电解液自然挥发
电解液的消耗
电解液自然挥发
电解液的挥发速度随温度的升高
电解液的挥发速度与电容器的密封质量有关,无论在高温还是在低温条件下都要有良好的密封性
电解液的消耗
漏电流所引起的电化学效应消耗电解液
铝电解电容器的寿命随漏电流增加而减少
漏电流随温度的升高而增加:25℃时漏电流仅仅是85℃时漏电流的不到十分之一漏电流随施加电压升高而增加:耐压为400V的铝电解电容器在额定电压下的漏电流大约是90%额定电压下的漏电流的5倍。6、电解液干涸的时间就是铝电解电容器的寿命
影响铝电解电容器寿命的的因素(温度1)根据铝电解电容器的电解液的不同,铝电解电容器的最高工作温度可分为:一般用途:85℃一般高温用途:105℃特殊高温用途:125℃汽车发动机舱:140~150℃影响铝电解电容器寿命的的因素(额定寿命小时数)按寿命小时数铝电解电容器可以分为:一般用途(常温,3年以内):1000小时一般用途(常温,希望比较长的时间):2000小时以上工业级:更长的寿命小时数影响铝电解电容器寿命的的因素(温度2)温度每升高10℃,寿命小时数减半影响铝电解电容器寿命的的因素(电解液)电解液的多与寡决定铝电解电容器的寿命影响铝电解电容器寿命的的因素(应用条件)高温缩短铝电解电容器寿命高纹波电流缩短铝电解电容器寿命工作电压过高缩短铝电解电容器寿命7、影响铝电解电容器寿命的参数与应用条件



在不同的电压与温度条件下的铝电解电容器寿命不同








- a.焊盘两端应对称设计,避免大小不一,否则两端的熔融时间和润湿力会不同
- b.焊合的长度在0.3mm以上(即片感的金属端头和焊盘的重合长度)
- c.焊盘余地的长度尽量小,一般不超过0.5mm。
- d.焊盘的本身宽度不宜太宽,其合理宽度和MLCI宽度相比,不宜超过0.25mm





- ① 压焊丝端头或压焊点沾污腐蚀造成压焊点脱落或腐蚀开路。
- ② 外压焊点下的金层附着不牢或发生金铝合金,造成压焊点脱落。
- ③ 压焊点过压焊,使压焊丝颈部断开造成开路失效。
- ④ 压焊丝弧度不够,与芯片表面夹角太小,容易与硅片棱或与键合丝下的金属化铝线相碰,造成器件失效。
(4) 芯片键合问题最常见的是芯片粘结的焊料太少、焊料氧化、烧结温度过低等引起的开路现象。芯片键合不好,焊料氧化发黑,导致芯片在"磁成形"时受到机械应力作用后从底座抬起分离,造成开路失效。(5) 封装问题封装问题引起的失效有以下几类。
- ① 封装不好,管壳漏气,使水汽或腐蚀性物质进入管壳内部,引起压焊丝和金属化腐蚀。
- ② 管壳存在缺陷,使管腿开路、短路失效。
- ③ 内涂料龟裂、折断键合铝丝,造成器件开路或瞬时开路失效。这种失效现象往往发生在器件进行高、低温试验时。
(6) 体内缺陷半导体器件体内存在缺陷也可引起器件的结特性变差而失效,但这种失效形式并不多见,而经常出现的是体内缺陷引起器件二次击穿耐量和闩锁阈值电压降低而造成烧毁。内容来源:玩转单片机
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