電子元器件失效原因和常見檢測(cè)方法

電子元件是指在工廠生產(chǎn)加工時(shí)不改變分子成分的成品，通常由多個(gè)零件組成。電子元器件的家族非常廣泛和龐大，包括復(fù)雜的電阻、繼電器、電容器、變壓器、電位器、電子管、散熱器、機(jī)電元件、電位器、連接器等。在電子電路中，人們最常接觸的電阻器、電容器、電感和變壓器類，因其重要性，本文將重點(diǎn)講解它們的失效原因和常見檢測(cè)方法。

1、電阻器類

電阻器顧名思義是可以在電路中起到限流的作用，其次電阻器還可以電流的熱效應(yīng)來發(fā)熱，在日常生活中一般直接稱為電阻，是一種耗能元件。我們常用到的燈泡，電熱絲等均可表示為電阻。

電阻在電子設(shè)備中使用的數(shù)量很大，由電阻器失效導(dǎo)致電子設(shè)備故障的比率比較高，據(jù)統(tǒng)計(jì)約占15% 。電阻器的失效模式和原因與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、工藝特點(diǎn)、使用條件等有密切關(guān)系，電阻器失效有以下四類：

（1）引線斷裂、基體缺陷、膜層均勻性差、膜層刻槽缺陷、膜材料與引線端接觸不良、膜與基體污染等。

（2）電阻膜不均勻、電阻膜破裂、引線不牢、電阻膜分解、銀遷移、電阻膜氧化物還原、靜電荷作用、引線斷裂、電暈放電等。

（3）接觸不良、電流腐蝕、引線不牢、線材絕緣不好、焊點(diǎn)熔解等。

（4）接觸不良、焊接不良、接觸簧片破裂或引線脫落、雜質(zhì)污染、環(huán)氧膠不好、軸傾斜等。

（5）散熱不良，過分潮濕或制造時(shí)產(chǎn)生缺陷等原因造成的燒壞

（6）電路不正常，如短路、過載等原因所引起電阻燒壞。

（7）接觸壓力太小、簧片應(yīng)力松弛、滑動(dòng)接點(diǎn)偏離軌道或?qū)щ妼?、機(jī)械裝配不當(dāng)，又或很大的機(jī)械負(fù)荷（如碰撞、跌落等）導(dǎo)致接觸簧片變形等。

（8）導(dǎo)電層或接觸軌道因氧化、污染，而在接觸處形成各種不導(dǎo)電的膜層。

2、電容器類

電容器，也稱作“電容量”是一種容納電荷的器件，屬于儲(chǔ)能元件。電容器的最簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)可由兩個(gè)相互靠近的金屬板中間夾一層絕緣介質(zhì)組成，所以電容類型主要是由電極和絕緣介質(zhì)決定的。

電容器常見的故障現(xiàn)象主要有擊穿、開路、電參數(shù)退化、電解液泄漏及機(jī)械損壞等，與材料的種類、結(jié)構(gòu)的差異、制造工藝及環(huán)境條件、工作應(yīng)力等諸因素等有密切關(guān)系。而導(dǎo)致這些故障的主要原因如下：

（1）擊穿。介質(zhì)中存在疵點(diǎn)、缺陷、雜質(zhì)或?qū)щ婋x子；介質(zhì)材料的老化；電介質(zhì)的電化學(xué)擊穿；在高濕度或低氣壓環(huán)境下極間邊緣飛??；在機(jī)械應(yīng)力作用下電介質(zhì)瞬時(shí)短路；金屬離子遷移形成導(dǎo)電溝道或邊緣飛弧放電；介質(zhì)材料內(nèi)部氣隙擊穿造成介質(zhì)電擊穿；介質(zhì)在制造過程中機(jī)械損傷；介質(zhì)材料分子結(jié)構(gòu)的改變以及外加電壓高于額定值等。

（2）開路。擊穿引起電極和引線絕緣；電解電容器陽(yáng)極引出箔被腐蝕斷（或機(jī)械折斷）；引出線與電極接觸點(diǎn)氧化層而造成低電平開路；引出線與電極接觸不良或絕緣；電解電容器陽(yáng)極引出金屬箔因腐蝕而導(dǎo)致開路；工作電解質(zhì)的干涸或凍結(jié)；在機(jī)械應(yīng)力作用下電解質(zhì)和電介質(zhì)之間的瞬時(shí)開路等。

（3）電參數(shù)退化。潮濕與電介質(zhì)老化與熱分解；電極材料的金屬離子遷移；殘余應(yīng)力存在和變化；表面污染；材料的金屬化電極的自愈效應(yīng)；工作電解質(zhì)的揮發(fā)和變稠；電極的電解腐蝕或化學(xué)腐蝕；引線和電極接觸電阻增加；雜質(zhì)和有害離子的影響。

（4）電路中的溫度應(yīng)力促使表面氧化、加快老化的影響程度、加速電參數(shù)退化，又會(huì)促使電場(chǎng)強(qiáng)度下降，加速介質(zhì)擊穿的早日到來。

3、電感線圈類

電感線圈是利用電磁感應(yīng)的原理進(jìn)行工作的器件，是一種儲(chǔ)能元件，能把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能，并在磁場(chǎng)中儲(chǔ)存能量。

電感線圈燒壞的原因可以說是非常的很多，我們可以從以下因素來考慮預(yù)防：

（1）漆包線的質(zhì)量問題，廠家為了為了降低生產(chǎn)的成本，而使用了耐溫在130℃~150℃以下的漆包線。

（2）電感線圈吸力之間的反力配合問題；電壓低時(shí)，吸合將變得困難，電感線圈的動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，電感線圈承受起動(dòng)強(qiáng)電流的時(shí)間變長(zhǎng)，更加使電感線圈發(fā)熱，同時(shí)使吸力更明顯欠缺，吸合更加困難，直至不能吸合。電感線圈高溫下工作，導(dǎo)致電阻增大，電流也將變得非常的大。

（3）產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工作電壓范圍不夠?qū)挘妷阂坏┨?0%~85%就有可能會(huì)出現(xiàn)熱態(tài)不能吸合情況，當(dāng)電壓高于120%時(shí)，電感線圈就容易過熱。

（4）生產(chǎn)過程中控制不嚴(yán)或失控;在生產(chǎn)時(shí)，電感線圈的繞組內(nèi)層部分浸漆不夠透，干燥得不徹底，容易引起繞組引線接頭的焊接不良、絕緣不完整導(dǎo)致匝間、層間短路，而失去絕緣性。

（5）電感線圈繞制工藝存在不足；在繞線機(jī)在生產(chǎn)的時(shí)候，繞線漲力不能太松，也不能太緊，否則將使漆包線拉長(zhǎng)，造成局部的絕緣耐壓降低。

（6）在使用途中電感線圈的絕緣部分損壞或機(jī)械損傷，造成了電感線圈匝間短路或者是碰地，那么電感線圈中就產(chǎn)生很大的短路電流，使溫度激劇上升，并將熱量傳遞到鄰近線匝，最終將有可能會(huì)把整個(gè)線圈燒毀。 

（7）人為原因部分；當(dāng)使用者對(duì)無電感線圈的使用不熟悉，經(jīng)常出現(xiàn)調(diào)壓不正確；安裝工藝差，對(duì)電感線圈的檢查不仔細(xì)，造成電感線圈混入了其他的雜質(zhì)，運(yùn)行維護(hù)不到位，沒有嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的使用技術(shù)，多數(shù)電感線圈從安裝到燒毀的這段期間，重來未進(jìn)行過日常的常規(guī)維護(hù)與污垢處理，導(dǎo)致電感線圈的散熱條件變差而燒毀。

4、變壓器類

變壓器是運(yùn)用了電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和磁芯，一般來說變壓器有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組。

現(xiàn)在的技術(shù)來說，視變壓器型號(hào)而定影響最大的因素有2個(gè)：使用絕緣材質(zhì)和溫度。

（1）使用材質(zhì)

變壓器所使用的絕緣材質(zhì)必須符合耐高溫防水抗氧化，因?yàn)樽儔浩鏖L(zhǎng)年累月運(yùn)行在較惡劣的環(huán)境中，在電、熱、化學(xué)、電動(dòng)力的作用下，絕緣材料容易超過某一定極限以后逐漸失去原有的機(jī)械性能和絕緣性能而逐漸老化，所以可以說變壓器的基礎(chǔ)壽命在一定意義上可以說就是絕緣材料的耐高溫防水抗氧化所決定。

（2）溫度

?實(shí)踐和研究表明，變壓器的工作溫度與壽命的關(guān)系有一個(gè)8℃定則：變壓器在超過溫升限值的情況下長(zhǎng)期運(yùn)行，每升高8℃，變壓器的使用壽命縮短一半。

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