Feilmodus: ulike feilfenomener og deres manifestasjoner.
Feilmekanisme: Det er den fysiske, kjemiske, termodynamiske eller andre prosessen som fører til svikt.
1. De viktigste feilmodusene og feilmekanismene til motstander er
1) Åpen krets: Hovedsviktmekanismen er at resistivfilmen er brent ut eller faller av i et stort område, substratet er ødelagt, og blyhetten og motstandslegemet faller av.
2) Motstandsdriften er utenfor spesifikasjonen: resistivfilmen er defekt eller degradert, substratet har bevegelige natriumioner, og det beskyttende belegget er ikke bra.
3) Brudd på blytråd: sveiseprosessfeil av motstandslegeme, loddefugeforurensning, blytråd mekanisk stressskade.
4) Kortslutning: migrasjon av sølv, koronautslipp.
2. Tabell over andelen feilmodi i totale feil
3. Analyse av feilmekanisme
Sviktmekanismen for motstander er mangefasettert, og ulike fysiske og kjemiske prosesser som oppstår under arbeidsforhold eller miljøforhold er årsakene til motstands aldring.
(1) Strukturelle endringer av ledende materialer
Det ledende filmlaget til den tynne filmmotstanden oppnås vanligvis ved dampavsetning, og det er en amorf struktur til en viss grad. Fra et termodynamisk synspunkt har amorfe strukturer en tendens til å krystallisere. Under arbeidsforhold eller miljøforhold har den amorfe strukturen i det ledende filmlaget en tendens til å krystallisere med en viss hastighet, det vil si at den indre strukturen til det ledende materialet har en tendens til å være tett, noe som ofte kan føre til en reduksjon i motstandsverdien. Krystalliseringshastigheten øker med økende temperatur.
Motstandsledningen eller motstandsfilmen vil bli utsatt for mekanisk stress under forberedelsesprosessen, og dens indre struktur vil bli forvrengt. Jo mindre tråddiameteren eller jo tynnere filmen er, desto mer signifikant er stresseffekten. Generelt kan varmebehandling brukes til å eliminere indre stress. Resterende indre stress kan gradvis elimineres under langvarig bruk, og motstanden til motstanden kan endres tilsvarende.
Både krystalliseringsprosessen og den interne stressfjerningsprosessen bremser med tidens gang, men det er umulig å avslutte under bruk av motstanden. Det kan vurderes at disse to prosessene fortsetter med omtrent konstant hastighet i motstandsperioden. Motstandsendringen knyttet til dem står for omtrent noen få tusendeler av den opprinnelige motstandsverdien.
Høy temperatur aldring av elektrisk belastning: I alle fall vil elektrisk belastning akselerere aldringsprosessen av motstander, og effekten av elektrisk belastning på å akselerere aldring av motstander er mer signifikant enn for økt temperatur. Årsaken er temperaturen på kontaktdelen av motstandslegemet og blyhetten. Økningen overstiger den gjennomsnittlige temperaturøkningen til motstanden. Vanligvis forkortes levetiden med halvparten for hver 10 °C temperaturøkning. Hvis overbelastningen fører til at motstandens temperaturstigning overskrider den nominelle belastningen med 50 °C, er motstandens levetid bare 1/32 av livet under normale forhold. Den kan bestå den akselererte livstesten på mindre enn fire måneder for å vurdere motstandens arbeidsstabilitet i løpet av 10 år.
DC last-elektrolyse: under DC belastning, elektrolyse får motstanden til å alder. Elektrolyse oppstår i sporet av den rillede motstanden, og alkaliske metallioner som finnes i motstandsmatrisen, er forskjøvet i det elektriske feltet mellom sporene for å generere ionstrøm. Når fuktighet er til stede, blir elektrolyseprosessen mer alvorlig. Hvis den resistive filmen er en karbonfilm eller en metallfilm, er det hovedsakelig elektrolytisk oksidasjon; Hvis resistivfilmen er en metalloksidfilm, er det hovedsakelig elektrolytisk reduksjon. For tynnfilmmotstander med høy motstand kan effekten av elektrolyse øke motstanden, og filmskader kan oppstå langs siden av sporspiralen. Å gjennomføre en DC-belastningstest i et hot flash-miljø kan grundig vurdere motstanden mot oksidasjon eller reduksjon av motstandsbasematerialet og filmen, samt fuktmotstanden til beskyttelseslaget.
(2), vulkanisering
Etter at en rekke feltinstrumenter ble brukt i et kjemisk anlegg i ett år, sviktet instrumentene etter hverandre. Etter analyse er det funnet at motstandsverdien til den tykke filmbrikkemotstanden som brukes i måleren, har blitt større, og til og med blir en åpen krets. Når den mislykkede motstanden observeres under et mikroskop, kan det bli funnet at svart krystallinsk materiale vises på kanten av motstandselektroden. Videre analyse av sammensetningen avslører at det svarte materialet er sølvsulfidkrystaller. Det viste seg at motstanden ble korrodert av svovel fra luften.
(3) Gass adsorpsjon og desorpsjon
Den resistive filmen av filmmotstandere på korngrensen, eller de ledende partiklene og bindemiddeldelen, kan alltid adsorbere en svært liten mengde gass. De danner mellomlaget mellom krystallkornene og hindrer kontakten mellom de ledende partiklene, og påvirker dermed åpenbart motstanden.
Den syntetiske filmmotstanden er laget under normalt trykk. Når du arbeider i vakuum eller lavt trykk, er den avsorberte delen festet til gass, noe som forbedrer kontakten mellom ledende partikler og reduserer motstandsverdien. På samme måte, når de termisk nedbrytbare karbonfilmmotstandene som er laget i vakuumarbeid direkte under normale miljøforhold, vil de absorbere noe gass på grunn av økningen i lufttrykket, noe som øker motstandsverdien. Hvis det uengraverte halvfabrikaten er forhåndsinnstilt under normalt trykk i en passende tid, vil motstandsstabiliteten til den ferdige motstanden bli forbedret.
Temperatur og lufttrykk er de viktigste miljøfaktorene som påvirker gass adsorpsjon og desorpsjon. For fysisk adsorpsjon kan kjøling øke likevekts adsorpsjonskapasiteten, mens oppvarming er det motsatte. Som gass adsorpsjon og desorpsjon oppstår på overflaten av motstanden. Derfor er virkningen på filmmotstander mer betydelig. Motstandsendringen kan nå 1%~ 2%.
(4) Oksidasjon
Oksidasjon er en langsiktig faktor (forskjellig fra adsorpsjon). Oksidasjonsprosessen starter fra motstandens overflate og blir gradvis dypere inn i interiøret. Bortsett fra edle metall- og legeringsfilmmotstander, påvirkes motstander av andre materialer av oksygen i luften. Resultatet av oksidasjon er en økning i motstand. Jo tynnere den resistive filmen er, jo tydeligere er effekten av oksidasjon.
Det grunnleggende tiltaket for å forhindre oksidasjon er å forsegle (metall, keramikk, glass og andre uorganiske materialer). Belegg eller potting med organiske materialer (plast, harpikser, etc.) kan ikke helt forhindre at beskyttelseslaget gjennomsyrer fuktighet eller luft. Selv om det kan forsinke oksidasjon eller adsorbgass, vil det også bringe noen nye ideer relatert til det organiske beskyttende laget. Aldrende faktorer.
(5) Påvirkning av organisk beskyttende lag
Under dannelsen av det organiske beskyttende laget frigjøres kondenspolymeriseringselektatorer eller løsningsmiddeldamp. Varmebehandlingsprosessen får en del av volatilene til å spre seg inn i motstanden, noe som får motstanden til å stige. Selv om denne prosessen kan vare i 1 til 2 år, er tiden for å påvirke motstanden betydelig ca 2 til 8 måneder. For å sikre stabiliteten til motstanden til det ferdige produktet, er det mer hensiktsmessig å forlate produktet på lageret i en periode før du forlater fabrikken.
(6) Mekanisk skade
Påliteligheten til motstanden avhenger i stor grad av motstandens mekaniske egenskaper. Motstandslegemer, blyhetter og blyledninger skal alle ha tilstrekkelig mekanisk styrke. Defekter i matrisen, skader på blyhetten eller blybrudd kan alle føre til motstandssvikt.