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电子元器件的常见故障阶段有哪些?

时间:2023-01-09 阅读:

在早期故障阶段,有缺陷的、受污染的或关键的电子元件将在此期间发生故障并暴露。这个阶段很短。有的元器件几天就会失效,提早淘汰。正常失效期是元器件正常工作的阶段,也是元器件的使用寿命。本文收集整理了部分资料,希望对各位读者有一定的参考价值。

大量类似元件的失效可分为三个阶段:

1)早期失效期

新制造的电子设备,刚刚投入使用一段时间,称为早期故障。早期故障的特点是故障率高,但随着工作时间的增加而迅速下降。本节中的部分故障原因是由于制造器件的原材料存在缺陷造成的;有的是元器件生产过程中工艺措施不当造成的。

一般来说,早期失效是隐藏在部件设计和制造中的潜在失效。在使用中会不断变质,故障暴露就会导致故障。因此,元器件的早期失效对用户的伤害是很大的。在整机生产过程中,对元器件进行老化筛选的主要目的是加速早期失效,使整机出厂前进入正常使用阶段,早期筛选出失效元器件,保证整机的可靠运行。

2) 意外过期

电子元器件在早期失效后,进入偶然失效期。这个阶段的特点是故障率低而稳定,是偶然的。这是组件的最佳工作阶段。因使用寿命长,故又称使用寿命。一个好的集成电路的意外故障可以超过一百万小时。

这期间的失效原因可以看成是元器件在某一时刻积累的应力(指影响元器件功能的各种因素,如温度、电压、电流和机械应力等)超过了元器件的强度。对这些压力的组件。一般有以下三种情况: 突然的机械冲击或热冲击导致引线断裂;大电流造成结的损坏;环境变化超出应用范围,导致组件特性变化太大无法工作,甚至失效。

对于上述情况,电路设计应从最坏情况出发,考虑元器件参数可能变化的范围,并考虑一些具体的措施,如散热通风措施、抗电磁干扰措施等,以避免超出适用范围的环境变化。

3)亏损失效期

元器件正常使用后,由于老化、损耗、磨损和疲劳,故障率随工作时间的增加而增加。这个阶段称为损失失效期,也称为晚期失效期。

损耗失效主要是由于材料的化学和物理变化引起的。例如,管内引线键合点表面长时间氧化,表面氧化增加电阻,导致过热导致键合点开路;又如表面化学反应,改变电子空穴分布,产生反型层,形成导电通道,增加反向电流,使参数变差,导致器件失效。损耗失效是正常的自然规律,说明元器件已经达到额定使用寿命,为此采取的措施是定期更换。