電子元器件失效原因和常見檢測方法

電子元件是指在工廠生產(chǎn)加工時不改變分子成分的成品，通常由多個零件組成。電子元器件的家族非常廣泛和龐大，包括復雜的電阻、繼電器、電容器、變壓器、電位器、電子管、散熱器、機電元件、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，本文將重點講解它們的失效原因和常見檢測方法。

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，由電阻器失效導致電子設(shè)備故障的比率比較高，據(jù)統(tǒng)計約占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、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、簧片應力松弛、滑動接點偏離軌道或?qū)щ妼印C械裝配不當，又或很大的機械負荷（如碰撞、跌落等）導致接觸簧片變形等。

（8）導電層或接觸軌道因氧化、污染，而在接觸處形成各種不導電的膜層。

2、電容器類

電容器，也稱作“電容量”是一種容納電荷的器件，屬于儲能元件。電容器的最簡單結(jié)構(gòu)可由兩個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、工作應力等諸因素等有密切關(guān)系。而導致這些故障的主要原因如下：

（1）擊穿。介質(zhì)中存在疵點、缺陷、雜質(zhì)或?qū)щ婋x子；介質(zhì)材料的老化；電介質(zhì)的電化學擊穿；在高濕度或低氣壓環(huán)境下極間邊緣飛??；在機械應力作用下電介質(zhì)瞬時短路；金屬離子遷移形成導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；電解電容器陽極引出箔被腐蝕斷（或機械折斷）；引出線與電極接觸點氧化層而造成低電平開路；引出線與電極接觸不良或絕緣；電解電容器陽極引出金屬箔因腐蝕而導致開路；工作電解質(zhì)的干涸或凍結(jié)；在機械應力作用下電解質(zhì)和電介質(zhì)之間的瞬時開路等。

（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；殘余應力存在和變化；表面污染；材料的金屬化電極的自愈效應；工作電解質(zhì)的揮發(fā)和變稠；電極的電解腐蝕或化學腐蝕；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，又會促使電場強度下降，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的原理進行工作的器件，是一種儲能元件，能把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿?，并在磁場中儲存能量?/p>

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，吸合將變得困難，電感線圈的動作時間長，電感線圈承受起動強電流的時間變長，更加使電感線圈發(fā)熱，同時使吸力更明顯欠缺，吸合更加困難，直至不能吸合。電感線圈高溫下工作，導致電阻增大，電流也將變得非常的大。

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

（4）生產(chǎn)過程中控制不嚴或失控;在生產(chǎn)時，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；在繞線機在生產(chǎn)的時候，繞線漲力不能太松，也不能太緊，否則將使漆包線拉長，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，最終將有可能會把整個線圈燒毀。 

（7）人為原因部分；當使用者對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，對電感線圈的檢查不仔細，造成電感線圈混入了其他的雜質(zhì)，運行維護不到位，沒有嚴格執(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，重來未進行過日常的常規(guī)維護與污垢處理，導致電感線圈的散熱條件變差而燒毀。

4、變壓器類

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

現(xiàn)在的技術(shù)來說，視變壓器型號而定影響最大的因素有2個：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，因為變壓器長年累月運行在較惡劣的環(huán)境中，在電、熱、化學、電動力的作用下，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

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

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