電子元器件失效可能導(dǎo)致電路功能異常，甚至整機損毀，耗費大量調(diào)試時間。部分半導(dǎo)體器件存在外表完好但性能劣化的“軟失效”，進(jìn)一步增加了問題定位的難度。

電阻器失效

1. 開路失效：

最常見故障。由過電流沖擊導(dǎo)致，具體表現(xiàn)為電阻膜燒毀或脫落、基體斷裂、引線帽與電阻體脫離。

2.阻值漂移：隱蔽性失效。源于電阻膜缺陷或退化、基體中可動離子影響、保護(hù)涂層不良，導(dǎo)致阻值超出規(guī)范，電路性能逐步劣化。

3.引線斷裂：多由工藝缺陷引起，如焊接不良、焊點污染或機械損傷，在溫度循環(huán)與機械振動下加劇。

4.短路故障：相對少見但危害大。銀遷移或電暈放電可能在電阻內(nèi)部形成導(dǎo)電路徑。

5.失效機理：

薄膜電阻的導(dǎo)電膜存在結(jié)晶化趨勢，導(dǎo)致阻值緩慢下降。

制備過程中的機械應(yīng)力釋放會引起阻值變化。

電負(fù)荷下，引線帽接觸點溫升顯著，加速老化。經(jīng)驗表明，溫度每升高10℃，壽命減半。

環(huán)境因素（如化工環(huán)境中的硫）會腐蝕電極，導(dǎo)致阻值增大或開路。

電解電容失效

1. 耗盡失效：

主要壽命終結(jié)形式。電解液揮發(fā)導(dǎo)致有效極板面積減小，電容量下降至初始值80%以下即判定失效。

2.壓力釋放裝置動作：

安全機制。內(nèi)部電化學(xué)產(chǎn)氣或高溫沸騰導(dǎo)致氣壓升高，觸發(fā)裝置泄壓，防止爆炸。

3.瞬時超溫：

致命打擊。高溫使電解液受排擠，等效串聯(lián)電阻急劇增加，造成永久損傷。芯包溫度每降低10℃，壽命約延長一倍。

4.瞬時過電壓：

主要殺手之一。如上電瞬間電感儲能釋放至電容，需選用耐瞬時過電壓性能好的器件。

5.壽命影響因素：

• 溫度：最關(guān)鍵因素，每升高10℃，壽命減半。
• 工作電壓與紋波電流：直接加速電解液消耗，與高溫協(xié)同作用將大幅縮短壽命。
  
  

電感失效

耐焊性是片式電感的重要指標(biāo)。回流焊溫度超過電感材料的居里溫度時會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，導(dǎo)致感量上升。小批量手工焊時電路性能合格，而大批量貼片時性能下降，往往是片感耐焊性不足所致。

1.磁芯問題：

磁芯加工應(yīng)力未釋放、內(nèi)部雜質(zhì)、材料不均或燒結(jié)裂紋，導(dǎo)致磁導(dǎo)率變化和電感量偏差。

2.耐焊性不足：

回流焊溫度超過材料居里溫度導(dǎo)致退磁，引起感量上升。

3.可焊性不良：

端頭氧化（由高溫、潮濕、保存過長等引起）或鍍鎳層太薄導(dǎo)致“吃銀”現(xiàn)象，影響焊接。

4.焊接工藝問題：

• 內(nèi)應(yīng)力可能導(dǎo)致“立碑效應(yīng)”。
• 焊盤設(shè)計不當(dāng)引起焊接應(yīng)力集中。
• 貼片偏移導(dǎo)致焊接不良。

焊盤設(shè)計不當(dāng)

5.上機開路：

成因包括虛焊、電流過載燒毀、焊接熱應(yīng)力使內(nèi)部開路隱患擴大。

6.磁體破損：

因瓷體強度不足或附著力差，在回流焊熱沖擊或外力下破損。

半導(dǎo)體器件失效

1.過電應(yīng)力損傷：

測試、安裝、運行中各階段的電浪涌（如電源浪涌、烙鐵漏電、感應(yīng)浪涌）導(dǎo)致器件損壞。

2.靜電損傷：

電壓高、瞬間電流大，多發(fā)生于非加電過程，造成PN結(jié)擊穿、金屬化燒毀等潛在損傷。金鑒實驗室在進(jìn)行失效分析時，嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)操作，確保每一個測試環(huán)節(jié)都精準(zhǔn)無誤地符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.器件選型不當(dāng)：

設(shè)計階段因?qū)?shù)理解不足，使器件在實際應(yīng)用中無法滿足電路要求而失效。

4.器件固有缺陷：

• 表面問題：二氧化硅層內(nèi)可動離子導(dǎo)致?lián)舸╇妷合陆?、漏電流增大?/li>
• 金屬化問題：臺階斷鋁、鋁腐蝕、金屬膜劃傷。
• 鍵合問題：壓焊點污染、金層附著不牢、過壓焊。
• 芯片鍵合問題：焊料不足、氧化或燒結(jié)溫度過低。
• 封裝問題：管殼漏氣、管腿故障、內(nèi)涂料龜裂。
• 體內(nèi)缺陷：降低二次擊穿耐量和閂鎖閾值。

結(jié)語

電子元器件的主要失效模式包括但不限于開路、短路、燒毀、爆炸、漏電、功能失效、電參數(shù)漂移、非穩(wěn)定失效等。深入了解各類元器件的失效模式與機理，不僅有助于快速定位和解決現(xiàn)有問題，更能在設(shè)計階段規(guī)避潛在風(fēng)險，提高產(chǎn)品可靠性和壽命。