電子元器件的常見故障階段有哪些?
在早期故障階段,有缺陷的、受污染的或關鍵的電子元件將在此期間發生故障并暴露。這個階段很短。有的元器件幾天就會失效,提早淘汰。正常失效期是元器件正常工作的階段,也是元器件的使用壽命。本文收集整理了部分資料,希望對各位讀者有一定的參考價值。
大量類似元件的失效可分為三個階段:
1)早期失效期
新制造的電子設備,剛剛投入使用一段時間,稱為早期故障。早期故障的特點是故障率高,但隨著工作時間的增加而迅速下降。本節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;有的是元器件生產過程中工藝措施不當造成的。
一般來說,早期失效是隱藏在部件設計和制造中的潛在失效。在使用中會不斷變質,故障暴露就會導致故障。因此,元器件的早期失效對用戶的傷害是很大的。在整機生產過程中,對元器件進行老化篩選的主要目的是加速早期失效,使整機出廠前進入正常使用階段,早期篩選出失效元器件,保證整機的可靠運行。
2) 意外過期
電子元器件在早期失效后,進入偶然失效期。這個階段的特點是故障率低而穩定,是偶然的。這是組件的最佳工作階段。因使用壽命長,故又稱使用壽命。一個好的集成電路的意外故障可以超過一百萬小時。
這期間的失效原因可以看成是元器件在某一時刻積累的應力(指影響元器件功能的各種因素,如溫度、電壓、電流和機械應力等)超過了元器件的強度。對這些壓力的組件。一般有以下三種情況: 突然的機械沖擊或熱沖擊導致引線斷裂;大電流造成結的損壞;環境變化超出應用范圍,導致組件特性變化太大無法工作,甚至失效。
對于上述情況,電路設計應從最壞情況出發,考慮元器件參數可能變化的范圍,并考慮一些具體的措施,如散熱通風措施、抗電磁干擾措施等,以避免超出適用范圍的環境變化。
3)虧損失效期
元器件正常使用后,由于老化、損耗、磨損和疲勞,故障率隨工作時間的增加而增加。這個階段稱為損失失效期,也稱為晚期失效期。
損耗失效主要是由于材料的化學和物理變化引起的。例如,管內引線鍵合點表面長時間氧化,表面氧化增加電阻,導致過熱導致鍵合點開路;又如表面化學反應,改變電子空穴分布,產生反型層,形成導電通道,增加反向電流,使參數變差,導致器件失效。損耗失效是正常的自然規律,說明元器件已經達到額定使用壽命,為此采取的措施是定期更換。