阻容元件失效机理浅析

    阻容元件的失效是在正常或非正常条件下，由广义的应力作用,使其材料发生物理和化学变化，导致电参数恶化和元件完全失效。广义的应力大致可分为两类:-类为产品完成元件功能所承受的应力，即工作应力，如额定电流、电压、工作频率等;另一类为加在产品上的环境应力，如温度、湿度、气压、辐射、霉菌、盐雾、振动和冲击等(这些都是导致失效的因素)。除应力外，因时间因素常与寿命有着深刻的联系，也与阻容元件的失效密切相关。现将阻容元件的失效机理分述于下:

(1)电流过载
    工作于交流场合元件的电流不允许超过额定值。高频高压下元件的这种限制更为严格。工作于直流场合的元件所能承受的交流分量(即波纹电流)的幅值也不允许超过额定值。否则将会导致元件过热并可能加速元件内部发生的化学和电化学过程。最后导致元件失效。

(2)电压过载
    元件.上施加的电压不得超过额定工作电压。工作于直流电压的元件，当承受一定交流电压时应保证交流电压的幅值与直流电压之和不得超过额定直流工作电压(对于电容器还要求交流电压只占很小一.部分)。电压过载将导致电容器发生电晕、介质击穿、绝缘电阻下降;电阻器功率过荷、击穿等现象,最后导致失效。

(3)湿度的影响
    元件材料会不同程度地吸收潮气，金属及湿后腐蚀性增大。若湿气中含盐份,则腐蚀更加迅速。另外,电容器表面吸湿后形成水膜并使表面存在的杂质作为电解质形成导电通路，引起电容器介电强度、电晕电压绝缘电阻下降，损耗增大,并产生交量漂移;电阻器表面吸潮后阻值发生变化，对高阻值电阻器的这种影响更大。若湿气进人元件内部,则性能严重恶化，甚至导致元件早期失效。

(4)温度的影响
    温度升高而过热时,元件的可靠性显著下降。高温将导致容量或阻值变化.元件可焊性变坏，电容器发生介电强度、电晕电压、绝缘电阻下降等,元件寿命缩短。温升还会加速化学和电化学反应,使材料性能恶化而引起元件失效。低温也能使些元件性能恶化,如阻容元件的覆盖保护层会因低温而硬化开裂,失去保护作用;铝电解电容器的电解液的理化性能因低温而发生改变等。

(5)低气压的影响
    随着气压降低,阻容元件的击穿电压降低,电容器高压飞弧增加,电晕现象产生的臭氧或一些氮化物、硫化物会对金属和有机材料造成浸蚀。湿气存在时，这种危害将加重。

(6) 辐射的影响
    粒子辐射(中子流)和电磁波辐射(r射线)会导致元件的介质材料、电阻材料的性能恶化。多数实验表明，辐射对材料性能的破坏与材料吸收的辐射剂量有关。介质材料抵卸辐射影响的能力,由强至弱依次为无机介质有机介质、纸和油浸纸。

(7)振动和冲击的影响
    当设备或元件遇到加速度、速度或位移的突然或急剧变化时，元件就会受到冲击力的作用;受到振动源的影响时,它们也会发生振动。装配不当的元件在受到冲击或振动时会发生性能参数变化;靠压力接触的部位会引起间断性开路甚至开路;也有可能引起引线断裂而使元件失效等。

    引起元件失效的因素很多(如还有引出不良造成的低电平开路;工艺不良造成的包封层与元件主体的线膨胀系数不一致、包封层开裂及带人的工艺杂质;烧渗银电极的银迁移;原材料质量问题等),但多以疲劳、破损、氧化、腐蚀等形式之一或多种兼有的形式表现出来。所以,在失效模式分析中,要根据试验项目和结果,并结合现场调查给以确定。