Faalmodus: verschillende faalverschijnselen en hun manifestaties.
Faalmechanisme: Het is het fysische, chemische, thermodynamische of andere proces dat tot mislukking leidt.
1. De belangrijkste storingsmodi en faalmechanismen van weerstanden zijn
1) Open kring: Het belangrijkste mislukkingsmechanisme is dat de resistieve film uitgebrand is of in een groot gebied valt, het substraat wordt gebroken, en de lood glb en het weerstandslichaam vallen weg.
2) De weerstandsdrift is voorbij specificatie: de weerstandsfilm is gebrekkig of verslechterd, het substraat heeft beweegbare natriumionen, en de beschermende laag is niet goed.
3) Looddraadbreuk: lasprocesdefecten van weerstandslichaam, soldeerverbindingsvervuiling, mechanische spanningsschade van looddraad.
4) Kortsluiting: migratie van zilver, corona-afscheiding.
2. Tabel van het aandeel storingsmodi in totale storingen
3. Analyse van storingsmechanismen
Het faalmechanisme van weerstanden is veelzijdig en verschillende fysische en chemische processen die plaatsvinden onder werkomstandigheden of omgevingsomstandigheden zijn de oorzaken van weerstandsveroudering.
(1) Structurele veranderingen van geleidende materialen
De geleidende filmlaag van de dunne filmweerstand wordt over het algemeen verkregen door dampafzetting en er is tot op zekere hoogte een amorfe structuur. Vanuit thermodynamisch oogpunt hebben amorfe structuren de neiging om te kristalliseren. Onder werkomstandigheden of omgevingsomstandigheden heeft de amorfe structuur in de geleidende filmlaag de neiging om met een bepaalde snelheid te kristalliseren, dat wil zeggen dat de interne structuur van het geleidende materiaal de neiging heeft dicht te zijn, wat vaak een afname van de weerstandswaarde kan veroorzaken. De snelheid van kristallisatie neemt toe met toenemende temperatuur.
De weerstandsdraad of de weerstandsfolie zal tijdens het bereidingsproces worden blootgesteld aan mechanische belasting en de interne structuur ervan zal worden vervormd. Hoe kleiner de draaddiameter of hoe dunner de film, hoe groter het stress-effect. Over het algemeen kan warmtebehandeling worden gebruikt om interne stress te elimineren. Resterende interne stress kan geleidelijk worden geëlimineerd tijdens langdurig gebruik en de weerstand van de weerstand kan dienovereenkomstig veranderen.
Zowel het kristallisatieproces als het interne stressverwijderingsproces vertragen met het verstrijken van de tijd, maar het is onmogelijk om te beëindigen tijdens het gebruik van de weerstand. Er kan van worden uitgegaan dat deze twee processen tijdens de werkperiode van de weerstand met een ongeveer constante snelheid verlopen. De weerstandsverandering die daarmee gepaard gaat, is goed voor ongeveer een paar duizendsten van de oorspronkelijke weerstandswaarde.
Hoge temperatuur veroudering van elektrische belasting: In ieder geval zal elektrische belasting het verouderingsproces van weerstanden versnellen, en het effect van elektrische belasting op het versnellen van de veroudering van weerstanden is belangrijker dan dat van verhoogde temperatuur. De reden is de temperatuur van het contactgedeelte van het weerstandslichaam en de loodkap. De stijging overschrijdt de gemiddelde temperatuurstijging van de weerstand. Over het algemeen wordt de levensduur met de helft verkort voor elke temperatuurstijging van 10 °C. Als de overbelasting ervoor zorgt dat de temperatuurstijging van de weerstand de nominale belasting met 50 °C overschrijdt, is de levensduur van de weerstand slechts 1/32 van de levensduur onder normale omstandigheden. Het kan de versnelde levenstest van minder dan vier maanden doorstaan om de werkstabiliteit van de weerstand gedurende 10 jaar te beoordelen.
DC-belasting-elektrolyse: onder DC-belasting zorgt elektrolyse ervoor dat de weerstand veroudert. Elektrolyse vindt plaats in de groef van de gegroefde weerstand en de alkalimetaalionen in de weerstandsmatrix worden in het elektrische veld tussen de groeven verplaatst om ionenstroom te genereren. Wanneer vocht aanwezig is, wordt het elektrolyseproces ernstiger. Als de resistieve film een koolstoffilm of een metaalfilm is, is het voornamelijk elektrolytische oxidatie; als de resistieve film een metaaloxidefilm is, is het voornamelijk elektrolytische reductie. Voor dunnefilmweerstanden met hoge weerstand kan het effect van elektrolyse de weerstand verhogen en kan filmschade optreden langs de zijkant van de groefspiraal. Het uitvoeren van een DC-belastingstest in een hete flitsomgeving kan de weerstand tegen oxidatie of vermindering van het basismateriaal en de film van de weerstand en de vochtbestendigheid van de beschermende laag uitgebreid beoordelen.
(2), vulkanisatie
Nadat een partij veldinstrumenten het ene jaar in een chemische fabriek was gebruikt, faalden de instrumenten het ene na het andere. Na analyse blijkt dat de weerstandswaarde van de dikke filmchipweerstand die in de meter wordt gebruikt, groter is geworden en zelfs een open circuit wordt. Wanneer de mislukte weerstand onder een microscoop wordt waargenomen, kan worden vastgesteld dat zwart kristallijn materiaal op de rand van de weerstandselektrode verschijnt. Verdere analyse van de samenstelling laat zien dat het zwarte materiaal zilversulfidekristallen is. Het bleek dat de weerstand was aangetast door zwavel uit de lucht.
(3) Gas adsorptie en desorptie
De resistieve film van filmweerstanden op de korrelgrens, of de geleidende deeltjes en het bindmiddelgedeelte, kan altijd een zeer kleine hoeveelheid gas adsorberen. Zij vormen de middenlaag tussen de kristalkorrels en belemmeren het contact tussen de geleidende deeltjes, daardoor Duidelijk beïnvloedend de weerstand.
De synthetische filmweerstand wordt onder normale druk gemaakt. Bij vacuüm of lage druk wordt het gedesorbeerde deel aan gas bevestigd, wat het contact tussen geleidende deeltjes verbetert en de weerstandswaarde vermindert. Evenzo, wanneer de thermisch afbreekbare koolstoffilmweerstanden die in vacuüm worden gemaakt direct onder normale omgevingsomstandigheden werken, zullen ze wat gas absorberen als gevolg van de toename van de luchtdruk, waardoor de weerstandswaarde toeneemt. Als het niet-gegraveerde halffabricatenproduct onder normale druk gedurende een geschikte tijd is ingesteld, wordt de weerstandsstabiliteit van de afgewerkte weerstand verbeterd.
Temperatuur en luchtdruk zijn de belangrijkste omgevingsfactoren die van invloed zijn op gas adsorptie en desorptie. Voor fysieke adsorptie kan koeling de evenwichts adsorptiecapaciteit verhogen, terwijl verwarming het tegenovergestelde is. Als gas adsorptie en desorptie optreden op het oppervlak van de weerstand. Daarom is de impact op filmweerstanden groter. De weerstandsverandering kan 1%~2% bereiken.
(4) Oxidatie
Oxidatie is een factor op lange termijn (anders dan adsorptie). Het oxidatieproces begint vanaf het oppervlak van de weerstand en verdiept zich geleidelijk in het interieur. Met uitzondering van edelmetaal- en legeringsfilmweerstanden worden weerstanden van andere materialen allemaal beïnvloed door zuurstof in de lucht. Het resultaat van oxidatie is een toename van de weerstand. Hoe dunner de resistieve film, hoe duidelijker het effect van oxidatie.
De fundamentele maatregel om oxidatie te voorkomen is afdichten (metaal, keramiek, glas en andere anorganische materialen). Coating of oppotten met organische materialen (kunststoffen, harsen, enz.) kan niet volledig voorkomen dat de beschermlaag vocht of lucht doordringt. Hoewel het oxidatie- of adsorbgas kan vertragen, zal het ook enkele nieuwe ideeën met betrekking tot de organische beschermende laag brengen. Verouderingsfactoren.
(5) De invloed van organische beschermende laag
Tijdens de vorming van de organische beschermlaag komen condensatiepolymerisatie vluchtige stoffen of oplosmiddeldampen vrij. Het warmtebehandelingsproces zorgt ervoor dat een deel van de vluchtige stoffen zich in de weerstand verspreidt, waardoor de weerstand toeneemt. Hoewel dit proces 1 tot 2 jaar kan duren, is de tijd om de weerstand aanzienlijk te beïnvloeden ongeveer 2 tot 8 maanden. Om de stabiliteit van de weerstand van het eindproduct te garanderen, is het beter om het product een tijdje in het magazijn te laten voordat u de fabriek verlaat.
(6) Mechanische schade
De betrouwbaarheid van de weerstand hangt grotendeels af van de mechanische eigenschappen van de weerstand. Weerstandslichamen, looddoppen en looddraden moeten allemaal voldoende mechanische sterkte hebben. Defecten in de matrix, beschadiging van de loodkap of loodbreuken kunnen allemaal leiden tot weerstandsuitval.