Gedimų režimai: Įvairūs gedimų reiškiniai ir jų apraiškos.
Gedimo mechanizmas: fizinis, cheminis, termodinaminis ar kitas procesas, dėl kurio atsiranda gedimas.
1. Pagrindiniai rezistorių gedimo būdai ir gedimo mechanizmai yra šie:
1) Atvira grandinė: Pagrindinis gedimo mechanizmas yra tai, kad atsparumo plėvelė sudegina arba nukrenta dideliame plote, lūžta substratas, o švino dangtelis ir rezistoriaus korpusas nukrenta.
2) Atsparumo dreifas viršija specifikaciją: atsparumo plėvelė yra sugedusi arba sugadinta, matricoje yra judančių natrio jonų, o apsauginė danga yra prasta.
3) Švino lūžis: rezistoriaus korpuso suvirinimo proceso defektai, litavimo jungčių užterštumas ir laidų pažeidimas mechaniniu įtempimu.
4) Trumpasis jungimas: sidabro migracija, vainikinės iškrovos.
2. Gedimų režimo ir viso gedimo santykio lentelė
3. Gedimo mechanizmo analizė
Rezistorių gedimo mechanizmas{0}}yra daugialypis. Įvairūs fiziniai ir cheminiai procesai, vykstantys darbo ar aplinkos sąlygomis, yra rezistorių senėjimo priežastys.
(1) Laidžių medžiagų struktūriniai pokyčiai
Plonasluoksnių rezistorių laidžios plėvelės sluoksnis paprastai gaunamas nusodinant garais ir tam tikru mastu turi amorfinę struktūrą. Termodinamikos požiūriu amorfinės struktūros turi polinkį kristalizuotis. Esant darbo ar aplinkos sąlygoms, amorfinė struktūra laidžios plėvelės sluoksnyje tam tikru greičiu linkusi kristalizuotis, tai yra, vidinė laidžios medžiagos struktūra linkusi tankėti, o tai dažnai gali sukelti varžos vertės sumažėjimą. Kristalizacijos greitis didėja didėjant temperatūrai.
Paruošimo metu varžos laidas arba atsparumo plėvelė bus veikiami mechaninio įtempimo, kuris iškraipys jo vidinę struktūrą. Kuo mažesnis vielos skersmuo arba plonesnis plėvelės sluoksnis, tuo didesnis įtempis bus. Paprastai vidinį įtempį galima pašalinti termiškai apdorojant, o liekamasis vidinis įtempis gali būti palaipsniui pašalintas ilgalaikio naudojimo procese, o rezistoriaus varžos vertė gali atitinkamai pasikeisti.
Tiek kristalizacijos procesas, tiek vidinio įtempio mažinimo procesas laikui bėgant sulėtėja, tačiau vargu ar nutrūks per rezistoriaus veikimo laiką. Galima manyti, kad šie du procesai vyksta maždaug pastoviu greičiu rezistoriaus veikimo metu. Su jais susiję pasipriešinimo pokyčiai sudaro apie tūkstantąją pradinio pasipriešinimo.
Aukštos-temperatūrinės elektros apkrovos senėjimas: bet kokiu atveju elektros apkrova pagreitins rezistoriaus senėjimo procesą, o elektros apkrovos poveikis rezistoriaus senėjimui yra svarbesnis nei temperatūros padidėjimas. Priežastis ta, kad rezistoriaus korpuso kontaktinės dalies ir švino dangtelio temperatūra yra Pakilimas viršija vidutinį rezistoriaus korpuso temperatūros kilimą. Paprastai gyvenimo trukmė sutrumpėja per pusę, kai temperatūra padidėja 10 laipsnių. Jei dėl perkrovos rezistoriaus temperatūros kilimas viršija vardinę apkrovą 50 laipsnių, rezistoriaus tarnavimo laikas įprastomis sąlygomis yra tik 1/32 gyvenimo trukmės. Rezistorių veikimo stabilumas per 10 metų gali būti įvertintas atliekant pagreitinto trumpesnio nei keturių mėnesių veikimo testą.
DC apkrova-elektrolizė: veikiant nuolatinei apkrovai, elektrolizė sukelia rezistoriaus senėjimą. Elektrolizė vyksta rezistoriaus elemente su grioveliais, o varžos matricoje esantys šarminių metalų jonai išstumiami elektriniame lauke tarp elementų, kad susidarytų joninė srovė. Elektrolizės procesas yra sunkesnis esant drėgmei. Jei varžinė plėvelė yra anglies arba metalo plėvelė, tai daugiausia elektrolitinis oksidavimas; jei varžinė plėvelė yra metalo oksido plėvelė, tai daugiausia elektrolitinis redukavimas. Didelio-atsparumo plonasluoksnių-plėvelių rezistorių elektrolizės rezultatas gali padidinti atsparumo vertę, o plėvelė gali būti pažeista vienoje griovelio spiralės pusėje. Nuolatinės srovės apkrovos bandymas karštos blykstės aplinkoje gali visapusiškai įvertinti rezistoriaus pagrindo medžiagos ir plėvelės sluoksnio anti-oksidaciją arba anti-redukcijos efektyvumą, taip pat atsparumą drėgmei{5}} apsauginio sluoksnio.
(2), vulkanizavimas
Vienerius metus chemijos gamykloje naudojus lauko instrumentų partiją, instrumentai vienas po kito sugenda. Atlikus analizę nustatyta, kad įrenginyje naudojamo storos plėvelės lusto rezistoriaus varžos vertė tapo didesnė ir netgi tampa atvira grandine. Pastebėjus sugedusį rezistorių mikroskopu, buvo nustatyta, kad ant rezistoriaus elektrodo krašto atsirado juoda kristalinė medžiaga. Tolesnė kompozicijos analizė parodė, kad juodoji medžiaga buvo sidabro sulfido kristalai. Paaiškėjo, kad rezistorių korozavo siera iš oro.
(3) Dujų adsorbcija ir desorbcija
Plėvelės rezistoriaus atsparumo plėvelė visada gali adsorbuoti labai mažą dujų kiekį ant grūdelių ribos arba laidžias daleles ir rišiklio dalį, kurios sudaro tarpinį sluoksnį tarp grūdelių ir trukdo kontaktui tarp laidžių dalelių. reikšmingai paveikti pasipriešinimo vertę.
Sintetinės plėvelės rezistoriai gaminami esant normaliam slėgiui. Dirbant vakuume arba žemame slėgyje dalis dujų bus desorbuojamos, o tai pagerina kontaktą tarp laidžių dalelių ir sumažina varžos vertę. Panašiai, kai vakuume pagamintas termiškai skaidomos anglies plėvelės rezistorius veikia tiesiogiai normaliomis aplinkos sąlygomis, dalis dujų dėl oro slėgio padidėjimo bus adsorbuotos, o tai padidins varžos reikšmę. Jei negraviruotas pusgaminis{0}}produktas yra iš anksto nustatytas esant normaliam slėgiui tam tikrą laiką, gatavo rezistoriaus gaminio atsparumo stabilumas pagerės.
Temperatūra ir oro slėgis yra pagrindiniai aplinkos veiksniai, turintys įtakos dujų adsorbcijai ir desorbcijai. Fizinei adsorbcijai aušinimas gali padidinti pusiausvyros adsorbcijos pajėgumą, o kaitinimas gali padidinti adsorbcijos kiekį. Kadangi rezistoriaus korpuso paviršiuje vyksta dujų adsorbcija ir desorbcija. Todėl poveikis plėvelės rezistoriams yra reikšmingesnis. Pasipriešinimo pokytis gali siekti 1 proc. 2 proc.
(4), oksidacija
Oksidacija yra ilgalaikis veiksnys- (skirtingas nuo adsorbcijos), o oksidacijos procesas prasideda nuo rezistoriaus korpuso paviršiaus ir palaipsniui patenka į vidų. Išskyrus tauriųjų metalų ir lydinių plėvelių rezistorius, kitų medžiagų rezistorius veikia ore esantis deguonis. Oksidacijos rezultatas yra atsparumo padidėjimas. Kuo plonesnis atsparus plėvelės sluoksnis, tuo ryškesnis oksidacijos poveikis.
Pagrindinė oksidacijos prevencijos priemonė yra sandarinimas (neorganinės medžiagos, tokios kaip metalai, keramika, stiklas ir kt.). Organinių medžiagų (plastikų, dervų ir kt.) naudojimas dengimui ar vazonams negali visiškai užkirsti kelio apsauginiam sluoksniui, kad jis būtų pralaidus drėgmei{0}} arba kvėpuojantis. Nors jis gali sulėtinti oksidaciją arba adsorbuoti dujas, jis taip pat atneš naujų naujovių, susijusių su organiniu apsauginiu sluoksniu. senėjimo faktorius.
(5), organinio apsauginio sluoksnio įtaka
Formuojantis organiniam apsauginiam sluoksniui išsiskiria polikondensacijos lakieji arba tirpiklių garai. Dėl terminio apdorojimo dalis lakiųjų medžiagų pasklinda į rezistoriaus korpusą, todėl pasipriešinimo vertė padidėja. Nors šis procesas gali trukti nuo 1 iki 2 metų, laikas, kuris gali reikšmingai paveikti atsparumo vertę, yra maždaug 2–8 mėnesiai. Siekiant užtikrinti gatavos produkcijos atsparumo vertės stabilumą, tikslingiau produktą palikti sandėlyje tam tikrą laiką prieš išvežant iš gamyklos.
(6), mechaniniai pažeidimai
Rezistoriaus patikimumas labai priklauso nuo rezistoriaus mechaninių savybių. Rezistoriaus korpusas, švino dangtelis ir švino viela turi turėti pakankamą mechaninį stiprumą. Dėl pagrindo korpuso defektų, švino dangtelio pažeidimo arba laido lūžimo rezistorius gali sugesti.