电子元器件失效原因和常见检测方法

电子元件是指在工厂生产加工时不改变分子成分的成品，通常由多个零件组成。电子元器件的家族非常广泛和庞大，包括复杂的电阻、继电器、电容器、变压器、电位器、电子管、散热器、机电元件、电位器、连接器等。在电子电路中，人们最常接触的电阻器、电容器、电感和变压器类，因其重要性，本文将重点讲解它们的失效原因和常见检测方法。

1、电阻器类

电阻器顾名思义是可以在电路中起到限流的作用，其次电阻器还可以电流的热效应来发热，在日常生活中一般直接称为电阻，是一种耗能元件。我们常用到的灯泡，电热丝等均可表示为电阻。

电阻在电子设备中使用的数量很大，由电阻器失效导致电子设备故障的比率比较高，据统计约占15% 。电阻器的失效模式和原因与产品的结构、工艺特点、使用条件等有密切关系，电阻器失效有以下四类：

（1）引线断裂、基体缺陷、膜层均匀性差、膜层刻槽缺陷、膜材料与引线端接触不良、膜与基体污染等。

（2）电阻膜不均匀、电阻膜破裂、引线不牢、电阻膜分解、银迁移、电阻膜氧化物还原、静电荷作用、引线断裂、电晕放电等。

（3）接触不良、电流腐蚀、引线不牢、线材绝缘不好、焊点熔解等。

（4）接触不良、焊接不良、接触簧片破裂或引线脱落、杂质污染、环氧胶不好、轴倾斜等。

（5）散热不良，过分潮湿或制造时产生缺陷等原因造成的烧坏

（6）电路不正常，如短路、过载等原因所引起电阻烧坏。

（7）接触压力太小、簧片应力松弛、滑动接点偏离轨道或导电层、机械装配不当，又或很大的机械负荷（如碰撞、跌落等）导致接触簧片变形等。

（8）导电层或接触轨道因氧化、污染，而在接触处形成各种不导电的膜层。

2、电容器类

电容器，也称作“电容量”是一种容纳电荷的器件，属于储能元件。电容器的最简单结构可由两个相互靠近的金属板中间夹一层绝缘介质组成，所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。

电容器常见的故障现象主要有击穿、开路、电参数退化、电解液泄漏及机械损坏等，与材料的种类、结构的差异、制造工艺及环境条件、工作应力等诸因素等有密切关系。而导致这些故障的主要原因如下：

（1）击穿。介质中存在疵点、缺陷、杂质或导电离子；介质材料的老化；电介质的电化学击穿；在高湿度或低气压环境下极间边缘飞弧；在机械应力作用下电介质瞬时短路；金属离子迁移形成导电沟道或边缘飞弧放电；介质材料内部气隙击穿造成介质电击穿；介质在制造过程中机械损伤；介质材料分子结构的改变以及外加电压高于额定值等。

（2）开路。击穿引起电极和引线绝缘；电解电容器阳极引出箔被腐蚀断（或机械折断）；引出线与电极接触点氧化层而造成低电平开路；引出线与电极接触不良或绝缘；电解电容器阳极引出金属箔因腐蚀而导致开路；工作电解质的干涸或冻结；在机械应力作用下电解质和电介质之间的瞬时开路等。

（3）电参数退化。潮湿与电介质老化与热分解；电极材料的金属离子迁移；残余应力存在和变化；表面污染；材料的金属化电极的自愈效应；工作电解质的挥发和变稠；电极的电解腐蚀或化学腐蚀；引线和电极接触电阻增加；杂质和有害离子的影响。

（4）电路中的温度应力促使表面氧化、加快老化的影响程度、加速电参数退化，又会促使电场强度下降，加速介质击穿的早日到来。

3、电感线圈类

电感线圈是利用电磁感应的原理进行工作的器件，是一种储能元件，能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。

电感线圈烧坏的原因可以说是非常的很多，我们可以从以下因素来考虑预防：

（1）漆包线的质量问题，厂家为了为了降低生产的成本，而使用了耐温在130℃~150℃以下的漆包线。

（2）电感线圈吸力之间的反力配合问题；电压低时，吸合将变得困难，电感线圈的动作时间长，电感线圈承受起动强电流的时间变长，更加使电感线圈发热，同时使吸力更明显欠缺，吸合更加困难，直至不能吸合。电感线圈高温下工作，导致电阻增大，电流也将变得非常的大。

（3）产品设计的工作电压范围不够宽，电压一旦处80%~85%就有可能会出现热态不能吸合情况，当电压高于120%时，电感线圈就容易过热。

（4）生产过程中控制不严或失控;在生产时，电感线圈的绕组内层部分浸漆不够透，干燥得不彻底，容易引起绕组引线接头的焊接不良、绝缘不完整导致匝间、层间短路，而失去绝缘性。

（5）电感线圈绕制工艺存在不足；在绕线机在生产的时候，绕线涨力不能太松，也不能太紧，否则将使漆包线拉长，造成局部的绝缘耐压降低。

（6）在使用途中电感线圈的绝缘部分损坏或机械损伤，造成了电感线圈匝间短路或者是碰地，那么电感线圈中就产生很大的短路电流，使温度激剧上升，并将热量传递到邻近线匝，最终将有可能会把整个线圈烧毁。 

（7）人为原因部分；当使用者对无电感线圈的使用不熟悉，经常出现调压不正确；安装工艺差，对电感线圈的检查不仔细，造成电感线圈混入了其他的杂质，运行维护不到位，没有严格执行相关的使用技术，多数电感线圈从安装到烧毁的这段期间，重来未进行过日常的常规维护与污垢处理，导致电感线圈的散热条件变差而烧毁。

4、变压器类

变压器是运用了电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和磁芯，一般来说变压器有两个或两个以上的绕组。

现在的技术来说，视变压器型号而定影响最大的因素有2个：使用绝缘材质和温度。

（1）使用材质

变压器所使用的绝缘材质必须符合耐高温防水抗氧化，因为变压器长年累月运行在较恶劣的环境中，在电、热、化学、电动力的作用下，绝缘材料容易超过某一定极限以后逐渐失去原有的机械性能和绝缘性能而逐渐老化，所以可以说变压器的基础寿命在一定意义上可以说就是绝缘材料的耐高温防水抗氧化所决定。

（2）温度

实践和研究表明，变压器的工作温度与寿命的关系有一个8℃定则：变压器在超过温升限值的情况下长期运行，每升高8℃，变压器的使用寿命缩短一半。

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