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讨论成果:片状电阻端电极和二次回护包圣元平台覆层之间存正在漏

发布时间:2019/6/23 16:00:00 点击量:

  通过对片状电阻失效机理可能看到,片状电阻银迁徙失效遭到外界影响成分良众,涌现有以下几种影响成分,片状电阻银迁徙值小影响成分如图8所示,按照失效影响成分漫衍图识别影响成分选取有用管控方法。主因是片状电阻面电极含银,导致银迁徙发作的成分再有:轮廓无涂覆物;相左近导体间存正在直流电压,导体间隔愈近,电压愈高愈容易发作;运用时间;使用境遇高温高湿,水汽与粉尘较众;存正在呆板应力等。

  [4] Brian Mccabe. 薄膜电阻器供应不渗出硫的治理计划[J],今日电子, 2009-11-15作者简介:王少辉,1986年生,男,助理工程师,要紧商讨目标:限制器售后失效。

  片状电阻以体积小、分量轻、电功能宁静、靠得住性上等特征,仍然成为电子电路最常用的贴装元件之一,是大大都电子产物的一定品,被渊博使用于手提电脑、主机板、及种种家用电器产物中。片状电阻闪现银迁徙值小失效,导致开关芯片、以及光耦反应口检测电压过大,主板电路效用失效,最终导致空调零件无法职业。对应失效限制器主板已正在售后运用一段时间,运用时间较长,失效电阻阻值变更无秩序,通过对售后大量失效品的深刻商讨,火速商讨电阻失效起因及失效机理,选取有用的方法,具有尽头紧张的意思。

  b.氢离子迁徙到阴极开释出氢气,氢氧根离子与银离子正在阳极相遇并变成胶体重淀:Ag++ OH- →AgOH (3)

  网罗失效数据均失效正在外机变频限制器主板,外机装正在室外,运用境遇较恶毒,圣元平台温湿度分歧较大,要紧为温度、湿度较高,且水汽、尘埃等其它侵蚀性物质较众。因为受外机零件运转境遇影响,侵蚀物质侵入会加快银迁徙失效。

  面电极原料是金属银导电体,二次偏护包裹层口舌金属不导电体,交壤线区域电镀层很薄或未变成导电层,从而发作清闲或是裂缝,极端是当丝网印刷漏印二次偏护层范围不井然,基体二次偏护与电极镀层之间交代处是最弱点,侵入经过如图1所示,外界水汽、粉尘通过二次偏护层与电极之间的交壤处渗出到面电极,正在电场的用意下,银离子从高电位向低电位迁徙,并变成絮状或枝蔓状扩展,正在坎坷电位相连的范围上变成玄色氧化银。水滴实践特别方便,正在相邻很近的含银的到体检滴上水滴,同时加上直流梯度电压就可能查看到银离子的迁徙地步。三个电阻均呈梯度对母线电压进行分压,三个地位均有失效,查看差异机型片状电阻均为1206尺寸封装,封装无差别。对售后失效样品具体电路外观进行,核实售后复核网罗滞碍品,银迁徙失效电阻地位如图9所示,亲热高频变压器,光耦,以及板边等,周边大的分立器件较众,导致电阻广大无涂覆硅胶较众,实践大大都没有涂覆硅胶,因为外界侵蚀物质易侵入,从而加快银迁徙失效。银离子的迁徙会变成无电气相接的导体间变成旁路,变成绝缘降落以致短路。通过出名的水滴实践统统可能领略的看到银迁徙地步。统计失效数据如表1所示,电阻阻值与标称阻值周围很大,正在售后运用一段时间才失效,可摈斥临蓐厂家出厂时阻值经筛选间接将阻值不良品流出的可能性。通过产物实践使用经过中的题目反应讯息及对器件单体及使用电路分析,本文从片状电阻银迁徙的失效机理、失效成分、器件使用境遇,使用电路等众方面进行。通过延迟二次偏护包覆层的设想尺寸如图15所示,同时让底层电极笼盖上二次偏护,并抵达肯定尺寸,正在电镀时,Ni层和Sn层均能容易地笼盖上二次偏护层。其它机通信电路采用强电零前哨通信,使用电路道理图如图7所示,通信电源为220 V调换电压,原委半波整流、滤波、稳压二极管获得56 V的直流电源。原委对电阻失效采用高配放大镜、高温烧结、能谱等手段商讨,确定电阻银迁徙地步、失效机理。正在高频脉冲的用意下变成低电平流到通信电路中,触发后直流变更的低频脉冲。可睹电阻银迁徙失效是一个逐渐渐进失效经过,非经过质料限制可能治理。片状电阻值小失效要紧聚积正在变频外机主板通信电路与开关电源母线电压反应电路,且运用时间较长,经产物运用后阻值变小的起因是“Ag 迁徙”地步,因为“Ag 迁徙”后部份电阻体被Ag 金属导通变成阻值变小。片状电阻正在临蓐经过中无失效,正在售后运用2年后闪现大量银迁徙失效,且地位聚积,对应电路存正在较高的直流梯度电压。商讨成果:片状电阻端电极和二次偏护包覆层之间存正在裂缝,气氛中的水汽进入到片状电阻内电极,导致内电极涂覆银层的银发展迁徙,使电阻的阻值变小,甚闪现至短路神情。使用电路道理图如图6所示,正在该电路中起分压用意,用于检测输入到开关芯片反应口直流母线电压巨细,起开关电压安排与偏护用意。B、正在设想容量相对聚积,贴片高度聚积的构造中,同时采用计划1+2+3+4,可能有用阻遏银迁徙发作,相对应物料本钱会添补;

  银迁徙(Silver Migration)地步是指正在存正在直流电压梯度的滋润境遇中,水分子渗透含银导体轮廓电解变成氢离子和氢氧根离子。片状电阻产物正在编带包装时,原临蓐厂家均经两台阻值测试仪判袂进行阻值测试,阻值及格的产物才可能包装到卷盘上,正在精度方面实践临蓐使用都有测试,测试可控。片状电阻面电极银迁徙天生化合物Ag2O,因为Ag2O(低阻率)导电率高使面电极之间本体相接,从而闪现阻值变小。470 KΩ片状电阻正在电路中起分压用意,将零前哨 V直流电压低重传输到光耦输出端。电阻值小不良品过600℃烧结炉试验可能把残留正在电阻上的导电物如锡、水气等去除,因为二次偏护浆是200℃固化的,电阻体的烧结温度为850℃,过600℃烧结炉后可能正在不毁伤电阻体的条件下去除玄色二次偏护层,从而可能间接查看到电阻体的描摹,过炉后查看片状电阻外观如图3所示,可能看到正在电阻体轮廓笼盖着一层疑似金属物(红圈处),衡量电阻的阻值平常,说明不良品的电阻体是平常的。经大量的计划验证确定有用治理电阻银迁徙失效,原委实践使用得到明显恶果。该计划正在其他电子界限同样值得自创。电阻涂覆硅胶杰出的,未涌现有值小滞碍。只需提前防患,普及器件使用境遇与职业靠得住性,就可能避免此滞碍发作。云云避免了相对软弱的二次偏护包覆层角落间接揭发于气氛境遇中,普及了产物的密封功能,能有用遏抑外界水汽进入到电阻面电极。通过此次整改,器件引入时需对器件单体及使用电路、职业境遇等进行仔细有用测试评估,要与实践运用境遇及运用地位进行分析评估,将片状电阻银迁徙值小滞碍案例纳入设想圭表,低重售后使用失效劳。片状电阻有三层电极机关,片状电阻的产物机关如图1所示,面电极是银电极,中心电极是镍镀层,外部电极是锡镀层!按照关系的身手文献材料及试验说明,采用高含钯量的银钯电极浆是可能有用地遏抑银迁徙地步的发作,并且含钯量越高的电极浆其遏抑银迁徙的才能就会越好,目前行业内广大运用的面电极浆是纯银或是含钯量小于1%的,提拔面电极浆的含钯量可能提拔片式电阻遏抑银迁徙的才能。

  失效片状电阻周遭如9所示大的分立器件较众,且通信电路亲热板边,临蓐经过或安装电器盒后存正在呆板应力,讨论成果:片状电阻端电极和二次以致二次偏护层与外电极镀层间裂缝变大,加快外界水汽通过二次偏护层与电极镀层之间的交壤处渗出到面电极,使面电极的Ag被氧化电离,天生了化合物Ag2O,正在阻值上表示出“值小”或“短路”的失效地步。受呆板应力影响导致外界水汽更容易进入到片状电阻面电极。

  D、同时采用计划1+4,可能有用遏抑银离子的发展,回护包圣元平台覆层之间存正在漏与C计划相像,正在长时间运用不行有用统统杜绝。

  对阻值偏小失效品进行能谱,检测点地位为上图刮去玄色二次偏护后的不良品的血色圈处),检测成果说明不良品的电阻体轮廓笼盖的金属物不良品要紧成份是Ag(银)元素。

  成果判决导致电阻失效物质中均检测出含Ag(银)元素因素,电阻值小是由于银迁徙失效导致,失效品能谱图及测试数据如图4和图5。

  银的轮廓迁徙是一个电化学经过。当银正在高湿前提和外加电场下与绝缘体接触,它以离子的样式分开初始地位并从头堆积到另一个处所。电解迁徙可能被看作三个步伐包罗:电解、离子迁徙和电堆积。银离子的迁徙机制可能注释如下:

  4.3 片状电阻自身电极原料影响片状电阻内部机关图如图10所示,面电极为银原料,是导致银迁徙的主因。片状电阻有三层电极机关,面电极是银电极,中心电极是镍镀层,外部电极是锡镀层。面电极原料是金属银导电体,导电功能较好,正在所有贵金属中,银的化学本质最烂漫,极易发作化学反映,变成银离子迁徙地步。

  失效片状电阻值小滞碍均使用于变频空调外机主板上,失效地位及电路聚积,统计内机主板数据统计没有闪现过电阻值小失效。对使用电路,均为直流电压,电阻2端直流电压从56 V~100 V之间梯度降落,对应电路电阻分压较高。对统一电路差异机型实践使用电路设想机关及运用器件差别比照涌现,开关电源母线电压反应电阻封装均相像;通信电路电阻存正在两种尺寸,且2种尺寸均有失效,尺寸差异外其它无差别,电阻功率选型设想均能知足需求。电阻尺寸差别对电阻银迁徙失效概率,尺寸越大电阻银迁徙失效的概率相对越低,银迁徙失效连续时间也越长,电阻阻值也就越宁静。

  经实践使用以及验证,采用以下5个计划均均可能遏抑片状电阻银迁徙滞碍发作,具体改正如下图11所示,改正1、2、3、4均是针对电路设想构造运用片状电阻而选取的方法,计划A和B是做有用的治理计划,计划C和D可能有用遏抑银离子发展,受失效成分影响,不行统统杜绝,搭配如下:

  运用高倍放大镜查看失效片状电阻外观如图2所示,外观未涌现非常,电阻本体轮廓无毁伤,两侧电极搭接平常,周边无挂锡地步,用电阻测试仪电阻阻值偏小,较平常品阻值相差周围较大。

  电阻底层电极选取高钯电极浆,金浆,普通钯含量小于5%,也有10%。钯和金的宁静性很好,不会受外界境遇影响,可能有用低重银离子迁徙失效发作。如图13闪现了银迁徙的遏抑机理。图13(a)说明,裸银比钯原子更容易反映,正在滋润和电场的用意下更容易融化Ag-Pd合金。图13(b)说明,钯原子变成了一个屏障层阻遏合金的融化。图14闪现了差异钯含量的Ag-Pd厚膜正在氧化铝基板上的形状。银迁徙很大水平上取决于银基浆猜中钯的含量。正如图13中XC4所看到的,当钯的含量超 过30%时Ag-Pd中的银没有脱合金融化的发作。

  对零件产物进行靠得住性评估,正在零件产物的设想容量体积、以及临蓐效劳承诺的情形下,将对应电路地位容易闪现银迁徙题目的电路地位改用不含银原料的引脚式金属膜电阻,可有用杜绝银迁徙滞碍发作。

  [3] 崔斌. 片状电阻硫化失效机理及使用靠得住性商讨 [J],电子产物宇宙,2017-07-04

  对电路板进行完全偏护,正在PCB板器件本体匀称涂覆三防胶变成有用偏护膜,我司运用日本信越三防胶(日本信越三防胶功能参数如图12),可能有用中断水汽、尘埃等其它等侵蚀物质侵入,从而避免银迁徙题目的发作。

  阻值无固定点,与标称阻值差别较大。通过对售后前往失效片状电阻,采用高配放大镜、能谱等手段商讨了片状电阻银迁徙地步和失效机理。商讨成果显示,片状电阻端电极含有银金属,银金属被侵蚀迁徙导通变成阻值变小。本文从片状电阻银迁徙的失效机理、器件自身、器件实践使用境遇、电路

  变频空调运用片状电阻正在售后实践职业中滞碍较凸起,靠得住性较差,值小就是此中滞碍之一,均是运用2-4年之内失效尽头凸起,原委数据统计运用时间越久,滞碍失效数越众,紧张影响变频空调售后滞碍率,具体片状电阻值小失效起因,以及失效机理急需进行占据治理。

  电路使用设想中,对具体电阻封装尺寸增大,增大端电极之间的间隔,从而增大电阻两电极的爬电间隔,遏抑银离子的发展速率。电阻本体尺寸越大,电阻抗银迁徙失效连续时间越长。

  C、同时采用计划1+2+3,受运用境遇,呆板应力,三防胶涂抹情形影响,正在长时间运用不行有用统统杜绝,可能有用遏抑银离子的发展;

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