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  背景：

 

      客戶反饋其產(chǎn)品存放一段時間后，出現(xiàn)故障，排查發(fā)現(xiàn)一貼片電阻開路，故送測一不良品，以確認電阻開裂的原因。

 

01樣品信息及分析方式

 

1.問題描述:

 

客戶反饋其產(chǎn)品存放一段時間后，安裝調(diào)試時出現(xiàn)故障，排查發(fā)現(xiàn)一貼片電阻開路，故送測一不良品，以確認電阻開裂的原因。     

 

實驗方案：       

 

           

 

分析方式： 

 

1．失效電阻外觀檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯的電極層缺失及本體開裂。

 

2．切片分析發(fā)現(xiàn)，電阻焊點正常，但左側(cè)電極銀層有缺失。                        

 

3．SEM+EDS分析，面電極銀缺失位置發(fā)現(xiàn)了大量S元素，推測發(fā)生了硫化，生成了導電率低的硫化銀，導致電阻開路失效。

 

失效癥狀：電阻開路

 

失效形式：硫化開裂

 

失效機理：面電極銀發(fā)生了硫化，生成了導電率低的硫化銀，導致電阻開路失效。

 

改善建議：建議確認電阻表面密封膠是否有氣體吸附性，如有，更換密封膠，或者涂覆三防漆隔絕空氣。

 

02分析數(shù)據(jù)

 

2.1 樣品觀察

 

 

元器件表面涂有密封膠，失效位置密封膠客戶已剝除。

 

2.2 不良現(xiàn)象確認

 

 

用萬用表測量失效電阻的阻值，阻值為OL，電阻開路。

 

03測試結(jié)果

 

3.1 外觀檢查

 

 

用3D顯微鏡觀察，未發(fā)現(xiàn)失效電阻有明顯的開裂及電極缺失。

 

3.2 X-Ray觀察

 

 

用X-Ray觀察失效電阻，未發(fā)現(xiàn)電阻膜缺失，但發(fā)現(xiàn)電阻左側(cè)有異常區(qū)域（白色發(fā)亮位置），需進一步切片確認是否為開裂。

 

3.3 切片+SEM+EDS分析

 

左側(cè)焊點

 

 

右側(cè)焊點

 

 

失效電阻兩側(cè)焊點正常，未發(fā)現(xiàn)開裂。左側(cè)面電極銀層有缺失，同X-Ray異常區(qū)域相匹配。

 

SEM+EDS分析

 

 

EDS成分分析區(qū)域

EDS成分分析結(jié)果（%）

 

 

銀缺失位置發(fā)現(xiàn)大量元素S，推測面電極發(fā)生了硫化，生成了導電率低的硫化銀，導致電阻開路失效。

 

04分析與討論

 

電阻硫化機理

 

片式電阻端電極一般采用三層結(jié)構，內(nèi)電極（面電極、背電極、側(cè)電極），中間電極，外電極。失效電阻面電極采用的銀，通過燒結(jié)而成，中間電極為鎳，外電極為錫。面電極為金屬，二次保護層屬于非金屬材料，兩種材料特性不一致，且交界處鍍層相對薄，容易形成縫隙。空氣中的硫化物質(zhì)易從二次保護層與電極的交界處慢慢滲入到面電極，從而生成硫化銀，硫化銀導電率低，導致電阻硫化開路失效。

 

 

電阻表面涂覆有密封膠保護，但是有研究表明，有的密封膠有良好的氣體滲透性，容易吸附空氣中含硫的物質(zhì)，如若端電極與二次保護層存在縫隙，則很容易發(fā)生硫化導致電阻失效。

 

05結(jié)論與建議

 

結(jié)論：

 

1．失效電阻外觀檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯的電極層缺失及本體開裂。

 

2．切片分析發(fā)現(xiàn)，電阻焊點正常，但左側(cè)電極銀層有缺失。

 

3．SEM+EDS分析，面電極銀缺失位置發(fā)現(xiàn)了大量S元素，推測發(fā)生了硫化，生成了導電率低的硫化銀，導致電阻開路失效。

 

建議：

 

確認電阻表面密封膠是否有氣體吸附性，如有，更換密封膠，或者涂覆三防漆隔絕空氣。