Arıza modu: çeşitli arıza fenomenleri ve tezahürleri.
Arıza mekanizması: Arızaya yol açan fiziksel, kimyasal, termodinamik veya diğer süreçtir.
1. Dirençlerin ana arıza modları ve arıza mekanizmaları:
1) Açık devre: Ana arıza mekanizması, dirençli filmin yanması veya geniş bir alanda düşmesi, alt tabakanın kırılması ve kurşun başlık ile direnç gövdesinin düşmesidir.
2) Direnç kayması spesifikasyonun ötesinde: dirençli film kusurlu veya bozulmuş, alt tabaka hareketli sodyum iyonlarına sahip ve koruyucu kaplama iyi değil.
3) Kurşun kırılması: direnç gövdesinin kaynak işlemi hatası, lehim eklemi kirliliği, mekanik stres hasarına yol açar.
4) Kısa devre: gümüş göçü, korona deşarjı.
2. Toplam arızalarda arıza modlarının oranı tablosu
3. Arıza mekanizması analizi
Dirençlerin arıza mekanizması çok yönlüdür ve çalışma koşulları veya çevresel koşullar altında meydana gelen çeşitli fiziksel ve kimyasal süreçler direncin eskimesine neden olur.
(1) İletken malzemelerin yapısal değişiklikleri
İnce film direncinin iletken film tabakası genellikle buhar biriktirme ile elde edilir ve belirli bir dereceye kadar amorf bir yapı vardır. Termodinamik açıdan amorf yapılar kristalleşme eğilimindedir. Çalışma koşulları veya çevre koşulları altında, iletken film tabakasındaki amorf yapı belirli bir hızda kristalleşme eğilimindedir, yani iletken malzemenin iç yapısı yoğun olma eğilimindedir, bu da çoğu zaman direnç değerinde bir azalmaya neden olabilir. Artan sıcaklıkla kristalleşme hızı artar.
Direnç teli veya direnç filmi, hazırlama işlemi sırasında mekanik strese maruz kalacak ve iç yapısı bozulacaktır. Tel çapı ne kadar küçükse veya film ne kadar inceyse, stres etkisi o kadar belirgindir. Genel olarak, iç stresi ortadan kaldırmak için ısıl işlem kullanılabilir. Uzun süreli kullanım sırasında artık iç gerilim kademeli olarak ortadan kaldırılabilir ve direncin direnci buna göre değişebilir.
Hem kristalleşme süreci hem de iç gerilim giderme süreci zamanla yavaşlar, ancak direncin kullanımı sırasında sonlandırılması mümkün değildir. Bu iki işlemin direncin çalışma süresi boyunca yaklaşık olarak sabit bir hızda ilerlediği düşünülebilir. Onlarla ilgili direnç değişikliği, orijinal direnç değerinin yaklaşık binde birini oluşturur.
Elektrik yükünün yüksek sıcaklıkta yaşlanması: Her durumda, elektrik yükü dirençlerin yaşlanma sürecini hızlandıracaktır ve elektrik yükünün dirençlerin yaşlanmasını hızlandırma üzerindeki etkisi, artan sıcaklıktan daha önemlidir. Bunun nedeni, direnç gövdesinin temas kısmının ve kurşun başlığın sıcaklığıdır. Artış, direncin ortalama sıcaklık artışını aşıyor. Genel olarak, sıcaklıktaki her 10 ℃ artış için yaşam süresi yarı yarıya kısalır. Aşırı yük, direncin sıcaklık artışının nominal yükü 50°C aşmasına neden oluyorsa, direncin ömrü normal koşullarda ömrünün sadece 1/32'si kadardır. Direncin 10 yıl boyunca çalışma kararlılığını değerlendirmek için hızlandırılmış ömür testini dört aydan kısa sürede geçebilir.
DC yükü-elektroliz: DC yükü altında, elektroliz direncin yaşlanmasına neden olur. Yivli direncin oluğunda elektroliz meydana gelir ve direnç matrisinde bulunan alkali metal iyonları, iyon akımı oluşturmak için oyuklar arasındaki elektrik alanında yer değiştirir. Nem mevcut olduğunda, elektroliz işlemi daha şiddetli hale gelir. Dirençli film bir karbon film veya bir metal film ise, esas olarak elektrolitik oksidasyondur; dirençli film bir metal oksit film ise, esas olarak elektrolitik indirgemedir. Yüksek dirençli ince film dirençler için, elektrolizin etkisi direnci artırabilir ve oluk spiralinin kenarı boyunca film hasarı meydana gelebilir. Sıcak flaş ortamında bir DC yük testi yapmak, direnç temel malzemesinin ve filmin oksidasyonuna veya azalmasına karşı direncin yanı sıra koruyucu tabakanın nem direncini kapsamlı bir şekilde değerlendirebilir.
(2), vulkanizasyon
Bir kimyasal tesiste bir yıl boyunca bir dizi saha aleti kullanıldıktan sonra, aletler birbiri ardına arızalandı. Analizden sonra, sayaçta kullanılan kalın film çip direncinin direnç değerinin büyüdüğü ve hatta bir açık devre haline geldiği bulunmuştur. Arızalı direnç bir mikroskop altında gözlendiğinde, direnç elektrotunun kenarında siyah kristalli malzemenin göründüğü bulunabilir. Bileşimin daha ileri analizi, siyah malzemenin gümüş sülfür kristalleri olduğunu ortaya çıkarır. Direncin havadaki kükürt tarafından aşındırıldığı ortaya çıktı.
(3) Gaz adsorpsiyon ve desorpsiyon
Tane sınırındaki film dirençlerinin dirençli filmi veya iletken parçacıklar ve bağlayıcı kısım her zaman çok az miktarda gaz adsorbe edebilir. Kristal taneler arasındaki ara tabakayı oluştururlar ve iletken partiküller arasındaki teması engellerler, böylece açıkça direnci etkilerler.
Sentetik film direnci normal basınç altında yapılır. Vakumda veya düşük basınçta çalışırken, desorbe olan kısım gaza bağlanır, bu da iletken partiküller arasındaki teması iyileştirir ve direnç değerini azaltır. Benzer şekilde, vakumda yapılan termal olarak ayrışabilen karbon film dirençleri, normal çevre koşullarında doğrudan çalıştığında, hava basıncındaki artıştan dolayı bir miktar gazı emecek ve direnç değerini artıracaktır. İşlenmemiş yarı mamul ürün, uygun bir süre için normal basınç altında önceden ayarlanırsa, bitmiş direncin direnç kararlılığı geliştirilecektir.
Gaz adsorpsiyonunu ve desorpsiyonunu etkileyen ana çevresel faktörler sıcaklık ve hava basıncıdır. Fiziksel adsorpsiyon için soğutma, denge adsorpsiyon kapasitesini artırabilirken, ısıtma bunun tersidir. Direnç yüzeyinde gaz adsorpsiyon ve desorpsiyon meydana gelir. Bu nedenle, film dirençleri üzerindeki etki daha önemlidir. Direnç değişimi %1~2'ye ulaşabilir.
(4) Oksidasyon
Oksidasyon uzun vadeli bir faktördür (adsorpsiyondan farklıdır). Oksidasyon işlemi direncin yüzeyinden başlar ve yavaş yavaş iç kısma doğru derinleşir. Değerli metal ve alaşım film dirençleri dışında, diğer malzemelerin dirençlerinin tümü havadaki oksijenden etkilenir. Oksidasyonun sonucu dirençte bir artıştır. Dirençli film ne kadar ince olursa, oksidasyonun etkisi o kadar belirgin olur.
Oksidasyonu önlemenin temel önlemi (metal, seramik, cam ve diğer inorganik malzemeler) sızdırmazlığı sağlamaktır. Organik malzemelerle (plastikler, reçineler, vb.) kaplama veya saksılama, koruyucu tabakanın neme veya havaya nüfuz etmesini tamamen engelleyemez. Oksidasyonu geciktirebilse veya gazı adsorbe edebilse de, organik koruyucu tabaka ile ilgili bazı yeni fikirleri de beraberinde getirecektir. Yaşlanma faktörleri.
(5) Organik koruyucu tabakanın etkisi
Organik koruyucu tabakanın oluşumu sırasında yoğuşma polimerizasyon uçucuları veya solvent buharları açığa çıkar. Isıl işlem, uçucu maddelerin bir kısmının dirence yayılmasına neden olarak direncin yükselmesine neden olur. Bu süreç 1 ila 2 yıl sürebilmekle birlikte, direnci önemli ölçüde etkileme süresi yaklaşık 2 ila 8 aydır. Bitmiş ürünün direncinin stabilitesini sağlamak için fabrikadan çıkmadan önce ürünü belli bir süre depoda bırakmak daha uygundur.
(6) Mekanik hasar
Direncin güvenilirliği büyük ölçüde direncin mekanik özelliklerine bağlıdır. Direnç gövdeleri, kurşun kapaklar ve kurşun teller yeterli mekanik dayanıma sahip olmalıdır. Matristeki kusurlar, uç kapağı hasarı veya uç kırılmalarının tümü direnç arızasına neden olabilir.