1、現(xiàn)象描述及分析
(1) 現(xiàn)象描述
① 碳膜電阻器在使用中出現(xiàn)的故障幾乎都是斷路。特別是在PCBA組裝焊接后,不時(shí)會(huì)發(fā)生碳膜電阻器出現(xiàn)斷路現(xiàn)象。
②電阻體出現(xiàn)機(jī)械損壞:1206或更大的片式電阻器以及有引線的圓柱電阻器,在組裝過(guò)程中陶瓷本體上出現(xiàn)斷裂縫或崩口,造成電阻體損壞而開路。
(2) 現(xiàn)象分析
斷裂現(xiàn)象大多都發(fā)生在元件體沿長(zhǎng)度方向的中間部位。有引線圓柱電阻器的電阻體崩口如圖1所示。片式電阻器的電阻體出現(xiàn)橫向斷裂紋如圖2所示。
圖1:引線圓柱電阻器的電阻體崩口
圖2:片式電阻器的電阻體出現(xiàn)橫向斷裂紋
2、形成原因及機(jī)理
(1) 形成原因
在組裝過(guò)程中元件體受到了不恰當(dāng)?shù)耐饬ψ饔盟鶎?dǎo)致。
(2) 形成機(jī)理
① 在組裝過(guò)程中元件體受到了較大翹曲應(yīng)力:在組裝焊接過(guò)程中,PCB基板發(fā)生翹曲變形,將所形成的翹曲應(yīng)力通過(guò)元件兩端引腳同時(shí)傳遞給了元件體,從而使其發(fā)生斷裂,如圖1所示。
② 電阻體碳膜發(fā)生了陽(yáng)極氧化:當(dāng)出現(xiàn)這一現(xiàn)象時(shí),觀察斷路處的碳膜電阻器,在多數(shù)情況下,可以發(fā)現(xiàn),在螺旋形刻槽的 “十” 極側(cè)的碳膜部分地消失了。這是由于陽(yáng)極氧化的原因,碳膜變成了二氧化碳。
碳膜電阻器發(fā)生陽(yáng)極氧化的可能原因是,電阻在制造過(guò)程中,在涂覆保護(hù)層之前就有某種污染物質(zhì)附著在電阻體的表面上了。在此情況下,污染物有可能是操作者的手觸摸了電阻體表面產(chǎn)生的,或者是電阻體表面附著了操作者的唾液飛沫。
③ 材料的熱膨脹系數(shù)不匹配導(dǎo)致電阻體斷裂:例如,在尺寸較大的陶瓷基板上,用厚膜電阻器和導(dǎo)體布線而制造的混合元件,再在其表面用樹脂涂覆的結(jié)構(gòu)中,由于陶瓷基板和樹脂的熱膨脹系數(shù)的不同,在陶瓷基板和樹脂的界面上就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力,而使厚膜電阻體產(chǎn)生與厚度方向平行的裂紋,該裂紋導(dǎo)致厚膜電阻體斷路,如圖2所示。這種故障隨著陶瓷基板尺寸的增大,發(fā)生的概率也將急劇增加。
3、解決措施
① 加強(qiáng)供貨源產(chǎn)品的質(zhì)量管理與控制。
② 加強(qiáng)組裝工藝過(guò)程控制。
③ 強(qiáng)化生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的7S管理。
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