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電阻案例分析
2017年05月08日

一、背景

電阻器(Resistor)在日常生活中一般直接稱為電阻。是一個限流元件,將電阻接在電路中后,電阻器的阻值是固定的一般是兩個引腳,它可限制通過它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱為固定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的,即通過電阻器的瞬時電流與外加瞬時電壓成正比。用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上,緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。

端電壓與電流有確定函數關系,體現電能轉化為其他形式能力的二端器件,用字母R來表示,單位為歐姆Ω。實際器件如燈泡,電熱絲,電阻器等均可表示為電阻器元件。

電阻元件的電阻值大小一般與溫度,材料,長度,還有橫截面積有關,衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數,其定義為溫度每升高1℃時電阻值發生變化的百分數。電阻的主要物理特征是變電能為熱能,也可說它是一個耗能元件,電流經過它就產生內能。電阻在電路中通常起分壓、分流的作用。對信號來說,交流與直流信號都可以通過電阻。


二、失效分析實驗

客戶反饋,LED藍光不亮,R4會影響到藍光發光,故送實驗室分析原因。實驗室拿到樣品對電阻進行外觀及x-ray等無損分析,沒有發現異常。再對現象進行確認,通電之后LED燈藍光不發光,使勁按壓R4,藍光會亮。

對樣品進行切割、灌膠、研磨,使用金相顯微鏡對已制成切片的電阻進行微觀切片觀察,微觀切片圖如下所示(紅色圈內為所要求觀察項):


同時發現電阻本體有翹起現象(黃色框內),放大該部位后得到如下圖:


三、實驗結論

電極脫落導致電阻性能不穩定,易于接觸不良或直接斷路。電阻翹起的最大原因可能是受到外力作用,屬應力失效。


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