元器件失效的原因分析
溫度導致的失效環(huán)境溫度是導致元件失效的重要因素。溫度變化對半導體器件的影響:構成雙極型半導體器件的基本單元P-N結對溫度的變化很敏感,當P-N結反向偏置時,由少數(shù)載流子形成的反向漏電流受溫度的變化影響,其關系為:?式中:ICQ:溫度T0C時的反向漏電流。ICQR:溫度TR℃時的反向漏電流。(T-TR):溫度變化的**值。由上式可以看出,溫度每升高10℃,ICQ將增加一倍。這將造成晶體管放大器的工作點發(fā)生漂移、晶體管電流放大系數(shù)發(fā)生變化、特性曲線發(fā)生變化,動態(tài)范圍變小。溫度與允許功耗的關系如下:式中:PCM:*大允許功耗。TjM:*高允許結溫。T:使用環(huán)境溫度。RT:熱阻。由上式可以看出,溫度的升高將使晶體管的*大允許功耗下降。由于P-N結的正向壓降受溫度的影響較大,所以用P-N為基本單元構成的雙極型半導體邏輯元件(TTL、HTL等集成電路)的電壓傳輸特性和抗干擾度也與溫度有密切的關系。當溫度升高時,P-N結的正向壓降減小,其開門和關門電平都將減小,這就使得元件的低電平抗干擾電壓容限隨溫度的升高而變??;高電平抗干擾電壓容限隨溫度的升高而增大,造成輸出電平偏移、波形失真、穩(wěn)態(tài)失調,甚至熱擊穿。溫度變化的影響1、對電阻的影響溫度變化對電阻的影響主要是溫度升高時,電阻的熱噪聲增加,阻值偏離標稱值,允許耗散概率下降等。比如,RXT系列的碳膜電阻在溫度升高到100℃時,允許的耗散概率僅為標稱值的20%。但我們也可以利用電阻的這一特性,比如,有經過特殊設計的一類電阻:PTC(正溫度系數(shù)熱敏電阻)和NTC(負溫度系數(shù)熱敏電阻),它們的阻值受溫度的影響很大。對于PTC,當其溫度升高到某一閾值時,其電阻值會急劇增大。利用這一特性,可將其用在電路板的過流保護電路中,當由于某種故障造成通過它的電流增加到其閾值電流后,PTC的溫度急劇升高,同時,其電阻值變大,限制通過它的電流,達到對電路的保護。而故障排除后,通過它的電流減小,PTC的溫度恢復正常,同時,其電阻值也恢復到其正常值。對于NTC,它的特點是其電阻值隨溫度的升高而減小。2、電容的影響溫度變化將引起電容的到介質損耗變化,從而影響其使用壽命。溫度每升高10℃時,電容器的壽命就降低50%,同時還引起阻容時間常數(shù)變化,甚至發(fā)生因介質損耗過大而熱擊穿的情況。此外,溫度升高也將使電感線圈、變壓器、扼流圈等的絕緣性能下降。溫度導致失效濕度過高,當含有酸堿性的灰塵落到電路板上時,將腐蝕元器件的焊點與接線處,造成焊點脫落,接頭斷裂。濕度過高也是引起漏電耦合的主要原因。而濕度過低又容易產生靜電,所以環(huán)境的濕度應控制在合理的水平。過高電壓導致失效施加在元器件上的電壓穩(wěn)定性是保證元器件正常工作的重要條件。過高的電壓會增加元器件的熱損耗,甚至造成電擊穿。對于電容器而言,其失效率正比于電容電壓的5次冪。對于集成電路而言,超過其*大允許電壓值的電壓將造成器件的直接損壞。電壓擊穿是指電子器件都有能承受的*高耐壓值,超過該允許值,器件存在失效風險。主動元件和被動元件失效的表現(xiàn)形式稍有差別,但也都有電壓允許上限。晶體管元件都有耐壓值,超過耐壓值會對元件有損傷,比如超過二極管、電容等,電壓超過元件的耐壓值會導致它們擊穿,如果能量很大會導致熱擊穿,元件會報廢。振動沖擊影響機械振動與沖擊會使一些內部有缺陷的元件加速失效,造成災難性故障,機械振動還會使焊點、壓線點發(fā)生松動,導致接觸不良;若振動導致導線不應有的碰連,會產生一些意象不到的后果。可能引起的故障模式,及失效分析。關于我們蘇州恩勒——專業(yè)工控設備維修1.數(shù)控系統(tǒng)維修各類數(shù)控系統(tǒng)板卡如存貯卡、定位模塊、顯示屏、電源模塊、CPU板卡等,以及西門子610.611系列伺服驅動的電源模塊,發(fā)那科5系列、7系列、0系列、15、18系統(tǒng)以及01系統(tǒng)等,此外還有哈斯數(shù)控、辛辛那提、海德漢、發(fā)格、大限、三菱、AB機AMADA。2.工控機維修研詳(EVOC)系列、研華系列、(ADVANTECH)大眾系列(LEO)西門子系列(SIEMENS)華北(NOCOR)工控系列、艾蕾(ILACS)、凌華系列(ADLINK)、四維科瑞(CRESUN)、研 楊AAEON)系列。3.直流調速器維修無輸出維修,燒保險維修,開不了機維修,面板無顯示維修,啟動無輸出維修,輸出電壓不正常維修負載不正常維修,模塊壞維修,控制板維修、過電流超速、過壓、欠壓、過熱、過載、接地、速度不穩(wěn)維修參數(shù)錯誤、模擬量報警、有顯示無輸出、模塊損壞報錯等維修。4.PLC/ 控制器維修各種品牌 CPU 模塊單元,數(shù)字量,模擬量輸入輸出模塊,以太網通訊模塊等,常見故障如上電不工作電源板損壞,通訊不良,面板報 ERR指示燈,SF 燈閃,I/0 故障,密碼保護無法進入程序等。5.工業(yè)電源維修各種品牌開關電源、線性直流電源、直流變換電源、交流穩(wěn)壓電源、逆變電源、UPS 及其他電源模塊。6.軟啟動器維修常見故障:①.狀態(tài)故障:直流過/久壓、直流過流、交流過流、速度偏差過大、接地故障、缺相等:②.硬件故障:電流板故障、觸發(fā)板故障、IGBT故障、脈沖發(fā)生器故障等:③.系統(tǒng)故障:Watchdog 故障、系統(tǒng)參數(shù)異常、時鐘故障等:④.通訊故障: TIMEOUT、OVERRUN等:⑤.電源故障:當控制電源過高/過低時報警:專業(yè)機器人維修機器人本體維修、機器人保養(yǎng)、示教器維修、伺服驅動器維修、伺服電機、控制柜、驅動模塊維修、電源維修等等不限品牌型號故障。關于我們蘇州恩勒自動化科技有限公司是一家工業(yè)機器人專業(yè)服務公司,從事國內外常用機器人本體和柜體的銷售、回收、維護、調試保養(yǎng)、改造等,主要品牌有庫卡KUKA、ABB、安川Yaskawa、FANUC發(fā)那科、STAUBCI史陶比爾、OTC、COMAU柯馬、那智等。同時還擁有一批經驗豐富的資深工程師,除了快速修復工業(yè)機器人各種故障外,還能夠高效地解決各大品牌主板、PLC、變頻器、觸摸屏、伺服驅動器、工控機以及PCB電路板,UPS電路板,工業(yè)電源,儀器儀表數(shù)控控制單元、模塊等工控產品故障。隨著社會的進步我們也不斷更新設備與技術,力爭成為機器人服務行業(yè)的領跑者。聯(lián)系我們微信號:18013148504掃碼添加我們 了解更多內容