元器件失效的原因分析
溫度導(dǎo)致的失效環(huán)境溫度是導(dǎo)致元件失效的重要因素。溫度變化對(duì)半導(dǎo)體器件的影響:構(gòu)成雙極型半導(dǎo)體器件的基本單元P-N結(jié)對(duì)溫度的變化很敏感,當(dāng)P-N結(jié)反向偏置時(shí),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(guān)系為:?式中:ICQ:溫度T0C時(shí)的反向漏電流。ICQR:溫度TR℃時(shí)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(diǎn)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(dòng)態(tài)范圍變小。溫度與允許功耗的關(guān)系如下:式中:PCM:*大允許功耗。TjM:*高允許結(jié)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(jié)的正向壓降受溫度的影響較大,所以用P-N為基本單元構(gòu)成的雙極型半導(dǎo)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(guān)系。當(dāng)溫度升高時(shí),P-N結(jié)的正向壓降減小,其開(kāi)門和關(guān)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(diào),甚至熱擊穿。溫度變化的影響1、對(duì)電阻的影響溫度變化對(duì)電阻的影響主要是溫度升高時(shí),電阻的熱噪聲增加,阻值偏離標(biāo)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(shí),允許的耗散概率僅為標(biāo)稱值的20%。但我們也可以利用電阻的這一特性,比如,有經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的一類電阻:PTC(正溫度系數(shù)熱敏電阻)和NTC(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻),它們的阻值受溫度的影響很大。對(duì)于PTC,當(dāng)其溫度升高到某一閾值時(shí),其電阻值會(huì)急劇增大。利用這一特性,可將其用在電路板的過(guò)流保護(hù)電路中,當(dāng)由于某種故障造成通過(guò)它的電流增加到其閾值電流后,PTC的溫度急劇升高,同時(shí),其電阻值變大,限制通過(guò)它的電流,達(dá)到對(duì)電路的保護(hù)。而故障排除后,通過(guò)它的電流減小,PTC的溫度恢復(fù)正常,同時(shí),其電阻值也恢復(fù)到其正常值。對(duì)于NTC,它的特點(diǎn)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(zhì)損耗變化,從而影響其使用壽命。溫度每升高10℃時(shí),電容器的壽命就降低50%,同時(shí)還引起阻容時(shí)間常數(shù)變化,甚至發(fā)生因介質(zhì)損耗過(guò)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(dǎo)致失效濕度過(guò)高,當(dāng)含有酸堿性的灰塵落到電路板上時(shí),將腐蝕元器件的焊點(diǎn)與接線處,造成焊點(diǎn)脫落,接頭斷裂。濕度過(guò)高也是引起漏電耦合的主要原因。而濕度過(guò)低又容易產(chǎn)生靜電,所以環(huán)境的濕度應(yīng)控制在合理的水平。過(guò)高電壓導(dǎo)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(guò)高的電壓會(huì)增加元器件的熱損耗,甚至造成電擊穿。對(duì)于電容器而言,其失效率正比于電容電壓的5次冪。對(duì)于集成電路而言,超過(guò)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(guò)該允許值,器件存在失效風(fēng)險(xiǎn)。主動(dòng)元件和被動(dòng)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(guò)耐壓值會(huì)對(duì)元件有損傷,比如超過(guò)二極管、電容等,電壓超過(guò)元件的耐壓值會(huì)導(dǎo)致它們擊穿,如果能量很大會(huì)導(dǎo)致熱擊穿,元件會(huì)報(bào)廢。振動(dòng)沖擊影響機(jī)械振動(dòng)與沖擊會(huì)使一些內(nèi)部有缺陷的元件加速失效,造成災(zāi)難性故障,機(jī)械振動(dòng)還會(huì)使焊點(diǎn)、壓線點(diǎn)發(fā)生松動(dòng),導(dǎo)致接觸不良;若振動(dòng)導(dǎo)致導(dǎo)線不應(yīng)有的碰連,會(huì)產(chǎn)生一些意象不到的后果??赡芤鸬墓收夏J剑笆Х治?。關(guān)于我們蘇州恩勒——專業(yè)工控設(shè)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(qū)動(dòng)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(jī)AMADA。2.工控機(jī)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A(yù)AEON)系列。3.直流調(diào)速器維修無(wú)輸出維修,燒保險(xiǎn)維修,開(kāi)不了機(jī)維修,面板無(wú)顯示維修,啟動(dòng)無(wú)輸出維修,輸出電壓不正常維修負(fù)載不正常維修,模塊壞維修,控制板維修、過(guò)電流超速、過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱、過(guò)載、接地、速度不穩(wěn)維修參數(shù)錯(cuò)誤、模擬量報(bào)警、有顯示無(wú)輸出、模塊損壞報(bào)錯(cuò)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(wǎng)通訊模塊等,常見(jiàn)故障如上電不工作電源板損壞,通訊不良,面板報(bào) ERR指示燈,SF 燈閃,I/0 故障,密碼保護(hù)無(wú)法進(jìn)入程序等。5.工業(yè)電源維修各種品牌開(kāi)關(guān)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(dòng)器維修常見(jiàn)故障:①.狀態(tài)故障:直流過(guò)/久壓、直流過(guò)流、交流過(guò)流、速度偏差過(guò)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(shí)鐘故障等:④.通訊故障: TIMEOUT、OVERRUN等:⑤.電源故障:當(dāng)控制電源過(guò)高/過(guò)低時(shí)報(bào)警:專業(yè)機(jī)器人維修機(jī)器人本體維修、機(jī)器人保養(yǎng)、示教器維修、伺服驅(qū)動(dòng)器維修、伺服電機(jī)、控制柜、驅(qū)動(dòng)模塊維修、電源維修等等不限品牌型號(hào)故障。關(guān)于我們蘇州恩勒自動(dòng)化科技有限公司是一家工業(yè)機(jī)器人專業(yè)服務(wù)公司,從事國(guó)內(nèi)外常用機(jī)器人本體和柜體的銷售、回收、維護(hù)、調(diào)試保養(yǎng)、改造等,主要品牌有庫(kù)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(shí)還擁有一批經(jīng)驗(yàn)豐富的資深工程師,除了快速修復(fù)工業(yè)機(jī)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(qū)動(dòng)器、工控機(jī)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(chǎn)品故障。隨著社會(huì)的進(jìn)步我們也不斷更新設(shè)備與技術(shù),力爭(zhēng)成為機(jī)器人服務(wù)行業(yè)的領(lǐng)跑者。聯(lián)系我們微信號(hào):18013148504掃碼添加我們 了解更多內(nèi)容