电子元器件的失效机理探究

电子元器件的失效机理探究

杨力

广州蓝勃医学诊断技术有限公司 广东广州 510530

摘要：在科技时代下，电子技术得以被应用于各个领域，尤其是集成电路的应用范围更是不断扩大，集成电路能否可靠的运行，对电子产品的功能发挥有着至关重要的影响，而为了保证集成电路的运行可靠性，就必须要开展必要的电子元器件失效分析。由此，本文着眼于以往生产过程中常见的电子元器件失效故障原因类型进行阐述，思考造成故障的原因，同时提出相应的优化举措，希望能够在一定程度上推动未来我国生产环节电子元器件的有效应用，避免电子元器件失效对实际的生产造成损失。

关键词：电子元器件；失效机理；探究

引言

大数据时代的来临，使人们对信息的获取需求大幅增长，各种电子产品也相继进入百姓生活的方方面面，极大程度的便捷了人们的生活。与此同时，人们对电子产品的使用性能及质量也提出了更高的要求，为了使电子产品能够可靠使用，就需要采用失效分析手段来对电子产品出现失效的原因进行深入分析，了解失效性质，并利用各种具有针对性的预防方法，以此防止失效问题的发生，并进一步改善电子元器件的可靠性与使用性能。所以，在这一背景下，针对电子元器件的失效机理进行研究，并为后续相关电子元器件的运行、维护指明方向，就成为了未来电子元器件应用过程中迫在眉睫需要解决的问题之一。

1电子元器件失效分析应遵循的原则

对于电子元器件失效分析而言，其整个操作过程便是对失效信息进行获取的过程，可以说，获取失效信息是电子元器件失效分析中的核心所在。为了确保电子元器件能够得到合理的失效分析，使失效原因被遗漏的概率能够最大限度的降低，就需要按照以下原则来进行操作：首先，需要严格按照先制定分析方案，然后执行方案这一根本原则来进行操作，也就是针对电子元器件的失效现象，先对具体的失效分析操作步骤、内容等进行明确，以此形成相应的分析方案，然后再根据制定的方案来开展后续操作，确保失效分析的操作步骤与内容能够与方案保持一致。需要注意的是，应优先对电子元器件进行外检，然后方可对电子元器件进行通电检查。其次，在对电子元器件进行加电测试时，其电流操作应按照“先弱后强”的原则来执行，对电子元器件的失效原因需要先从其外观、形态来进行检查，然后再对电子元器件的内部构造进行检查。在检查分析时，最初需要保证电子元器件处于静止状态，然后再对电子元器件进行动态性的检查。再次，对电子元器件进行失效分析时需要按照“先宏观后微观”原则来进行操作，通常需要以普遍化角度来对电子元器件进行失效分析，查看电子元器件的失效原因是否是由普遍问题所引起的，如果不是，则需以特殊化角度来排查电子元器件的失效原因。最后，必须要对失效分析的开展顺序与主次对象进行确定，通常需要先结合电子元器件可能存在的主要问题来进行失效分析，在必要时还要对电子元器件进行破坏性检测，以此查明电子元器件的失效原因^[1]。

2电子元器件的失效机理探究

结合以往造成电子元器件失效的机理进行研究，笔者发现不同的电子元器件失效机理也会随之呈现出一定的差异性，所以，在未来的电子元器件测试认定环节，如果想要实现对电子元器件失效问题的规避，就应着眼于不同造成电子元器件失效的机理入手针对性地进行优化，从而解决原有的电子元器件失效问题^[2]。

2.1电阻器失效

纵观以往的电子元器件设备失效机理研究来看，因为电阻元件造成的电子元器件失效问题是实际电子元器件运行过程中比较常见的失效机理之一，这一问题占据了全部电子元器件失效成因的百分20以上，电子元器件中设计的电阻结构、工艺特征等很多因素的存在都会在一定程度上引发这一元器件在后续运行过程中出现电阻失效的问题。比如，就这一环节而言，比较常见的电阻器失效问题大都有两中，一种为致命类型的失效问题，另一种则为参数漂移类型的失效问题，其中以致命类型的失效问题最为常见，实际电子元器件运行过程中的线路短路、硬件损伤、触点损伤等都会引发这一致命失效问题的出现；近几年，随着电子元器件测定工作的深入，部分因为电阻数值漂移而引发的失效问题也逐渐的受到人们关注，实际电子元器件运行过程中大概有近15%的电阻器失效问题是因为这一因素造成的。需要注意的是，就这一电子元器件失效机理中还可以根据是否出现烧线问题划分为烧线和非烧线两种，需要技术人员结合实际的情况予以判定，继而开展后续针对性的处理^[3]。

2.2电容的失效

就电容环节的失效也是电子元器件失效过程中比较常见的内容之一，电子元器件运行过程中元器件被击穿、线路开路以及突然的参数改变、设备损伤等因素的存在都会导致电子元器件的电容出现不同程度的失效问题。首先，当电子元器件运行的过程中元器件出现材质老化、设备缺陷、污损等问题时就很容易导致电子元器件在实际的运行过程中击穿电容，从而引发电子元器件运行的失效；其次，就电子元器件开路问题而言，造成这一问题的原因大都由于开路引出线与元器件电极接触点之间出现腐蚀问题而导致的；第三，对于元器件设备参数突然改革而引发的电容失效问题来说，笔者认为出现这一故障问题的电子元器件大都长时间的处于潮湿的工作环境中，长时间的这一环境会是电子元器件中存在的金属离子随着电子元器件的运作发生转移，造成参与应力的同时迫使元器件的电容参数发生退化，引发后续电容失效的问题，造成电子元器件运行的失效故障问题。针对电子元器件失效问题中电容因素而引发的故障问题来说是实际测试过程中比较容易发现的故障类型之一，但是，由于电子元器件在运行的过程中往往会呈现出多元件并联的状态，导致对这一故障具体位置确定的难度比较大，所以，在针对这一问题的检测故障中，测试人员可以通过替换相同型号、容量电容的方式进行检测，以此实现对电子元器件失效问题的检验，为后续维修指明方向

^[4]。

2.3电感和变压器的失效

纵观以往电子元器件组成中存在很多电感、变压装置，这些装置一旦出现故障也会在一定程度上引发电子元器件出现失效的问题，所以，在实际的电子元器件失效问题检验环节，技术人员首先可以通过对电子元器件的电流、电阻进行检验的方式对元器件实际的电阻数值进行测量，从而确定元器件的最小标准数据同时将实验数据与正常电子元器件运行的标准数据进行综合性的对比，通过对比其两者标准数据之间的参数差值来判断电子元器件出现问题的部门，以此实现预期的电子元器件失效问题测试效果，为提升后续电子元器件的可靠性奠定基础^[5]。

3结语

综上所述，随着我国有关电子元器件测试工作开展的深入，人们对于造成电子元器件失效问题机理的重视程度也逐渐地攀升，如何着眼于以往电子元器件检测过程中常见的失效机理进行针对性的优化处理，从而最大程度上提升电子元器件运行的可靠性就成为了现阶段我国电子元器件领域发展迫在眉睫需要解决的问题之一。

参考文献

[1]高奕.电子元器件失效分析及技术发展研究[J].河南科技,2018(34):72-73.

[2]孙丹峰,季幼章.电子元器件加速寿命试验综述[J].电源世界,2018(11):21-26.

[3]李德.电子元器件失效分析探究[J].数字通信世界,2018(11):245.

[4]刘艺.电子元器件失效分析探究[J].科技经济导刊,2018,26(16):21+23.

[5]张晶.电子元器件加速的寿命试验存在的问题与应对措施[J].数码世界,2018(04):151.

[6]张宇,任珺,董梁.试论电子元器件的可靠性与检测筛选[J].通讯世界,2017(21):354.