常见的电子元器件失效分析汇总 发布时间：2025-10-17
电子元器件失效可能导致电路功能异常，甚至整机损毁，耗费大量调试时间。部分半导体器件存在外表完好但性能劣化的“软失效”，进一步增加了问题定位的难度。金鉴实验室作为专注于电子元器件失效产业的科研检测机构，能够对电子元器件进行严格的检测，致力于为客户提供高质量的测试服务，为电子元器件在各个领域的可靠应用提供坚实的质量保障。
电阻器失效
1. 开路失效：最常见故障。由过电流冲击导致，具体表现为电阻膜烧毁或脱落、基体断裂、引线帽与电阻体脱离。
2.阻值漂移：隐蔽性失效。源于电阻膜缺陷或退化、基体中可动离子影响、保护涂层不良，导致阻值超出规范，电路性能逐步劣化。
3.引线断裂：多由工艺缺陷引起，如焊接不良、焊点污染或机械损伤，在温度循环与机械振动下加剧。
4.短路故障：相对少见但危害大。银迁移或电晕放电可能在电阻内部形成导电路径。
5.失效机理：
薄膜电阻的导电膜存在结晶化趋势，导致阻值缓慢下降。
制备过程中的机械应力释放会引起阻值变化。
电负荷下，引线帽接触点温升显著，加速老化。经验表明，温度每升高10℃，寿命减半。
环境因素（如化工环境中的硫）会腐蚀电极，导致阻值增大或开路。
电解电容失效
1. 耗尽失效：主要寿命终结形式。电解液挥发导致有效极板面积减小，电容量下降至初始值80%以下即判定失效。金鉴实验室提供电子元器件失效分析的检测服务，金鉴实验室拥有专业LED质量工程师团队及高精度电子元器件检测设备，具有精湛的技术与经验。经过长时间的严格执行，现已得到行业内各厂家一致认可。如需专业检测服务可联系金鉴检测顾问189-2421- 3655。
2.压力释放装置动作：安全机制。内部电化学产气或高温沸腾导致气压升高，触发装置泄压，防止爆炸。
3.瞬时超温：致命打击。高温使电解液受排挤，等效串联电阻急剧增加，造成永久损伤。芯包温度每降低10℃，寿命约延长一倍。
4.瞬时过电压：主要杀手之一。如上电瞬间电感储能释放至电容，需选用耐瞬时过电压性能好的器件。
上电过电压示意图
5.寿命影响因素：
温度：最关键因素，每升高10℃，寿命减半。
工作电压与纹波电流：直接加速电解液消耗，与高温协同作用将大幅缩短寿命。
工作电压与漏电流的关系
电感失效
耐焊性是片式电感的重要指标。回流焊温度超过电感材料的居里温度时会出现退磁现象，导致感量上升。小批量手工焊时电路性能合格，而大批量贴片时性能下降，往往是片感耐焊性不足所致。金鉴实验室拥有专业的测试设备和技术团队，能够确保电子元器件失效分析的准确性和可靠性。
1.磁芯问题：磁芯加工应力未释放、内部杂质、材料不均或烧结裂纹，导致磁导率变化和电感量偏差。
2.耐焊性不足：回流焊温度超过材料居里温度导致退磁，引起感量上升。
3.可焊性不良：端头氧化（由高温、潮湿、保存过长等引起）或镀镍层太薄导致“吃银”现象，影响焊接。
4.焊接工艺问题：内应力可能导致“立碑效应”。焊盘设计不当引起焊接应力集中。贴片偏移导致焊接不良。
焊盘设计不当
5.上机开路：成因包括虚焊、电流过载烧毁、焊接热应力使内部开路隐患扩大。
6.磁体破损：因瓷体强度不足或附着力差，在回流焊热冲击或外力下破损。
半导体器件失效
1.过电应力损伤：测试、安装、运行中各阶段的电浪涌（如电源浪涌、烙铁漏电、感应浪涌）导致器件损坏。
2.静电损伤：电压高、瞬间电流大，多发生于非加电过程，造成PN结击穿、金属化烧毁等潜在损伤。金鉴实验室在进行失效分析时，严格遵循相关标准操作，确保每一个测试环节都精准无误地符合标准要求。
3.器件选型不当：设计阶段因对参数理解不足，使器件在实际应用中无法满足电路要求而失效。
4.器件固有缺陷：表面问题：二氧化硅层内可动离子导致击穿电压下降、漏电流增大。金属化问题：台阶断铝、铝腐蚀、金属膜划伤。键合问题：压焊点污染、金层附着不牢、过压焊。芯片键合问题：焊料不足、氧化或烧结温度过低。封装问题：管壳漏气、管腿故障、内涂料龟裂。体内缺陷：降低二次击穿耐量和闩锁阈值。
结语
电子元器件的主要失效模式包括但不限于开路、短路、烧毁、爆炸、漏电、功能失效、电参数漂移、非稳定失效等。深入了解各类元器件的失效模式与机理，不仅有助于快速定位和解决现有问题，更能在设计阶段规避潜在风险，提高产品可靠性和寿命。金鉴实验室针对电阻、电容、二极管、三极管、LED、连接器、IC等器件开路、短路、烧毁、漏电、功能失效、电参数不合格、非稳定失效等各种失效问题，利用物理和化学的分析手段，从宏观和微观分析出失效原因，并为客户提出改善方向，金鉴将继续秉承着专业的服务态度，不断提升自身的技术水平和服务质量，为电子元器件行业贡献我们的力量。
