组件的故障机理是什么?

故障直接受湿度,温度,电压和机械等因素影响。

1.温度导致故障:1.1环境温度是导致组件故障的重要因素。

温度变化对半导体器件的影响:双极型半导体器件的基本单元PN结对温度变化非常敏感。

当PN结反向偏置时,少数载流子形成的反向漏电流会受到温度变化的影响。

,关系为:其中:温度为T0C时的ICQ反向漏电流IC温度为TR℃时的ICQR反向漏电流T-TR从上述公式可以看出温度变化的绝对值,温度每升高10°C,ICQ会加倍。

这将导致晶体管放大器的工作点漂移,晶体管电流放大系数发生变化,特性曲线发生变化以及动态范围变小。

温度与允许功耗之间的关系如下:其中:PCM-最大允许功耗TjM-最大允许结温T-使用环境温度RT-热阻可从上式看出,温度的升高将降低晶体管的最大允许功耗。

由于PN结的正向压降受温度的影响很大,因此以PN为基本单元的双极型半导体逻辑元件(诸如TTL,HTL等集成电路)的电压传输特性和抗干扰度也很接近。

与温度有关。

关系。

当温度升高时,PN结的正向压降减小,其开闭电平也将减小。

随着温度的升高,这使得组件的低电平抗干扰电压容限变小;抗干扰电压容限的级别随温度的升高而增加,从而导致输出电平偏移,波形失真,稳态不平衡甚至热击穿。

2.1温度变化对电阻的影响温度变化对电阻的主要影响是:温度升高时,电阻的热噪声增加,电阻值偏离标称值,允许的耗散率降低。

例如,当RXT系列碳膜电阻器的温度升至100°C时,允许的耗散率仅为标称值的20%。

但是我们也可以利用电阻的这一特性。

例如,有专门设计的电阻器:PTC(正温度系数热敏电阻)和NTC(负温度系数热敏电阻)。

它们的电阻受温度影响。

很大。

对于PTC,当其温度上升到某个阈值时,其电阻值将急剧增加。

利用此功能,可将其用于电路板的过电流保护电路中。

当由于某种故障而流经它的电流增加到其阈值电流时,PTC的温度急剧上升,与此同时,其电阻值也变大。

,限制流过它的电流,以实现电路的保护。

消除故障后,流经故障的电流减小,PTC的温度恢复正常,同时其电阻值也恢复至正常值。

对于NTC,其特性是其电阻值随温度升高而降低。

2.2温度变化对电容器的影响温度变化会导致电容器的介电损耗发生变化,从而影响其使用寿命。

当温度升高10°C时,电容器的寿命将缩短50%。

同时,由于过大的介电损耗,它还会引起电阻-电容时间常数的变化,甚至引起热击穿。

此外,温度升高还会降低电感器,变压器,扼流圈等的绝缘性能。

3.湿度会导致故障。

湿度过高时,含酸和碱的灰尘落在电路板上时,会腐蚀焊点和元件的布线,导致焊点脱落并折断。

过多的湿度也是导致泄漏耦合的主要原因。

湿度过低且容易产生静电,因此应将环境湿度控制在合理的水平。

4.电压过高会导致设备故障。

施加到组件的电压稳定性是确保组件正常运行的重要条件。

电压过高会增加组件的热损耗,甚至导致电击穿。

对于电容器,其故障率与电容器电压的5次方成正比。

对于集成电路,电压超过