電子元器件的主要失效模式包括但不限于開路、短路、燒毀、爆炸、漏電、功能失效、電參數漂移、非穩定失效等。對于硬件工程師來講電子元器件失效是個非常麻煩的事情，比如某個半導體器件外表完好但實際上已經半失效或者全失效會在硬件電路調試上花費大把的時間，有時甚至炸機。今天主要來說說電容器，電阻器和電感的相關失效模式及失效機理。



電容器失效模式與機理

電容器的常見失效模式有：擊穿短路；致命失效開路；致命失效電參數變化（包括電容量超差、損耗角正切值增大、絕緣性能下降或漏電流上升等）；部分功能失效漏液；部分功能失效引線腐蝕或斷裂；致命失效絕緣子破裂；致命失效絕緣子表面飛弧；部分功能失效。

引起電容器失效的原因是多種多樣的。各類電容器的材料、結構、制造工藝、性能和使用環境各不相同，失效機理也各不一樣。

引起電容器擊穿的主要失效機理：

①電介質材料有疵點或缺陷，或含有導電雜質或導電粒子；

②電介質的電老化與熱老化；

③電介質內部的電化學反應；

④銀離子遷移；

⑤電介質在電容器制造過程中受到機械損傷；

⑥電介質分子結構改變；

⑦在高濕度或低氣壓環境中極間飛弧；

⑧在機械應力作用下電介質瞬時短路。



電容過電壓失效的防范

電容器在過壓狀態下容易被擊穿，而實際應用中的瞬時高電壓是經常出現的。

選擇承受瞬時過電壓性能好的電容器，找原廠制造安全可靠。



電阻器失效模式與機理

1) 開路：主要失效機理為電阻膜燒毀或大面積脫落，基體斷裂，引線帽與電阻體脫落。

2) 阻值漂移超規范：電阻膜有缺陷或退化，基體有可動鈉離子，保護涂層不良。

3) 引線斷裂：電阻體焊接工藝缺陷，焊點污染，引線機械應力損傷。

4) 短路：銀的遷移，電暈放電。



電感失效模式與機理

電感器失效模式：電感量和其他性能的超差、開路、短路等。

模壓繞線片式電感失效機理：

1.磁芯在加工過程中產生的機械應力較大，未得到釋放；

2.磁芯內有雜質或空洞磁芯材料本身不均勻，影響磁芯的磁場狀況，使磁芯的磁導率發生了偏差；

3.由于燒結后產生的燒結裂紋；

4.銅線與銅帶浸焊連接時，線圈部分濺到錫液，融化了漆包線的絕緣層，造成短路；

5.銅線纖細，在與銅帶連接時，造成假焊，開路失效。