电阻膜腐蚀导致电阻发生不良的失效分析

引 言

电阻失效发生的机理是多方面的，环境或工作条件若发生变化都有可能造成电阻的失效。其中，因外部水汽或其它腐蚀性气体等造成电阻膜腐蚀，进而导致电阻开路或阻值变大的失效情景时有发生。本文依据此，进行案例分享。

案例分享

1.贴片电阻因电阻膜腐蚀失效案例

贴片电阻(SMD Resistor)又名片式固定电阻器(Chip Fixed Resistor) ，是金属玻璃釉电阻器中的一种。

以下是贴片电阻中因电阻膜腐蚀造成的不良解析过程：

阻值测试

不良品电阻阻值

良品电阻阻值

说明: 对样品电阻的阻值进行测试，其中不良品电阻阻值为∞，良品电阻阻值为0.499MΩ。

SEM分析

说明: 对样品电阻进行SEM分析，电阻本体表面有孔隙、凹坑。

开封后金相分析

说明: 对电阻脱膜后进行金相分析，电阻膜缺损。

EDS分析

说明: 电阻膜进行EDS检测，电阻膜损伤位置K元素含量约占1.3%。

分析结果：通过阻值测试、SEM分析、脱膜后金相分析、EDS检测，判断引起电阻失效的原因：

1.电阻本体表面有孔隙、凹坑；

2.电阻脱膜后，检出电阻膜有缺损；

3.电阻脱膜后EDS检测电阻膜损伤位置发现K元素，K元素约占1.3%；

2.色环电阻因电阻膜腐蚀失效案例

色环电阻是在电阻封装上（即电阻表面）涂上一定颜色的色环，来代表这个电阻的阻值。色环实际上是早期为了帮助人们分辨不同阻值而设定的标准。

以下是色环电阻中因电阻膜腐蚀造成的不良解析过程：

外观检测

说明: 对样品进行外观检测，电阻电极位置有破损的现象。

阻值测试

说明: 对不良电阻进行阻值检测，测试结果均显示超规格。

开封后金相分析

说明: 对样品进行脱膜后金相显微镜检测，发现电阻膜存在缺损。

SEM分析

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说明: 对样品进行SEM检测，发现电阻膜存在损伤。

EDS分析

说明:损伤位置Cr占0.54%，Ni占0.8%，K元素，占0.03%

说明:未损伤位置，Cr占1.47%，Ni占1.58%

分析结果：

通过外观、阻值、SEM、EDS等检测，判断引起电阻失效的原因：

① 未发现电阻内部有明显的异常；

② 电阻膜有缺损，导致电阻值大或开路失效；

③ 电阻膜有损伤，且损伤位置发现O元素含量较高，还有部分K元素（K离子极易溶入水中，容易造成电阻膜电解）；

失效机理

电阻膜腐蚀造成电阻失效的发生机理为：外部水汽通过表面树脂保护层浸入到电阻膜层，在内部电场作用下，发生水解反应。电阻膜表面残留的K离子、Na离子极易溶于水，加速了电阻膜的水解反应，致使电阻膜腐蚀失效。

基于此，为了减少这种失效情况的发生，我们建议从以下两个方面入手：

一是从工艺入手，增加三防工艺，避免水汽侵蚀；

二是从选材切入，选用高可靠性的电阻材料。

新阳检测中心有话说：

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审核编辑黄宇