电子器件的故障原因与检测方法分析_张子奇.pdf

Application 创新应用266 电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月电阻器则偏向于膜层不均匀、引线接触不良等。在电信设备中，普遍存在电位器接触不良问题，发生概率在90%以上。因此，电阻器件故障中接触不良是核心。（2）电容类元器件故障。电容类元器件在电子设备中占据关键地位，发生故障概率较大，主要存在的故障类型有：击穿、参数退化、机械损伤、开路、电解液泄露等。其中，击穿故障较为普遍。出现这一故障的原因有六点：介质材料老化；介质制造时存在机械损伤；介质材料内部气隙击穿或介质电击穿；介质缺陷、介质疵点以及介质中有杂质或导电离子；介质材料中分子结构发生变化；金属离子迁移形成导电沟道或边缘飞弧发电2。电容器件在运行过程中很容易发生击穿故障，使运行效果降低。此外，导致电容失效的故障还有开路，在引出线和电极接触点氧化产生低电平开路等作用下，电容器受应力影响电解质和电介质之间出现不良反应，瞬间出现电容开路故障。同时，老化、潮湿、热分解、工作电解质挥发、表面污染、化学腐蚀等问题会造成电容电参数退化，进而引发电容器故障。（3）电感类元器件故障。电感类元器件对运行条件要求较高，一旦发生改变就会引发故障，导致电感器受损。电感类器件包括变压器、电感器、振荡线圈、滤波线圈等，在运行过程中极易遭到外界因素干扰出现故障。例如，线路出现断路，温度升高，电流过大，变压器无法承受，进而器件内部线圈绝缘击穿、断路、短路问0 引言电子元器件指用于制造或组装电子设备、机械、产品等物体的零部件，每一个电子元器件都是一个独立的个体。为了保证电子元器件的质量和性能，在组装含有电子元器件的电子设备之前，实施针对性检测，通过检测找到电子元器件中潜在故障，及时进行修复和完善，从而防止设备运行中发生故障。相关人员要深入分析不同电子元器件可能出现的故障和问题，选择科学有效的检测方法和工具，对电子元器件出现故障的原因、位置、解决要求进行全面把握，从而实现故障解决，提高电子产品质量。1 研究背景电子元器件的故障特点。（1）电阻类元器件故障。电子设备运行离不开电阻类元器件的辅助，其能够实现电路的分流、降压、限流、负载、阻抗匹配等1。由于长时间的使用，电阻类元器件发生故障的次数越来越多。故障率占比15%，故障频率较多。现阶段，电阻器件故障主要分为两类，分别是致命失效和漂移参数失效，根据电阻类元器件故障数据统计，发生故障的电阻大多属于致命失效类故障，例如断路、绝缘、机械损伤、击穿等，大约10%左右的电阻器件故障为阻值漂移，很少出现短路失效故障。电阻类元器件内部结构分为两种，分别是线绕电阻和非线绕电阻。线绕电阻器很容易出现引线机械损伤、开路或接触损坏等问题，非线绕作者简介：张子奇，安图实验仪器（郑州）有限公司；研究方向：电子器件分析。收稿日期：2022-12-15；修回日期：2023-05-12。摘要：阐述电子元器件的故障特点，电子元器件故障检测方法，包括常规检测法、动态观察法、仪表测量法，对于电子元器件故障分析，不同的器件属性引发的故障类型不同，应采用适合的检测方法。关键词：电子元器，故障原因，故障检测。中图分类号：TN06文章编号：1000-0755(2023)05-0266-02文献引用格式：张子奇.电子器件的故障原因与检测方法分析J.电子技术,2023,52(05):266-267.电子器件的故障原因与检测方法分析张子奇（安图实验仪器（郑州）有限公司，河南 450048）Abstract This paper describes the fault characteristics of electronic components and their fault detection methods,including conventional detection method,dynamic observation method and instrument measurement method.For the fault analysis of electronic components,different component attributes lead to different types of faults,and appropriate detection methods should be adopted.Index Terms electronic element,failure cause,failure detection.Analysis of Failure Causes and Detection Methods of Electronic DevicesZHANG Ziqi(Antu Experimental Instrument(Zhengzhou)Co.,Ltd.,Henan 450048,China.)Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月 267题出现，又如外界通风不畅、过于潮湿、温度过高等问题也会引发电感器绝缘击穿或漏电。因此，对于电感类元器件故障，关键在于控制好外界干扰。（4）集成电路类故障。集成模块故障类型有引线折断、机械磨损、电极短路、电路开路、封装裂缝等，在组装集成块类器件时如果没有正确焊接，也会造成器件故障，无法正常运行。而集成电路类器件因为内部结构复杂，功能繁多，所以一旦出现小部分损伤也会直接引发故障，导致器件损坏，主要故障类型有热稳定性不良、彻底损坏等。鉴于集成模块、集成电路等复杂性较强，故障检测要更加细致和全面。2 电子元器件故障检测方法常规检测法。（1）静态观察法。静态观察法在电子元器件故障检测中应用广泛，其操作简单、技术要求低、且不需要投入成本。主要检测原理：断开故障器件的电源或者保持不通电状态，检测人员用眼睛查找故障点，判断是否存在短路、断线、脱焊、电接点生锈等问题3。例如，在检查电子元器件故障时，观察电阻器外壳有无烧焦痕迹、引线是否有折断等；观察电容器表面是否存在腐蚀、污垢、缺口，引出电极的松紧度，标志是否清晰，能够灵活转动等；观察电感器表面干净度，线圈有无松动迹象，引脚情况等，一旦观察出类似故障出现现象，立即采取有效措施消除和改善，从而避免故障发生。动态观察法。动态观察法和静态不同之处在于其需要保持通电状态下开展观察，通过视觉、触觉、嗅觉、听觉等对电子元器件进行全面评估，确定有无故障及故障类型。例如，在检测器件故障时，观察电路有无火花、烟雾或闪光等现象，设备指示灯是否正常；正确触摸电子器件，判断是否存在过烫问题；听设备运行过程中有无异常响动；闻器件有无散发出焦味、煳味或其他异常味道。同时，在通电观察中找到故障位置，对故障出现的原因展开分析和研究，结合经验和检查结果，对故障制定针对性解决方法，从而保证器件正常运行。仪表测量法。万用表是电子元器件故障检测的通用工具，其集多功能、多量程、多用途于一体。可以用来测量交流电、直流电、交流电压、直流电压、电阻等，得出电流异常数据，为检测人员提供参考4。同时，其还可以用来测量电容量、半导体、电感量等，获取相关参数。（1）电阻法。万用表电阻检测法主要是通过检测电子元器件运行时的电阻值情况，如果在允许的误差范围内，则不存在故障，反之亦然。先将万用表调至“欧姆档”，再对单个或多个元器件进行检测。当被测元器件在电路板上时，很多元器件相连，万用表测出的电容阻值属于并联值。对此，可以将被测元器件从电路板上扯下来，再用万用表测试；也可以借助被测电阻开路电流和万用表某一电流内阻相抵，用电流档的内阻作为被测试电阻。此外，电容器在运行过程中可能会存在短路、漏电、断路等问题，一般检测法难以及时检测出来，需要借助万用表。当电容器和电路要求存在矛盾时，可以通过串联或并联的方法解决，将万用表放在“欧姆档”，测试直流电阻，若是显示无穷大，则确定线圈已经断路；若是直流电阻较小，则为局部短路。除了测量电阻外还要测量绝缘体，例如多线圈电感电路或屏蔽罩电感电路。万用表电阻测量法可以用来测量电容器短路、电感线圈短路或开路、导线通断、开关通断等，准确定位故障位置和故障原因。但是，万用表对晶体管、集成电路等检测效果较低，不能直接判定故障，通常情况下要和其他辅助工具一起使用，才能保证检测结果。（2）电压电流法。对运行中的电子线路进行测量，得出工作电压数值，进而判断是否存在电子元器件故障。在使用电压电流法时，需要调整万用表到合适的档位和量程上，根据同种电路测量所得的电压数值，对比分析出现异常的部分，一般发生故障的位置就是离正常电压较多的地方，结合电路原理，对工作状态下电路情况进行测量，看是否存在异常。使用万用表可以直接对串联回路进行测量，得到电流数值。或者用测电压的方法对被测电流的电压值进行测试，再将电压换算成电流，使用这种方法有效分析运行中电子设备元器件电流，估算正常状态和非正常状态电流情况，从而得出故障位置。3 结语电子元器件是电子设备或产品的主要组成部分，其发生故障会导致电子设备运行障碍，无法提供功能服务。对于电子元器件故障分析，不同的器件属性引发的故障类型不同，通过对电阻、电容、电感、集成类电子器件的故障原因和检测方法探究，获得电子元器件故障处理更加全面的认知，这样有利于提高电子元器件正常运行效果。参考文献1 周欣.电子元器件检测中的问题及其解决方式论述J.电子元器件与信息技术,2021,5(12):48-49+62.2 康伟,王春霞.基于小波分析的电子元器件短路故障智能检测方法J.电子制作,2021(19):79-81.3 化麒,许冲.电子元器件检测成本及电子线路软故障检测J.设备管理与维修,2021(16):154-156.4 王静.模拟电路常用电子元器件的检测方法分析J.电子元器件与信息技术,2018,2(01):11-14.