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摘要：在电子线路中的基础元件电阻器其使用量大，用途广泛，但其意外失效严重困扰生产者和使用方，究其原因，电阻器本身固有缺陷，制程工艺、安装过程和使用环境均对其有显著影响。
关键词：电阻器，固有缺陷，使用环境，失效。
电阻器作为通用的三大基础电子元件，有着悠久的历史，而热分解碳膜电阻器于1925年由德国发明，1930年投入批量生产，因其生产工艺简单，电性能良好，价格低廉，阻值范围宽，稳定性好，受电压和频率的影响小，性价比高，是目前传统电阻器中生产使用量最大的品种，在电子线路中用做分压，分流，匹配负载，限流，在RC电路中作为振荡，滤波，旁路和时间常数元件，常规的线路板上，往往电阻器是所见的数量最多的元件，在所有元器件的失效占比中也相对较多，给使用者、生产者带来诸多困扰。
对于薄膜电阻器而言，其膜层厚度在几十埃到几个微米之间，由于厚度非常小，其厚度的均匀一致性很难保证，且其厚度的精准测量存在一定困难，此时导体的电阻率不再是一个常数，因为此时薄膜不再是密实和完整的导体，且受瓷基体表面平整度的影响，膜层具有不连续性和凹凸不平，体现在温度系数的非线性方面，而此时导体的电阻率和膜层厚度有直接关系，往往膜层越薄，电阻率越大，因而膜层薄处的方阻会成倍高于别处的方阻，如在切割工序时该处槽纹变窄，电阻器在承受负荷时该处分担的电压高，功耗多，往往是失效的隐患点，此类失效因偶发和难以重复还原，因而难以预防。但在切割工序槽纹的平滑性，有效长度的增加及对成品施加合适的老化可以有效减少该类失效。
本文就一种非常见但具有代表性的电阻器失效做一些分析，希望对有效防范该类失效起到借鉴。
1、一客户称，其灯具在国外使用时，故障率高，其中一款RT1/2WS型电阻器的失效所占比例最高，寄回不良品，望分析原因。
1.5更换该电阻器后对灯做通5秒，断1秒的通断实验后电阻外观及膜层无异常，灯具正常。
1.6从失效电阻器的引线锈蚀，金色色环变绿的情况分析，用稀盐酸、稀硫酸，稀硝酸浸泡或涂覆电阻器，发现引线或金环均变黑，并不是和不良品一样得到的是相关蓝色或绿色的结果。
1.7走访用户生产现场，发现对插件好的线路板在喷涂助剂时因人而异有一定的随机性，喷涂次数及量、助焊剂型号、参数、MSDS报告均未实施有效管理，查不到相关资料数据，现场测试一桶助焊剂PH值，显示在4.8-5.0之间，比实际要求的中性助剂明显偏酸性。
1.8分析，目前市面上的助焊剂有免清洗型，不含卤素的表面活性剂，活性稍弱，好处是离子残留少，其表面活性剂主要是脂肪酸或芳香族的非离子型表面活性剂，作用是减少焊料与引线脚金属两者接触时产生的表面张力，增强表面润湿力，需清洗型的助焊剂有含卤素表面活性剂成分，其活性强，助剂能力高，但卤素离子很难洗干净，离子残留度高，卤素之氯离子（Cl-）腐蚀性强。为了保证焊点的光滑圆润多喷助焊剂，但是酸性较高的助焊剂残留（未洗板），其有机酸根离子或卤素离子对元器件的影响有显性的亦有隐性的，表现在由金属铜粉组成的外涂金环，生成铜的有机络合盐或无机盐而变绿色，贴近线路板一侧的锈蚀更严重，与绦纶电容接触的电阻器，因绦纶电容光滑而高，助焊剂全汇集在电阻器上，镀锡线周围生成一堆锈蚀层，上述影响肉眼可见，另一方面其对电阻器膜层的腐蚀在剥离外面绝缘漆层前看不出来，只知电阻器已开路，而剥去漆层后呈现的是膜层发白消失，有别于高压电蚀膜层发白的痕迹。
基于上述分析，再次到客户工厂，从直观的电阻器引线锈蚀、金色色环变绿色，对比未上机的库存产品和从终端客户处的良品均无此现象，再结合对助焊剂的PH值检测，喷涂的管控等等，得到客户的积极配合，对使用的助焊剂的型号进行了调整，以中性为主，喷涂的量也做了相应管控，后续基本没有再发生此类不良。
1.9 和上述事故外观几乎一样的不良在一做仪表的厂家也发生过（具体规格为RJ15-2MΩ±1%），当时电阻器的镀锡铜线和线路板焊接处已经严重锈蚀，由于该阻值标识色环中没有金色，铜与有机酸络合反应呈现绿色的情况不明显，单电阻器本体上也是锈迹斑斑，剥漆后发现其镀锡帽盖上的锡层已经全无，露出严重氧化发黑的铁帽；瓷棒上刻槽槽纹均匀分布单棕色的电阻膜层也大片消失，由此判断线路板仪表位置肯定有酸或碱物质对其浸蚀，而金属膜电阻器虽有防潮的PC-1N和环氧面漆的保护，但对酸碱物质极为敏感，因此在生产过程中，特别是夏天，要求作业员在生产时避免用手直接接触电阻器（需带手套），防止手上的汗（含有氯化钠，而金属膜层对氯离子极为敏感）对电阻器膜层的影响，为此我司在切割刻槽后增加了无水乙醇清洗，避免不慎接触造成影响。由此我们对客户做了对比说明以及电阻器对环境的基本要求，应用环境对元件的选型等，在和客户的充分交流后，我们通过具体的实验数据对比给客户建议使用相同几何尺寸高温烧结的厚膜型金属玻璃釉膜电阻器，该电阻器过负荷能力好，耐恶劣环境能力强，客户更改使用型号后再无类似的失效发生。
结束语：客户的不良反馈，是我们可遇不可求的宝贵财富，供应商、制造上、终端用户的协调配合很重要，发挥在各自领域的专业优势，充分交流，重视并分析真正的原因，在下游客户的产品中体现我们产品的价值，提升产品质量和使用寿命是我们不懈的追求。
由于认知水平的有限，文中不当和错误之处难免，敬请批评指正。
感谢合作伙伴的理解、支持和配合。
参考文献：
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王德中主著<<环氧树脂生产与应用>> 化学工业出版社
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论文作者:方政
论文发表刊物:《中国电业》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/5
标签：电阻器论文; 锈蚀论文; 客户论文; 卤素论文; 离子论文; 助焊剂论文; 表面活性剂论文; 《中国电业》2019年第08期论文;