1、現象描述及分析
(1) 現象描述
① 碳膜電阻器在使用中出現的故障幾乎都是斷路。特別是在PCBA組裝焊接后,不時會發生碳膜電阻器出現斷路現象。
②電阻體出現機械損壞:1206或更大的片式電阻器以及有引線的圓柱電阻器,在組裝過程中陶瓷本體上出現斷裂縫或崩口,造成電阻體損壞而開路。
(2) 現象分析
斷裂現象大多都發生在元件體沿長度方向的中間部位。有引線圓柱電阻器的電阻體崩口如圖1所示。片式電阻器的電阻體出現橫向斷裂紋如圖2所示。

圖1:引線圓柱電阻器的電阻體崩口
圖2:片式電阻器的電阻體出現橫向斷裂紋
2、形成原因及機理
(1) 形成原因
在組裝過程中元件體受到了不恰當的外力作用所導致。
(2) 形成機理
① 在組裝過程中元件體受到了較大翹曲應力:在組裝焊接過程中,PCB基板發生翹曲變形,將所形成的翹曲應力通過元件兩端引腳同時傳遞給了元件體,從而使其發生斷裂,如圖1所示。
② 電阻體碳膜發生了陽極氧化:當出現這一現象時,觀察斷路處的碳膜電阻器,在多數情況下,可以發現,在螺旋形刻槽的 “十” 極側的碳膜部分地消失了。這是由于陽極氧化的原因,碳膜變成了二氧化碳。
碳膜電阻器發生陽極氧化的可能原因是,電阻在制造過程中,在涂覆保護層之前就有某種污染物質附著在電阻體的表面上了。在此情況下,污染物有可能是操作者的手觸摸了電阻體表面產生的,或者是電阻體表面附著了操作者的唾液飛沫。
③ 材料的熱膨脹系數不匹配導致電阻體斷裂:例如,在尺寸較大的陶瓷基板上,用厚膜電阻器和導體布線而制造的混合元件,再在其表面用樹脂涂覆的結構中,由于陶瓷基板和樹脂的熱膨脹系數的不同,在陶瓷基板和樹脂的界面上就會產生機械應力,而使厚膜電阻體產生與厚度方向平行的裂紋,該裂紋導致厚膜電阻體斷路,如圖2所示。這種故障隨著陶瓷基板尺寸的增大,發生的概率也將急劇增加。
3、解決措施
① 加強供貨源產品的質量管理與控制。
② 加強組裝工藝過程控制。
③ 強化生產現場的7S管理。
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