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电子元器件的可靠性与失效分析(一)

2020-10-16 14:11:05 韦克威科技
一、元器件概述

1、元器件的定义与分类
  • 分类:两大类

元件:在工厂生产加工时不改变分子成分的成品,本身不产生电子,对电压、电流无控制和变换作用。
器件:在工厂生产加工时改变了分子结构的成品,本身能产生电子,对电压电流的控制、变换(放大、开关、整流、检波、振荡和调制等),也称电子器件。
分类(来源:2007年版的《军用电子元器件合格产品目录》)

韦克威军用电子元器件

  • 电位器

失效模式:接触不良、滑动噪声大、开路等
韦克威军用电子元器件
  • 集成电路

失效模式:漏电或短路,击穿特性劣变,正向压降劣变,开路可高阻
失效机理:电迁移,热载流子效应,与时间相关的介质击穿(TDDB),表面氧化层缺陷,绝缘层缺陷,外延层缺陷
  • MEMS压力传感器

MEMS器件的主要失效机理:
  • 真空电子器件(vacuum electronic device)

指借助电子在真空或者气体中与电磁场发生相互作用,将一种形式电磁能量转换为另一种形式电磁能量的器件。具有真空密封管壳和若干电极,管内抽成真空,残余气体压力为10-4~10-8帕。有些在抽出管内气体后,再充入所需成分和压强的气体。广泛用于广播、通信、电视、雷达、导航、自动控制、电子对抗、计算机终端显示、医学诊断治疗等领域。
真空电子器件按其功能分为:

  • 实现直流电能和电磁振荡能量之间转换的静电控制电子管;

  • 将直流能量转换成频率为300兆赫~3000吉赫电磁振荡能量的微波电子管;

  • 利用聚焦电子束实现光、电信号的记录、存储、转换和显示的电子束管;

  • 利用光电子发射现象实现光电转换的光电管;

  • 产生X射线的X射线管;

  • 管内充有气体并产生气体放电的充气管;

  • 以真空和气体中粒子受激辐射为工作机理,将电磁波加以放大的真空量子电子器件等。

自20世纪60年代以后,很多真空电子器件已逐步为固态电子器件所取代,但在高频率、大功率领域,真空电子器件仍然具有相当生命力,而电子束管和光电管仍将广泛应用并有所发展。[1]  真空电子器件里面就包含真空断路器,真空断路器具有很多优点,所以在变电站上应用很多。真空断路器已被快易优收录,由于采用了特殊的真空元件,随着近年来制造水平的提高,灭弧室部分的故障明显降低。真空灭弧室无需检修处理,当其损坏时,只能采取更换。真空断路器运行中发生的故障以操作机构部分所占比重较大,其次为一次导电部分,触头导电杆等。

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