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Time: 2020-10-16  韋克威科技

電子元器件的可靠性與失效分析(一)

一、元器件概述

1、元器件的定義與分類
  • 分類:兩大類

元件:在工廠生產加工時不改變分子成分的成品,本身不產生電子,對電壓、電流無控制和變換作用。
器件:在工廠生產加工時改變了分子結構的成品,本身能產生電子,對電壓電流的控制、變換(放大、開關、整流、檢波、振蕩和調制等),也稱電子器件。
分類(來源:2007年版的《軍用電子元器件合格產品目錄》)

韋克威高可靠電子元器件

  • 電位器

失效模式:接觸不良、滑動噪聲大、開路等
韋克威高可靠電子元器件
  • 集成電路

失效模式:漏電或短路,擊穿特性劣變,正向壓降劣變,開路可高阻
失效機理:電遷移,熱載流子效應,與時間相關的介質擊穿(TDDB),表面氧化層缺陷,絕緣層缺陷,外延層缺陷
  • MEMS壓力傳感器

MEMS器件的主要失效機理:
  • 真空電子器件(vacuum electronic device)

指借助電子在真空或者氣體中與電磁場發生相互作用,將一種形式電磁能量轉換為另一種形式電磁能量的器件。具有真空密封管殼和若干電極,管內抽成真空,殘余氣體壓力為10-4~10-8帕。有些在抽出管內氣體后,再充入所需成分和壓強的氣體。廣泛用于廣播、通信、電視、雷達、導航、自動控制、電子對抗、計算機終端顯示、醫學診斷治療等領域。
真空電子器件按其功能分為:

  • 實現直流電能和電磁振蕩能量之間轉換的靜電控制電子管;

  • 將直流能量轉換成頻率為300兆赫~3000吉赫電磁振蕩能量的微波電子管;

  • 利用聚焦電子束實現光、電信號的記錄、存儲、轉換和顯示的電子束管;

  • 利用光電子發射現象實現光電轉換的光電管;

  • 產生X射線的X射線管;

  • 管內充有氣體并產生氣體放電的充氣管;

  • 以真空和氣體中粒子受激輻射為工作機理,將電磁波加以放大的真空量子電子器件等。

自20世紀60年代以后,很多真空電子器件已逐步為固態電子器件所取代,但在高頻率、大功率領域,真空電子器件仍然具有相當生命力,而電子束管和光電管仍將廣泛應用并有所發展。[1]  真空電子器件里面就包含真空斷路器,真空斷路器具有很多優點,所以在變電站上應用很多。真空斷路器已被快易優收錄,由于采用了特殊的真空元件,隨著近年來制造水平的提高,滅弧室部分的故障明顯降低。真空滅弧室無需檢修處理,當其損壞時,只能采取更換。真空斷路器運行中發生的故障以操作機構部分所占比重較大,其次為一次導電部分,觸頭導電桿等。

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