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Time： 2020-10-16  韦克威科技

电子元器件的可靠性与失效分析（一）

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》)

韦克威高可靠电子元器件

  • 电位器

失效模式：接触不良、滑动噪声大、开路等
韦克威高可靠电子元器件

  • 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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