厚聲貼片電阻作為電子電路中應用最廣泛的元件之一，其失效可能導致電路性能下降甚至系統(tǒng)崩潰。據統(tǒng)計，電阻器失效占電子元件故障的30%以上。因此，深入研究其失效模式及預防策略，對提高電子產品的可靠性具有重要意義。

厚聲貼片電阻的失效模式分析

1. 開路失效

開路失效是電阻器最嚴重的失效模式之一，表現(xiàn)為電阻器失去應有的阻值，在測試時呈現(xiàn)開路狀態(tài)。其失效機理主要包括電極脫落、電極熔蝕和電阻膜層斷裂。電極脫落的原因包括電極層與基片附著強度不夠、電極層耐焊性差以及焊接時受到過大的機械應力或熱應力導致的電極錫流失現(xiàn)象。電極熔蝕則可能由中間電極層厚度不夠或保護玻璃釉層厚度不夠，導致內電極層外露，在焊接過程中錫鉛焊料與銀鈀漿料共融，或長時間使用過程中發(fā)生銀離子遷移或硫化反應，進而出現(xiàn)空洞、縫隙，嚴重時導致開路。電阻膜層斷裂則通常是由于電阻膜層受到超過其承受極限的電應力(功率)而過熱，膜層中間部位熱量集中，嚴重時發(fā)生崩裂而開路。

2. 機械損傷失效

機械損傷失效是貼片電阻常見的失效模式，表現(xiàn)為基體斷裂、端電極受損和電阻膜層受損等。這種失效大多是由于電阻器在焊接、安裝或轉運過程中受到不當的機械應力作用而受損，而后又受到電、熱和機械(沖擊、振動和三防等)環(huán)境應力的作用所導致的。

3. 阻值漂移失效

阻值漂移失效是指電阻器在調試、使用過程中發(fā)生阻值超差、阻值跳變或電阻溫度特性超差等現(xiàn)象。電阻受環(huán)境溫度和其他試驗條件(如焊接、潮濕和加電工作等)的影響，可能會發(fā)生標準允許的細微變化。此外，受到意外應力(如機械損傷、過電熔蝕等)的作用而損傷到電阻膜層，也會發(fā)生不可逆的阻值異常漂移。

4. 硫化失效

厚膜貼片電阻的內部電極采用了銀，如果有硫黃成分氣體從保護膜和電鍍層之間的縫隙侵入，就會發(fā)生硫化反應，慢慢生成硫化銀。由于硫化銀不導電，因此隨著電阻被硫化，電阻值慢慢增大，直至最終成為開路。

5. 氧化失效

氧化是長期起作用的因素，與吸附不同的是，氧化過程是由電阻體表面開始，逐步向內部深入。除了貴金屬與合金薄膜電阻外，其他材料的電阻體均會受到空氣中氧氣的影響。氧化的結果是電阻值增大，電阻膜層愈薄，氧化影響就更明顯。

6. 氣體吸附與解吸失效

電阻的電阻膜在晶粒邊界上，或導電顆粒和黏結劑部分，總可能吸附非常少量的氣體，它們構成了晶粒之間的中間層，阻礙了導電顆粒之間的接觸，從而明顯影響阻值。溫度和氣壓是影響氣體吸附與解吸的主要環(huán)境因素。對于物理吸附，降溫可增加平衡吸附量，升溫則反之。由于氣體吸附與解吸發(fā)生在電阻體的表面，所以對膜式電阻器的影響較為顯著，阻值變化可達1%—2%。

厚聲貼片電阻失效的預防策略

1. 針對開路失效的預防

優(yōu)化焊接工藝：選擇適合回流焊的電阻，確保其能承受的溫度范圍和機械強度滿足焊接要求?？刂坪附訙囟群蜁r間，避免溫度過高或時間過長導致電阻失效。同時，在焊接過程中應避免對電阻造成機械損傷。

提高電極質量：改進電極層與基片的附著工藝，提高電極層的耐焊性。增加中間電極層和保護玻璃釉層的厚度，防止內電極層外露。

2. 針對機械損傷失效的預防

規(guī)范操作流程：在電阻器的焊接、安裝和轉運過程中，嚴格按照操作規(guī)程進行，避免對電阻器施加不當的機械應力。

優(yōu)化電路板設計：合理布局電路板上的元件，減少電阻器受到的機械沖擊和振動。

3. 針對阻值漂移失效的預防

選擇高質量電阻：選用具有良好溫度特性和穩(wěn)定性的電阻器，確保其在不同環(huán)境條件下阻值變化在允許范圍內。

避免過載使用：在電路設計中，充分考慮電阻器的功率耗散和散熱問題，避免電阻器長時間在極限條件下工作。

4. 針對硫化失效的預防

增加保護層：采用增加保護層的措施，如增加與二次保護層相同的材質的C4保護層，避免電極與保護層之間產生縫隙，從而防止含硫氣體進入發(fā)生硫化反應。

選用抗硫化電極材料：如采用金作為抗硫化的電極材料，提高電阻的抗硫化能力。

改善焊接工藝：優(yōu)化電阻的焊接工藝，減少機械應力對電阻造成損傷，防止二次保護層與外電極鍍層間縫隙變大。

控制物料選擇：避免使用含有硫元素的PCB綠油、導線封膠、電子油漆等物料，防止其在工作過程中釋放含硫物質導致電阻硫化。

5. 針對氧化失效的預防

選用耐氧化材料：對于易氧化的電阻材料，可采用表面鍍層等處理方法，提高其抗氧化性能。

控制使用環(huán)境：盡量避免電阻器在高溫、高濕等易加速氧化的環(huán)境中使用。

6. 針對氣體吸附與解吸失效的預防

優(yōu)化封裝工藝：改進電阻器的封裝工藝，減少電阻膜層與氣體的接觸面積，降低氣體吸附與解吸對阻值的影響。

控制使用環(huán)境：避免電阻器在溫度和氣壓變化劇烈的環(huán)境中使用。

厚聲貼片電阻的失效模式多樣，對電路性能影響重大。通過深入分析失效機理，并采取針對性的預防措施，如優(yōu)化焊接工藝、提高電極質量、選擇高質量電阻、增加保護層、選用抗硫化電極材料、改善焊接工藝、控制物料選擇、選用耐氧化材料、優(yōu)化封裝工藝等，可有效降低電阻器的失效風險，提高電子產品的可靠性。在實際應用中，應根據具體的使用環(huán)境和要求，綜合考慮各種因素，制定合理的預防策略。