贴片电阻失效分析
一、案例背景
贴片电阻在生产过程中发现失效不良,对三个批次的电阻样品分别进行X-RAY分析、表面观察、阻值测试、切片分析、SEM分析及EDS分析,发现问题发生在电阻Ni层与保护膜结合处。
二、分析过程
1、X-RAY分析
测试结果:电阻X射线分析,调阻槽“L”隐约可见;电阻3 NG品左侧电极缺失。
2、外观及阻值分析
1)电阻1外观分析及阻值测试
#电阻1 OK品外观分析图示
#电阻1 OK品清洗前后阻值测试
#电阻1 NG品外观分析图示
#电阻1 NG品清洗前后阻值测试
测试结果:
电阻1 OK品外观未发现明显异常,阻值测试正常;
NG品电阻外观右侧疑似保护膜缺损,阻值测试开路。
2)电阻2外观分析及阻值测试
#电阻2 OK品外观分析图示
#电阻2 OK品清洗前后阻值测试
#电阻2 NG品外观分析图示
#电阻2 NG品清洗前后阻值测试
测试结果
电阻2 OK品外观未见明显异常,阻值测试正常;
NG品电阻保护层缺损,阻值增大。
3)电阻3外观分析及阻值测试
#电阻3 OK品外观分析图示
#电阻3 OK品清洗前后阻值测试
#电阻3 NG品外观分析图示
#电阻3 NG品清洗前后阻值测试
测试结果
电阻3 OK品外观未见明显异常,阻值测试正常;
NG品电阻外电极缺失,阻值测试开路。
3、表面SEM/EDS分析
1)电阻1表面SEM/EDS分析
#电阻1 NG品左侧表面分析
#电阻1 NG品右侧表面分析
测试结果
电阻1 NG品电阻两侧均存在硫化银,说明内电极银溢出,且硫化。
2)电阻3表面SEM/EDS分析
#电阻3 NG品左侧表面分析
#电阻3 NG品右侧表面分析
测试结果
电阻3 NG品一侧电极检查少量“Ag”,说明内电极银层有外露,其余未检出异常元素。
4、断面SEM/EDS分析
#电阻1 NG品断面SEM分析
#电阻1 NG品断面EDS分析
#电阻3 NG品SEM表面分析
#电阻3 NG品断面SEM分析
#电阻3 NG品断面EDS分析
测试结果
电阻1、电阻3 NG品均存在Ag层缺失,且内电极Ag向外溢出生成硫化银。
三、分析结果
1、 不良解析
1.NG电阻表面均检出“Ag”元素,且存在硫化现象;
2.断面SEM分析可观察到明显的Ag溢出,导致Ag层缺失;
3.EDS分析结果为Ag2S (Ag极易与环境中的硫元素发生反应)。
2、失效原因
综合上记分析结果,推测贴片电阻失效的主要原因为:电阻Ni层与保护膜结合存在间隙,内层电极“Ag”缓慢溢出,并生成硫化银,从而导致电阻出现不良。