ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల వైఫల్యం యొక్క సున్నితమైన పర్యావరణం మరియు వైఫల్యం మోడ్

ఈ కాగితంలో, ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల యొక్క వైఫల్య మోడ్‌లు మరియు వైఫల్య విధానాలు అధ్యయనం చేయబడతాయి మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తుల రూపకల్పనకు కొంత సూచనను అందించడానికి వాటి సున్నితమైన వాతావరణాలు ఇవ్వబడ్డాయి.
1. సాధారణ భాగం వైఫల్యం మోడ్‌లు
క్రమ సంఖ్య
ఎలక్ట్రానిక్ భాగం పేరు
పర్యావరణ సంబంధిత వైఫల్య మోడ్‌లు
పర్యావరణ ఒత్తిడి

1. ఎలక్ట్రోమెకానికల్ భాగాలు
వైబ్రేషన్ వల్ల కాయిల్స్ విరిగిపోవడం మరియు కేబుల్స్ వదులవడంతో అలసట వస్తుంది.
వైబ్రేషన్, షాక్

2. సెమీకండక్టర్ మైక్రోవేవ్ పరికరాలు
అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు ఉష్ణోగ్రత షాక్ ప్యాకేజీ మెటీరియల్ మరియు చిప్ మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద డీలామినేషన్‌కు దారి తీస్తుంది మరియు ప్లాస్టిక్-సీల్డ్ మైక్రోవేవ్ మోనోలిత్ యొక్క ప్యాకేజీ మెటీరియల్ మరియు చిప్ హోల్డర్ ఇంటర్‌ఫేస్ మధ్య ఉంటుంది.
అధిక ఉష్ణోగ్రత, ఉష్ణోగ్రత షాక్

3. హైబ్రిడ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు
షాక్ సిరామిక్ సబ్‌స్ట్రేట్ క్రాకింగ్‌కు దారితీస్తుంది, ఉష్ణోగ్రత షాక్ కెపాసిటర్ ఎండ్ ఎలక్ట్రోడ్ క్రాకింగ్‌కు దారితీస్తుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత సైక్లింగ్ టంకము వైఫల్యానికి దారితీస్తుంది.
షాక్, ఉష్ణోగ్రత చక్రం

4. వివిక్త పరికరాలు మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు
థర్మల్ బ్రేక్‌డౌన్, చిప్ టంకం వైఫల్యం, అంతర్గత ప్రధాన బంధం వైఫల్యం, పాసివేషన్ లేయర్ చీలికకు దారితీసే షాక్.
అధిక ఉష్ణోగ్రత, షాక్, వైబ్రేషన్

5. రెసిస్టివ్ భాగాలు
కోర్ సబ్‌స్ట్రేట్ చీలిక, రెసిస్టివ్ ఫిల్మ్ చీలిక, సీసం విచ్ఛిన్నం
షాక్, అధిక మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత

6. బోర్డు స్థాయి సర్క్యూట్
పగిలిన టంకము కీళ్ళు, విరిగిన రాగి రంధ్రాలు.
గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత

7. ఎలక్ట్రిక్ వాక్యూమ్
వేడి వైర్ యొక్క అలసట ఫ్రాక్చర్.
కంపనం
2, సాధారణ కాంపోనెంట్ ఫెయిల్యూర్ మెకానిజం విశ్లేషణ
ఎలక్ట్రానిక్ కాంపోనెంట్‌ల వైఫల్యం మోడ్ అనేది ఒకదానికొకటి కాదు, మరింత సాధారణ ముగింపును పొందడానికి సాధారణ భాగాల సున్నితమైన పర్యావరణ సహనం పరిమితి విశ్లేషణ యొక్క ప్రతినిధి భాగం మాత్రమే.
2.1 ఎలక్ట్రోమెకానికల్ భాగాలు
సాధారణ ఎలక్ట్రోమెకానికల్ భాగాలలో ఎలక్ట్రికల్ కనెక్టర్లు, రిలేలు మొదలైనవి ఉంటాయి. వైఫల్యం మోడ్‌లు వరుసగా రెండు రకాల భాగాల నిర్మాణంతో లోతుగా విశ్లేషించబడతాయి.

1) ఎలక్ట్రికల్ కనెక్టర్లు
మూడు ప్రాథమిక యూనిట్ల షెల్, ఇన్సులేటర్ మరియు కాంటాక్ట్ బాడీ ద్వారా ఎలక్ట్రికల్ కనెక్టర్, ఫెయిల్యూర్ మోడ్ మూడు రకాల వైఫల్యం యొక్క కాంటాక్ట్ వైఫల్యం, ఇన్సులేషన్ వైఫల్యం మరియు యాంత్రిక వైఫల్యంలో సంగ్రహించబడింది.పరిచయం వైఫల్యం కోసం ఎలక్ట్రికల్ కనెక్టర్ యొక్క వైఫల్యం యొక్క ప్రధాన రూపం, దాని పనితీరు యొక్క వైఫల్యం: తక్షణ విరామంపై పరిచయం మరియు సంపర్క నిరోధకత పెరుగుతుంది.ఎలక్ట్రికల్ కనెక్టర్లకు, కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్ మరియు మెటీరియల్ కండక్టర్ రెసిస్టెన్స్ ఉనికి కారణంగా, ఎలక్ట్రికల్ కనెక్టర్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవాహం ఉన్నప్పుడు, కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్ మరియు మెటల్ మెటీరియల్ కండక్టర్ రెసిస్టెన్స్ జూల్ హీట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, జూల్ హీట్ వేడిని పెంచుతుంది, ఫలితంగా పెరుగుతుంది కాంటాక్ట్ పాయింట్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత, చాలా ఎక్కువ కాంటాక్ట్ పాయింట్ ఉష్ణోగ్రత లోహం యొక్క కాంటాక్ట్ ఉపరితలం మృదువుగా, కరిగిపోయేలా చేస్తుంది లేదా మరిగేలా చేస్తుంది, కానీ కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్‌ను కూడా పెంచుతుంది, తద్వారా కాంటాక్ట్ వైఫల్యాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది..అధిక ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో, సంపర్క భాగాలు కూడా క్రీప్ దృగ్విషయంగా కనిపిస్తాయి, దీని వలన సంపర్క భాగాల మధ్య సంపర్క ఒత్తిడి తగ్గుతుంది.కాంటాక్ట్ ప్రెజర్ కొంత వరకు తగ్గినప్పుడు, కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్ బాగా పెరుగుతుంది మరియు చివరకు పేలవమైన విద్యుత్ సంబంధాన్ని కలిగిస్తుంది, ఫలితంగా పరిచయం వైఫల్యం ఏర్పడుతుంది.

మరోవైపు, నిల్వ, రవాణా మరియు పనిలో ఎలక్ట్రికల్ కనెక్టర్ వివిధ రకాల కంపన లోడ్లు మరియు ప్రభావ శక్తులకు లోబడి ఉంటుంది, బాహ్య వైబ్రేషన్ లోడ్ ఉత్తేజిత ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు ఎలక్ట్రికల్ కనెక్టర్లు స్వాభావిక ఫ్రీక్వెన్సీకి దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు, ఎలక్ట్రికల్ కనెక్టర్ ప్రతిధ్వనిని చేస్తుంది. దృగ్విషయం, ఫలితంగా కాంటాక్ట్ పీస్‌ల మధ్య గ్యాప్ పెద్దదిగా మారుతుంది, కొంత మేరకు గ్యాప్ పెరుగుతుంది, కాంటాక్ట్ ప్రెజర్ తక్షణమే అదృశ్యమవుతుంది, ఫలితంగా ఎలక్ట్రికల్ కాంటాక్ట్ "తక్షణ విరామం" ఏర్పడుతుంది.వైబ్రేషన్, షాక్ లోడ్‌లో, ఎలక్ట్రికల్ కనెక్టర్ అంతర్గత ఒత్తిడిని సృష్టిస్తుంది, ఒత్తిడి పదార్థం యొక్క దిగుబడి బలాన్ని మించి ఉన్నప్పుడు, పదార్థం దెబ్బతింటుంది మరియు పగుళ్లు ఏర్పడుతుంది;ఈ దీర్ఘకాలిక ఒత్తిడి పాత్రలో, పదార్థం కూడా అలసట నష్టం జరుగుతుంది, మరియు చివరకు వైఫల్యం కారణం.

2) రిలే
విద్యుదయస్కాంత రిలేలు సాధారణంగా కోర్లు, కాయిల్స్, ఆర్మేచర్‌లు, కాంటాక్ట్‌లు, రీడ్స్ మరియు మొదలైన వాటితో కూడి ఉంటాయి.కాయిల్ యొక్క రెండు చివరలకు నిర్దిష్ట వోల్టేజ్ జోడించబడినంత కాలం, కాయిల్‌లో ఒక నిర్దిష్ట కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది, తద్వారా విద్యుదయస్కాంత ప్రభావాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఆర్మేచర్ స్ప్రింగ్ పుల్ కోర్‌కి తిరిగి రావడానికి ఆకర్షణ యొక్క విద్యుదయస్కాంత శక్తిని అధిగమిస్తుంది, ఇది క్రమంగా ఆర్మేచర్ యొక్క మూవింగ్ కాంటాక్ట్‌లు మరియు స్టాటిక్ కాంటాక్ట్‌లను (సాధారణంగా ఓపెన్ కాంటాక్ట్‌లు) మూసేస్తుంది.కాయిల్ ఆఫ్ ఆధారితమైనప్పుడు, విద్యుదయస్కాంత చూషణ శక్తి కూడా అదృశ్యమవుతుంది, ఆర్మేచర్ స్ప్రింగ్ యొక్క ప్రతిచర్య శక్తి కింద అసలు స్థానానికి తిరిగి వస్తుంది, తద్వారా కదిలే పరిచయం మరియు అసలు స్టాటిక్ కాంటాక్ట్ (సాధారణంగా క్లోజ్డ్ కాంటాక్ట్) చూషణ.ఈ చూషణ మరియు విడుదల, అందువలన ప్రసరణ ప్రయోజనం సాధించడానికి మరియు సర్క్యూట్లో కత్తిరించిన.
విద్యుదయస్కాంత రిలేల యొక్క మొత్తం వైఫల్యం యొక్క ప్రధాన రీతులు: రిలే సాధారణంగా తెరిచి ఉంటుంది, రిలే సాధారణంగా మూసివేయబడుతుంది, రిలే డైనమిక్ స్ప్రింగ్ చర్య అవసరాలను తీర్చదు, రిలే ఎలక్ట్రికల్ పారామితులు పేదలను మించిపోయిన తర్వాత సంప్రదింపు మూసివేత.విద్యుదయస్కాంత రిలే ఉత్పత్తి ప్రక్రియ యొక్క కొరత కారణంగా, ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో అనేక విద్యుదయస్కాంత రిలే వైఫల్యం దాగి ఉన్న ప్రమాదాల నాణ్యతను వేయడానికి, యాంత్రిక ఒత్తిడి ఉపశమన కాలం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ఫలితంగా అచ్చు భాగాల వైకల్యం తర్వాత యాంత్రిక నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది, అవశేషాల తొలగింపు అయిపోదు. ఫలితంగా PIND పరీక్ష విఫలమైంది లేదా వైఫల్యం, ఫ్యాక్టరీ పరీక్ష మరియు స్క్రీనింగ్ యొక్క ఉపయోగం కఠినంగా ఉండదు కాబట్టి పరికరం వినియోగంలో వైఫల్యం మొదలైనవి. ప్రభావం పర్యావరణం మెటల్ పరిచయాల ప్లాస్టిక్ వైకల్యానికి కారణమయ్యే అవకాశం ఉంది, ఫలితంగా రిలే వైఫల్యం ఏర్పడుతుంది.రిలేలను కలిగి ఉన్న పరికరాల రూపకల్పనలో, పరిగణలోకి తీసుకోవాల్సిన ప్రభావం పర్యావరణ అనుకూలతపై దృష్టి పెట్టడం అవసరం.

2.2 సెమీకండక్టర్ మైక్రోవేవ్ భాగాలు
మైక్రోవేవ్ సెమీకండక్టర్ పరికరాలు మైక్రోవేవ్ బ్యాండ్‌లో పనిచేసే Ge, Si మరియు III ~ V సమ్మేళనం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలతో తయారు చేయబడిన భాగాలు.ఇవి రాడార్, ఎలక్ట్రానిక్ వార్‌ఫేర్ సిస్టమ్స్ మరియు మైక్రోవేవ్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌ల వంటి ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో ఉపయోగించబడతాయి.మైక్రోవేవ్ వివిక్త పరికర ప్యాకేజింగ్ అనేది కోర్ మరియు పిన్‌లకు ఎలక్ట్రికల్ కనెక్షన్‌లు మరియు మెకానికల్ మరియు కెమికల్ రక్షణను అందించడంతో పాటు, గృహ రూపకల్పన మరియు ఎంపిక పరికరం యొక్క మైక్రోవేవ్ ప్రసార లక్షణాలపై గృహ పరాన్నజీవి పారామితుల ప్రభావాన్ని కూడా పరిగణించాలి.మైక్రోవేవ్ హౌసింగ్ కూడా సర్క్యూట్‌లో ఒక భాగం, ఇది పూర్తి ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ సర్క్యూట్‌గా ఉంటుంది.అందువల్ల, హౌసింగ్, పరిమాణం, విద్యుద్వాహక పదార్థం, కండక్టర్ కాన్ఫిగరేషన్ మొదలైన వాటి ఆకృతి మరియు నిర్మాణం భాగాలు మరియు సర్క్యూట్ అప్లికేషన్ అంశాల మైక్రోవేవ్ లక్షణాలతో సరిపోలాలి.ఈ కారకాలు కెపాసిటెన్స్, ఎలక్ట్రికల్ లీడ్ రెసిస్టెన్స్, క్యారెక్ట్రిక్ ఇంపెడెన్స్ మరియు ట్యూబ్ హౌసింగ్ యొక్క కండక్టర్ మరియు డైలెక్ట్రిక్ నష్టాలు వంటి పారామితులను నిర్ణయిస్తాయి.

మైక్రోవేవ్ సెమీకండక్టర్ భాగాల యొక్క పర్యావరణ సంబంధిత వైఫల్య మోడ్‌లు మరియు మెకానిజమ్స్ ప్రధానంగా గేట్ మెటల్ సింక్ మరియు రెసిస్టివ్ లక్షణాల క్షీణతను కలిగి ఉంటాయి.గేట్ మెటల్ సింక్ అనేది GaAs లోకి గేట్ మెటల్ (Au) యొక్క థర్మల్లీ యాక్సిలరేటెడ్ డిఫ్యూజన్ కారణంగా ఏర్పడుతుంది, కాబట్టి ఈ వైఫల్య విధానం ప్రధానంగా వేగవంతమైన జీవిత పరీక్షలు లేదా చాలా ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఆపరేషన్ సమయంలో సంభవిస్తుంది.GaAsలోకి గేట్ మెటల్ (Au) వ్యాప్తి రేటు అనేది గేట్ మెటల్ మెటీరియల్, ఉష్ణోగ్రత మరియు మెటీరియల్ కాన్సంట్రేషన్ గ్రేడియంట్ యొక్క డిఫ్యూజన్ కోఎఫీషియంట్ యొక్క ఫంక్షన్.ఖచ్చితమైన లాటిస్ నిర్మాణం కోసం, సాధారణ ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చాలా నెమ్మదిగా వ్యాప్తి రేటు ద్వారా పరికరం పనితీరు ప్రభావితం కాదు, అయితే, కణ సరిహద్దులు పెద్దగా ఉన్నప్పుడు లేదా అనేక ఉపరితల లోపాలు ఉన్నప్పుడు వ్యాప్తి రేటు గణనీయంగా ఉంటుంది.ఫీడ్‌బ్యాక్ సర్క్యూట్‌ల కోసం మైక్రోవేవ్ మోనోలిథిక్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లలో రెసిస్టర్‌లు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి, క్రియాశీల పరికరాల బయాస్ పాయింట్‌ను సెట్ చేయడం, ఐసోలేషన్, పవర్ సింథసిస్ లేదా కప్లింగ్ ముగింపు, రెసిస్టెన్స్ యొక్క రెండు నిర్మాణాలు ఉన్నాయి: మెటల్ ఫిల్మ్ రెసిస్టెన్స్ (TaN, NiCr) మరియు తేలికగా డోప్ చేయబడిన GaAs. సన్నని పొర నిరోధకత.తేమ వల్ల కలిగే NiCr నిరోధకత యొక్క క్షీణత దాని వైఫల్యానికి ప్రధాన విధానం అని పరీక్షలు చూపిస్తున్నాయి.

2.3 హైబ్రిడ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు
సాంప్రదాయ హైబ్రిడ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు, మందపాటి ఫిల్మ్ గైడ్ టేప్ యొక్క సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలం ప్రకారం, సన్నని ఫిల్మ్ గైడ్ టేప్ ప్రక్రియను మందపాటి ఫిల్మ్ హైబ్రిడ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు మరియు థిన్ ఫిల్మ్ హైబ్రిడ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు అనే రెండు వర్గాలుగా విభజించారు: కొన్ని చిన్న ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ (PCB) సర్క్యూట్, ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ కారణంగా ఫ్లాట్ బోర్డ్ ఉపరితలంలో ఫిల్మ్ రూపంలో వాహక నమూనాను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది హైబ్రిడ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లుగా కూడా వర్గీకరించబడుతుంది.మల్టీ-చిప్ కాంపోనెంట్‌ల ఆవిర్భావంతో ఈ అధునాతన హైబ్రిడ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్, దాని సబ్‌స్ట్రేట్ యూనిక్ మల్టీ-లేయర్ వైరింగ్ స్ట్రక్చర్ మరియు త్రూ-హోల్ ప్రాసెస్ టెక్నాలజీ, ఉపయోగించిన సబ్‌స్ట్రేట్‌కు పర్యాయపదంగా ఉండే హై-డెన్సిటీ ఇంటర్‌కనెక్ట్ స్ట్రక్చర్‌లో భాగాలు హైబ్రిడ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌గా మారాయి. బహుళ-చిప్ భాగాలలో మరియు వీటిని కలిగి ఉంటాయి: సన్నని ఫిల్మ్ మల్టీలేయర్, మందపాటి ఫిల్మ్ మల్టీలేయర్, అధిక-ఉష్ణోగ్రత సహ-ఫైర్డ్, తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత సహ-ఫైర్డ్, సిలికాన్-ఆధారిత, PCB మల్టీలేయర్ సబ్‌స్ట్రేట్ మొదలైనవి.

హైబ్రిడ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ ఎన్విరాన్మెంటల్ స్ట్రెస్ ఫెయిల్యూర్ మోడ్‌లలో ప్రధానంగా సబ్‌స్ట్రేట్ క్రాకింగ్ మరియు కాంపోనెంట్స్ మరియు మందపాటి ఫిల్మ్ కండక్టర్స్, కాంపోనెంట్స్ మరియు థిన్ ఫిల్మ్ కండక్టర్స్, సబ్‌స్ట్రేట్ మరియు హౌసింగ్ మధ్య వెల్డింగ్ ఫెయిల్యూర్ వల్ల ఏర్పడే ఎలక్ట్రికల్ ఓపెన్ సర్క్యూట్ వైఫల్యం ఉంటుంది.ఉత్పత్తి తగ్గుదల నుండి యాంత్రిక ప్రభావం, టంకం ఆపరేషన్ నుండి థర్మల్ షాక్, సబ్‌స్ట్రేట్ వార్‌పేజ్ అసమానత వల్ల కలిగే అదనపు ఒత్తిడి, సబ్‌స్ట్రేట్ మరియు మెటల్ హౌసింగ్ మరియు బాండింగ్ మెటీరియల్ మధ్య థర్మల్ అసమతుల్యత నుండి పార్శ్వ తన్యత ఒత్తిడి, యాంత్రిక ఒత్తిడి లేదా సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క అంతర్గత లోపాల వల్ల కలిగే ఉష్ణ ఒత్తిడి సాంద్రత, సంభావ్య నష్టం సబ్‌స్ట్రేట్ డ్రిల్లింగ్ మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ కటింగ్ స్థానిక మైక్రో క్రాక్‌ల వల్ల ఏర్పడుతుంది, చివరికి సిరామిక్ సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క స్వాభావిక యాంత్రిక బలం కంటే ఎక్కువ బాహ్య యాంత్రిక ఒత్తిడికి దారితీస్తుంది, ఫలితంగా వైఫల్యం.

టంకము నిర్మాణాలు పదేపదే ఉష్ణోగ్రత సైక్లింగ్ ఒత్తిడికి లోనవుతాయి, ఇది టంకము పొర యొక్క ఉష్ణ అలసటకు దారి తీస్తుంది, ఫలితంగా బంధం బలం తగ్గుతుంది మరియు ఉష్ణ నిరోధకత పెరుగుతుంది.డక్టైల్ టంకము యొక్క టిన్-ఆధారిత తరగతికి, ఉష్ణోగ్రత చక్రీయ ఒత్తిడి పాత్ర టంకము పొర యొక్క ఉష్ణ అలసటకు దారితీస్తుంది, టంకము ద్వారా అనుసంధానించబడిన రెండు నిర్మాణాల యొక్క ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం అస్థిరంగా ఉంటుంది, టంకము స్థానభ్రంశం వైకల్యం లేదా కోత వైకల్యం, పదే పదే, అలసట పగుళ్లతో టంకము పొర విస్తరణ మరియు పొడిగింపు, చివరికి టంకము పొర యొక్క అలసట వైఫల్యానికి దారి తీస్తుంది.
2.4 వివిక్త పరికరాలు మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు
సెమీకండక్టర్ వివిక్త పరికరాలు డయోడ్‌లు, బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు, MOS ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్యూబ్‌లు, థైరిస్టర్‌లు మరియు ఇన్సులేటెడ్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్‌లుగా విస్తృత వర్గాల ద్వారా విభజించబడ్డాయి.ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు విస్తృత శ్రేణి అప్లికేషన్‌లను కలిగి ఉంటాయి మరియు వాటి విధులను బట్టి మూడు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు, అవి డిజిటల్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు, అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు మరియు మిక్స్‌డ్ డిజిటల్-అనలాగ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు.

1) వివిక్త పరికరాలు
వివిక్త పరికరాలు వివిధ రకాలుగా ఉంటాయి మరియు వాటి విభిన్న విధులు మరియు ప్రక్రియల కారణంగా వాటి స్వంత ప్రత్యేకతను కలిగి ఉంటాయి, వైఫల్య పనితీరులో గణనీయమైన తేడాలు ఉంటాయి.అయినప్పటికీ, సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియల ద్వారా ఏర్పడిన ప్రాథమిక పరికరాలు, వాటి వైఫల్య భౌతిక శాస్త్రంలో కొన్ని సారూప్యతలు ఉన్నాయి.బాహ్య మెకానిక్స్ మరియు సహజ పర్యావరణానికి సంబంధించిన ప్రధాన వైఫల్యాలు థర్మల్ బ్రేక్‌డౌన్, డైనమిక్ హిమపాతం, చిప్ టంకం వైఫల్యం మరియు అంతర్గత సీసం బంధం వైఫల్యం.

థర్మల్ బ్రేక్‌డౌన్: థర్మల్ బ్రేక్‌డౌన్ లేదా సెకండరీ బ్రేక్‌డౌన్ అనేది సెమీకండక్టర్ పవర్ కాంపోనెంట్‌లను ప్రభావితం చేసే ప్రధాన ఫెయిల్యూర్ మెకానిజం, మరియు ఉపయోగంలో చాలా వరకు నష్టం సెకండరీ బ్రేక్‌డౌన్ దృగ్విషయానికి సంబంధించినది.సెకండరీ బ్రేక్‌డౌన్ ఫార్వర్డ్ బయాస్ సెకండరీ బ్రేక్‌డౌన్ మరియు రివర్స్ బయాస్ సెకండరీ బ్రేక్‌డౌన్‌గా విభజించబడింది.మునుపటిది ప్రధానంగా పరికరం యొక్క డోపింగ్ ఏకాగ్రత, అంతర్గత ఏకాగ్రత మొదలైన పరికరం యొక్క స్వంత ఉష్ణ లక్షణాలకు సంబంధించినది, అయితే రెండోది స్పేస్ ఛార్జ్ ప్రాంతంలో (కలెక్టర్ దగ్గర వంటివి) క్యారియర్‌ల హిమపాతం గుణకారానికి సంబంధించినది. వీటిలో ఎల్లప్పుడూ పరికరం లోపల కరెంట్ ఏకాగ్రతతో కూడి ఉంటుంది.అటువంటి భాగాల దరఖాస్తులో, థర్మల్ రక్షణ మరియు వేడి వెదజల్లడానికి ప్రత్యేక శ్రద్ధ ఉండాలి.

డైనమిక్ హిమపాతం: బాహ్య లేదా అంతర్గత శక్తుల కారణంగా డైనమిక్ షట్‌డౌన్ సమయంలో, ఉచిత క్యారియర్ ఏకాగ్రత ప్రభావంతో పరికరం లోపల సంభవించే కరెంట్-నియంత్రిత ఘర్షణ అయనీకరణ దృగ్విషయం డైనమిక్ హిమపాతానికి కారణమవుతుంది, ఇది బైపోలార్ పరికరాలు, డయోడ్‌లు మరియు IGBTలలో సంభవించవచ్చు.

చిప్ టంకము వైఫల్యం: ప్రధాన కారణం ఏమిటంటే, చిప్ మరియు టంకము ఉష్ణ విస్తరణ యొక్క వివిధ గుణకాలతో విభిన్న పదార్థాలు, కాబట్టి అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉష్ణ అసమతుల్యత ఉంది.అదనంగా, టంకము శూన్యాల ఉనికి పరికరం యొక్క ఉష్ణ నిరోధకతను పెంచుతుంది, వేడి వెదజల్లడం మరింత దిగజారుతుంది మరియు స్థానిక ప్రాంతంలో హాట్ స్పాట్‌లను ఏర్పరుస్తుంది, జంక్షన్ ఉష్ణోగ్రతను పెంచుతుంది మరియు ఎలెక్ట్రోమిగ్రేషన్ వంటి ఉష్ణోగ్రత-సంబంధిత వైఫల్యాలు సంభవిస్తాయి.

ఇన్నర్ లీడ్ బాండింగ్ వైఫల్యం: ప్రధానంగా బంధం వద్ద తుప్పు వైఫల్యం, వేడి మరియు తేమతో కూడిన సాల్ట్ స్ప్రే వాతావరణంలో నీటి ఆవిరి, క్లోరిన్ మూలకాలు మొదలైన వాటి చర్య వల్ల అల్యూమినియం తుప్పు పట్టడం వల్ల ఏర్పడుతుంది.ఉష్ణోగ్రత చక్రం లేదా కంపనం వల్ల అల్యూమినియం బాండింగ్ లీడ్స్ యొక్క ఫెటీగ్ ఫ్రాక్చర్.మాడ్యూల్ ప్యాకేజీలోని IGBT పరిమాణంలో పెద్దది, మరియు అది సరికాని మార్గంలో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడితే, ఒత్తిడి ఏకాగ్రతను కలిగించడం చాలా సులభం, ఫలితంగా మాడ్యూల్ యొక్క అంతర్గత లీడ్స్ యొక్క అలసట ఫ్రాక్చర్ అవుతుంది.

2) ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్
ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ల ఫెయిల్యూర్ మెకానిజం మరియు పర్యావరణం యొక్క వినియోగానికి గొప్ప సంబంధం ఉంది, తేమతో కూడిన వాతావరణంలో తేమ, స్థిర విద్యుత్ లేదా ఎలక్ట్రికల్ సర్జ్‌ల ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే నష్టం, టెక్స్ట్ యొక్క అధిక వినియోగం మరియు రేడియేషన్ లేని రేడియేషన్ వాతావరణంలో ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లను ఉపయోగించడం. ప్రతిఘటన ఉపబల పరికరం యొక్క వైఫల్యానికి కూడా కారణం కావచ్చు.

అల్యూమినియంకు సంబంధించిన ఇంటర్‌ఫేస్ ప్రభావాలు: సిలికాన్ ఆధారిత పదార్థాలతో కూడిన ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో, SiO2 పొరను డీఎలెక్ట్రిక్ ఫిల్మ్‌గా విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు మరియు అల్యూమినియం తరచుగా ఇంటర్‌కనెక్షన్ లైన్‌లకు పదార్థంగా ఉపయోగించబడుతుంది, అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద SiO2 మరియు అల్యూమినియం రసాయన ప్రతిచర్యగా ఉంటాయి, తద్వారా అల్యూమినియం పొర సన్నగా మారుతుంది, ప్రతిచర్య వినియోగం కారణంగా SiO2 పొర క్షీణించినట్లయితే, అల్యూమినియం మరియు సిలికాన్ మధ్య ప్రత్యక్ష సంబంధాన్ని కలిగిస్తుంది.అదనంగా, గోల్డ్ లెడ్ వైర్ మరియు అల్యూమినియం ఇంటర్‌కనెక్షన్ లైన్ లేదా అల్యూమినియం బాండింగ్ వైర్ మరియు ట్యూబ్ షెల్ యొక్క బంగారు పూతతో కూడిన సీసం వైర్ యొక్క బంధం Au-Al ఇంటర్‌ఫేస్ కాంటాక్ట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.ఈ రెండు లోహాల యొక్క విభిన్న రసాయన సంభావ్యత కారణంగా, దీర్ఘకాల వినియోగం లేదా 200 ℃ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నిల్వ చేసిన తర్వాత వివిధ రకాల ఇంటర్‌మెటాలిక్ సమ్మేళనాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు వాటి జాలక స్థిరాంకాలు మరియు ఉష్ణ విస్తరణ గుణకాలు భిన్నంగా ఉంటాయి, లోపల బంధం పాయింట్‌లో ఒక పెద్ద ఒత్తిడి, వాహకత చిన్న అవుతుంది.

మెటలైజేషన్ తుప్పు: చిప్‌లోని అల్యూమినియం కనెక్షన్ లైన్ వేడి మరియు తేమతో కూడిన వాతావరణంలో నీటి ఆవిరి ద్వారా తుప్పు పట్టే అవకాశం ఉంది.ధర ఆఫ్‌సెట్ మరియు సులభమైన సామూహిక ఉత్పత్తి కారణంగా, అనేక ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు రెసిన్‌తో కప్పబడి ఉంటాయి, అయినప్పటికీ, నీటి ఆవిరి రెసిన్ గుండా వెళ్లి అల్యూమినియం ఇంటర్‌కనెక్ట్‌లను చేరుతుంది మరియు బయటి నుండి తీసుకురాబడిన లేదా మెటాలిక్ అల్యూమినియంతో రెసిన్‌లో కరిగిన మలినాలు అల్యూమినియం ఇంటర్‌కనెక్ట్‌ల తుప్పు.

నీటి ఆవిరి వల్ల ఏర్పడే డీలామినేషన్ ప్రభావం: ప్లాస్టిక్ IC అనేది ప్లాస్టిక్ పదార్థం మరియు మెటల్ ఫ్రేమ్ మరియు చిప్ (సాధారణంగా "పాప్‌కార్న్" ప్రభావం అని పిలుస్తారు) మధ్య డీలామినేషన్ ఎఫెక్ట్‌తో పాటు, ప్లాస్టిక్ మరియు ఇతర రెసిన్ పాలిమర్ పదార్థాలతో కప్పబడిన ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్. రెసిన్ పదార్ధం నీటి ఆవిరి యొక్క శోషణ లక్షణాలను కలిగి ఉన్నందున, నీటి ఆవిరి యొక్క శోషణ వలన ఏర్పడే డీలామినేషన్ ప్రభావం కూడా పరికరం విఫలమయ్యేలా చేస్తుంది..వైఫల్యం మెకానిజం అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ప్లాస్టిక్ సీలింగ్ పదార్థంలో నీటిని వేగంగా విస్తరించడం, తద్వారా ప్లాస్టిక్ మరియు ఇతర పదార్థాల అటాచ్మెంట్ మధ్య విభజన మరియు తీవ్రమైన సందర్భాల్లో, ప్లాస్టిక్ సీలింగ్ బాడీ పగిలిపోతుంది.

2.5 కెపాసిటివ్ రెసిస్టివ్ భాగాలు
1) రెసిస్టర్లు
సాధారణ నాన్-వైండింగ్ రెసిస్టర్‌లను రెసిస్టర్ బాడీలో ఉపయోగించే వివిధ పదార్థాల ప్రకారం నాలుగు రకాలుగా విభజించవచ్చు, అవి మిశ్రమం రకం, ఫిల్మ్ రకం, మందపాటి ఫిల్మ్ రకం మరియు సింథటిక్ రకం.స్థిరమైన రెసిస్టర్‌ల కోసం, ప్రధాన వైఫల్య మోడ్‌లు ఓపెన్ సర్క్యూట్, ఎలక్ట్రికల్ పారామీటర్ డ్రిఫ్ట్ మొదలైనవి;పొటెన్షియోమీటర్ల కోసం, ప్రధాన వైఫల్య మోడ్‌లు ఓపెన్ సర్క్యూట్, ఎలక్ట్రికల్ పారామీటర్ డ్రిఫ్ట్, నాయిస్ పెరుగుదల మొదలైనవి. వినియోగ వాతావరణం కూడా రెసిస్టర్ వృద్ధాప్యానికి దారి తీస్తుంది, ఇది ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల జీవితంపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.

ఆక్సీకరణం: రెసిస్టర్ బాడీ యొక్క ఆక్సీకరణ నిరోధక విలువను పెంచుతుంది మరియు ఇది రెసిస్టర్ వృద్ధాప్యానికి కారణమయ్యే అతి ముఖ్యమైన అంశం.విలువైన లోహాలు మరియు మిశ్రమాలతో తయారు చేయబడిన రెసిస్టర్ బాడీలు తప్ప, మిగిలిన అన్ని పదార్థాలు గాలిలోని ఆక్సిజన్ వల్ల దెబ్బతింటాయి.ఆక్సీకరణ అనేది దీర్ఘకాలిక ప్రభావం, మరియు ఇతర కారకాల ప్రభావం క్రమంగా తగ్గినప్పుడు, ఆక్సీకరణ ప్రధాన కారకంగా మారుతుంది మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక తేమ వాతావరణాలు రెసిస్టర్‌ల ఆక్సీకరణను వేగవంతం చేస్తాయి.ప్రెసిషన్ రెసిస్టర్‌లు మరియు హై రెసిస్టెన్స్ వాల్యూ రెసిస్టర్‌ల కోసం, ఆక్సీకరణను నిరోధించడానికి ప్రాథమిక కొలత సీలింగ్ రక్షణ.సీలింగ్ పదార్థాలు లోహం, సిరామిక్, గాజు మొదలైన అకర్బన పదార్థాలుగా ఉండాలి. సేంద్రీయ రక్షణ పొర తేమ పారగమ్యత మరియు గాలి పారగమ్యతను పూర్తిగా నిరోధించదు మరియు ఆక్సీకరణ మరియు శోషణలో ఆలస్యం పాత్రను మాత్రమే పోషిస్తుంది.

బైండర్ యొక్క వృద్ధాప్యం: ఆర్గానిక్ సింథటిక్ రెసిస్టర్‌ల కోసం, ఆర్గానిక్ బైండర్ యొక్క వృద్ధాప్యం రెసిస్టర్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని ప్రభావితం చేసే ప్రధాన అంశం.సేంద్రీయ బైండర్ ప్రధానంగా సింథటిక్ రెసిన్, ఇది రెసిస్టర్ యొక్క తయారీ ప్రక్రియలో వేడి చికిత్స ద్వారా అత్యంత పాలిమరైజ్డ్ థర్మోసెట్టింగ్ పాలిమర్‌గా రూపాంతరం చెందుతుంది.పాలిమర్ వృద్ధాప్యానికి కారణమయ్యే ప్రధాన కారకం ఆక్సీకరణం.ఆక్సీకరణం ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే ఫ్రీ రాడికల్స్ పాలిమర్ మాలిక్యులర్ బాండ్‌లను అతుక్కుపోయేలా చేస్తాయి, ఇది పాలిమర్‌ను మరింత నయం చేస్తుంది మరియు పెళుసుగా మారుతుంది, ఫలితంగా స్థితిస్థాపకత కోల్పోవడం మరియు యాంత్రిక నష్టం జరుగుతుంది.బైండర్ యొక్క క్యూరింగ్ రెసిస్టర్ వాల్యూమ్‌లో తగ్గిపోతుంది, వాహక కణాల మధ్య సంపర్క ఒత్తిడిని పెంచుతుంది మరియు కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్ తగ్గుతుంది, దీని ఫలితంగా ప్రతిఘటన తగ్గుతుంది, అయితే బైండర్‌కు యాంత్రిక నష్టం కూడా నిరోధకతను పెంచుతుంది.సాధారణంగా బైండర్ యొక్క క్యూరింగ్ ముందు సంభవిస్తుంది, యాంత్రిక నష్టం తర్వాత సంభవిస్తుంది, కాబట్టి సేంద్రీయ సింథటిక్ రెసిస్టర్‌ల నిరోధక విలువ క్రింది నమూనాను చూపుతుంది: దశ ప్రారంభంలో కొంత క్షీణత, ఆపై పెరుగుదలకు మారుతుంది మరియు పెరుగుతున్న ధోరణి ఉంది.పాలిమర్‌ల వృద్ధాప్యం ఉష్ణోగ్రత మరియు కాంతికి దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది కాబట్టి, సింథటిక్ రెసిస్టర్‌లు అధిక ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో మరియు బలమైన కాంతి బహిర్గతం కింద వృద్ధాప్యాన్ని వేగవంతం చేస్తాయి.

విద్యుత్ భారం కింద వృద్ధాప్యం: రెసిస్టర్‌కు లోడ్‌ను వర్తింపజేయడం దాని వృద్ధాప్య ప్రక్రియను వేగవంతం చేస్తుంది.DC లోడ్ కింద, విద్యుద్విశ్లేషణ చర్య సన్నని ఫిల్మ్ రెసిస్టర్‌లను దెబ్బతీస్తుంది.స్లాట్డ్ రెసిస్టర్ యొక్క స్లాట్‌ల మధ్య విద్యుద్విశ్లేషణ జరుగుతుంది, మరియు రెసిస్టర్ సబ్‌స్ట్రేట్ అనేది ఆల్కలీ మెటల్ అయాన్లను కలిగి ఉన్న సిరామిక్ లేదా గాజు పదార్థం అయితే, అయాన్లు స్లాట్‌ల మధ్య విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క చర్యలో కదులుతాయి.తేమతో కూడిన వాతావరణంలో, ఈ ప్రక్రియ మరింత హింసాత్మకంగా కొనసాగుతుంది.

2) కెపాసిటర్లు
కెపాసిటర్ల వైఫల్య రీతులు షార్ట్ సర్క్యూట్, ఓపెన్ సర్క్యూట్, ఎలక్ట్రికల్ పారామితుల క్షీణత (సామర్థ్య మార్పు, లాస్ యాంగిల్ టాంజెంట్ పెరుగుదల మరియు ఇన్సులేషన్ రెసిస్టెన్స్ తగ్గుదల సహా), లిక్విడ్ లీకేజ్ మరియు సీసం తుప్పు విచ్ఛిన్నం.

షార్ట్ సర్క్యూట్: అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు తక్కువ గాలి పీడనం వద్ద ధ్రువాల మధ్య అంచున ఎగిరే ఆర్క్ కెపాసిటర్ల షార్ట్ సర్క్యూట్‌కు దారి తీస్తుంది, అదనంగా, బాహ్య షాక్ వంటి యాంత్రిక ఒత్తిడి కూడా విద్యుద్వాహకానికి తాత్కాలిక షార్ట్ సర్క్యూట్‌కు కారణమవుతుంది.

ఓపెన్ సర్క్యూట్: తేమ మరియు వేడి వాతావరణం వల్ల ఏర్పడే సీసం వైర్లు మరియు ఎలక్ట్రోడ్ కాంటాక్ట్‌ల ఆక్సీకరణ, ఫలితంగా తక్కువ స్థాయి అసాధ్యత మరియు యానోడ్ లీడ్ ఫాయిల్ యొక్క తుప్పు పగులు.
విద్యుత్ పారామితుల క్షీణత: తేమతో కూడిన వాతావరణం యొక్క ప్రభావం కారణంగా విద్యుత్ పారామితుల క్షీణత.

2.6 బోర్డు-స్థాయి సర్క్యూట్రీ
ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ ప్రధానంగా ఇన్సులేటింగ్ సబ్‌స్ట్రేట్, మెటల్ వైరింగ్ మరియు వైర్లు, టంకము భాగాలు "ప్యాడ్‌లు" యొక్క వివిధ పొరలను కలుపుతూ ఉంటుంది.ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల కోసం క్యారియర్‌ను అందించడం మరియు ఎలక్ట్రికల్ మరియు మెకానికల్ కనెక్షన్‌ల పాత్రను పోషించడం దీని ప్రధాన పాత్ర.

ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క ఫెయిల్యూర్ మోడ్‌లో ప్రధానంగా పేలవమైన టంకం, ఓపెన్ మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్, బ్లిస్టరింగ్, బర్స్ట్ బోర్డ్ డీలామినేషన్, బోర్డు ఉపరితల తుప్పు లేదా రంగు మారడం, బోర్డ్ బెండింగ్ ఉంటాయి.