熱循環(huán)條件下金屬膜電阻器的性能退化表征.pdf

1、本文利用空間環(huán)境地面模擬設備，研究了熱循環(huán)對金屬膜電阻器的影響規(guī)律。利用掃描電鏡觀察了電阻器結構和失效形式，并用能譜儀對金屬膜層、封裝層等進行了成分分析。建立了金屬膜電阻器橫截面二維有限元模型，分析了電阻器各結構層熱應力分布規(guī)律。試驗結果表明，在熱循環(huán)冷卻階段，隨著溫度的下降，金屬膜電阻器阻值變化率正向增大；在加熱階段，隨著溫度的升高，其阻值變化率負向增大。熱循環(huán)過程中，電阻值變化率與溫度呈拋物線變化關系。循環(huán)次數(shù)(循環(huán)時間)對阻值變化

2、率的影響分為兩個階段，當循環(huán)次數(shù)小于某一閾值時，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，其阻值變化率緩慢增長；當循環(huán)次數(shù)大于這一閾值后，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，其阻值變化率快速增長，表現(xiàn)為短期失效。在熱循環(huán)過程中陶瓷基體、封裝層中一些元素遷移到金屬膜層，引起阻值正向漂移。在熱循環(huán)過程中，電阻體內部各層之間的熱錯配應力對其結構造成損傷，表現(xiàn)為在封裝層內部出現(xiàn)微孔洞。當這種損傷累積到一定程度，就可能產生其層間開裂，導致電阻體失效。在熱循環(huán)的上下限溫度，靠近金屬膜和