電阻的硫化失效是厚膜片狀電阻常見的一種失效現(xiàn)象，電阻的硫化會導(dǎo)致電阻的阻值的增大或開路失效。據(jù)研究表明，電阻尺寸差異影響電阻硫化的失效概率，尺寸越大，電阻硫化失效概率越低，抗硫化失效持續(xù)時間越長。電阻產(chǎn)品的小型化使得電阻硫化失效現(xiàn)象這一問題變得不可忽視。再者，越漸嚴峻的工作環(huán)境，也使得電阻發(fā)生硫化失效的情況越發(fā)增多，對電阻的抗硫化性能要求也越漸提高。因此，研究電阻的硫化失效原因、失效機理、失效現(xiàn)象等方面，對提高片狀電阻的可靠性具有極其重要的意義。

厚膜片狀電阻的物理結(jié)構(gòu)

 對貼片元件而言，硫化現(xiàn)象一般只發(fā)生在厚膜片狀電阻中，而對薄膜電阻器并無影響，這與厚膜片狀電阻本身的物理結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。

厚膜片狀電阻的端電極，一般采用三層電極結(jié)構(gòu)，如圖 1所示。三層電極包括內(nèi)電極、中間電極與外部電極，其中內(nèi)電極包括面電極、側(cè)電極與背電極。內(nèi)電極中的面電極由具有良好導(dǎo)電性、高熔點的銀鈀（Ag/Pd）漿料燒結(jié)而成，加入鈀（Pd）能提高陶瓷基體與電極的粘合與附著。側(cè)電極的材料一般使用鎳鉻（Ni/Cr）合金，背電極是銀（Ag）電極。中間電極是電鍍而成的鎳（Ni）層，外部電極是錫（Sn）鍍層。二次保護的包裹層是非金屬的不導(dǎo)電層。

厚膜片狀電阻的失效機理

硫化失效容易發(fā)生于二次保護包裹層和面電極的交界線區(qū)域。由于制作工藝上很難使面電極與二次保護包裹層的交界線處形成電鍍層（Ni層和Sn層），因此交界線處容易存在孔隙或縫隙（如圖 2所示），尤其當絲網(wǎng)漏印二次保護包裹層的邊界不整齊時，情況則更加嚴重。外界含硫的物質(zhì)通過二次保護層與電極之間結(jié)合處的孔隙或縫隙滲入到面電極，面電極中的銀（Ag）極易與硫（S）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，銀（Ag）被硫化生成灰黑色、導(dǎo)電性能差的硫化銀（Ag2S），導(dǎo)致電阻的阻值增大或是開路失效。硫化的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

硫化后生成的硫化銀AgS2典型SEM圖：如下

外界因素對電阻硫化失效的影響及其預(yù)防方法

 通過對厚膜片狀電阻失效機理的分析可以得知，電阻硫化失效會受到很多外界因素的影響，針對不同的影響，也有相應(yīng)的預(yù)防方法。電阻硫化失效主要有以下幾個方面的影響及其預(yù)防方法：

1、硅膠灌封問題

雖然硅膠的本身不含硫，但硅膠的多孔結(jié)構(gòu)對空氣中的硫化物就有較強的吸附作用。灌注在電阻上面的硅膠，不斷吸附空氣中的硫化物，硅膠中的硫化物濃度不斷增加，高濃度的硫化物很容易通過電阻端電極和二次保護包裹層交接孔隙或縫隙進入到電阻面電極形成硫化銀，導(dǎo)致電阻阻值增大失效。因此在使用灌封膠時要注意是否會造成電阻硫化失效，通過灌封膠的選型上選擇抗硫化性能良好的灌封膠或者使用三防膠工藝隔絕空氣可以較好地回避這一因素所帶來的影響。

2、電阻生產(chǎn)或裝配過程中受到機械應(yīng)力

電阻在生產(chǎn)或裝配過程中受到機械應(yīng)力導(dǎo)致二次保護層與外電極鍍層間縫隙變大，使外界含硫腐蝕氣體更容易通過二次保護層與電極鍍層之間交界處滲透到面電極，與面電極的銀硫化。通過改善電阻的焊接工藝、優(yōu)化電路板的設(shè)計等方法可減少機械應(yīng)力對電阻造成損傷進而發(fā)生硫化失效。

3、電阻封裝與尺寸差異

片狀電阻本身封裝存在差異，外電極鍍層與二次保護層搭接長度不可控，搭接長度的長短與電阻抗硫化能力的優(yōu)劣有一定影響。另一方面，電阻本身尺寸對電阻的抗硫化能力也有影響，電阻的尺寸越大，抗硫化失效的時間也越長。很多電阻廠家通過各自不同的工藝手段，針對這些影響因素，設(shè)計出專門的抗硫化電阻，來提高電阻的抗硫化能力。使用方在電阻的選型上，可以直接選用各廠家設(shè)計的抗硫化電阻來避免電阻硫化所帶來的影響。

4、含硫物料對電阻的影響

PCB綠油、導(dǎo)線封膠、電子油漆等物料都含有硫元素，這些物料有可能在工作的過程中會釋放含硫物質(zhì)，導(dǎo)致電阻發(fā)生硫化失效。在物料的選取上需考慮物料是否會對電阻產(chǎn)生的影響，再進一步確定是否使用該物料。

5、采用抗硫化導(dǎo)電銀漿料