2011年9月15日
自去年年初以来，我司经常从HM62A,HM60,HMA31等电子秤系列产品的市场返修单板故障品中发现因电阻阻值变小而引起的单板不良的情况；其位置、阻值、变化后的阻值及引起的不良现象统计如下： 本值 | 位号 | 实际阻值 | 引起不良现象 |
10K | R2 R4 R9 R12-R15 R18 R19 R23 R29 R31 R37 R39 R40 R43 R45 | 100-2K | 鸣叫，充电过流过压,不开机,不充电，显示低电压 |
20K | R3 R17 R22 R25 R26 R36 | 200-7K | 不开机 |
47K | R55 | 1K-26K | 不秤重 |
62K | R34 | 5K-37K | 不充电 |
33K | R35 | 2K-14K | 不充电 |
31K | R10 | 2K-14K | 不秤重 |
4.7K | R54,R58,R59 | 100-2.5K | 不显示 |
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这些阻值异常的电阻有以下共性：
1.有变值电阻的故障单板使用年限都在一年以上；
2.目测变值电阻和阻值正常的电阻，变值电阻表面丝印有明显的颜变暗，类似老化或变质（图一），本体丝印有些已看不清，类似被腐蚀过的情况（图二）；
3.这些变值电阻经加热后,有一部分阻值会恢复正常,阻值不会再改变,若加热不恢复的,采用其它方法,阻值也不会改变;
4.变值电阻位置基本固定在几个位置,如10K的集中在R19,R14,R15,R43这四个位置;20K的电阻阻值变值则集中在R3,R25,R36这三个位置;
5.清洗变值电阻表面，阻值不会变化；
6.变值电阻在单板上测量其阻值误差都在80%以上;用烙铁拆下后测量,部分变值电阻阻值会有一些改变但误差仍在50%以上,只有很少一部分阻值会恢复正常;
7.自2010年10月份公司换了电阻供应商后,除4.7K电阻零星有阻值变小情况外,其它电阻正
常;
图一 变值电阻与正常电阻表面对比图
图二 变值电阻表面腐蚀图
挤压爆破对于电阻其异常常见于阻值变大的情况，其原因为电阻两端电压过高，将电阻击穿，导致
其电阻趋向于无穷大；要么就是因外力影响或其它原因导致;但对于电阻阻值变小的情况，先前并没有预想过这种情况，于是我们根据1.潮湿环境2.腐蚀性的物质3高温4高电压等几种有可能引起电阻出现该异常的情况做了以下实验：一是对正常的电阻进行破坏性实验，重现这一故障现象，还原引起电阻阻值变小的原因；二是对已变值的电阻通过各种方法进行阻值还原，反向推导可能引起电阻变值的原因； 首先我们进行第一种实验，对正常电阻的破坏性实验：
1.潮湿环境实验：取20PCS电阻，浸泡于自来水中336H，取出晾干，测量其 阻值，全部正常，阻值误差在5%之内；
2.腐蚀性环境实验：取20PCS电阻，浸泡于洗板水和助焊剂中336H，然后取出晾干再测量其阻值，全部正常，阻值误差在5%之内；
3.高温实验：取20PCS电阻置于风筒之下在0-270度范围内进行加热5分钟， 然后再测量其阻值，全部正常，阻值误差小于5%；
4.过压过流测试；取20PCS电阻，分两组进行并联，接到12V/1A的电源进行通电实验4H（
我们的单板工作电压为6V左右，充电电压为10V左右因此我们选用12V电压进行实验），拆下后测量其阻值，全部正常，阻值误差小于5%；
5.对电阻进行加热，同时不时的加水及助焊剂和洗板水，一边加热一边测量电阻阻值，实验20PCS没有发现电阻阻值会变小的情况；
由以上实验我们无法得出结论；考虑到我们实验环境和实际用户的使用环境相差甚远，在短期的异常环境里，电阻本身就具有一定的抗高温和抗腐蚀性的性能，因此我们的实验并不能够重现电阻阻值变小的现象；
钉角机
第二项实验我们做了几项工作：
1.对变值的电阻进行清洗，将其表面清洗干静，看是否是因为电阻表面贴附了别的导电物质引起了电阻阻值的下降；
2.对变值的电阻进行加热，先用烙铁加热再进行风筒加热，目的是对电阻进行干燥，将水份等液体蒸发出去再测量其阻值，看是否是因为电阻因水或其它腐蚀性的液体导致电阻的导电能力改变所引起的电阻阻值下降；
3.将电阻保护膜刮去一半，测量其阻值；目的是看是否是因为电阻保护层的氧化或变质等原因引起保护层的绝缘性下降导致电阻阻值变小；
4.将电阻保护膜全部刮掉，测量其阻值；目的是看电阻内部是否有异常，是否会影响电阻阻值的变化；
5.对刮掉保护膜的阻值还未恢复的电阻进行加热，再测量其阻值，目的是看是否电阻体的性能下降引起的电阻阻值的变小；
为此，我们专门了18个电阻阻值变小的电阻进行实验，具体数据如下表格：
序号 | 本值 | 实际阻值 | 清洗 | 加热 | 刮一半保护膜 | 保护膜全刮 | 加热 |
1 | 20K | 300 | 300 | 13.3K | 18K | 19.4K | 19.5K |
2 | 10K | 3K | 3K | 9K | 9K | 9.5K | 9.8K |
3 | 20K | 1.6K | 1.6K | 4K | 19K | 21K | 21K |
4 | 20K | 180 | 160 | 215 | 17K | 18K | 20K |
5 | 10K | 6.7K | 6.7K | 8K | 交通管理信息系统 8K | 8.5K | 9.2K |
6 | 20K | 6.7K | 6.7K | 8K | 14K | 15K | 18.2K |
7 | 20K | 7.1K | 7.1K | 7.1K | 14K | 16.6K | 18K |
8 | 10K | 213 | 213 | 2.8K | 7.5K | 9K | 9.98K |
9 | 10K | 4.16K | 6.57K | 7.27K | 8K | 9K | 10K |
10 | 10K | 532 | 532 | 9.83K | 9.83K | 9.83K | 9.83K |
11 | 10K | 7.73K | 7.73K | 9.88K | 9.88K | 9.88K | 9.88K |
12 | 10K | 7.74K | 7.74K | 9.89K | 9.89K | 9.89K | 9.89K |
13 | 20K | 93 | 93 | 270 | 19.43K | 19.4K | 19.4K |
14 | 20K | 144 | 144 | 3.65K | 11.96K | 14.64K | 18.9K |
15 | 20K | 6.52K | 6.52K | 11.4K | 19.4K | 19.6K锁扣 | 21K |
16 | 10K | 6K | 6K | 8.3K | 8.3K | 8.3K | 8.3K |
17 | 10K | 600 | 600 | 4K | 6K | 6K | 8.9K |
18 | 10K | 7.3K | 7.3K | 7.3K | 7.3K | 7.3K | 9.1K |
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统计以上表格得出以下数据：
1.对变值电阻进行清洗，不能够使其阻值还原；
2.用烙铁进行加热后4，5，7，9，18五个电阻没有在的阻值变化，其它都会有较大的阻值变化，而且阻值稳定，放置四天后再测量其阻值无变化；
3.用烙铁加热后有2，10，11，12这4PCS电阻阻值恢复正常，放置四天后再测量，阻值稳定，不会再有变化；
4.将电阻表面的保护层刮去一半后，有10PCS电阻明显增大，但与标准值还有约10%以上的误差；另有5，17，17，18这四个电阻阻值较刮前阻值无变化；此外有13，15两个电阻在刮一半保护膜阻值就恢复了正常；
5.将电阻表面的保护层全部刮去，除16，17，18三个电阻外，其它电阻相较刮一半保护层的电阻阻值都有变化，但变化不大，电阻阻值都很接近电阻本值，但还有较大误差；
6.将全刮了保护层的电阻用热风筒进行加热晾冷后再对其进行阻值测量， 除6，7，16，17四个电阻误差较大外，其它电阻阻值都恢复到误差可接受的范围内；
因此我们可以得出结论，导致电阻阻值变小的原因是电阻表面的保护层绝缘性能下降引起的电阻阻值变小；由图三和图四电阻结构图我们可以得知，电阻的保护层是直接覆盖在电阻的电极两端，其本身绝缘电阻趋向于无穷大的，如果保护层因某种原因绝缘性能下降具有了导电性而且其阻值小于电阻本身的值的时候，那么电阻的实际阻值就是保护层的阻值，相当于两个电阻并联，电流会通过捷径，电阻大的就不起了作用；
图三 电阻结构图
图四 贴片电阻实际生产剖面图及各层的填充物质
通过图四我们可以知道保护层的主要物质是玻璃和树脂，玻璃和树脂在短期内并不会出现老化变质引起电阻阻值变小（不同种类的树脂性能如表一），那么，可能引起保护层变质老化的原因可能有以下几个原因；
1.客户端：单板长期使用于比较潮湿的环境中或者带有腐蚀性的空气或者海产品的秤重中，
长时间的使用和电阻本身散发的热量及氧气结合，慢慢的引发保护层的老化和变质，最终导致电阻阻值变小；
2.公司端；维修中发现电阻变值总是出现在固定的几个位置，那么也有可能是单板设计原因，这几个电阻负载相对过大，长期使用加速了器件的老化，加上客户使用的环境的不确切性，最终导致电阻阻值的变化；钢球级配
3.供应商：不排除供应商的生产工艺问题，其它电阻都不存在此种情况，只是集中在20K和10K这两种电阻，但从使用的总数量和故障品数量的百分比来看，并没有出现大批量的电阻失效，且目前从维修统计来看，也不能完全证明是电阻本身的问题；
树脂 | 无机酸 | 有机酸 | 氧化性物质 | 碱性物质 | 有机溶剂 |
邻苯型聚酯 | 尚可 | 尚可 | 差 | 差 | 差 |
间苯型聚酯 | 良 | 良 | 良 | 差—尚可 | 良 |
双酚A型聚酯 | 优 | 优 | 优 | 优 | 差 |
呋喃常温固化型 | 尚可—良 | 尚可—良 | 差 | 尚可—良 | 尚可—良 |
呋喃高温固化型 | 优 | 优 | 差 | 优 | 优 |
环氧常温固化型 | 医用拉链尚可—良 | 良 | 差 | 优 | 尚可 |
环氧高温固化型 | 优 | 优 | 差 | 优 | 良 |
乙烯基树脂 | 优 | 优 | 优 | 优 | 优 |
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表一 各种树脂耐化性比较一览表
