一、背景信息
某5V输出电源模块在长期使用数年后，输出电压由设定值5V降至4.8V左右，需进行失效分析。
二、分析流程
- 电性能测试
- 使用示波器测量空载/带载输出电压波形，确认带载能力正常但输出电压系统性偏低。
- 外观检查
- 模块外壳无机械损伤、烧蚀或电解液泄漏痕迹。
- X-RAY透视分析
- 检查内部器件布局与焊接状态，为开封分析提供依据。
- 开封与电路分析
- 解析电路拓扑，定位关键器件（电压基准、反馈网络等）。
- 通过示波器、万用表等工具对异常节点进行定点测量。
- 失效机理验证
- 针对异常器件进行切片等微观分析，确认根本失效原因。
三、分析结果
3.1 初步测试结论
模块带载能力正常但输出电压恒定偏低，表明电压反馈环路异常，重点排查基准源（TL431）及分压采样电路。
3.2 关键定位过程
- 开封后实测TL431基准端电压为2.5V（正常），排除基准源失效。
- 因输出端并联假负载干扰测量，断开采样电路局部走线后，发现反馈分压电阻网络中对地电阻值异常偏高。
3.3 X-RAY与微观分析
- 异常结构：目标电阻采用两电阻叠层焊接（设计意图：精密调压）。
- 失效特征：
- 切片显示底层电阻端电极被焊锡抬起。
- 表层电极受机械应力拉扯断裂，导致接触电阻增大。
- 根因推断：手工焊接热应力过大，造成电极与陶瓷基体分层。
四、结论与改进建议
- 根本原因
叠层电阻焊接工艺缺陷引发电极机械分离，导致分压比漂移（计算值：电阻增大→分压比升高→输出电压降低）。 - 改进措施
- 禁止叠层焊接工艺，改用高精度贴片电阻或激光调阻。
- 加强焊接过程温度曲线管控，避免热应力损伤。