故障与部位隔层
电性能故障要先定位到具体元件、焊点或连接，再分析机理。
电子电器失效的特点
电子电器产品里，电气、机械和材料问题交织在一起。一个焊点的微裂纹表现为间歇性失灵，一个连接器端子的微动腐蚀表现为偶发报错，一处塑料件开裂可能让异物或水进入电路。故障现象与失效部位之间常常隔着好几层，需要先定位，再分析。
家电产品还有一个特殊之处：从出厂到用户手里要经过长距离运输和多次搬运，运输中的振动、跌落和温湿度变化本身就是重要的失效来源。同一种损伤，可能是设计余量不足、生产工艺波动、运输包装不当或用户使用造成的，必须用证据区分。
间歇性故障
退回产品在实验室常不复现，需要在温度、湿度或振动条件下寻找证据。
批量与退货
退货数据的分布规律，是判断设计、批次还是运输问题的重要线索。
运输环节
运输振动和跌落造成的损伤，要与制造缺陷和使用损伤区分。
典型部件与失效形式
| 部件 | 常见失效形式 | 分析重点 |
|---|---|---|
| 电路板焊点 | 温度循环和振动导致的疲劳开裂、虚焊、空洞、金属间化合物过厚 | 切片观察裂纹路径、焊点润湿与形貌、X 射线检查空洞与桥连 |
| 片式电容与电路板 | 板弯曲导致电容开裂短路、分层、孔壁断裂、导电阳极丝 | 裂纹位置与分板、安装等受力工序的关系、切片、受潮历史 |
| 连接器与端子 | 微动腐蚀、接触力下降、镀层磨穿、端子松动发热 | 接触区磨痕与氧化物、镀层结构与成分、发热变色范围 |
| 塑料外壳、卡扣与螺柱 | 装配应力开裂、环境应力开裂、阻燃材料脆化 | 断口起源、接触过的油脂与清洁剂、材料识别与牌号核对 |
| 电机与风扇 | 轴承磨损与缺油、扇叶开裂、不平衡引起振动和噪声 | 含油轴承的油量与磨损、扇叶根部断口、动平衡状态 |
| 压缩机配管 | 振动疲劳开裂、钎焊缺陷泄漏、运输中共振损伤 | 裂纹位置与固定方式、钎缝截面、管路的固有频率与振动响应 |
| 加热管与温控部件 | 护套腐蚀穿孔、局部过热烧断、触点烧蚀 | 结垢与干烧痕迹、护套材质、触点材料转移与熔焊 |
| 洗衣机、洗碗机等湿区部件 | 轴承进水锈蚀、铝合金支架腐蚀断裂、密封件老化 | 密封失效路径、与洗涤剂的接触、腐蚀产物 |
| 电源线、插头与接线端子 | 接触不良发热、绝缘烧损 | 端子压接与紧固状态、烧损起始位置 |
腐蚀、潮湿与污染
潮湿是电子电器失效最常见的环境因素之一。电路板上残留的助焊剂和离子污染物吸湿后，在直流偏压作用下，金属离子会在相邻导体之间迁移并沉积成枝晶，最终造成漏电或短路，这就是电化学迁移。产品在温差大的环境中使用，内部可能出现凝露，加速这一过程。
含硫气氛会使镀银部件和某些元件的银电极生成硫化物，导致电阻变化或开路；厨房油烟、灰尘和湿气混合后在电路板上形成导电通路；沿海地区的盐分会腐蚀端子和散热器。洗衣机、洗碗机和热水器的内部部件，还要面对洗涤剂、热水和水垢的长期作用。
- 检查电路板清洁度与离子残留，观察枝晶和腐蚀产物的位置。
- 确认三防涂覆层是否完整，有无漏涂、气泡和开裂。
- 分析腐蚀产物成分，判断是否有硫、氯等腐蚀性元素来源。
- 调查产品使用环境的湿度、温差和污染情况。
运输振动与跌落损伤
运输中的振动是宽频带的随机振动，产品内部的较重元件、悬挂的部件和细长管路容易在某个频率附近发生共振。家电中最典型的是压缩机配管：压缩机重量大、通过减振垫支承，运输中相对机壳晃动，连接管路反复弯曲，可能在固定点或钎焊接头附近产生疲劳裂纹，到用户安装后才表现为制冷剂泄漏。
电路板上的大体积元件，如电解电容、变压器和散热器，在振动中会使焊点承受交变应力；螺钉和卡扣在长时间振动下可能松脱。跌落和冲击则造成另一类损伤：外壳断裂、内部元件移位、电路板弯曲导致片式电容开裂、玻璃面板破碎，断口多为一次性过载形貌。
疲劳型运输损伤
长距离运输中的振动造成管路、焊点疲劳裂纹，断口有疲劳扩展特征。
冲击型运输损伤
跌落和碰撞造成过载断裂，常伴有包装和外壳的变形痕迹。
松动与磨损
紧固件松脱、部件相互摩擦，留下磨痕和磨屑。
验证方法
结合包装状态、损坏分布和模拟运输振动试验，判断是否为运输原因。
区分设计、制造、运输与使用原因
电子电器产品失效的责任判断，常常依靠多台失效品之间的共性和差异。单台产品的检验结果要放到整批退货的分布中去看，才能判断是哪一个环节的问题。
| 观察到的证据 | 倾向的原因 | 需要补充的核查 |
|---|---|---|
| 同一位置在多台产品上重复出现疲劳裂纹 | 结构设计或固有频率问题 | 振动测试与应力测量，确认共振和应力集中 |
| 失效集中在某一生产批次 | 制造工艺或来料问题 | 批次对比、来料检验记录、工艺参数记录 |
| 出厂检验正常、开箱即发现损坏 | 运输或搬运损伤 | 包装状态、外箱损伤、运输方式与路线 |
| 有明显外力痕迹、进水或异物 | 使用或安装原因 | 使用环境与安装记录、用户描述 |
| 使用一段时间后出现，且与温度变化相关 | 温度循环疲劳或材料老化 | 使用环境温度、开关机方式、温度循环试验 |
这些倾向只是起点，最终判断要以失效部位的断口、切片和成分分析为准。
分析步骤：从电性能故障到物理原因
- 确认故障现象记录故障现象、出现条件和频率，尝试复现，必要时在温度、湿度或振动条件下复现。
- 外观与非破坏检查显微镜下检查外观，用 X 射线或工业 CT 查看内部焊点、元件和结构。
- 电性能定位测量通断、电阻和绝缘，逐步缩小故障范围，定位到具体元件、焊点或连接。
- 切片与显微分析对定位部位做金相切片，观察裂纹、空洞、金属间化合物和分层。
- 成分与污染分析分析腐蚀产物、残留物和异物的成分，判断来源。
- 机理判断与验证结合设计、工艺和使用条件判断机理，必要时用对比试验验证。
需要准备的资料
- 产品型号、生产批号、生产日期，失效部件的规格和供应商信息。
- 故障现象描述、发生条件、使用时间与使用环境。
- 退货数量和分布：按批次、地区、使用时间、故障类型汇总。
- 设计资料：电路板图、结构图、材料与表面处理要求。
- 工艺记录：焊接参数、清洗与涂覆工艺、装配工序。
- 包装与运输信息：包装方式、运输路线与方式、外箱状态照片。
- 失效品、同批次正常品和未出厂的库存品，作为对比样品。
北京与杭州的分工
北京团队负责现场调查、振动相关测试和综合分析；需要实验室仪器分析的部分，可由集团杭州实验室承接。具体由哪个实验室完成哪些项目、报告是否带 CMA、CNAS 标志，在方案和报价中写明。
常见问题
退回的产品通电正常，还需要分析吗？
需要视情况而定。间歇性故障常与焊点微裂纹、连接器接触不良或受潮有关，在实验室常温条件下可能不复现。可在温度、湿度或振动条件下尝试复现，并配合切片和显微检查寻找证据。
冰箱或空调的压缩机管路开裂，是管材问题还是振动问题？
管路开裂多数与振动疲劳有关，裂纹常出现在固定点、弯管或钎焊接头附近。需看断口是否有疲劳特征，并测试管路在启停和运行时的振动响应；钎焊缺陷或管材缺陷也要通过截面检查排除。
运输后到货的产品损坏，怎样判断是运输造成的？
运输损伤通常与包装受损、跌落冲击或运输振动共振有关，失效件上可见过载断口或疲劳特征，且损坏分布与码放位置相关。需结合包装状态、同批次未运输产品和模拟运输试验综合判断。
塑料外壳在螺丝孔处开裂，原因是什么？
常见原因包括螺柱壁厚不足、拧紧力过大、自攻螺钉与材料不匹配、熔接线位于螺柱处，以及接触油脂或清洁剂引起的环境应力开裂。通过断口起源与形貌、材料核对可以判断主因。
电路板上出现枝晶，是什么原因？
枝晶通常是电化学迁移的产物：在潮湿、存在离子污染和直流偏压的条件下，金属离子在导体间迁移并沉积，最终造成漏电或短路。需检查助焊剂残留、清洁度、涂覆层和使用环境湿度。