Epäonnistuneiden komponenttien tunnistaminen
Osat epäonnistuvat ja asiat rikkovat. Se on elämän ja tekniikan tosiasia. Jotkin komponenttihäiriöt voidaan välttää hyvän suunnittelukäytännön avulla, mutta monet eivät ole suunnittelijoiden käsissä. Rikkouttavan komponentin tunnistaminen ja miksi se voi olla epäonnistunut on ensimmäinen askel parantamaan suunnittelua ja lisäämään järjestelmän luotettavuutta, joka on kokenut komponenttihäiriöitä.
Kuinka komponentit epäonnistuvat
On monia syitä, miksi komponentit epäonnistuvat. Jotkut epäonnistumiset ovat hidas ja siro, jossa on aikaa tunnistaa komponentti ja korvata se ennen kuin se epäonnistuu täysin ja laite on alas. Muut virheet ovat nopeita, väkivaltaisia ja odottamattomia, jotka kaikki testataan tuotteen sertifiointitestien aikana. Joitakin epäonnistuneiden komponenttien yleisimpiä syitä ovat seuraavat:
- Yli nykyinen
- Ylijännite
- Yli lämpötila
- Liitetty väärin
- Muutos toimintaympäristössä
- Valmistusvirhe
- Mekaaninen shokki
- Mekaaninen rasitus
- säteily
- saastuminen
- Pakkaus
- liitännät
- vanheneminen
- CSS-epäonnistuminen
- Korroosio
- ruostuvat
- hapettava
- Lämpökuolema
- Löysät liitännät
- ElectroStatic-purkaus (ESD)
- Sähköinen stressi
- Huono piirisuunnittelu
Komponenttien epäonnistumiset noudattavat trendiä. Elektroniikkajärjestelmän alkuvaiheessa komponenttihäiriöt ovat yleisempiä ja vikaantumismahdollisuudet vähenevät, kun niitä käytetään. Syynä epäonnistumisnopeuksien laskemiseen on, että komponentit, joissa on pakkaus-, juotos- ja valmistusvikoja, eivät useinkaan toimi minuuteissa tai tunteina laitteen ensimmäisestä käytöstä. Tämän takia monet valmistajat käyttävät tuotteitaan useita tunteja palamisaikaa. Tämä yksinkertainen testi eliminoi mahdollisuuden, että huono komponentti voi siirtyä valmistusprosessin läpi ja aiheuttaa rikki laitteen muutaman tunnin kuluttua loppukäyttäjästä .
Alkuperäisen palamisjakson jälkeen komponenttihäiriöt tyypillisesti pohjautuvat ja tapahtuvat satunnaisesti. Koska komponentteja käytetään tai jopa vain istua, ne ikävät. Kemialliset reaktiot vähentävät pakkauksen laatua, johdot ja komponentit, ja mekaaniset ja termiset pyöräilykustannukset aiheuttavat laskun komponentin mekaaniseen lujuuteen. Nämä tekijät aiheuttavat epäonnistumisnopeuksia jatkuvasti, kun tuote on ikä. Siksi epäonnistumiset luokitellaan usein joko syyksi tai kun komponentin elämässä on epäonnistunut.
Epäonnistuneen komponentin tunnistaminen
Kun komponentti epäonnistuu, on muutamia indikaattoreita, jotka auttavat tunnistamaan epäonnistuneen komponentin ja tukemaan vianmäärityselektroniikkaa . Nämä indikaattorit ovat:
näkyvä
Ilmeisin indikaattori, jonka mukaan tietty komponentti on epäonnistunut, on silmämääräinen tarkastus. Epäonnistuneet komponentit ovat usein poltettuja tai sulatettuja alueita, tai ne ovat täyttyneet ja laajentuneet. Kondensaattoreita esiintyy usein paisutettuna, etenkin elektrolyyttikondensaattoreiden ympärillä. IC-pakkauksissa on usein pieni reikä poltettu niihin, joissa komponentin kuuma pysähtyminen höyrystyi muovia kuumakohdan ympärillä koko IC-paketin läpi.
Haju
Kun komponentit epäonnistuvat, esiintyy usein lämpökuormaa, mikä aiheuttaa rikkomattoman komponentin vapauttaa taivaansininen savu ja muu värikäs savu. Savulla on myös hyvin erilainen haju ja vaihtelee komponentti tyypin mukaan. Tämä on usein ensimmäinen komponenttihäiriön merkki siitä, ettei laite toimi. Epäonnistuneen komponentin erilainen haju pysyy usein komponentin ympärillä päivien tai viikkojen ajan, mikä voi auttaa tunnistamaan haitallisen komponentin vianmäärityksen aikana.
Ääni
Joskus komponentit tekevät äänen, kun ne epäonnistuvat. Tämä tapahtuu useimmiten nopeilla lämpöhäiriöillä, ylijännitteillä ja yli nykyisillä tapahtumilla. Kun komponentti epäonnistuu voimakkaasti, haju usein seuraa epäonnistumista. Komponenttien epäonnistuminen on harvinaisempaa, ja se tarkoittaa usein sitä, että komponenttikappaleet löy- tyvät tuotteesta löysästi, joten epäonnistuneen komponentin tunnistaminen voi tulla alaspäin sen selvittämiseksi, mikä komponentti ei ole enää PCB: ssä tai järjestelmässä.
Testaus
Joskus ainoa tapa tunnistaa epäonnistunut komponentti on testata yksittäisiä komponentteja. Tämä voi olla hyvin haastava piirilevylle, koska usein muut komponentit vaikuttavat mittaukseen, koska kaikki mittaukset edellyttävät pienen jännitteen tai virran käyttämistä. Piiri reagoi siihen ja lukemat voidaan heittää pois. Jos järjestelmä käyttää useita osakokoonpanoja, korvaaminen usein osakokoelmista on hieno tapa rajata, mihin ongelma järjestelmässä on.