Co je dobré vědět
- Prohlédněte si poškození, zkontrolujte kouř nebo zápach, poslouchejte zvuky selhání a otestujte jednotlivé součásti.
- Mezi běžné příčiny selhání elektronických součástí patří přehřívání, koroze, elektrické namáhání a výrobní vady.
- Abyste snížili riziko katastrofických poruch, pravidelně kontrolujte díly, o kterých je známo, že se po určité době nebo používání porouchají.
Tento článek popisuje, jak identifikovat poruchy elektronických součástek, nejčastější příčiny selhání elektronických součástek a tipy, jak poruchám elektronických součástek předcházet.
Jak identifikovat vadnou součást
Když součást selže, existuje několik indikátorů, které mohou identifikovat součást, která selhala, a pomáhají při odstraňování problémů s elektronikou.
- Vizuálně zkontrolujte součást, zda není poškozená. Zřejmým indikátorem selhání součásti je vizuální kontrola. Nefunkční součásti mají často spálené nebo roztavené oblasti nebo se vyboulily a roztáhly. Kondenzátory jsou často vyboulené, zejména elektrolytické kondenzátory kolem kovových vršků. Pouzdra s integrovanými obvody (IC) mají často vypálenou malou díru v místě, kde horké místo na součástce odpařilo plast po celé délce pouzdra integrovaného obvodu.
-
Zkontrolujte přítomnost kouře nebo zápachu. Když komponenty selžou, často dochází k tepelnému přetížení, které způsobí, že se z vadné komponenty uvolňuje modrý kouř a jiný barevný kouř. Kouř má zřetelný zápach a liší se podle typu složky. Toto je často první známka selhání součásti mimo nefunkčnost zařízení. Často zřetelný zápach vadné součásti zůstává kolem součásti několik dní nebo týdnů, což může pomoci identifikovat závadnou součást při odstraňování problémů.
- Poslouchejte zvuky selhání. Někdy komponenta vydá zvuk, když selže. K tomu dochází častěji při rychlých tepelných poruchách, přepětí a nadproudových událostech. Když komponenta takto vážně selže, je často doprovázen zápachem. Slyšet selhání součásti je vzácnější. Často to znamená, že kusy součástky jsou v produktu uvolněné, takže identifikace součásti, která selhala, může vyústit až ve zjištění, která součástka již není na desce plošných spojů nebo v systému.
- Otestujte jednotlivé komponenty. Někdy je jediným způsobem, jak identifikovat vadnou součást, její testování. Tento proces může být na PCB náročný, protože jiné komponenty mohou ovlivnit měření. Protože měření zahrnují použití malého napětí nebo proudu, obvod na to bude reagovat a naměřené hodnoty mohou být vyhozeny. Pokud systém používá několik podsestav, jejich výměna je často způsob, jak zúžit, kde se problém se systémem nachází.
Tento článek vysvětluje
Příčiny selhání součásti
Součásti selžou a elektronika se rozbije. Dobré konstrukční postupy mohou zabránit některým selháním součástí, ale mnohé jsou prostě mimo vaše ruce. Identifikace problematické součásti a důvodu, proč mohla selhat, je prvním krokem ke zdokonalení návrhu a zvýšení spolehlivosti systému, u kterého dochází k opakovaným poruchám součástí.
Je mnoho důvodů, proč komponenty selhávají. Některé poruchy jsou pomalé a elegantní a nabízejí čas na identifikaci součásti a její výměnu, než selže úplně. Ostatní selhání jsou rychlá, závažná a neočekávaná.
Některé běžné důvody selhání součástí:
- Stárnutí
- Špatný návrh obvodu
- Kaskádové selhání
- Změna v operačním prostředí
- Nesprávně připojeno
- Selhání připojení
- Kontaminace
- Koroze
- Elektrické namáhání
- Elektrostatický výboj
- Výrobní vada
- Mechanický ráz
- Mechanické namáhání
- Nadproud
- Přehřátí
- Přepětí
- Oxidace
- Vady balení
- Záření
- Tepelné namáhání
Selhání komponent obvykle sleduje trend. V rané fázi života elektronického systému jsou poruchy součástí častější a pravděpodobnost selhání klesá, jak jsou součásti používány. Důvodem poklesu poruchovosti je to, že součásti, které mají vady balení, pájení a výroby, často selžou během minut nebo hodin od prvního použití zařízení. To je důvod, proč mnoho výrobců zařazuje u svých výrobků několikahodinovou dobu zapálení. Tento jednoduchý test eliminuje riziko, že špatná součástka proklouzne během výrobního procesu, což povede k rozbití zařízení během několika hodin od nákupu.
Po počátečním období zapálení se selhání součástí obvykle vyřeší a dochází k nim náhodně. Jak součásti stárnou, přirozené chemické reakce snižují kvalitu obalu, drátů a součásti. Mechanické a tepelné cyklování si také vybírá daň na pevnosti součásti. Tyto faktory způsobují nárůst poruchovosti s tím, jak produkt stárne. To je důvod, proč jsou poruchy často klasifikovány buď podle hlavní příčiny, nebo podle toho, kdy selhala během životnosti součásti.
Riziko katastrofické chyby můžete snížit rutinní kontrolou dílů, o kterých je známo, že po určité době nebo používání selhávají. Například v leteckém průmyslu se základní součásti vyměňují po určitém počtu hodin provozu bez ohledu na to, zda součást vykazuje známky namáhání nebo degradace.
