Части проваливаются, и все ломается. Это факт жизни и техники. Некоторых отказов компонентов можно избежать благодаря хорошей практике проектирования, но многие из них не в силах конструкторам. Идентификация компонента-нарушителя и причина его неудачи - это первый шаг к совершенствованию конструкции и повышению надежности системы, которая испытывает сбои компонентов.
Как сбои компонентов
Существует множество причин, почему компоненты не работают. Некоторые сбои медленны и изящны, когда есть время, чтобы идентифицировать компонент и заменить его до того, как он полностью не работает, и оборудование не работает. Другие сбои бывают быстрыми, сильными и непредсказуемыми, и все они проверяются во время тестирования продукции. Некоторые из наиболее распространенных причин отказа компонентов:
- сверхток
- перенапряжение
- Перегретый
- Неправильно подключен
- Изменение операционной среды
- Производственный дефект
- Механический шок
- Механическое напряжение
- излучения
- контаминация
- упаковка
- связи
- старение
- Каскадный отказ
- коррозия
- Ржавчина
- окисляющий
- Термический побег
- Свободные соединения
- Электростатический разряд (ESD)
- Электрическое напряжение
- Плохая схема
Отклонения компонентов следуют тенденции. В ранней жизни электронной системы сбои компонентов чаще встречаются, и вероятность отказа падает, поскольку они используются. Причина снижения частоты отказов заключается в том, что компоненты, которые имеют упаковочные, паяльные и производственные дефекты, часто терпят неудачу в течение нескольких минут или часов с первого использования устройства. Вот почему многие производители включают в себя несколько часов ожогов для своих продуктов. Этот простой тест устраняет вероятность того, что плохой компонент может проскользнуть через производственный процесс и привести к сломанному устройству в течение нескольких часов после того, как конечный пользователь первым его использует.
После первоначального периода ожога отказы компонентов обычно снижаются и происходят случайным образом. Поскольку компоненты используются или даже просто сидят, они стареют. Химические реакции снижают качество упаковки, проводов и компонента, а механическая и термическая цикличность сказывается на механической прочности компонента. Эти факторы приводят к тому, что показатели отказов постоянно возрастают с возрастом продукта. Вот почему неудачи часто классифицируются либо их коренной причиной, либо неудачей в жизни компонента.
Идентификация неисправного компонента
Когда компонент выходит из строя, есть несколько индикаторов, которые могут помочь идентифицировать неисправный компонент и помочь в устранении неисправностей электроники.
Наиболее очевидным показателем отказа конкретного компонента является визуальный осмотр. Неисправные компоненты часто имеют сгоревшие или расплавленные области, или выдувались и расширялись. Конденсаторы часто обнаруживаются выпуклыми, особенно электролитические конденсаторы вокруг их металлических вершин. Пакеты IC часто содержат небольшое отверстие, в котором горячая остановка на компоненте испаряла пластик вокруг горячей точки полностью через пакет IC.
Когда компоненты терпят неудачу, часто происходит тепловая перегрузка, из-за чего волшебный синий дым и другой яркий дым выделяются нарушающим компонентом. Дым также имеет очень отчетливый запах и зависит от типа компонента. Это часто является первым признаком отказа компонента за пределами неработающего устройства. Часто отдельный запах неисправного компонента будет оставаться вокруг компонента в течение нескольких дней или недель, что может помочь в выявлении нарушающего компонента во время устранения неполадок.
Иногда компоненты создают звук, когда они терпят неудачу. Это происходит чаще с быстрыми тепловыми ошибками, перенапряжениями и текущими событиями. Когда компонент терпит неудачу в этом случае, запах часто сопровождает неудачу. Слушание сбоя компонента реже, и это часто означает, что части компонента будут обнаружены в продукте, поэтому выявление неисправного компонента может привести к обнаружению того, какой компонент больше не находится на печатной плате или в системе.
Иногда единственный способ идентифицировать компонент, который потерпел неудачу, - проверить отдельные компоненты. Это может быть очень сложным на печатной плате, так как часто другие компоненты влияют на измерение, поскольку все измерения включают в себя применение небольшого напряжения или тока, схема ответит на него, и показания могут быть сброшены. Если система использует несколько сборок, часто замена подсетей - отличный способ сузить, где находится проблема с системой.
