لماذا تفشل المكونات وكيفية التعرف عليها

تتناول هذه المقالة كيفية تحديد حالات فشل المكونات الإلكترونية ، والأسباب الأكثر شيوعًا لفشل المكونات الإلكترونية ، ونصائح لمنع حدوث فشل في المكونات الإلكترونية.

كيفية التعرف على مكون فاشل

عندما يفشل أحد المكونات ، هناك بعض المؤشرات التي يمكنها تحديد المكون الذي فشل والمساعدة في استكشاف أخطاء الإلكترونيات وإصلاحها.

1. افحص بصريًا المكون بحثًا عن التلف. يعتبر الفحص البصري مؤشرًا واضحًا على فشل أحد المكونات. غالبًا ما تحتوي المكونات الفاشلة على مناطق محترقة أو ذائبة ، أو منتفخة وممتدة. المكثفات غالبًا ما تكون منتفخة ، خاصة مكثف كهربائيا حول القمم المعدنية. غالبًا ما تحتوي حزم الدوائر المتكاملة (IC) على ثقب صغير محترق حيث تبخر بقعة ساخنة على المكون البلاستيك على طول الطريق من خلال عبوة IC.

2. تحقق من وجود دخان أو روائح. عندما تفشل المكونات ، غالبًا ما يحدث الحمل الزائد الحراري ، مما يتسبب في إطلاق دخان أزرق ودخان ملون آخر بواسطة المكون المخالف. للدخان رائحة مميزة ويختلف حسب نوع المكون. غالبًا ما تكون هذه هي أول علامة على فشل أحد المكونات بعد أن الجهاز لا يعمل. غالبًا ما تظل الرائحة المميزة للمكون الفاشل حول المكون لأيام أو أسابيع ، مما يمكن أن يساعد في تحديد المكون المخالف أثناء استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

3. استمع لأصوات الفشل. في بعض الأحيان ، يصدر أحد المكونات صوتًا عندما يفشل. يحدث هذا في كثير من الأحيان مع حالات الفشل الحراري السريع والجهد الزائد والأحداث الجارية. عندما يفشل أحد المكونات بشدة ، غالبًا ما تصاحب الرائحة الفشل. من النادر سماع فشل أحد المكونات. غالبًا ما يعني أن أجزاء المكون فضفاضة في المنتج ، لذلك قد يؤدي تحديد المكون الذي فشل إلى العثور على المكون الذي لم يعد موجودًا في PCB أو في النظام.

4. اختبر المكونات الفردية. أحيانًا تكون الطريقة الوحيدة لتحديد المكون الفاشل هي اختباره. يمكن أن تكون هذه العملية صعبة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور لأن المكونات الأخرى يمكن أن تؤثر على القياس. نظرًا لأن القياسات تتضمن تطبيق جهد أو تيار صغير ، فإن الدائرة ستستجيب له وقد يتم التخلص من القراءات. إذا كان النظام يستخدم عدة تجميعات فرعية ، فغالبًا ما يكون استبدالها طريقة لتضييق نطاق المشكلة مع النظام.

تشرح هذه المقالة.

أسباب فشل المكون

الأجزاء تتعطل ، والإلكترونيات تنكسر. يمكن أن تتجنب ممارسات التصميم الجيدة البعض فشل المكون، لكن الكثير منهم ببساطة خارج عن أيديكم. يعد تحديد المكون المخالف وسبب فشله هو الخطوة الأولى في تحسين التصميم وزيادة موثوقية النظام الذي يواجه أعطالاً متكررة للمكونات.

هناك العديد من الأسباب لفشل المكونات. بعض حالات الفشل بطيئة ورشيقة ، مما يوفر وقتًا لتحديد المكون واستبداله قبل أن يفشل تمامًا. الإخفاقات الأخرى سريعة وحادة وغير متوقعة.

تتضمن بعض الأسباب الشائعة لفشل المكونات ما يلي:

• شيخوخة
• تصميم دائرة سيئة
• فشل متتالي
• التغيير في بيئة التشغيل
• متصل بشكل غير صحيح
• فشل الاتصال
• تلوث اشعاعى
• تآكل
• الإجهاد الكهربائي
• التفريغ الكهربائي
• عيب التصنيع
• الصدمات الميكانيكية
• الضغط الميكانيكى
• زيادة التيار
• ارتفاع درجة الحرارة
• الجهد الزائد
• أكسدة
• عيوب التغليف
• إشعاع
• الإجهاد الحراري

عادة ما تتبع حالات فشل المكونات الاتجاه. في وقت مبكر من عمر النظام الإلكتروني ، تكون حالات فشل المكونات أكثر شيوعًا وتقل فرصة الفشل عند استخدام المكونات. يعود سبب الانخفاض في معدلات الفشل إلى أن المكونات التي تحتوي على عيوب في التعبئة والتغليف واللحام والتصنيع غالبًا ما تفشل في غضون دقائق أو ساعات من أول استخدام للجهاز. هذا هو السبب في أن العديد من الشركات المصنعة تضع فترة احتراق منتجاتها لعدة ساعات. يزيل هذا الاختبار البسيط خطر انزلاق أحد المكونات السيئة خلال عملية التصنيع ، مما يؤدي إلى كسر الجهاز في غضون ساعات من الشراء.

بعد فترة الاحتراق الأولية ، عادةً ما تنخفض حالات فشل المكونات وتحدث بشكل عشوائي. مع تقدم عمر المكونات ، تقلل التفاعلات الكيميائية الطبيعية من جودة العبوة والأسلاك والمكون. تؤثر الدورات الميكانيكية والحرارية أيضًا على قوة المكون. تتسبب هذه العوامل في زيادة معدلات الفشل مع تقدم المنتج في العمر. هذا هو السبب في أن حالات الفشل غالبًا ما يتم تصنيفها إما من خلال السبب الجذري أو عند فشلها في عمر المكون.