Miksi komponentit epäonnistuvat ja miten ne tunnistetaan

Tässä artikkelissa käsitellään elektronisten komponenttien vikojen tunnistamista, yleisimmät elektronisten komponenttien vikojen syyt ja vinkkejä elektronisten komponenttien vikojen estämiseen.

Kuinka tunnistaa epäonnistunut komponentti

Kun komponentti vioittuu, on olemassa muutamia ilmaisimia, jotka voivat tunnistaa viallisen osan ja auttaa elektroniikan vianmäärityksessä.

1. Tarkasta komponentti silmämääräisesti vaurioiden varalta. Ilmeinen merkki siitä, että jokin komponentti on viallinen, on silmämääräinen tarkastus. Vioittuneissa osissa on usein palaneita tai sulaneita alueita tai ne ovat pullistuneet ja laajentuneet. Kondensaattorit

   ovat usein pullistuneet, varsinkin elektrolyyttikondensaattorit metallisten yläosien ympärillä. Integroidun piirin (IC) pakkauksissa on usein palanut pieni reikä, jossa komponentin kuuma kohta höyrysti muovin IC-paketin läpi.

2. Tarkista savun tai hajujen varalta. Kun komponentit epäonnistuvat, esiintyy usein termistä ylikuormitusta, mikä aiheuttaa sinistä savua ja muuta värikästä savua rikkovasta komponentista. Savulla on selkeä haju ja se vaihtelee komponentin tyypin mukaan. Tämä on usein ensimmäinen merkki komponentin viasta sen lisäksi, että laite ei toimi. Usein viallisen komponentin selkeä haju pysyy komponentin ympärillä päiviä tai viikkoja, mikä voi auttaa tunnistamaan viallisen osan vianmäärityksen aikana.

3. Kuuntele epäonnistumisen ääniä. Joskus komponentista kuuluu ääntä, kun se epäonnistuu. Tämä tapahtuu useammin nopeiden lämpöhäiriöiden, ylijännitteiden ja ylivirtatapahtumien yhteydessä. Kun jokin komponentti rikkoutuu vakavasti, vikaan liittyy usein haju. Komponentin vian kuuleminen on harvinaisempaa. Se tarkoittaa usein, että komponentin palaset ovat löysällä tuotteessa, joten viallisen komponentin tunnistaminen voi johtaa siihen, että löydetään mikä komponentti ei ole enää piirilevyllä tai järjestelmässä.

4. Testaa yksittäisiä komponentteja. Joskus ainoa tapa tunnistaa epäonnistunut komponentti on testata se. Tämä prosessi voi olla haastava piirilevyllä, koska muut komponentit voivat vaikuttaa mittaukseen. Koska mittauksissa käytetään pientä jännitettä tai virtaa, piiri reagoi siihen ja lukemat voivat pudota pois. Jos järjestelmässä käytetään useita osakokoonpanoja, niiden vaihtaminen on usein tapa rajata järjestelmän ongelman sijaintia.

Tämä artikkeli selittää.

Komponenttivian syyt

Osat rikkoutuvat ja elektroniikka hajoaa. Hyvät suunnittelukäytännöt voivat välttää joitain komponenttien vikoja, mutta monet ovat yksinkertaisesti poissa käsistäsi. Viallisen osan ja sen mahdollisesti epäonnistumisen syyn tunnistaminen on ensimmäinen askel sellaisen järjestelmän suunnittelun tarkentamisessa ja luotettavuuden lisäämisessä, jossa komponenttivikoja esiintyy toistuvasti.

On monia syitä, miksi komponentit epäonnistuvat. Jotkut viat ovat hitaita ja sulavia, mikä tarjoaa aikaa tunnistaa komponentti ja vaihtaa se ennen kuin se epäonnistuu kokonaan. Muut viat ovat nopeita, vakavia ja odottamattomia.

Joitakin yleisiä syitä komponenttien epäonnistumiseen ovat:

• Ikääntyminen
• Huono piirisuunnittelu
• Kaskadihäiriö
• Muutos toimintaympäristössä
• Kytketty väärin
• Yhteyshäiriöt
• Saastuminen
• Korroosio
• Sähköinen jännitys
• Sähköstaattinen purkaus
• Valmistusvirhe
• Mekaaninen isku
• Mekaaninen jännitys
• Ylivirta
• Ylilämpö
• Ylijännite
• Hapetus
• Pakkausvirheitä
• Säteily
• Lämpöjännitys

Komponenttien viat seuraavat yleensä trendiä. Elektroniikkajärjestelmän alkuvaiheessa komponenttien viat ovat yleisempiä ja vikojen mahdollisuus pienenee komponentteja käytettäessä. Vikamäärien lasku johtuu siitä, että komponentit, joissa on pakkaus-, juotos- ja valmistusvirheitä, epäonnistuvat usein minuuteissa tai tunneissa laitteen ensimmäisestä käytöstä. Tästä syystä monet valmistajat asettavat tuotteilleen usean tunnin palamisajan. Tämä yksinkertainen testi eliminoi riskin siitä, että huono komponentti lipsahtaa läpi valmistusprosessin, mikä johtaa laitteen rikkoutumiseen muutaman tunnin sisällä ostosta.

Alkupalamisjakson jälkeen komponenttien viat tyypillisesti loppuvat ja tapahtuvat satunnaisesti. Komponenttien ikääntyessä luonnolliset kemialliset reaktiot heikentävät pakkauksen, lankojen ja komponentin laatua. Myös mekaaninen ja lämpökierto heikentävät komponentin lujuutta. Nämä tekijät aiheuttavat epäonnistumisten kasvun tuotteen ikääntyessä. Tästä syystä viat luokitellaan usein joko perimmäisen syyn tai sen vian perusteella komponentin käyttöiässä.