コンポーネントに障害が発生する理由とその特定方法

この記事では、電子部品の故障を特定する方法、電子部品が故障する最も一般的な理由、および電子部品の故障を防ぐためのヒントについて説明します。

故障したコンポーネントを特定する方法

コンポーネントに障害が発生した場合、障害が発生したコンポーネントを識別し、電子機器のトラブルシューティングに役立ついくつかのインジケーターがあります。

1. コンポーネントに損傷がないか目視検査します。 コンポーネントに障害が発生したことを示す明らかな指標は、目視検査によるものです。 故障したコンポーネントは、多くの場合、領域が焼けたり溶けたり、膨らんだり膨張したりしています。 コンデンサ 特に膨らんでいることが多い 電解コンデンサ 金属のこまの周り。 集積回路（IC）パッケージには、コンポーネントのホットスポットがICパッケージ全体でプラスチックを気化させた場所に小さな穴が焼けていることがよくあります。

2. 煙や臭いがないか確認してください。 コンポーネントに障害が発生すると、熱過負荷が頻繁に発生し、問題のあるコンポーネントから青い煙やその他のカラフルな煙が放出されます。 煙には独特の匂いがあり、成分の種類によって異なります。 これは多くの場合、デバイスが機能していないことを超えたコンポーネント障害の最初の兆候です。 多くの場合、故障したコンポーネントの独特の臭いが数日または数週間コンポーネントの周囲に残ります。これは、トラブルシューティング中に問題のあるコンポーネントを特定するのに役立ちます。

3. 失敗の音を聞いてください。 コンポーネントが故障したときに音が鳴ることがあります。 これは、急速な熱障害、過電圧、および過電流イベントでより頻繁に発生します。 コンポーネントがこれに深刻な障害を起こすと、多くの場合、障害に臭いが伴います。 コンポーネントの故障を聞くことはまれです。 多くの場合、コンポーネントの一部が製品内で緩んでいることを意味します。そのため、故障したコンポーネントを特定することは、PCBまたはシステムに存在しなくなったコンポーネントを見つけることにつながる可能性があります。

4. 個々のコンポーネントをテストする. 故障したコンポーネントを特定する唯一の方法は、それをテストすることである場合があります。 他のコンポーネントが測定に影響を与える可能性があるため、このプロセスはPCBでは困難な場合があります。 測定には小さな電圧または電流の印加が含まれるため、回路はそれに応答し、読み取り値が失われる可能性があります。 システムが複数のサブアセンブリを使用している場合、それらを置き換えることで、システムの問題が発生している場所を絞り込むことができます。

この記事では説明します。

コンポーネント障害の原因

部品が故障し、電子機器が壊れます。 優れた設計手法により、一部を回避できます コンポーネントの障害、しかし多くは単にあなたの手の届かないところにあります。 問題のあるコンポーネントとそれが失敗した理由を特定することは、設計を改良し、コンポーネントの失敗が繰り返されるシステムの信頼性を高めるための最初のステップです。

コンポーネントが失敗する理由はたくさんあります。 一部の障害は遅くて正常であり、完全に障害が発生する前にコンポーネントを識別して交換する時間を提供します。 その他の障害は、急速で、深刻で、予期しないものです。

コンポーネントが失敗する一般的な理由は次のとおりです。

• エージング
• 悪い回路設計
• カスケード障害
• 動作環境の変化
• 正しく接続されていません
• 接続障害
• 汚染
• 腐食
• 電気的ストレス
• 静電放電
• 製造上の欠陥
• 機械的衝撃
• 機械的ストレス
• 過電流
• 過熱
• 過電圧
• 酸化
• 包装の欠陥
• 放射線
• 熱応力

通常、コンポーネントの障害は傾向に従います。 電子システムの初期の段階では、コンポーネントの障害がより一般的であり、コンポーネントが使用されるにつれて障害の可能性が低下します。 故障率が低下する理由は、パッケージング、はんだ付け、および製造上の欠陥があるコンポーネントが、デバイスを最初に使用してから数分または数時間以内に故障することが多いためです。 これが、多くのメーカーが自社製品に数時間のバーンイン期間を含める理由です。 この簡単なテストにより、不良コンポーネントが製造プロセスをすり抜けて、購入から数時間以内にデバイスが破損するリスクが排除されます。

最初のバーンイン期間の後、コンポーネントの障害は通常、底を打ち、ランダムに発生します。 コンポーネントが古くなると、自然の化学反応により、パッケージ、ワイヤ、およびコンポーネントの品質が低下します。 機械的および熱的サイクリングも、コンポーネントの強度に悪影響を及ぼします。 これらの要因により、製品が古くなるにつれて故障率が増加します。 これが、障害が根本原因またはコンポーネントの寿命の中で失敗したときに分類されることが多い理由です。