Prečo komponenty zlyhávajú a ako ich identifikovať

Tento článok obsahuje informácie o tom, ako identifikovať poruchy elektronických komponentov, najčastejšie dôvody zlyhania elektronických komponentov a tipy na predchádzanie poruchám elektronických komponentov.

Ako identifikovať chybný komponent

Keď komponent zlyhá, existuje niekoľko indikátorov, ktoré môžu identifikovať komponent, ktorý zlyhal, a pomôcť pri riešení problémov s elektronikou.

1. Vizuálne skontrolujte komponent, či nie je poškodený. Zjavným indikátorom zlyhania komponentu je vizuálna kontrola. Zlyhané komponenty majú často spálené alebo roztavené oblasti alebo sú vyduté a expandované. Kondenzátory

   sú často vypuklé, najmä elektrolytické kondenzátory okolo kovových vrchov. Puzdrá s integrovaným obvodom (IC) majú často vypálenú malú dieru, v ktorej horúce miesto na komponente odparilo plast po celej dĺžke balenia IC.

2. Skontrolujte dym alebo zápach. Keď súčiastky zlyhajú, často dochádza k tepelnému preťaženiu, čo spôsobí, že poškodený komponent uvoľní modrý dym a iný farebný dym. Dym má zreteľný zápach a líši sa podľa typu komponentu. Toto je často prvý príznak zlyhania komponentu okrem toho, že zariadenie nefunguje. Výrazný zápach zlyhaného komponentu často zostáva okolo komponentu niekoľko dní alebo týždňov, čo môže pomôcť identifikovať komponent pri riešení problémov.

3. Počúvajte zvuky zlyhania. Niekedy komponent vydá zvuk, keď zlyhá. Stáva sa to častejšie pri rýchlych tepelných poruchách, prepätiach a nadprúdových udalostiach. Keď komponent vážne zlyhá, poruchu často sprevádza zápach. Počuť zlyhanie komponentu je zriedkavejšie. Často to znamená, že časti súčiastky sú v produkte uvoľnené, takže identifikácia súčiastky, ktorá zlyhala, môže viesť k zisteniu, ktorá súčiastka už nie je na DPS alebo v systéme.

4. Otestujte jednotlivé komponenty. Niekedy je jediným spôsobom, ako identifikovať chybný komponent, otestovať ho. Tento proces môže byť náročný na PCB, pretože iné komponenty môžu ovplyvniť meranie. Pretože merania zahŕňajú použitie malého napätia alebo prúdu, obvod naň bude reagovať a namerané hodnoty môžu byť vyhodené. Ak systém používa niekoľko podzostáv, ich nahradenie je často spôsob, ako zúžiť, kde sa problém so systémom nachádza.

Tento článok vysvetľuje.

Príčiny zlyhania komponentov

Časti zlyhajú a elektronika sa pokazí. Niektorým sa môžu vyhnúť dobré dizajnérske postupy poruchy komponentov, ale mnohé sú jednoducho mimo vašich rúk. Identifikácia problematického komponentu a dôvod, prečo mohol zlyhať, je prvým krokom k zdokonaleniu návrhu a zvýšeniu spoľahlivosti systému, ktorý zažíva opakované zlyhania komponentov.

Existuje mnoho dôvodov, prečo komponenty zlyhajú. Niektoré poruchy sú pomalé a elegantné a ponúkajú čas na identifikáciu komponentu a jeho výmenu skôr, ako úplne zlyhá. Ostatné zlyhania sú rýchle, závažné a neočakávané.

Niektoré bežné dôvody zlyhania komponentov zahŕňajú:

• Starnutie
• Zlý návrh obvodu
• Kaskádové zlyhanie
• Zmena v operačnom prostredí
• Nesprávne pripojené
• Zlyhania spojenia
• Kontaminácia
• Korózia
• Elektrické napätie
• Elektrostatický výboj
• Výrobná vada
• Mechanický šok
• Mechanické namáhanie
• Nadprúd
• Nadmerná teplota
• Prepätie
• Oxidácia
• Chyby balenia
• Žiarenie
• Tepelný stres

Poruchy komponentov zvyčajne sledujú trend. Na začiatku životnosti elektronického systému sú poruchy komponentov bežnejšie a pravdepodobnosť zlyhania klesá, keď sa komponenty používajú. Dôvodom poklesu chybovosti je, že komponenty, ktoré majú chyby v balení, spájkovaní a výrobe, často zlyhajú v priebehu niekoľkých minút alebo hodín od prvého použitia zariadenia. To je dôvod, prečo mnohí výrobcovia zahŕňajú niekoľkohodinovú dobu horenia svojich produktov. Tento jednoduchý test eliminuje riziko prekĺznutia zlého komponentu počas výrobného procesu, čo má za následok poškodenie zariadenia do niekoľkých hodín od zakúpenia.

Po počiatočnom období zapálenia sa zlyhania komponentov zvyčajne končia a vyskytujú sa náhodne. Ako komponenty starnú, prirodzené chemické reakcie znižujú kvalitu obalu, drôtov a komponentov. Mechanické a tepelné cykly si tiež vyberajú daň na pevnosti komponentu. Tieto faktory spôsobujú, že so starnutím produktu sa zvyšuje miera zlyhania. To je dôvod, prečo sú poruchy často klasifikované buď podľa hlavnej príčiny, alebo podľa toho, kedy zlyhali počas životnosti komponentu.