What to Know
- Inspiser for skade, sjekk for røyk eller lukt, lytt etter feillyder og test individuelle komponenter.
- Vanlige årsaker til feil på elektroniske komponenter inkluderer overoppheting, korrosjon, elektrisk stress og produksjonsfeil.
- For å redusere risikoen for katastrofale feil, må du rutinemessig inspisere deler som er kjent for å svikte etter en viss tid eller bruk.
Denne artikkelen dekker hvordan du identifiserer elektroniske komponentfeil, de vanligste årsakene til at elektroniske komponenter svikter, og tips for å forhindre svikt i elektroniske komponenter.
Hvordan identifisere en mislykket komponent
Når en komponent svikter, er det noen få indikatorer som kan identifisere komponenten som sviktet og hjelpe til med feilsøking av elektronikken.
- Inspiser komponenten visuelt for skade. En åpenbar indikator på at en komponent har feilet er gjennom en visuell inspeksjon. Feilte komponenter har ofte brente eller smeltede områder, eller har bulet ut og utvidet seg. Kondensatorer er ofte bulet ut, spesielt elektrolytiske kondensatorer rundt metalltoppene. Integrerte kretser (IC)-pakker har ofte et lite hull brent inn der et varmt punkt på komponenten fordampet plasten hele veien gjennom IC-pakken.
-
Se etter røyk eller lukt. Når komponenter svikter, oppstår ofte en termisk overbelastning, noe som fører til at blå røyk og annen fargerik røyk frigjøres av den fornærmende komponenten. Røyken har en tydelig lukt og varierer etter type komponent. Dette er ofte det første tegnet på en komponentfeil utover at enheten ikke fungerer. Ofte forblir den tydelige lukten av en defekt komponent rundt komponenten i dager eller uker, noe som kan hjelpe med å identifisere den fornærmende komponenten under feilsøking.
- Lytt etter feillyder. Noen ganger vil en komponent lage en lyd når den svikter. Dette skjer oftere med raske termiske feil, overspenninger og overstrømhendelser. Når en komponent svikter dette alvorlig, følger ofte en lukt feilen. Det er sjeldnere å høre en komponent feile. Det betyr ofte at deler av komponenten er løse i produktet, så identifisering av komponenten som sviktet kan komme ned til å finne hvilken komponent som ikke lenger er på PCB eller i systemet.
- Test individuelle komponenter. Noen ganger er den eneste måten å identifisere en mislykket komponent på å teste den. Denne prosessen kan være utfordrende på et PCB fordi andre komponenter kan påvirke målingen. Fordi målinger involverer påføring av en liten spenning eller strøm, vil kretsen reagere på det og avlesninger kan bli kastet av. Hvis et system bruker flere underenheter, er å erstatte disse ofte en måte å begrense hvor problemet med systemet er plassert.
Denne artikkelen forklarer
Årsaker til komponentfeil
Delene svikter, og elektronikken går i stykker. God designpraksis kan unngå noen komponentfeil, men mange er rett og slett ute av hendene dine. Å identifisere den fornærmende komponenten og hvorfor den kan ha sviktet er det første trinnet i å avgrense designet og øke påliteligheten til et system som opplever gjentatte komponentfeil.
Det er mange grunner til at komponenter feiler. Noen feil er langsomme og grasiøse, og gir tid til å identifisere komponenten og erstatte den før den svikter helt. Andre feil er raske, alvorlige og uventede.
Noen vanlige årsaker til at komponenter mislykkes inkluderer:
- aldring
- Dårlig kretsdesign
- Cascading failure
- Endring i driftsmiljøet
- Feilkoblet
- Tilkoblingsfeil
- Contamination
- Korrosjon
- Elektrisk stress
- Elektrostatisk utladning
- Produksjonsfeil
- Mekanisk sjokk
- Mekanisk stress
- Overstrøm
- Overtemperatur
- Overspenning
- Oxidation
- Emballasjedefekter
- Stråling
- Termisk stress
Komponentfeil følger vanligvis en trend. I den tidlige levetiden til et elektronisk system er komponentfeil mer vanlig og sjansen for feil synker etter hvert som komponentene brukes. Årsaken til nedgangen i feilfrekvensen er at komponentene som har emballasje-, lodding- og produksjonsfeil ofte svikter innen minutter eller timer etter første gangs bruk av enheten. Dette er grunnen til at mange produsenter inkluderer en flere timers innbrenningsperiode for produktene sine. Denne enkle testen eliminerer risikoen for at en dårlig komponent sklir gjennom produksjonsprosessen, noe som resulterer i en ødelagt enhet innen timer etter kjøpet.
Etter den første innbrenningsperioden, bunner komponentfeil vanligvis ut og skjer tilfeldig. Når komponentene eldes, reduserer naturlige kjemiske reaksjoner kvaliteten på emballasjen, ledningene og komponenten. Mekanisk og termisk sykling tar også en toll på styrken til komponenten. Disse faktorene fører til at feilfrekvensen øker etter hvert som produktet eldes. Dette er grunnen til at feil ofte klassifiseres etter rotårsaken eller når den sviktet i komponentens levetid.
Du kan redusere risikoen for katastrofale feil ved å rutinemessig inspisere deler som er kjent for å svikte etter en viss tid eller bruk. For eksempel i luftfartsindustrien erstattes kjernekomponenter etter å ha fungert i et bestemt antall timer, uavhengig av om komponenten viser tegn på stress eller nedbrytning.
