Časti zlyhajú a veci sa prerušia. Je to fakt života a inžinierstva. Niektoré zlyhania komponentov sa môžu vyhnúť dobrými konštrukčnými postupmi, ale mnohé z nich sú mimo rúk dizajnérov. Identifikácia porušujúcej zložky a dôvod, prečo by mohla zlyhať, je prvým krokom k vylepšeniu dizajnu a zvyšovaniu spoľahlivosti systému, ktorý zaznamenal zlyhanie komponentu.
Ako komponenty zlyhajú
Existuje mnoho dôvodov, prečo sú komponenty zlyhané. Niektoré poruchy sú pomalé a elegantné, keď je čas určiť komponent a nahradiť ho skôr, než úplne zlyhá a zariadenie nie je v poriadku. Ďalšie chyby sú rýchle, násilné a neočakávané, z ktorých všetky sú testované počas testovania certifikácie produktov. Niektoré z najčastejších dôvodov, prečo sú komponenty zlyhané, zahŕňajú:
- nadprúd
- prepätia
- Nadmerná teplota
- Nesprávne pripojené
- Zmena operačného prostredia
- Výrobná chyba
- Mechanický šok
- Mechanický stres
- žiarenie
- Kontaminácia
- obal
- pripojenie
- starnutie
- Kaskádové zlyhanie
- korózie
- hrdzaveniu
- oxidujúce
- Tepelná útek
- Voľné pripojenia
- Elektrostatické vybíjanie (ESD)
- Elektrické napätie
- Zlý návrh obvodu
Zlyhania komponentov sledujú trend. V počiatočnom štádiu elektronického systému sú zlyhania komponentov častejšie a šanca na zlyhanie klesá, keď sa používajú. Dôvodom poklesu miery porúch je to, že komponenty, ktoré majú chyby balenia, spájkovania a výroby, často zlyhávajú v priebehu niekoľkých minút alebo hodín po prvom použití zariadenia. To je dôvod, prečo mnohí výrobcovia zahŕňajú niekoľkohodinovú horiacu periódu pre svoje výrobky. Tento jednoduchý test eliminuje možnosť, že zlý komponent môže prechádzať výrobným procesom a spôsobiť zlomené zariadenie v priebehu niekoľkých hodín od jeho prvého použitia.
Po počiatočnom období napaľovania zlyhanie komponentov zvyčajne spadne a stane sa náhodne. Keď sa komponenty používajú, alebo dokonca sedia, starnú. Chemické reakcie znižujú kvalitu obalov, drôtov a komponentov a mechanické a tepelné cyklické zaberajú svoju daň na mechanickej pevnosti komponentu. Tieto faktory spôsobujú neustále zvyšovanie miery porúch, keď produkt stárne. To je dôvod, prečo sú poruchy často klasifikované buď podľa ich pôvodnej príčiny, alebo vtedy, keď zlyhali v živote zložky.
Identifikácia zlyhanej zložky
Keď zlyhá komponenta, existuje niekoľko indikátorov, ktoré môžu pomôcť identifikovať komponentu, ktorá zlyhala, a pomôcť pri riešení problémov s elektronikou.
Najzrejmejším indikátorom, že určitá zložka zlyhala, je vizuálna kontrola. Neúspešné komponenty často majú spálené alebo roztavené oblasti, alebo vybočili a rozšírili. Kondenzátory sa často nachádzajú vybočené, najmä elektrolytické kondenzátory okolo ich kovových vrcholov. Balíky IC často majú v nich spálenú malú dieru, kde horúca zarážka na komponente odparená plastom okolo horúceho miesta celú cestu cez IC balík.
Keď komponenty zlyhajú, dochádza často k tepelnému preťaženiu, ktoré spôsobí, že útočné zariadenie uvoľní magický modrý dym a iný farebný dym. Dym má tiež veľmi zreteľný zápach a mení sa podľa typu komponentu. Toto je často prvý znak zlyhania komponentu mimo zariadenia, ktoré nefunguje. Často výrazný zápach zlyhanej zložky zostane okolo komponentu niekoľko dní alebo týždňov, čo môže pomôcť pri identifikácii porušujúcej zložky pri riešení problémov.
Niekedy sú komponenty zvuk, keď zlyhajú. Stáva sa to častejšie s rýchlymi tepelnými poruchami, prepätím a nadčasnými udalosťami. Keď zložka zlyhá, pôrod často sprevádza poruchu. Vypočutie zlyhania komponentu je zriedkavejšie a často to znamená, že kusy komponentu budú vo výrobku nájdené voľne, takže identifikácia komponentu, ktorý zlyhal, môže zísť až k zisteniu, ktorý komponent už nie je na PCB alebo v systéme.
Niekedy možno jediný spôsob identifikácie komponentu, ktorý zlyhal, je otestovať jednotlivé komponenty. To môže byť veľmi náročné na doske plošných spojov, pretože ostatné komponenty budú mať vplyv na meranie, pretože všetky merania zahŕňajú aplikáciu malého napätia alebo prúdu, obvod na to reaguje a dáta môžu byť vyhodené. Ak systém používa niekoľko podsúborov, často je nahradenie podsúborov skvelým spôsobom, ako zúžiť, kde sa nachádza problém so systémom.
