Hvad du skal vide
- Inspicér for skader, kontroller for røg eller lugte, lyt efter fejllyde, og test individuelle komponenter.
- Almindelige årsager til elektronisk komponentfejl omfatter overophedning, korrosion, elektrisk stress og fabrikationsfejl.
- For at reducere risikoen for katastrofale fejl, skal du rutinemæssigt inspicere dele, der vides at fejle efter et vist tidsrum eller brug.
Denne artikel dækker, hvordan man identificerer elektroniske komponentfejl, de mest almindelige årsager til, at elektroniske komponenter svigter, og tips til at forhindre fejl i elektroniske komponenter.
Sådan identificeres en fejlbehæftet komponent
Når en komponent fejler, er der et par indikatorer, der kan identificere den komponent, der fejlede, og hjælpe med fejlfinding af elektronikken.
- Inspicér visuelt komponenten for beskadigelse. En åbenlys indikator på, at en komponent er fejlet, er gennem en visuel inspektion. Fejlbehæftede komponenter har ofte brændte eller smeltede områder eller har bulet og udvidet. Kondensatorer er ofte bulet ud, især elektrolytiske kondensatorer rundt om met altoppene. Integrerede kredsløb (IC)-pakker har ofte et lille hul brændt ind, hvor et hot spot på komponenten fordampede plastikken hele vejen gennem IC-pakken.
-
Tjek for røg eller lugte. Når komponenter svigter, opstår der ofte en termisk overbelastning, hvilket forårsager, at blå røg og anden farverig røg frigives af den fornærmende komponent. Røgen har en tydelig lugt og varierer efter komponenttypen. Dette er ofte det første tegn på en komponentfejl ud over, at enheden ikke fungerer. Ofte forbliver den tydelige lugt af en defekt komponent omkring komponenten i dage eller uger, hvilket kan hjælpe med at identificere den stødende komponent under fejlfinding.
- Lyt efter fejllyde. Nogle gange vil en komponent give lyd, når den fejler. Dette sker oftere med hurtige termiske fejl, overspændinger og overstrømshændelser. Når en komponent fejler dette alvorligt, ledsager en lugt ofte fejlen. Det er sjældnere at høre en komponent fejle. Det betyder ofte, at dele af komponenten er løse i produktet, så at identificere den komponent, der fejlede, kan komme ned til at finde ud af, hvilken komponent der ikke længere er på printkortet eller i systemet.
- Test individuelle komponenter. Nogle gange er den eneste måde at identificere en fejlbehæftet komponent på at teste den. Denne proces kan være udfordrende på et PCB, fordi andre komponenter kan påvirke målingen. Fordi målinger involverer påføring af en lille spænding eller strøm, vil kredsløbet reagere på det, og aflæsninger kan blive kastet af. Hvis et system bruger flere undersamlinger, er udskiftning af disse ofte en måde at indsnævre, hvor problemet med systemet er placeret.
Denne artikel forklarer
Årsager til komponentfejl
Dele fejler, og elektronik går i stykker. God designpraksis kan undgå nogle komponentfejl, men mange er simpelthen ude af dine hænder. At identificere den fornærmende komponent, og hvorfor den kunne have fejlet, er det første skridt i at forfine designet og øge pålideligheden af et system, der oplever gentagne komponentfejl.
Der er mange grunde til, at komponenter fejler. Nogle fejl er langsomme og yndefulde og giver tid til at identificere komponenten og erstatte den, før den fejler fuldstændigt. Andre fejl er hurtige, alvorlige og uventede.
Nogle almindelige årsager til, at komponenter fejler, omfatter:
- Aging
- Dårligt kredsløbsdesign
- Cascading-fejl
- Ændring i driftsmiljøet
- Forkert forbundet
- Forbindelsesfejl
- Contamination
- korrosion
- Elektrisk stress
- Elektrostatisk udladning
- Fremstillingsfejl
- Mekanisk stød
- Mekanisk stress
- Overstrøm
- Overtemperatur
- Overspænding
- Oxidation
- Emballagefejl
- Stråling
- Termisk stress
Komponentfejl følger norm alt en tendens. I den tidlige levetid af et elektronisk system er komponentfejl mere almindelige, og chancen for fejl falder, efterhånden som komponenterne bruges. Årsagen til faldet i fejlfrekvensen er, at de komponenter, der har emballage-, lodde- og produktionsfejl, ofte fejler inden for få minutter eller timer efter første brug af enheden. Dette er grunden til, at mange producenter inkluderer en flere timers indbrændingsperiode for deres produkter. Denne simple test eliminerer risikoen for, at en dårlig komponent glider gennem fremstillingsprocessen, hvilket resulterer i en ødelagt enhed inden for få timer efter købet.
Efter den indledende indbrændingsperiode bunder komponentfejl typisk ud og sker tilfældigt. Når komponenterne ældes, reducerer naturlige kemiske reaktioner kvaliteten af emballagen, ledningerne og komponenten. Mekanisk og termisk cykling tager også en vejafgift på komponentens styrke. Disse faktorer får fejlfrekvensen til at stige, efterhånden som produktet ældes. Dette er grunden til, at fejl ofte klassificeres efter enten den grundlæggende årsag, eller når de fejlede i komponentens levetid.
Du kan reducere risikoen for katastrofale fejl ved rutinemæssigt at inspicere dele, der vides at fejle efter et vist tidsrum eller brug. For eksempel i luftfartsindustrien udskiftes kernekomponenter efter at have fungeret i et bestemt antal timer, uanset om komponenten viser tegn på stress eller nedbrydning.
