Wat te weten
- Inspecteer op schade, controleer op rook of geuren, luister naar storingsgeluiden en test afzonderlijke componenten.
- Veelvoorkomende oorzaken van het falen van elektronische componenten zijn oververhitting, corrosie, elektrische spanning en fabricagefouten.
- Om het risico op catastrofale storingen te verminderen, inspecteert u routinematig onderdelen waarvan bekend is dat ze na een bepaalde tijd of gebruik defect raken.
Dit artikel behandelt hoe u storingen in elektronische componenten kunt identificeren, de meest voorkomende redenen waarom elektronische componenten defect raken en tips om storingen in elektronische componenten te voorkomen.
Een defect onderdeel identificeren
Als een onderdeel fa alt, zijn er een paar indicatoren die het defecte onderdeel kunnen identificeren en helpen bij het oplossen van problemen met de elektronica.
- Inspecteer het onderdeel visueel op schade. Een voor de hand liggende indicatie dat een onderdeel defect is, is een visuele inspectie. Defecte componenten hebben vaak verbrande of gesmolten delen, of zijn opgezwollen en uitgezet. Condensatoren zijn vaak uitpuilend, vooral elektrolytische condensatoren rond de metalen toppen. In IC-pakketten (geïntegreerde circuits) is vaak een klein gaatje ingebrand waar een hete plek op het onderdeel het plastic helemaal door het IC-pakket heeft verdampt.
-
Controleer op rook of geuren. Wanneer onderdelen defect raken, treedt vaak thermische overbelasting op, waardoor blauwe rook en andere kleurrijke rook vrijkomt bij het betreffende onderdeel. De rook heeft een uitgesproken geur en verschilt per type onderdeel. Dit is vaak het eerste teken van een defect aan een onderdeel buiten het feit dat het apparaat niet werkt. Vaak blijft de duidelijke geur van een defect onderdeel dagen of weken rond het onderdeel hangen, wat kan helpen bij het identificeren van het overtredende onderdeel tijdens het oplossen van problemen.
- Luister naar faalgeluiden. Soms maakt een onderdeel een geluid als het uitv alt. Dit gebeurt vaker bij snelle thermische storingen, overspanningen en overstroomgebeurtenissen. Wanneer een onderdeel dit ernstig begeeft, gaat er vaak een geur mee gepaard. Het horen van een defecte component is zeldzamer. Het betekent vaak dat er stukjes van het onderdeel los in het product zitten, dus het identificeren van het defecte onderdeel kan neerkomen op het vinden van welk onderdeel niet meer op de printplaat of in het systeem zit.
-
Test afzonderlijke componenten. Soms is de enige manier om een defect onderdeel te identificeren, het te testen. Dit proces kan een uitdaging zijn op een PCB omdat andere componenten de meting kunnen beïnvloeden. Omdat metingen gepaard gaan met het aanleggen van een kleine spanning of stroom, zal het circuit hierop reageren en kunnen de metingen worden weggegooid. Als een systeem meerdere subassemblages gebruikt, is het vervangen van deze vaak een manier om te bepalen waar het probleem met het systeem zich bevindt.
Dit artikel legt uit
Oorzaken van defecte onderdelen
Onderdelen defect en elektronica kapot. Goede ontwerppraktijken kunnen het falen van sommige componenten voorkomen, maar veel daarvan heb je gewoon niet in handen. Het identificeren van het aanstootgevende onderdeel en waarom het mogelijk heeft gefaald, is de eerste stap in het verfijnen van het ontwerp en het verhogen van de betrouwbaarheid van een systeem dat herhaaldelijk defect raakt aan onderdelen.
Er zijn talloze redenen waarom componenten falen. Sommige storingen zijn traag en sierlijk en bieden tijd om het onderdeel te identificeren en te vervangen voordat het volledig defect raakt. Andere storingen zijn snel, ernstig en onverwacht.
Enkele veelvoorkomende redenen voor het falen van componenten zijn:
- Veroudering
- Slecht circuitontwerp
- Cascading mislukking
- Wijziging in de besturingsomgeving
- Onjuist aangesloten
- Verbindingsfouten
- Besmetting
- Corrosie
- Elektrische spanning
- Elektrostatische ontlading
- Fabricagefout
- Mechanische schok
- Mechanische belasting
- Overstroom
- Overtemperatuur
- Overspanning
- Oxidatie
- Verpakkingsfouten
- Straling
- Thermische stress
Componenstoringen volgen meestal een trend. In het vroege leven van een elektronisch systeem komen componentstoringen vaker voor en neemt de kans op storing af naarmate de componenten worden gebruikt. De reden voor de daling van het uitvalpercentage is dat de componenten met verpakkings-, soldeer- en fabricagefouten vaak binnen enkele minuten of uren na het eerste gebruik van het apparaat defect raken. Daarom hanteren veel fabrikanten een inbrandperiode van enkele uren voor hun producten. Deze eenvoudige test elimineert het risico dat een slecht onderdeel door het fabricageproces glipt, wat resulteert in een kapot apparaat binnen enkele uren na aankoop.
Na de eerste inbrandperiode dalen de defecten van componenten meestal en treden ze willekeurig op. Naarmate componenten verouderen, verminderen natuurlijke chemische reacties de kwaliteit van de verpakking, draden en het onderdeel. Mechanische en thermische cycli eisen ook hun tol van de sterkte van het onderdeel. Deze factoren zorgen ervoor dat de uitvalpercentages toenemen naarmate het product ouder wordt. Dit is de reden waarom storingen vaak worden geclassificeerd op basis van de hoofdoorzaak of wanneer het defect is geraakt tijdens de levensduur van het onderdeel.
U kunt het risico op catastrofale fouten verkleinen door routinematig onderdelen te inspecteren waarvan bekend is dat ze na een bepaalde tijd of gebruik defect raken. In de luchtvaartindustrie worden bijvoorbeeld kerncomponenten vervangen na een bepaald aantal uren in gebruik te zijn, ongeacht of het onderdeel tekenen van stress of degradatie vertoont.
