ما يجب معرفته
- تحقق من التلف ، وتحقق من وجود دخان أو روائح ، واستمع إلى أصوات الفشل ، واختبر المكونات الفردية.
- تشمل الأسباب الشائعة لفشل المكونات الإلكترونية ارتفاع درجة الحرارة والتآكل والضغط الكهربائي وعيوب التصنيع.
- لتقليل مخاطر الإخفاقات الكارثية ، قم بشكل روتيني بفحص الأجزاء المعروفة بالفشل بعد فترة معينة من الوقت أو الاستخدام.
تتناول هذه المقالة كيفية التعرف على أعطال المكونات الإلكترونية ، والأسباب الأكثر شيوعًا لفشل المكونات الإلكترونية ، ونصائح لمنع فشل المكونات الإلكترونية.
كيفية تحديد المكون الفاشل
عند فشل أحد المكونات ، هناك بعض المؤشرات التي يمكن أن تحدد المكون الذي فشل وتساعد في استكشاف أخطاء الإلكترونيات.
- افحص المكون بصريًا بحثًا عن التلف. يعد الفحص البصري مؤشرًا واضحًا على فشل أحد المكونات. غالبًا ما تحتوي المكونات الفاشلة على مناطق محترقة أو ذائبة ، أو منتفخة وممتدة. غالبًا ما تكون المكثفات منتفخة ، خاصة المكثفات الإلكتروليتية حول الأسطح المعدنية. غالبًا ما تحتوي حزم الدوائر المتكاملة (IC) على ثقب صغير محترق حيث تبخر بقعة ساخنة على المكون البلاستيك على طول الطريق من خلال عبوة IC.
- تحقق من وجود دخان أو روائح. عندما تفشل المكونات ، غالبًا ما يحدث الحمل الزائد الحراري ، مما يتسبب في إطلاق دخان أزرق ودخان ملون آخر بواسطة المكون المخالف. للدخان رائحة مميزة ويختلف حسب نوع المكون.غالبًا ما تكون هذه هي أول علامة على فشل أحد المكونات بعد أن لا يعمل الجهاز. غالبًا ما تظل الرائحة المميزة للمكون الفاشل حول المكون لأيام أو أسابيع ، مما يمكن أن يساعد في تحديد المكون المخالف أثناء استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
-
استمع لأصوات الفشل. في بعض الأحيان ، يُصدر أحد المكونات صوتًا عندما يفشل. يحدث هذا في كثير من الأحيان مع حالات الفشل الحراري السريع ، والجهد الزائد ، والأحداث الحالية الزائدة. عندما يفشل أحد المكونات بشدة ، غالبًا ما تصاحب الرائحة الفشل. من النادر سماع فشل أحد المكونات. غالبًا ما يعني أن أجزاء المكون فضفاضة في المنتج ، لذلك قد يؤدي تحديد المكون الذي فشل إلى العثور على المكون الذي لم يعد موجودًا في PCB أو في النظام.
- اختبر المكونات الفردية. أحيانًا تكون الطريقة الوحيدة لتحديد المكون الفاشل هي اختباره. يمكن أن تكون هذه العملية صعبة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور لأن المكونات الأخرى يمكن أن تؤثر على القياس.نظرًا لأن القياسات تتضمن تطبيق جهد صغير أو تيار ، فإن الدائرة ستستجيب له وقد يتم التخلص من القراءات. إذا كان النظام يستخدم عدة مجموعات فرعية ، فإن استبدالها غالبًا ما يكون وسيلة لتضييق نطاق المشكلة مع النظام.
تشرح هذه المقالة
أسباب فشل المكون
الأجزاء تفشل ، والإلكترونيات تنكسر. يمكن أن تتجنب ممارسات التصميم الجيدة بعض حالات فشل المكونات ، لكن العديد منها ببساطة خارج عن متناول يديك. إن تحديد المكون المخالف وسبب فشله هو الخطوة الأولى في تحسين التصميم وزيادة موثوقية النظام الذي يتعرض لفشل مكون متكرر.
هناك العديد من الأسباب لفشل المكونات. بعض حالات الفشل بطيئة ورشيقة ، مما يوفر وقتًا لتحديد المكون واستبداله قبل أن يفشل تمامًا. الإخفاقات الأخرى سريعة وخطيرة وغير متوقعة.
بعض الأسباب الشائعة لفشل المكونات تشمل:
- الشيخوخة
- تصميم دائرة سيئة
- فشل المتتالية
- تغيير في بيئة التشغيل
- متصل بشكل غير صحيح
- فشل الاتصال
- التلوث
- تآكل
- الإجهاد الكهربائي
- التفريغ الكهروستاتيكي
- عيب في التصنيع
- صدمة ميكانيكية
- الضغط الميكانيكي
- زيادة التيار
- ارتفاع درجة الحرارة
- الجهد الزائد
- أكسدة
- عيوب التغليف
- إشعاع
- الإجهاد الحراري
عادة ما تتبع حالات فشل المكونات الاتجاه. في بداية عمر النظام الإلكتروني ، تكون حالات فشل المكونات أكثر شيوعًا وتقل فرصة الفشل عند استخدام المكونات. يعود سبب الانخفاض في معدلات الفشل إلى أن المكونات التي تحتوي على عيوب في التعبئة والتغليف واللحام والتصنيع غالبًا ما تفشل في غضون دقائق أو ساعات من أول استخدام للجهاز.هذا هو السبب في أن العديد من الشركات المصنعة تضع فترة احتراق منتجاتها لعدة ساعات. يزيل هذا الاختبار البسيط خطر انزلاق أحد المكونات السيئة خلال عملية التصنيع ، مما يؤدي إلى كسر الجهاز خلال ساعات من الشراء.
بعد فترة الحرق الأولية ، عادةً ما تنخفض حالات فشل المكونات وتحدث بشكل عشوائي. مع تقدم عمر المكونات ، تقلل التفاعلات الكيميائية الطبيعية من جودة العبوة والأسلاك والمكون. تؤثر الدورات الميكانيكية والحرارية أيضًا على قوة المكون. تتسبب هذه العوامل في زيادة معدلات الفشل مع تقدم المنتج في العمر. هذا هو السبب في أن حالات الفشل غالبًا ما يتم تصنيفها إما من خلال السبب الجذري أو عند فشلها في عمر المكون.
يمكنك تقليل مخاطر حدوث خطأ فادح من خلال الفحص الروتيني للأجزاء المعروفة بالفشل بعد فترة معينة من الوقت أو الاستخدام. على سبيل المثال ، في صناعة الطيران ، يتم استبدال المكونات الأساسية بعد العمل لعدد محدد من الساعات ، بغض النظر عما إذا كان المكون يظهر علامات الإجهاد أو التدهور.
