อะไหล่ล้มเหลวและสิ่งที่แตก เป็นเรื่องของชีวิตและวิศวกรรม ความล้มเหลวขององค์ประกอบบางอย่างสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการออกแบบที่ดี แต่หลายคนก็ตกอยู่ในมือของนักออกแบบ การระบุส่วนประกอบที่กระทำผิดและสาเหตุที่อาจล้มเหลวคือขั้นตอนแรกในการปรับแต่งการออกแบบและเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบที่ประสบกับความล้มเหลวขององค์ประกอบ
ส่วนประกอบล้มเหลว
มีหลายเหตุผลว่าเหตุใดองค์ประกอบจึงล้มเหลว ความล้มเหลวบางอย่างช้าและสง่างามที่มีเวลาในการระบุชิ้นส่วนและแทนที่ก่อนที่จะล้มเหลวอย่างสิ้นเชิงและอุปกรณ์จะไม่ทำงาน ความล้มเหลวอื่น ๆ เป็นไปอย่างรวดเร็วรุนแรงและไม่คาดคิดซึ่งทั้งหมดได้รับการทดสอบในระหว่างการทดสอบการรับรองผลิตภัณฑ์ สาเหตุที่พบได้บ่อยๆสำหรับส่วนประกอบต่างๆที่ล้มเหลว ได้แก่ :
- กระแสเกิน
- overvoltage
- เกินอุณหภูมิ
- เชื่อมต่อไม่ถูกต้อง
- การเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมการทำงาน
- ข้อบกพร่องในการผลิต
- แรงกระแทกทางกล
- ความเค้นเชิงกล
- การแผ่รังสี
- การปนเปื้อน
- บรรจุภัณฑ์
- สัมพันธ์
- ริ้วรอยก่อนวัย
- ความล้มเหลว Cascading
- การกร่อน
- การเกิดสนิม
- ออกซิไดซ์
- ผู้หนีความร้อน
- การเชื่อมต่อแบบหลวม ๆ
- ElectroStatic Discharge (ESD)
- ความเครียดไฟฟ้า
- การออกแบบวงจรแย่
ความล้มเหลวของคอมโพเนนต์ทำตามแนวโน้ม ในช่วงเริ่มต้นของระบบอิเล็กทรอนิกส์ความล้มเหลวของคอมโพเนนต์เป็นเรื่องปกติมากขึ้นและมีโอกาสเกิดความล้มเหลวเมื่อใช้ สาเหตุของการลดลงของอัตราความล้มเหลวคือชิ้นส่วนที่มีบรรจุภัณฑ์บัดกรีและข้อบกพร่องในการผลิตมักจะล้มเหลวภายในไม่กี่นาทีหรือเป็นชั่วโมงแรกในการใช้อุปกรณ์ นี่คือเหตุผลที่ผู้ผลิตจำนวนมากรวมถึงการเผาไหม้หลายชั่วโมงในช่วงเวลาสำหรับผลิตภัณฑ์ของตน การทดสอบอย่างง่ายนี้ช่วยลดโอกาสที่ชิ้นส่วนที่ไม่สามารถลื่นหลุดจากกระบวนการผลิตและส่งผลให้อุปกรณ์ชำรุดภายในไม่กี่ชั่วโมงของผู้ใช้ปลายทางก่อนใช้งาน
หลังจากช่วงเวลาการเผาไหม้ครั้งแรกความล้มเหลวของคอมโพเนนต์โดยทั่วไปจะออกจากจุดสูงสุดและเกิดขึ้นแบบสุ่ม ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบที่ใช้หรือแม้กระทั่งนั่งพวกเขาอายุ ปฏิกิริยาทางเคมีลดคุณภาพของบรรจุภัณฑ์สายไฟและส่วนประกอบและการหมุนวนทางกลและความร้อนจะส่งผลต่อความแข็งแรงเชิงกลของชิ้นส่วน ปัจจัยเหล่านี้ทำให้อัตราความล้มเหลวเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตามอายุของผลิตภัณฑ์ นี่คือเหตุผลที่ความล้มเหลวมักถูกจำแนกตามสาเหตุหรือเมื่อล้มเหลวในชีวิตของส่วนประกอบ
การระบุชิ้นส่วนที่ล้มเหลว
เมื่อคอมโพเนนต์ล้มเหลวมีตัวบ่งชี้สองสามตัวที่สามารถช่วยในการระบุส่วนประกอบที่ล้มเหลวและช่วยแก้ปัญหาเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ตัวบ่งชี้ที่ชัดเจนที่สุดว่าองค์ประกอบเฉพาะล้มเหลวคือการตรวจสอบด้วยภาพ ส่วนประกอบที่ล้มเหลวมักมีพื้นที่ถูกไฟไหม้หรือหลอมละลายหรือมีการขยายออกไป ตัวเก็บประจุมักจะพบโปนออกโดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวเก็บประจุ electrolytic รอบท็อปส์ซูโลหะของพวกเขา แพคเกจ IC มักจะมีหลุมเล็ก ๆ ที่ถูกเผาในตัวพวกเขาซึ่งจุดหยุดร้อนบนชิ้นส่วนทำให้พลาสติกกลายเป็นไอจุด ๆ ตลอดทางผ่านชุด IC
เมื่อชิ้นส่วนเกิดความล้มเหลวการลัดวงจรทางความร้อนมักเกิดขึ้นซึ่งทำให้เกิดควันสีฟ้ามหัศจรรย์และควันที่มีสีสันอื่น ๆ ได้รับการปล่อยออกโดยส่วนที่กระทำผิด ควันยังมีกลิ่นที่แตกต่างกันมากและแตกต่างกันไปตามประเภทของส่วนประกอบ นี่เป็นสัญญาณแรกของความล้มเหลวของส่วนประกอบนอกเหนือจากอุปกรณ์ที่ไม่ทำงาน บ่อยครั้งที่กลิ่นที่แตกต่างของชิ้นส่วนที่ล้มเหลวจะอยู่รอบ ๆ ส่วนประกอบเป็นเวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์ซึ่งสามารถช่วยในการระบุส่วนประกอบที่กระทำผิดระหว่างการแก้ไขปัญหา
บางครั้งส่วนประกอบทำให้เสียงเมื่อพวกเขาล้มเหลว เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นบ่อยครั้งขึ้นกับความล้มเหลวทางความร้อนที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว overvoltages และเหตุการณ์ปัจจุบัน เมื่อส่วนประกอบไม่ทำงานอย่างรุนแรงกลิ่นมักมาพร้อมกับความล้มเหลว การได้ยินความล้มเหลวของส่วนประกอบจะหาได้ยากและมักจะหมายความว่าส่วนประกอบชิ้นส่วนจะหลวมตัวในผลิตภัณฑ์ดังนั้นการระบุชิ้นส่วนที่ล้มเหลวอาจลงมาเพื่อหาส่วนประกอบที่ไม่มีอยู่ใน PCB หรือในระบบ
บางครั้งวิธีเดียวที่จะระบุส่วนประกอบที่ล้มเหลวคือการทดสอบส่วนประกอบแต่ละชิ้น สิ่งนี้อาจเป็นสิ่งที่ท้าทายมากสำหรับ PCB เนื่องจากส่วนประกอบอื่น ๆ มักมีผลต่อการวัดเนื่องจากการวัดทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการใช้แรงดันหรือกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กวงจรจะตอบสนองต่อการอ่านและสามารถอ่านออกได้ ถ้าระบบใช้ส่วนประกอบย่อยหลายชุดซึ่งมักเปลี่ยนชิ้นส่วนย่อยเป็นวิธีที่ดีในการ จำกัด ขอบเขตของปัญหาที่ระบบตั้งอยู่
