شناسایی کامپوننت های شکست خورده
قطعات شکست خورده و همه چیز شکستن است این واقعیت زندگی و مهندسی است. برخی از نقص های جزئی می توانند از شیوه های طراحی خوب اجتناب شود، اما بسیاری از آنها از دست طراحان خارج می شوند. شناسایی عامل مضر و دلیل آن ممکن است شکست خورده است اولین گام برای تصحیح طراحی و افزایش قابلیت اطمینان سیستم که تجربه شکستن جزء.
چگونه قطعات شکست خورده اند
دلایل متعدد برای اینکه چرا اجزاء شکست می خورند وجود دارد. برخی از خرابی ها آهسته و برازنده است، در حالی که زمان برای شناسایی جزء و جایگزینی آن قبل از اینکه به طور کامل از کار بیفتد و تجهیزات پایین آمده است وجود دارد. خرابی های دیگر سریع، خشونت آمیز و غیر منتظره هستند که همه آنها برای آزمایش گواهینامه محصول مورد آزمایش قرار می گیرند. بعضی از رایج ترین موارد برای اجتناب از اجزای سازنده عبارتند از:
- بیش از جریان
- بیش از ولتاژ
- بیش از درجه حرارت
- متصل نادرست
- تغییر در محیط عملیاتی
- نقص ساخت
- شوک مکانیکی
- استرس مکانیکی
- تابش
- آلودگی
- بسته بندی
- اتصالات
- سالخورده
- شکست مشکوک
- خوردگی
- زنگ زدن
- اکسیداسیون
- فرار حرارتی
- اتصالات آزاد
- تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
- استرس برق
- طراحی مدار بد
شکست های جزئی از یک روند پیروی می کنند. در زندگی زود هنگام یک سیستم الکترونیکی، شکستگی جزء شایع تر است و احتمال بروز شکست آنها به همان اندازه که مورد استفاده قرار می گیرد. دلیل کاهش سرعت شکست این است که اجزاء بسته بندی شده، لحیم کاری و نقص های ساخت اغلب در عرض چند دقیقه یا چند ساعت از اولین استفاده از دستگاه خراب می شوند. به همین دلیل است که بسیاری از تولیدکنندگان در دوره تولید محصولات خود به مدت چند ساعت در معرض سوخت هستند. این تست ساده این امکان را از بین می برد که یک مولفه بد می تواند از طریق فرایند تولید لغزش کند و در عرض چند ساعت از کاربر نهایی، از آن استفاده کند .
پس از دوره سوختن اولیه، شکستگی های جزء به طور معمول پایین می آیند و به صورت تصادفی اتفاق می افتند. به عنوان اجزاء استفاده می شود و یا حتی فقط نشسته، آنها سن. واکنش های شیمیایی کیفیت بسته بندی، سیم ها و اجزاء را کاهش می دهد و دوچرخه های مکانیکی و حرارتی باعث افزایش قدرت مکانیکی قطعات می شوند. این عوامل باعث می شود که میزان شکست به طور مداوم به عنوان یک محصول افزایش یابد. به همین دلیل است که شکست اغلب به دلایل اصلی آنها یا زمانی که در زندگی جزء شکست خورده است، طبقه بندی می شود.
شناسایی یک کامپوننت خراب
هنگامی که یک جزء شکست می خورد، چندین شاخص وجود دارد که می تواند شناسایی جزء را شکست دهد و در عیب یابی الکترونیک کمک کند. این شاخص ها عبارتند از:
قابل رویت
واضح ترین شاخصی که مولفه خاص آن شکست خورده است، از طریق بازرسی بصری است. اجزای خراب شده اغلب مناطق سوزانده یا ذوب شده یا از بین رفته و گسترش یافته اند. خازن ها اغلب با زاویه دار هستند، به ویژه خازن های الکترولیتی در اطراف فلزات. بسته های IC اغلب دارای یک سوراخ کوچک در آنها سوزانده شده است، جایی که توقف داغ بر روی اجزای آن، پلاستیک در اطراف نقطه ی گرم را از طریق بسته ی IC تبخیر می کند.
بو
هنگامی که اجزاء شکست می خورند، اغلب اتفاق می افتد که بیش از حد حرارتی ایجاد می شود که دود آبی سحرآمیز و دود رنگی دیگر را از طریق جزء مجرم باز می دارد. دود نیز بوی بسیار متفاوتی دارد و با نوع مولفه متفاوت است. این اغلب اولین نشانه ای از شکست یک جزء است که فراتر از دستگاه کار نمی کند. اغلب بوی مشخصی از یک جزء شکست خورده در طول چند هفته یا چند هفته در کنار اجزای سازنده قرار می گیرد که می تواند در شناسایی عامل مضر در عیب یابی کمک کند.
صدا
گاهی اوقات اجزاء صدا زمانی ایجاد می شوند که شکست می خورند. این اتفاق می افتد اغلب با شکست سریع حرارتی، بیش از ولتاژ، و بیش از وقایع کنونی. هنگامی که یک جزء این خشونت را ناکام بگذارد، بوی اغلب با شکست همراه است. شنیدن یک کامپوننت خرابتر است و اغلب بدان معنی است که قطعات قطعات در محصول شنیده می شوند، بنابراین شناسایی جزء که نتواند انجام شود، می تواند به یافتن جزء دیگر در PCB یا در سیستم نرسد.
آزمایش کردن
گاهی اوقات تنها راه شناسایی یک جزء که شکست خورده است، تست اجزای فردی است. این می تواند در PCB بسیار چالش برانگیز باشد، زیرا اغلب قطعات دیگر بر اندازه گیری تأثیر می گذارند، زیرا تمام اندازه گیری ها شامل استفاده از یک ولتاژ کوچک یا جریان است، مدار به آن پاسخ می دهد و خوانایی را می توان از بین برد. اگر یک سیستم از چندین مجموعه استفاده می کند، اغلب جایگزین کردن مجموعه ها یک راه عالی برای محدود کردن مسائل مربوط به سیستم است.