מה צריך לדעת
- בדוק אם יש נזק, בדוק אם יש עשן או ריחות, האזן לקולות כשל ובדוק רכיבים בודדים.
- סיבות נפוצות לכשל ברכיבים אלקטרוניים כוללים התחממות יתר, קורוזיה, מתח חשמלי, פגמי ייצור.
- כדי להפחית את הסיכון לכשלים קטסטרופליים, בדוק באופן שגרתי חלקים הידועים כפגומים לאחר פרק זמן מסוים או שימוש.
מאמר זה מכסה כיצד לזהות תקלות ברכיבים אלקטרוניים, את הסיבות הנפוצות ביותר לכשל ברכיבים אלקטרוניים, וטיפים למניעת תקלות ברכיבים אלקטרוניים.
כיצד לזהות רכיב כושל
כאשר רכיב נכשל, ישנם מספר אינדיקטורים שיכולים לזהות את הרכיב שנכשל ולסייע בפתרון תקלות האלקטרוניקה.
- בדוק חזותית את הרכיב לאיתור נזק. אינדיקטור ברור לכך שרכיב נכשל הוא באמצעות בדיקה ויזואלית. לרכיבים שנכשלו יש לעתים קרובות אזורים שרופים או נמסים, או שהתנפחו והתרחבו. לעתים קרובות קבלים בולטים החוצה, במיוחד קבלים אלקטרוליטיים סביב צמרות המתכת. לאריזות מעגלים משולבים (IC) יש לעתים קרובות חור קטן שנשרף בו נקודה חמה על הרכיב אידתה את הפלסטיק לאורך כל הדרך דרך חבילת ה-IC.
- בדוק אם יש עשן או ריחות. כאשר רכיבים נכשלים, לעתים קרובות מתרחש עומס תרמי, הגורם לעשן כחול ועשן צבעוני אחר להשתחרר על ידי הרכיב הפוגע. לעשן יש ריח מובהק ומשתנה לפי סוג הרכיב.לרוב זהו הסימן הראשון לכשל ברכיב מעבר למכשיר שאינו פועל. לעתים קרובות הריח המובהק של רכיב פגום נשאר סביב הרכיב במשך ימים או שבועות, מה שיכול לעזור לזהות את הרכיב הפוגע במהלך פתרון הבעיות.
-
האזן לצלילי כשל. לפעמים רכיב ישמיע צליל כשהוא נכשל. זה קורה לעתים קרובות יותר עם כשלים תרמיים מהירים, מתח יתר ואירועי זרם יתר. כאשר רכיב נכשל בצורה חמורה, לעיתים קרובות ריח מלווה את הכשל. שמיעת כשל ברכיב היא נדירה יותר. לעתים קרובות זה אומר שחלקים מהרכיב רופפים במוצר, כך שזיהוי הרכיב שנכשל עשוי להסתכם בחיפוש איזה רכיב כבר לא נמצא ב-PCB או במערכת.
- בדוק רכיבים בודדים. לפעמים הדרך היחידה לזהות רכיב כושל היא לבדוק אותו. תהליך זה יכול להיות מאתגר על PCB מכיוון שרכיבים אחרים יכולים להשפיע על המדידה.מכיוון שהמדידות כרוכות בהפעלת מתח או זרם קטן, המעגל יגיב לכך וקריאות עלולות להיסרק. אם מערכת משתמשת במספר תת-מכלולים, החלפתם היא לרוב דרך לצמצם היכן ממוקמת הבעיה במערכת.
מאמר זה מסביר
סיבות לכשל ברכיב
חלקים נכשלים, והאלקטרוניקה נשברת. שיטות תכנון טובות יכולות למנוע תקלות מסוימות של רכיבים, אך רבים מהם פשוט אינם בידיים שלך. זיהוי הרכיב הפוגע ומדוע הוא עלול להיכשל הוא הצעד הראשון בחידוד העיצוב והגברת האמינות של מערכת שחווה כשלים חוזרים ונשנים של רכיבים.
ישנן סיבות רבות לכך שרכיבים נכשלים. חלק מהכשלים הם איטיים וחינניים, ומציעים זמן לזהות את הרכיב ולהחליף אותו לפני שהוא נכשל לחלוטין. כשלים אחרים הם מהירים, חמורים ובלתי צפויים.
כמה סיבות נפוצות לכשל ברכיבים כוללות:
- Aging
- עיצוב מעגל גרוע
- כשל מדורג
- שינוי בסביבת ההפעלה
- מחובר באופן שגוי
- כשלי חיבור
- Contamination
- קורוזיה
- לחץ חשמלי
- פריקה אלקטרוסטטית
- פגם בייצור
- הלם מכני
- לחץ מכני
- Overcurrent
- טמפרטורת יתר
- מתח יתר
- חמצון
- פגמי אריזה
- Radiation
- מתח תרמי
כשלים ברכיבים בדרך כלל עוקבים אחר מגמה. בתחילת חייה של מערכת אלקטרונית, תקלות ברכיבים שכיחות יותר והסיכוי לכשל יורד עם השימוש ברכיבים. הסיבה לירידה בשיעורי הכשלים היא שהרכיבים שיש להם פגמי אריזה, הלחמה וייצור נכשלים לרוב תוך דקות או שעות מרגע השימוש הראשון במכשיר.זו הסיבה שיצרנים רבים כוללים תקופת צריבה של מספר שעות למוצרים שלהם. הבדיקה הפשוטה הזו מבטלת את הסיכון של רכיב רע שיחליק בתהליך הייצור, וכתוצאה מכך מכשיר שבור תוך שעות מרגע הרכישה.
לאחר תקופת הצריבה הראשונית, תקלות רכיבים בדרך כלל מתרחשות באופן אקראי. ככל שהרכיבים מתבגרים, תגובות כימיות טבעיות מפחיתות את איכות האריזה, החוטים והרכיב. גם רכיבה מכנית ותרמית גובים מחיר מעוצמת הרכיב. גורמים אלו גורמים לעלייה בשיעורי הכישלונות ככל שהמוצר מזדקן. זו הסיבה שכשלים מסווגים לעתים קרובות לפי גורם השורש או כאשר הם נכשלו במהלך חיי הרכיב.
תוכל להפחית את הסיכון לשגיאות קטסטרופליות על-ידי בדיקה שגרתית של חלקים שידועים ככשלים לאחר פרק זמן מסוים או שימוש. לדוגמה, בתעשייה האווירית, רכיבי הליבה מוחלפים לאחר תפקוד של מספר שעות מסוים, ללא קשר לשאלה אם הרכיב מראה סימני לחץ או התדרדרות.
