Nesprávne zaobchádzanie s komponentmi môže mať ďaleko - dosahovanie následkov, čo často vedie k zlyhaniu komponentov. Ako vedúci dodávateľ analýzy zlyhania komponentov som bol svedkom z prvej ruky rôzne spôsoby, ako môžu nesprávne manipulačné postupy spôsobiť poruchu komponentov alebo sa dokonca stať úplne nefunkčnými. V tomto blogu sa ponorím do rôznych aspektov nesprávneho zaobchádzania a ako prispievajú k zlyhaniu komponentov.
Mechanické napätie a zlyhanie komponentov
Jednou z najbežnejších foriem nesprávneho manipulácie je použitie nadmerného mechanického napätia. Komponenty, najmä tie, ktoré sú vyrobené z jemných materiálov, ako sú polovodiče alebo mikro - elektromechanické systémy (MEMS), sú vysoko citlivé na fyzické sily. Napríklad, spadnutie dosky s tlačenými obvodmi (PCB) počas montáže alebo prepravy môže spôsobiť prasknutie spájkovacích spojov. Spájkovacie spojy sú rozhodujúce pre elektrickú konektivitu medzi komponentmi na DPS. Prasknutý spájkovací kĺb môže narušiť tok elektriny, čo vedie k prerušovanej alebo úplnej strate funkčnosti.
Dokonca aj menšie vplyvy môžu spôsobiť skryté škody. Napríklad malý šok môže spôsobiť mikro -zlomeniny v keramických kondenzátoroch. Tieto zlomeniny nemusia byť viditeľné voľným okom, ale v priebehu času môžu rásť v dôsledku tepelného cyklovania alebo elektrického napätia. Výsledkom je, že kapacita kondenzátora sa môže zmeniť, čo vedie k nestabilite v elektrickom obvode a potenciálne spôsobuje zlyhanie celého komponentu.
Ďalšou formou mechanického napätia je nadmerné utiahnutie počas montážneho procesu. Ak sú komponenty príliš pevne pripevnené, môže spôsobiť deformáciu samotnej komponentu alebo okolitých materiálov. Napríklad nad - utiahnuté skrutky na chladičnom dreze môžu deformovať chladič, čím sa zníži jeho schopnosť efektívne rozptýliť teplo. To môže viesť k prehriatiu komponentu, čo je hlavnou príčinou zlyhania v mnohých elektronických zariadeniach.
Elektrostatický výboj (ESD)
Elektrostatický výtok je ďalším významným faktorom zlyhania komponentov spôsobeného nesprávnym manipuláciou. Komponenty, najmä polovodičové zariadenia, ako sú integrované obvody (ICS), sú mimoriadne citlivé na ESD. Ak sa osoba so statickým nábojom dotkne komponentu, náhle vypúšťanie elektriny môže poškodiť jemné vnútorné štruktúry zariadenia.
ESD sa môže vyskytnúť v rôznych situáciách. Napríklad v suchom prostredí môže jednoducho prejsť kobercom statický náboj na tele človeka. Ak táto osoba potom zvládne komponent bez riadneho uzemnenia, môže sa uskutočniť udalosť ESD. Energia z ESD môže spôsobiť okamžité poškodenie komponentu, ako je topenie polovodičového materiálu alebo rozklad izolačných vrstiev. V niektorých prípadoch môže byť poškodenie latentné, čo znamená, že komponent môže spočiatku fungovať, ale predčasne zlyhá v dôsledku oslabených vnútorných štruktúr.
Aby sa zabránilo zlyhaniam súvisiacim s ESD, musia sa dodržiavať správne postupy zaobchádzania. To zahŕňa použitie anti - statických pracovných stôp, nosenie proti - statického remienka na zápästie a komponenty obalov v anti - statických taškách. Ako dodávateľ analýzy zlyhania komponentov sa často stretávame s prípadmi, keď ESD bola hlavnou príčinou zlyhania komponentov, a týmto zlyhaniam sa dalo vyhnúť lepším postupom zaobchádzania.
Tepelný stres
Nesprávne tepelné riadenie počas manipulácie môže tiež viesť k zlyhaniu komponentov. Komponenty sú navrhnuté tak, aby pracovali v konkrétnom teplotnom rozsahu. Ak sú počas manipulácie vystavené extrémnym teplotám, môže to spôsobiť tepelné stresy. Napríklad presun komponentu z chladného prostredia do teplého môže príliš rýchlo spôsobiť rýchlu expanziu a kontrakciu materiálov, čo vedie k vnútorným napätiam a potenciálnemu praskaniu.
Okrem toho môže prehriatie počas spájkovacieho procesu poškodiť komponenty. Ak je teplota spájkovacieho železa príliš vysoká alebo je čas spájkovania príliš dlhý, môže spôsobiť, že komponent sa prehrieva. To môže poškodiť polovodičové križovatky v elektronických zariadeniach, zmeniť vlastnosti materiálov a nakoniec viesť k zlyhaniu komponentov.
Problémy môžu tiež spôsobiť aj tepelné cyklovanie, ktorým je opakované zahrievanie a chladenie komponentu. V priebehu času môže rôzne rýchlosti rozširovania a kontrakcie rôznych materiálov v zložke spôsobiť únavu a praskanie. Napríklad v napájacom module môže opakované tepelné cyklovanie spôsobiť zlomenie vodičov väzby, čo vedie k strate elektrického pripojenia a zlyhaniu modulu. Ak sa chcete dozvedieť viac o starnutí energetických modulov a vplyve tepelného stresu, môžete navštíviťOverenie starnutia a testovania výkonového modulu.
Chemická kontaminácia
Nesprávna manipulácia môže tiež zaviesť chemické kontaminanty do komponentov, ktoré môžu spôsobiť koróziu a degradáciu. Napríklad, ak sa komponent zaobchádza so špinavými rukami alebo v kontaminovanom prostredí, olejoch, soli a iných látkach z rúk alebo prostredie môže prísť do styku so zložkou. Tieto kontaminanty môžu reagovať s materiálmi zložky, čo spôsobuje koróziu.
Korózia môže ovplyvniť elektrickú vodivosť komponentu, ako aj jej mechanickú integritu. Napríklad v komponente založenej na kovu môže korózia oslabiť štruktúru, vďaka čomu je náchylnejšia na mechanické zlyhanie. V elektronických komponentoch môže korózia spôsobiť krátke obvody alebo otvorené obvody, čo vedie k poruche.
Čistiace prostriedky môžu byť tiež zdrojom kontaminácie, ak sa nepoužívajú správne. Použitie nesprávneho typu čistiaceho prostriedku alebo nedôstojného opláchnutia komponentu po čistení môže zanechať zvyšky, ktoré môžu poškodiť komponent. Ako dodávateľ analýzy zlyhania komponentov používame pokročilé techniky, ako napríkladX - Ray NDT Testovaniena detekciu vnútorného poškodenia spôsobeného chemickou kontamináciou.
Nedostatočné úložisko
K ich zlyhaniu môže tiež prispieť nesprávne ukladanie komponentov. Komponenty by sa mali skladovať v čistom, suchom a teplote regulovanom prostredí. Ak sú uložené vo vlhkom prostredí, vlhkosť môže preniknúť do komponentu, čo spôsobuje koróziu a elektrické šortky. Napríklad v doske s tlačenými obvodmi môže vlhkosť spôsobiť korodovanie medených stôp, čo vedie k strate elektrického pripojenia.
Vystavenie svetlu môže byť tiež problémom pre niektoré komponenty. Napríklad určité typy polymérov používaných v komponentoch sa môžu pri vystavení ultrafialovému svetlu degradovať. To môže spôsobiť zmeny v mechanických a elektrických vlastnostiach komponentu, čo vedie k zlyhaniu.
Testovanie a overovanie
Na zabezpečenie spoľahlivosti komponentov sú nevyhnutné správne testovanie a overovanie. Ako dodávateľ analýzy zlyhania komponentov ponúkame širokú škálu testovacích služieb vrátaneTestovanie IGBT a polovodičov. Prostredníctvom týchto testov môžeme včas zistiť potenciálne problémy a zabrániť zlyhaniu komponentov.
Testovanie môže pomôcť identifikovať komponenty, ktoré boli poškodené počas manipulácie. Napríklad elektrické testovanie môže zistiť zmeny v elektrických vlastnostiach komponentu, ktoré môžu naznačovať poškodenie v dôsledku ESD alebo mechanického napätia. Termálne testovanie sa môže použiť na vyhodnotenie tepelného výkonu komponentu a zabezpečenie, že môže pracovať v rámci určeného teplotného rozsahu.
Záver
Nesprávna manipulácia s komponentmi môže viesť k rôznym režimom zlyhania vrátane mechanických, elektrických, tepelných a chemických porúch. Ako dodávateľ analýzy zlyhania komponentov chápeme dôležitosť správnych postupov manipulácie pri zabezpečovaní spoľahlivosti komponentov. Dodržiavaním správnych postupov manipulácie, ako je napríklad predchádzanie nadmernému mechanickému stresu, prevencii ESD, riadeniu tepelného stresu, vyhýbaní sa chemickej kontaminácii a zabezpečeniu primeraného skladovania, sa riziko zlyhania komponentov môže výrazne znížiť.
Ak čelíte problémom s poruchami komponentov alebo chcete zabezpečiť kvalitu a spoľahlivosť vašich komponentov, sme tu, aby sme pomohli. Náš tím expertov môže poskytovať komplexné služby analýzy zlyhaní a ponúknuť riešenia na zabránenie budúcim zlyhaniam. Kontaktujte nás a získajte viac informácií o tom, ako vám môžeme pomôcť pri procesoch obstarávania a kontroly kvality.
Odkazy
- Smith, J. (2018). Analýza spoľahlivosti elektronických komponentov a zlyhania. New York: Wiley.
- Jones, A. (2020). Tepelné riadenie v elektronických zariadeniach. Londýn: Elsevier.
- Brown, C. (2019). Elektrostatický výtok v polovodičových zariadeniach. Berlín: Springer.