O que saber
- Inspecione quanto a danos, verifique se há fumaça ou cheiros, ouça sons de falha e teste componentes individuais.
- As causas comuns de falha de componentes eletrônicos incluem superaquecimento, corrosão, tensão elétrica e defeitos de fabricação.
- Para reduzir o risco de falhas catastróficas, inspecione rotineiramente as peças que falham após um determinado período de tempo ou uso.
Este artigo aborda como identificar falhas em componentes eletrônicos, os motivos mais comuns de falhas em componentes eletrônicos e dicas para evitar falhas em componentes eletrônicos.
Como identificar um componente com falha
Quando um componente falha, existem alguns indicadores que podem identificar o componente que falhou e ajudar na solução de problemas eletrônicos.
- Inspecione visualmente o componente quanto a danos. Um indicador óbvio de que um componente falhou é através de uma inspeção visual. Os componentes com falha geralmente têm áreas queimadas ou derretidas, ou inchadas e expandidas. Os capacitores são frequentemente salientes, especialmente os capacitores eletrolíticos ao redor dos topos de metal. Pacotes de circuitos integrados (IC) geralmente têm um pequeno orifício queimado onde um ponto quente no componente vaporiza o plástico por todo o pacote de IC.
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Verifique se há fumaça ou cheiros. Quando os componentes falham, geralmente ocorre uma sobrecarga térmica, fazendo com que a fumaça azul e outra fumaça colorida sejam liberadas pelo componente defeituoso. A fumaça tem um cheiro distinto e varia de acordo com o tipo de componente. Geralmente, esse é o primeiro sinal de falha de um componente além do dispositivo não funcionar. Muitas vezes, o cheiro distinto de um componente com falha permanece no componente por dias ou semanas, o que pode ajudar a identificar o componente incorreto durante a solução de problemas.
- Ouça os sons de falha. Às vezes, um componente emite um som quando falha. Isso acontece com mais frequência com falhas térmicas rápidas, sobretensões e eventos de sobrecorrente. Quando um componente falha tão severamente, um cheiro geralmente acompanha a falha. Ouvir um componente falhar é mais raro. Isso geralmente significa que partes do componente estão soltas no produto, portanto, identificar o componente que falhou pode se resumir a descobrir qual componente não está mais na PCB ou no sistema.
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Teste componentes individuais. Às vezes, a única maneira de identificar um componente com falha é testá-lo. Esse processo pode ser desafiador em uma PCB porque outros componentes podem influenciar a medição. Como as medições envolvem a aplicação de uma pequena tensão ou corrente, o circuito responderá a ela e as leituras podem ser descartadas. Se um sistema usa vários subconjuntos, substituí-los geralmente é uma maneira de restringir onde está localizado o problema com o sistema.
Este artigo explica
Causas de Falha de Componente
As peças falham e os componentes eletrônicos quebram. Boas práticas de design podem evitar algumas falhas de componentes, mas muitas estão simplesmente fora de suas mãos. Identificar o componente problemático e por que ele pode ter falhado é o primeiro passo para refinar o projeto e aumentar a confiabilidade de um sistema que apresenta falhas repetidas de componentes.
Existem inúmeras razões pelas quais os componentes falham. Algumas falhas são lentas e graciosas, oferecendo tempo para identificar o componente e substituí-lo antes que ele falhe completamente. Outras falhas são rápidas, graves e inesperadas.
Algumas razões comuns para componentes falharem incluem:
- Envelhecimento
- Design de circuito ruim
- Falha em cascata
- Mudança no ambiente operacional
- Conectado incorretamente
- Falhas de conexão
- Contaminação
- Corrosão
- Estresse elétrico
- Descarga eletrostática
- Defeito de fabricação
- Choque mecânico
- Estresse mecânico
- Sobrecorrente
- Excesso de temperatura
- Sobretensão
- Oxidação
- Defeitos na embalagem
- Radiação
- Estresse térmico
As falhas de componentes geralmente seguem uma tendência. No início da vida de um sistema eletrônico, as falhas de componentes são mais comuns e a chance de falha diminui à medida que os componentes são usados. A razão para a queda nas taxas de falhas é que os componentes que apresentam defeitos de embalagem, solda e fabricação geralmente falham minutos ou horas após o primeiro uso do dispositivo. É por isso que muitos fabricantes incluem um período de queima de várias horas para seus produtos. Este teste simples elimina o risco de um componente defeituoso passar pelo processo de fabricação, resultando em um dispositivo quebrado poucas horas após a compra.
Após o período inicial de burn-in, as falhas dos componentes normalmente atingem o fundo do poço e acontecem aleatoriamente. À medida que os componentes envelhecem, as reações químicas naturais reduzem a qualidade da embalagem, dos fios e do componente. A ciclagem mecânica e térmica também afeta a resistência do componente. Esses fatores fazem com que as taxas de falhas aumentem à medida que o produto envelhece. É por isso que as falhas geralmente são classificadas pela causa raiz ou quando falharam durante a vida útil do componente.
Você pode reduzir o risco de erro catastrófico inspecionando rotineiramente as peças que falham após um certo período de tempo ou uso. Por exemplo, na indústria da aviação, os componentes principais são substituídos após funcionarem por um número específico de horas, independentemente de o componente apresentar sinais de estresse ou degradação.
