Elektronik Bauteile Belastungsanalyse
Die Zuverlässigkeit der modernen elektronischen Geräten kommt von einer gründlichen Analyse der Komponenten, insbesondere darüber, wie sie unter Stress verhalten . Hersteller entpuppen elektronischen Teile durch die Milliarden , und das schon seit Jahrzehnten getan , indem sie ihnen fein detaillierte Statistiken , aus denen zu lernen. Elektronischen Komponenten unterziehen Stress aus einer Vielzahl von Umgebungsfaktoren, einschließlich Wärme , extreme Spannung und Strom, und die Stöße und Erschütterungen der Teile auftreten . Badewannenkurve
Wenn Sie an eine große Anzahl von elektronischen Komponenten suchen, die Rate, mit der sie in einem statistischen Muster fällt nicht als " Badewannenkurve " so genannt wegen ihrer Form . Eine Charge von Teilen einige Frühausfälle zu haben; diese sind meist durch kleine strukturelle Mängel, die im Herstellungsprozess geschehen . Diese Probleme bilden einen Höhepunkt zu Beginn der statistischen Kurve ; Fertigungsspezialisten nennen diese Frühausfälle " Kindersterblichkeit ". Nach dieser frühen Zeit , werden die Teile, die funktionieren auch weiterhin für eine lange Zeit arbeiten . Minimale Betriebs Probleme geben diesem Teil der Kurve eine niedrige, flache Form , bilden die "unten " der Badewanne. Nach mehreren Jahren , kumulative Belastungen und Alterungseffekte verursachen Teile zu Preisen, die mit der Zeit zu scheitern ; die steigende Kurve bildet die rechte Seite der Badewanne Form
Thermische Spannungen
Praktisch alle elektronischen Teile sind für einen bestimmten Temperaturbereich bewertet . außerhalb dieser Temperaturen , die Komponenten ausfallen oder ihre Betriebsparameter ändern. Bei extrem hohen Temperaturen , Kunststoffteile schmelzen und zu brennen und Lötverbindungen lösen kann. Transistoren , Dioden und integrierten Schaltungen sind sehr empfindlich gegen Hitze; ihren Lebenszeiten werden deutlich kürzer , da die Temperaturen steigen. Seit Jahrzehnten haben die PCs Lüfter benötigt, um teure Teile vor Überhitzung und Ausbrennen zu halten.
Elektrische Spannung
Alle elektronischen Bauteile vertragen nur eine begrenzte Auswahl der Spannung und Strom; elektrische Extremen zu erheblichen Stress für Teile und kann katastrophale Versagen verursachen. Ein falsch verdrahtete Diode oder Transistor , zum Beispiel , kann explodieren ; einige Arten von Kondensatoren platzen, wenn zu viel Spannung ausgesetzt sind, emittieren Puffs von stechend schwarzen smoke.Even Kupferdrähte - die einfachsten elektrischen Komponenten - schmelzen, wenn eine Schaltung trägt zu hoher Strom . Komplementär-Metalloxid- Halbleiter, die auf den meisten Computer- Chips herzustellen , sind sehr empfindlich gegen Spannungs ; die kleine statische Aufladung in Ihrem Körper aus zu Fuß über einen Teppich können diese Komponenten sofort zu vernichten; diese Teile erfordern spezielle antistatische Ausrüstung Werkzeuge während der Montage.
Mechanische Beanspruchung
Obwohl die meisten Festkörper- Komponenten können extreme Vibrationen, Gläsern und anderen mechanischen Belastungen standhalten , die Verbindungen zwischen ihnen ermüden im Laufe der Zeit und Pause. Ingenieure bewerten mechanische Belastung im Sinne von " G-Kräfte " wobei 1 g ist die Kraft auf ein Bauteil ausgeübt wird, durch die Schwerkraft der Erde , eine Beschleunigung von 32 Fuß pro Sekunde zum Quadrat. Komponenten, die fest und starr sind , wie integrierte Schaltungen , sind sehr beständig gegen Vibrationsbelastungen . Auf der anderen Seite , Kabeln, Steckern und anderen "Floppy" Teile können von Ermüdungsbeanspruchung brechen, wenn sie mechanische Stöße und Vibrationen ausgesetzt . Ein Wäschetrockner vom Schreibtisch kann ein elektronisches Gerät , um Tausende von gs Schlagkraft von einem Betonboden freizulegen; die meisten Consumer- Elektronik kann ein paar solche Pannen zu widerstehen, aber wiederholten Missbrauch wird das Gerät brechen.