Fallos en sistemas electrónicos

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¿Por qué los sistemas electrónicos dejan de funcionar? ¿Qué tipo de piezas es casi seguro que fallen después de un cierto uso? ¿Pueden algunos seguir por siglos? En las hojas de datos, creo que nunca he visto una vida útil estimada, a excepción de los LED, las baterías recargables y los interruptores mecánicos. Supongo que las razones comunes de las fallas son el daño mecánico, el sobrecalentamiento, la oxidación y otros deterioros químicos, y las sobrecargas dañinas causadas por la estática, EMI y otros factores externos, como las fuentes de alimentación. ¿Es más frecuente la calidad de la fabricación del sistema (por ejemplo, la calidad de PCB, el montaje y los gabinetes) en lugar de las partes individuales lo que resulta en las tasas de falla significativas? Aprecio que este es un tema extenso, pero cualquier principio general, estadísticas pertinentes o recursos para lecturas adicionales serían apreciados.

    
pregunta CL22

2 respuestas

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El resumen de una oración de las causas de fallas en la electrónica es la ley de Murphy, " cualquier cosa que pueda salir mal, saldrá mal. "

Los tipos de falla se clasifican en:

M: Puede ser causado por la fabricación

U: puede ocurrir cuando no se usa

N: puede ocurrir por el uso normal del componente

A: puede ocurrir por abuso de componente

Fallos de empaquetado

El propósito del embalaje es proteger la electrónica de los muchos peligros de su entorno. Cuando el empaque falla, la electrónica puede estar expuesta a tales peligros, lo que lleva a un comportamiento no deseado y posiblemente a daños.

  • Fatiga del material por la expansión térmica causada por los ciclos de calentamiento (U, N, A)
  • El estrés mecánico y los golpes pueden agrietar o fracturar el empaque (A)
  • La humedad y los productos químicos pueden causar corrosión (U, N, A)
  • defectos de material introducidos durante la fabricación y procesamiento (M)
  • Fallas eléctricas introducidas durante la encapsulación (cables cortos y abiertos de enlace) (M)
  • Migración de contaminantes a través del empaque hacia la matriz semiconductora (U, N, A)

Fallos de contacto

Fallos de PCB

Fallos de retransmisión

Fallas de semiconductores

Fallos de elementos pasivos

Errores de MEMS

Fuentes

Modos de falla de la electrónica

    
respondido por el travisbartley
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Al igual que a través de los viajes mencionados, hay muchos modos de falla en la electrónica. En general, los proveedores de circuitos integrados suelen construir dispositivos de catálogo que duran de 5 a 10 años, o al menos en proporción a su uso previsto.

Por ejemplo, un cargador de coche USB solo puede ser diseñado para durar 2 años porque el mercado de consumo tiene un volumen de negocios tan alto que es probable que solo compre otro cuando obtenga un nuevo Iphone / Ipad / Android / etc. ¿Por qué diseñarlo para que dure 10 años cuando solo se venderá por $ 10?

Los productos personalizados tienden a especificarse para tiempos de vida mucho más largos. Los controladores de motor HDD generalmente se especifican para 10 años de vida de servicio severa, sin importar si lo ven.

Otro hilo de interés: ¿Cuáles son los errores? ¿Mecanismos en un circuito integrado?

    
respondido por el Whistle1560

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