コンポーネントはどのように故障しますか？

コンポーネントはどのように故障しますか？

コンポーネントの種類ごとに回答を記載した一般的なルールが役立ちます。

コミュニティとして協力して、コンポーネントの故障に関する貴重な情報を保持する単一の質問を作成できます。

スイッチと押しボタン：接触の失敗。

リストしたものは、少なくともコンポーネントレベルで、FMEA（障害モードと効果分析）の重大度部分のように見えます。不可能ではありませんが、デザインに100を超えるコンポーネントがある場合、考えられるすべてのコンポーネント障害を説明するのは大変な作業です。1つのコンポーネントが故障すると、他のコンポーネントの雪崩が故障する場合があります。ほとんどの障害は微妙ではありません。
他のコンポーネントの障害に対処するためにコンポーネントを追加すると、複雑さが増すだけです。これらのコンポーネントについてもFMEAを実行する必要があります！

代替アプローチ、FMEAに関しては、発生から開始することです。MTTF（平均故障時間）とは何ですか？ほとんどのコンポーネントは非常に堅牢です。数万のPOH（パワーオン時間）が実現可能です。（注目すべきより弱いコンポーネントはAl elcoですが、解決策もあります）。とにかく、ICは通常そのようにショートしません。そのため、コンポーネントの障害は経年変化によって引き起こされる可能性がありますが、ほとんどの障害は、グリッドの過電圧などの外部要因、または誤接続などのユーザーエラーによって引き起こされます。これらのリスクを減らすようにしてください。電力スパイクは、過電圧保護ダイオードによって処理される場合があります。誤った接続は、異なるコネクタを使用して回避できるため、切り替えられません。ワイヤを色分けし、コネクタに同じ色を使用します。

ボトムライン：知ることがより重要かもしれなぜコンポーネントがより失敗どのように彼らが行います。

PCB：ビアの亀裂

ストーリー：
私の兄弟には、フィリップスの最初のCDプレーヤーがありました。一度機能しなくなりましたが、調べてみると再び機能しました。これは数回起こりました。それが起こったときの状況を調べようとすると、兄は前回雷雨があったと言いました。落雷は電子機器に悪い影響を与える可能性がありますが、そのような場合、デバイスはそれ自体で再び動作を開始しません。
ある日、会話がプロダクトマネージャーから聞かれたときに同僚と問題について話し合っていました（私は当時Philips Audioで働いていました）。PMは、多くの調査を行った後にのみ、この問題の原因を発見したと述べました。雷雨のときのような空気。その結果、ボード上のいくつかのビアが割れてしまいます。空気が再び乾燥すると、PCBの厚さが通常に戻り、ビアが復元されました。それが何も見つからなかった理由の一つです。もう1つは、マルチメータのプローブでPCBに触れると、クラックを閉じるのに十分な圧力が発生することです（これらはマイクロクラックです！）。
対策：各ビアにワイヤをはんだ付けします。設計ソリューション：

すでに他の回答で述べたように、ビアが割れる理由を知ることは重要です。どうすればいいかわからないだけです。

MOSFET：通常短絡（バタンと）、最終的にはデバイスの溶融によるオープン障害につながる

抵抗：ほとんど常に開回路

コンデンサー（電解）： 静電容量の減少、電解質の漏れ、最終的には開回路

コンデンサー（セラミック）：静電容量の減少-最終的にオープンに失敗しますが、深刻な過電圧はクローズに失敗する可能性があります（引用が必要）。

LED：徐々に暗くなり、開いていない

Zeners： 90％のケースで短絡に失敗しますが、極端な過熱のために開くことができません（デバイスは2つに分割される可能性があります）。
時々、Zenerは逆領域でほとんど抵抗性になりません。これが発生すると、ツェナー電圧の前に電流が流れます。

electr.CAP-変形=>爆発によりショートが可能です。

IC：内部配線のフェールオープン、内部安全ダイオードの短絡、ゲートラッチアップ（致命的ではない可能性があります）、半導体の劣化によるパフォーマンスの低下（> 100°Cでの動作時）、放射によるソフトエラー。負荷がかかって障害が発生すると、パワーICが爆発する可能性があります（1つに当たった）。

抵抗器

故障モード

抵抗器の故障は、電気的なオープン、ショート、または抵抗器の仕様からの根本的な変動と考えられます。発生する故障モードは、構造の種類によって異なります。通常、固定構成抵抗器は、衝撃や振動のために過熱または過度のストレスがかかった場合、オープン構成では機能しません。

湿度が高すぎると、抵抗が増加する場合があります。広範囲に使用すると、可変組成抵抗器が摩耗し、摩耗した粒子が高抵抗の短絡を引き起こす可能性があります。巻線型抵抗器は、過熱または応力により巻線が開いたり、ほこり、ほこり、絶縁コーティングの破損または高湿度のために巻線が短絡したりすることがあります。フィルム抵抗器は、巻線および組成と同じ理由で故障しますが、抵抗材料の特性の変化により抵抗値が減少および増加するため、故障しました。

電子部品-抵抗器。（1978）。FDA検査テクニカルガイド。http://www.fda.gov/iceci/inspections/inspectionguides/inspectiontechnicalguides/ucm072904.htmから取得

電子システムの信頼性はい問題ですが、MIL-HDBK-217を読むことで、航空宇宙ビジネスでそれがどのように行われているかを知ることができます。Milの標準は、DOD WebサイトASSISTにあります。ウィキペディアのエントリ：信頼性エンジニアリングには概要があります。

また、セラミックは短絡に失敗する可能性があり、大電流電源をデカップリングしている場合は刺激的です...

ケメットのコンデンサ故障ページ

コンデンサのクラッキングに関するSyferのappnote

クラッキングに関するAVXのノート

TVS：ケースの90％でショートに失敗しますが、極端な過熱のためにオープンに失敗する可能性があります（デバイスは2つに分割される可能性があります）