Неисправность, сбой (Fault) — это состояние электронного устройства, печатной платы (printed board) или компонента, при котором нарушается их нормальное функционирование. Неисправность может проявляться как полный отказ, так и как частичное отклонение рабочих характеристик от заданных параметров.
Классификация неисправностей
Неисправности классифицируются по нескольким признакам:
-
По характеру проявления: постоянные (permanent), перемежающиеся (intermittent), деградационные (degradation)
-
По локализации: аппаратные (hardware), программные (software), схемные (circuit)
-
По причине возникновения: конструкционные (design), производственные (manufacturing), эксплуатационные (operational)
Основные причины возникновения
Наиболее распространённые причины неисправностей в электронных устройствах:
-
Обрыв цепи (open circuit) проводников на печатной плате (printed board)
-
Короткое замыкание (Short circuit) между соседними проводниками (conductor)
-
Нарушение паяных соединений (solder joint failure)
-
Пробой диэлектрика (Dielectric breakdown)
-
Перегрев компонентов (component overheating)
-
Деградация материалов (material degradation) со временем
Методы диагностики
Для выявления неисправностей применяют:
-
Визуальный контроль (visual inspection) под микроскопом
-
Автоматический оптический контроль (automated optical inspection)
-
Рентгеновский контроль (X-ray inspection)
-
Измерение целостности цепей (continuity testing)
-
Функциональное тестирование (functional testing)
-
Термографический анализ (thermographic analysis)
Математические модели анализа
Для вероятностного анализа надёжности используют экспоненциальное распределение:
λ(t) = λ × e^(-λt)
где:
-
λ(t) — интенсивность отказов в момент времени t
-
λ — постоянная интенсивность отказов
-
t — время эксплуатации
Профилактика и устранение
Снижение вероятности неисправностей достигается:
-
Соблюдением технологических норм (process standards) производства
-
Проведением предварительного старения (burn-in) компонентов
-
Применением резервирования (redundancy) критичных цепей
-
Регулярным профилактическим обслуживанием (preventive maintenance)
Источники: Классификация и методы диагностики неисправностей регламентированы стандартами IPC-9252 и IEC 60300-3-11.