02.29 元件壞了怎麼判斷是質量壞了還是本身設計的問題?

譚正凱


電子元件的損壞一般有兩種:一是電壓過高,將元件擊穿損壞,像電解電容、整流管這類元件,若加在它們兩端的反向電壓過高,會將其擊穿損壞;二是電流過大,將元件燒壞,像各種大功率三極管及穩壓IC,若負載電流過大,這些元件會因過熱而燒壞。想知道損壞的元件究竟是質量問題還是電路設計不合理所致,這要看具體電路了。下面我們通過一個簡單的電源電路來介紹一下如何找出電子元件損壞的原因。


上圖是一個採用7806穩壓IC構成的6V穩壓電路,AC220V經變壓器降壓、整流橋整流、C1濾波及7806穩壓後,即可輸出6V的穩定電壓。假設變壓器次級輸出為AC18V,該電壓經整流濾波後,產生一個不低於20V的電壓作為7806的輸入電壓,若此時7806因輸出1A(其Iomax為1.5A)電流而過熱燒壞,這種情況就不屬於7806質量問題,而是因為電路設計有問題,7806工作壓差過大,導致其嚴重發熱而損壞。

圖1中的濾波電容C1的耐壓值應大於其兩端最高電壓的1.2倍以上,若該電容兩端最高電壓在22V左右,實際中C1選用耐壓值為50V的電解電容竟然被擊穿了,這就是該電容的質量問題所致。

在分析電子元件的損壞原因時,應先搞清楚該元件在電路中的作用,很多電子元件的擊穿、燒壞不一定是元件質量的問題,而是因為電路設計有問題,或元件的耐壓值、功率等參數餘量較小所致。像節能燈電子鎮流器裡面濾波電容的損壞,不少都是電容耐壓值的餘量較小所致。


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曾經的硬件工程師來答一個:

在電子產品項目中,經常會遇到試產或批量出貨的產品,有一小部分元器件出現了損壞,叫多兩硬件同事一起檢查原理圖和測量電性能,也沒發現問題。

缺少對器件失效根本原因的分析,會影響產品出貨後的可靠性,也無法對元器件供應商進行索賠。

對於這種情況,有以下分析處理步驟:

  1. 案發現場探索:仔細記錄案發現場的情況,出現損壞的電路板或電子產品,處在什麼條件,做了什麼操作。這個非常重要,如果沒有記錄,有可能再也無法復現不良現象。 硬件工程師的經驗,在這個時候就體現出來了,年輕的工程師只能抓到一些他知道的情況,資深工程師會深入記錄,有一些奇葩情況:(1)一些敏感的元器件沒有烘烤就貼片造成不良;(2)冬天產線比較乾燥,靜電更多;(3)某個組裝人員違規沒戴靜電手環......

  2. 設計確認:讓其他硬件同事交叉檢查。
  3. 基礎測試重做:根據不良現象,選擇對基礎的電性能、靜電等項目進行測試,多測試幾個新器件
  4. 互換法:將出現不良同批次的器件,放到供應商的開發板或者其他確認沒有問題的板卡進行互換測試
  5. 極限法:懷疑是過壓、過流或者靜電等原因,可以用極限法確認好的元件的極限值,慢慢調高電壓/電流/靜電電壓知道損壞,如果極限損壞值比應用值高很多,一般可以排除該原因。
  6. 研磨法:實際這個方式是非常直接的,將不良器件表面進行研磨,用顯微鏡進行查看,一般看出損壞器件損壞現象(靜電損壞發黑、金線斷裂、高溫損壞等),方便分析。但是很多研發公司沒有配備研磨設備和顯微鏡,實在分析不出來可以讓器件原廠來進行。
  7. 發回器件原廠解釋:確認沒有低級設計原因時,也同步讓器件原廠一同分析,器件原廠的分析能力一般會更強。
  8. 請專業失效分析團隊:如果實在找不到最終原因或者無法讓器件原廠承認失效問題,而且失效問題對產品的出貨影響較大,可以請專業的失效分析團隊。


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我是開助聽器工廠的,對於你的這個問題我是這樣分析的——— 一個電路板的生產,前期是要經過電子工程師設計、研判討論、功能確認,電路板打樣、功能測試、確認電子元器件的供應商、最後才能量產。你說元件壞了,原因有多種:1、電源不穩定導致(電壓電流太大)2、電子元件來料本身質量不行3、電路設計缺陷 4、人為損壞,等各種各樣的因素都可能導致元件損壞的可能。 所以一個產品(成品上市),要通過各種各樣的質量管理體系認證的,比如iso 歐盟CE 美國FDA 3C UL等一些列的認證才行。如果通過了這些嚴苛的認證後,電子元件還有壞的,更多的原因是元件壽命到了,老化了, 或者空氣潮溼,灰塵太多導致電子元器件短路引發燒壞。當然不排除電路有設計上的缺陷,因為我工廠的產品就發生過此問題,經常燒一個電阻,最後推翻之前的設計方案,電路板用新方案重做!希望回答對你有所幫助,謝謝!


廖Vip


電子元件損壞的原因有:

電壓過高,

電流過大,

人為損壞,

除此之外就是設計問題。


o快樂無敵o


二者都有


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