Composant électronique Analyse des contraintes

La fiabilité des dispositifs électroniques modernes provient d'une analyse approfondie des composants , en particulier sur la façon dont ils se comportent en situation de stress . Fabricants s'avèrent pièces électroniques par les milliards , et l'ont fait depuis des décennies , en leur donnant des statistiques très détaillées à partir de laquelle d'apprendre. Les composants électroniques subissent le stress d'une variété de facteurs environnementaux , y compris la chaleur , les extrêmes de tension et de courant , et les bosses et les secousses les parties rencontrent . Baignoire courbe

Quand vous regardez un grand nombre de composants électroniques , la vitesse à laquelle ils ne tombe dans un modèle statistique appelé « courbe en baignoire " soi-disant en raison de sa forme . Un lot de pièces aura des échecs précoces; ceux-ci sont principalement dues à de minuscules défauts structurels qui se produisent dans le processus de fabrication . Ces problèmes constituent un point élevé au début de la courbe statistique; spécialistes de la fabrication appellent ces premiers échecs " mortalité infantile ". Après cette première période, les parties qui fonctionnent continueront de travailler pendant une longue période . Problèmes de fonctionnement minimaux donnent à cette partie de la courbe d'une forme faible , plat , formant le "fond" de la baignoire. Après plusieurs années , stress cumulatifs et les effets du vieillissement faire échouer des pièces à des taux qui augmentent avec le temps; la courbe ascendante constitue le côté droit de la forme de la baignoire
stress thermique

Pratiquement toutes les pièces électroniques sont conçus pour une gamme spécifique de températures .; en dehors de ces températures , les composants échouent ou leurs paramètres de fonctionnement changent . À des températures extrêmement élevées , les pièces en plastique fondent et brûlent et les connexions de soudure se détachent . Transistors , des diodes et des circuits intégrés sont très sensibles à la chaleur; leurs vies deviennent nettement plus courte que les températures s'élèvent . Pendant des décennies , les ordinateurs ont besoin ventilateurs de refroidissement pour maintenir des pièces coûteuses de surchauffe et brûler .

Effort électrique

Tous les composants électroniques tolère une gamme limitée de tension et le courant; extrêmes électriques provoquent un stress important aux parties et peuvent causer une défaillance catastrophique . Une diode ou transistor mal câblé , par exemple , peuvent exploser; certains types de condensateurs éclatent lorsqu'il est exposé à trop de tension , bouffées de fils de cuivre smoke.Even noires piquantes émettre - les composants électriques simples - fondre quand un circuit transporte le courant excessif . Semi-conducteurs métal - oxyde complémentaires , qui représentent la plupart des puces informatiques , sont très sensibles à la tension; la petite accumulation d'électricité statique dans votre corps en marchant sur ​​un tapis peut détruire ces composants instantanément; ces pièces ont besoin d'outils anti- statiques spéciaux pendant le montage de l'équipement.
stress mécanique

Bien que la plupart des composants à l'état solide peuvent résister aux extrêmes de vibration , pots et autres contraintes mécaniques , les connexions entre eux se fatiguent au fil du temps et pause. Ingénieurs évaluent le stress mécanique en termes de « forces g , " où 1 g est la force exercée sur un élément de la gravité de la Terre , une accélération de 32 mètres par seconde au carré. Les composants qui sont solides et rigides , tels que les circuits intégrés , sont très résistants aux contraintes de vibration . D'autre part , les câbles, les connecteurs et autres "floppy" parties peuvent rompre avec le stress de fatigue lorsqu'ils sont exposés aux chocs et vibrations . Une chute à partir d'un bureau peut exposer un dispositif électronique à des milliers de gs de force à partir d'un plancher de béton de l'impact; la plupart des appareils électroniques grand public peuvent supporter quelques tels incidents , mais les abus répétés seront briser l'appareil.