组件如何发生故障？

组件如何发生故障？

每种组件类型都有答案的一般规则将很有价值。

我们可以作为一个社区工作，以建立一个单个问题，其中包含有关组件如何发生故障的宝贵信息。

开关和按钮：无法建立联系。

您列出的内容至少在组件级别上看起来像FMEA（故障模式和影响分析）的严重性部分。尽管这并非不可能，但是要解决每个可能的组件故障（如果您的设计中有超过一百个组件），这是一项艰巨的工作。一个发生故障的组件可能导致其他组件发生雪崩。大多数故障都不是很细微的。
您将体验到添加组件以应对其他失败的组件只会增加复杂性。您还必须对这些组件执行FMEA！

从FMEA角度出发，另一种方法可能是从事件开始。什么是MTTF（平均故障时间）？大多数组件都非常强大；数以万计的POH（开机时间）是可行的。（一个明显较弱的组件是Al elco，但即使有解决方案也可以）。无论如何，IC通常不会这样短路。因此，尽管组件故障可能是由老化引起的，但大多数故障是由外部因素（例如电网上的过电压）或用户错误（如连接错误）引起的。尝试减少这些风险。功率尖峰可由过压保护二极管处理。可以通过使用不同的连接器避免连接错误，从而避免切换。对电线进行颜色编码并在连接器上使用匹配的颜色。

底线：它可能是知道更重要的原因组件比失败怎么他们做的。

PCB：通孔裂缝

故事：
我的兄弟拥有飞利浦的首批CD播放器之一。有一次它停止工作，但是当我查看它时又开始工作。这发生了几次。为了弄清发生这种情况的情况，我弟弟说上次发生雷暴。雷击可能会对电子设备造成不良影响，尽管在这种情况下，设备无法完全自行恢复工作。
有一天，当产品经理听到谈话时，我正在与一位同事讨论这个问题（当时我在飞利浦音频公司工作）。PM表示，经过大量搜索后，他们才发现了造成此问题的原因：PCB是用某种便宜的材料制成的（我不记得是哪种，它可能是FR-2），当其中的水分过多时，它会膨胀空气，就像在雷雨期间。结果，板上的几个过孔会裂开。当空气再次变干时，PCB的厚度恢复正常，恢复了通孔。那就是为什么我什么都找不到的原因之一。另一个是用万用表的探针接触PCB会产生足够的压力来闭合裂纹（这些裂纹是微裂纹！）。
补救措施：在每个通孔中焊接一条导线。设计方案：

就像我在其他答案中已经说过的那样，重要的是要知道通孔为什么会破裂；它没有好只知道怎么他们做的。

MOSFET：通常会短路（有砰砰声），最终由于器件熔化而导致开路故障

电阻：几乎总是断路

电容器（电解）： 电容减少，电解质泄漏，最终导致开路

电容器（陶瓷）：减少电容-最终无法断开，尽管严重的过电压会导致无法闭合（需要引证）。

LED：逐渐变暗，然后无法打开

齐纳二极管： 90％的情况下短路失败，但由于极端过热而无法打开（设备可分为两部分）。
有时，齐纳二极管在反向区域的电阻很小。发生这种情况时，齐纳电压之前会流过一些电流。

electror.CAP-由于变形=>爆炸而可能短路。

IC：内部导线失效开路，内部安全二极管短路，栅极闩锁（可能不是致命的），由于半导体性能下降而导致的性能下降（工作在> 100C时），由于辐射引起的软错误。负载故障时，功率IC可能会爆炸（我被一击）。

电阻器

失败模式

电阻器故障被认为是电气断路，短路或与电阻器规格存在根本性差异。经历的故障模式随构造类型而变化。固定成分的电阻器在因震动或振动而过热或过分受力时，通常在断开配置时会失效。

湿度过大可能会导致电阻增加。可变成分的电阻器在广泛使用后可能会磨损，并且磨损的颗粒可能会导致高电阻短路。线绕电阻器可能会因过热或应力而开路，或者由于污垢，灰尘，绝缘涂层的破裂或高湿度而导致绕组短路。薄膜电阻器由于与线绕和成分相同的原因而失效，但由于电阻材料特性的变化而导致电阻值降低和增大，因此该电阻器也失效。

电子元件-电阻器。（1978）。FDA检验技术指南。取自 http://www.fda.gov/iceci/inspections/inspectionguides/inspectiontechnicalguides/ucm072904.htm

电子系统的可靠性是一个丑陋的问题，但是通过阅读MIL-HDBK-217，您可以了解它在航空航天业务中是如何完成的。军用标准可以在The DOD Website ASSIST找到。Wikipedia条目：Reliability Engineering进行了很好的概述。

陶瓷也可能发生短路故障，如果将高电流电源去耦，陶瓷可能会令人兴奋。

Kemet的电容器故障页面

Syfer关于电容器破裂的应用笔记

AVX关于破解的应用笔记

TVS：在90％的情况下短路失败，但由于极端过热而无法打开（设备可以分成两部分）