Fyzika poruch

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Fyzika poruch (FP), angl. Physics of Failure, původně studovala fyzikální degradační mechanismy komponent strojních resp.stavebních výrobků. Dnes FP popisuje jak se mechanismy mechanické, tepelné, elektrické a rovněž chemické rozvíjejí v čase a vyvolávají poruchy (spotřební elektroniky, zbraňových systémů, jaderných elektráren atp.) [1]. FP byla využívána pro předpovídání spolehlivosti již prvních generací elektronických dílů a počítačů [2].

Elektronické podsestavy jsou dnes běžné pro složitější výrobky. FP se zabývá analýzou poruch ve všech oblastech využívání elektroniky i ve všech fázích života elektroniky, tj. poruchami, které byly odhaleny při požadovaných zkouškách, při provozu a zejména pro předcházení výskytu potenciálních poruch již při návrhu zařízení, která obsahují elektronické podsestavy.

„Vanová křivka“ (horní modrá plná čára) je kombinací poklesu pro časné poruchy (červená tečkovaná čára) a nárůstu pro poruchy z opotřebení (žlutá tečkovaná čára), plus jisté konstantní náhodné poruchy (dolní zelená plná čára)

Vanová křivka představuje klasický pohled na životní cyklus výrobku. Z pohledu fyziky poruch bude křivka „méně hezká“.

Predikce spolehlivosti systémů se dnes [3] provádí pomocí příruček pro predikci případně pomocí specializovaného software. Predikce vychází z modelů četnosti poruch pro různé typy komponent používaných v elektronických sestavách, jako jsou integrované obvody, tranzistory, diody, rezistory, kondenzátory, relé, spínače, konektory atp. Tyto modely četnosti poruch vychází z provozních dat, která jsou analyzována a zpracovávána do použitelných modelů. Realistické modely vychází ze znalostí mechanismů poruch, tj. pomocí FP [4].

Laboratoře pro rozbor poruch pro elektronické podsestavy musí být zahrnuty v efektivní zpětné vazbě při vývoji, provozu i servisu výrobků. Obvykle se mohou prokázat certifikátem ISO 9001. Typické nabízené služby jsou [5]:

  • analýza poruch diskrétních součástek;
  • analýza poruch integrovaných obvodů;
  • analýza poruch osazených desek s plošnými spoji;
  • auditní kontroly na nebezpečné látky;
  • audity kvality podsestav;
  • kontrolní služby: polovodiče, elektronické sestavy;
  • rentgenová kontrola s vysokým rozlišením v reálném čase;
  • skenovací akustická mikroskopie;
  • služby s destrukcí: rozpouzdření, výbrusy;
  • termo-mechanické hodnocení funkčních celků, např. infračervenou kamerou;
  • testování integrity pouzdra integrovaného obvodu;
  • zjišťování falešných komponent;
  • zjišťování konstrukčních podrobností o součástce nebo desce.

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. DfR Solutions, Electronics Design Manufacturing Reliability Presentations and Tutorials – www.dfrsolutions.com
  2. MIL-HDBK-217, Reliability prediction handbook
  3. Česká společnost pro jakost, Prediktivní analýzy spolehlivosti a možnosti jejich využití, 2015, ČSJ
  4. ČSN EN 60812 Techniky analýzy bezporuchovosti systémů – Postup analýzy způsobů a důsledků poruch
  5. RICE, Regionální inovační centrum elektrotechniky, Západočeská univerzita v Plzni