La fiabilité des appareils électroniques modernes provient d'une analyse approfondie des composants, en particulier sur la façon dont ils se comportent sous contrainte. Les fabricants se révèlent des pièces électroniques par les milliards, et l'ont fait pendant des décennies, en leur donnant des statistiques finement détaillées à partir de laquelle 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 chocs et des secousses les parties rencontrent.
Baignoire Curve
Quand vous regardez un grand nombre de composants électroniques, la vitesse à laquelle ils ne tombe dans un modèle statistique appelée une «courbe de la 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 haut 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 une forme faible, plat, formant le "fond" de la baignoire. Après plusieurs années, les contraintes cumulatives et les effets du vieillissement provoquent des parties à l'échec à des taux qui augmentent avec le temps; la courbe ascendante forme le côté droit de la forme de la baignoire.
Le 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. Les transistors, les diodes et les circuits intégrés sont très sensibles à la chaleur; leur durée de vie deviennent nettement plus courte que les températures augmentent. Pendant des décennies, les ordinateurs ont besoin de ventilateurs de refroidissement pour maintenir des pièces coûteuses de surchauffer et brûler.
stress électrique
Tous les composants électroniques tolèrent une gamme limitée de tension et de courant; extrêmes électriques provoquent un stress important aux parties et peuvent provoquer une défaillance catastrophique. Une diode incorrectement câblé ou un transistor, par exemple, peuvent exploser; certains types de condensateurs éclatent lorsqu'il est exposé à trop de tension, bouffées de fils de cuivre de smoke.Even noir piquantes émettant - les composants électriques simples - fondre lorsqu'un circuit porte un courant excessif. semi-conducteurs métal-oxyde complémentaires, qui constituent la plupart des puces d'ordinateur, sont très sensibles à la tension; la petite accumulation d'électricité statique dans votre corps de marcher sur un tapis peut détruire ces composants instantanément; ces pièces nécessitent des outils anti-statiques spéciaux lors de l'assemblage de l'équipement.
Stress mécanique
Bien que la plupart des composants à l'état solide peuvent résister à des extrêmes de vibration, des bocaux et autres contraintes mécaniques, les connexions entre elles se fatiguent au fil du temps et de pause. Les ingénieurs évaluent les contraintes mécaniques en termes de «forces g», où 1 g est la force exercée sur un composant par la gravité de la Terre, une accélération de 32 pieds par seconde au carré. Les composants qui sont solides et rigides, tels que les circuits intégrés, sont très résistants aux vibrations stress. D 'autre part, des câbles, des connecteurs et d'autres parties "floppy" peut rompre avec le stress de la fatigue lorsqu'il est exposé à des chocs mécaniques et aux 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 d'impact; la plupart des appareils électroniques grand public peuvent résister à un petit nombre de ces accidents, mais les abus répétés vont briser l'appareil.