Пути повышения надежности электронных устройств

Надежность электронных устройств закладывается на этапе конструирования, обеспечивается на этапе производства и поддерживается на этапе эксплуатации. Конструирование является наиболее ответственным и определяющим этапом для обеспечения надежности. На этом этапе формируются принципиальные основы надежности объекта. Улучшить показатели надежности, заложенные при конструировании, невозможно в процессе производства и эксплуатации.

Высокий уровень надежности при проектировании может быть обеспечен за счет рационального выбора схемы и комплектующих элементов, резервирования по нагрузке и температуре, применение встроенных автоматизированных систем контроля и прогнозирования отказа. Выбор надежной схемы подразумевает использование наиболее надежной схемы из ряда известных или аналогичных по назначению схем.

Важным фактором повышения надежности электронных устройств является микроминиатюризация. При этом ИМС имеют интенсивность отказа на несколько порядков ниже, чем дискретные полупроводниковые приборы.

При выбранной схеме надежность ЭВМ и ее отдельных узлов, зависит от правильного выбора элементов и режима работы. Условия применения элементов оговариваются в технических указаниях. Большинство деталей и элементов должны работать в облегченных режимах. Особое внимание следует уделять облегчению работы наиболее трудно заменяемых элементов и деталей. Резервирование по нагрузке повышает надежность схемы в 4 раза. Защита от температурных воздействий достигается применением теплоотводов. Элементы наиболее чувствительные к температуре располагают как можно дальше от сильно нагревающихся деталей.

Повышение надежности можно так же добиться ослаблением ударных нагрузок с помощью амортизации, уменьшением влажности при транспортировке, хранении и эксплуатации. Уменьшение количества паянных и сварных соединений повышают вибропрочность конструкции.

Резервирование – это метод повышения надежности, при котором функции отказавшего элемента выполняют другие, специально предусмотренные для этого элементы.

При конструировании необходимо так же обеспечить ремонтопригодность конструкции, то есть обеспечить рациональную компоновку, которая должна обеспечивать свободный доступ ко всем элементам.

Процесс производства имеет решающее значение для обеспечения надежности изделия. В процессе производства на надежность влияет:

1. Качество поставляемых микросхем, элементов, материалов.

2. Эффективность системы их контроля.

3. Степень автоматизации технологического процесса.

4. Наличие технологических операций, предупреждающих появление брака, или выявляющих скрытый брак.

Наиболее надежными являются автоматизированные технологические процессы (АТП) с обратной автоматической связью.

Тема 2.8: Ремонт ТЕЗ.

1. Общие сведенья.

2. Замена дефектных ИМС и радиоэлементов.

3. Внесение изменения в рисунок соединений.

1.

Ремонт ТЕЗ может потребоваться, как в процессе наладки, так и при эксплуатации ТЕЗ. Он сводится к замене дефектных ИМС (радиоэлементов) или к внесению изменения в рисунок соединений. Иногда ремонт может быть вызван отказом многослойной печатной платы в процессе эксплуатации. Например – обрыв или короткое замыкание внутри печатной платы.

2.

Выпаивать дефектные ИМС и монтировать новые на печатную плату можно, как до покрытия ТЕЗ влагозащитным лаком – в процессе наладки на производстве, так и после влагозащиты в процессе эксплуатации.

Замена ИМС до влагозащиты:

На выводы элемента со стороны пайки кистью наносится тонкий слой флюса (припоя), а затем нагревают выводы демонтируемого элемента и удаляют припой с каждого отверстия с помощью паяльника с вакуумным отсосом. Температура жала паяльника 250 С. ИМС извлекают из отверстия в плате с помощью пинцета. При не полном отсосе припоя для извлечения ИМС опять нагревают выводы с помощью паяльника и осторожно пинцетом отсоединяют выводы от стенок отверстия. После изъятия ИМС зону демонтажа подготавливают для установки нового элемента смачивая ее тампоном смоченным в спиртобензиновой смеси (1:1). При демонтаже ИМС часто используют специальную насадку для выпойки ИМС. Насадка касается одновременно всех выводов ИМС с монтажной стороны печатной платы. Нагревают ее до расплавления припоя и вынимают ИМС. Затем удаляют припой из монтажных отверстий с помощью паяльника с вакуумным отсосом.

Замена ИМС после влагозащиты:

Сначала необходимо удалить лаковое покрытие с места пайки (с монтажной стороны печатной платы). Лак снимают механическим путем специальной фрезой. Остатки покрытия смывают тампоном смоченным в сиртобензиновой смеси. Затем выпаивают ИМС как описано выше. После установки новой ИМС производится местная лакировка печатной платы.

Если известно, что ИМС или радиоэлемент 100% не пригоден к дальнейшему использованию, для ускорения процесса можно перекусить все выводы, а потом паяльником с вакуумным отсосом удаляют припой и концы выыодов.

3.

Изменение конфигураций рисунка соединений приходится вносить при:

1) Аннулирование некоторых связей печатной платы.

2) Введение дополнительных проводников (без аннулирования или разрыва имеющихся печатных проводников).

3) Замене элементов или ИМС.

Чтобы аннулировать связь в двухсторонней печатной плате достаточно просто разорвать печатный проводник в близи контактной площадки монтажного или переходного отверстия. Оборвать связь в многослойной печатной плате можно, как выпаивая элемент или ИМС, так и не выпаивая. В первом случае отверстие печатной платы, контактной площадки которого подходит печатный проводник подлежащий аннулированию, рассверливаются острозаточенным и обезжиренным спиральным сверлом.

Дата добавления: 2014-01-07