5.2Организацияпоиска и устранения дефектов, неисправностей и отказов
Организация поиска и устранения неисправностей (отказов) и обусловливающих их дефектов проводится в ОТС по решению руководителя работ в соответствии с требованиями конструкторской, эксплуатационной и нормативно-технической документации на объекты, входящие в состав ОТС. Все решения по поиску и устранению неисправности (отказа) принимает руководитель работ. Алгоритм принятия решения приведен на рис. 5.2.
При выявлении дефекта, неисправности или отказа на объектах ОТС, технология поиска и устранения которых не определена в конструкторской, эксплуатационной, нормативно – технической документации (КД, ЭТД, НТД), решение на поиск и устранение отказа или неисправности и обуславливающих их появление дефектов принимается после разработки технического решения и технического задания.
На основании технического решения, разрабатывается техническое задание, определяющее технологию выполнения работ, предусмотренных в техническом решении (технология поиска и устранения неисправности, отказа или обусловливающих их дефектов). Кроме того, в этом техническом задании формулируется предложения и рекомендации по дальнейшим продолжению работ на объекте после выявления причин неисправности (отказа) и их устранения.
Техническое решение разрабатывается группой анализа, а техническое задание рабочей группой.
Группа анализа и рабочая группа назначаются руководителем ОТС. При необходимости в их состав могут быть включены представители предприятия- поставщика и представителя заказчика. Во всех случаях принятое решение на поиск и устранение неисправностей, отказов и обуславливающих их дефектов должно исключать возможность возникновения аварийной ситуации и аварии в ОТС.
Рис. 5.2. Алгоритм работы по поиску и устранению причин отказа, неисправности и вызывающих дефектов
6. Сохраняемость
6.1 Анализ факторов, влияющих на сохраняемость объектов
Под сохраняемостью понимается способность объекта сохранять работоспособное состояние в течение и после хранения и/или транспортирования [1].
Хранение – содержание объектов, не используемых по назначению, в сотоянии, обеспечивающим их сохранность, исправность, и приведение в готовность к применению в установленные сроки [1-5].
В общем случае сохраняемость определяется способностью объекта противостоять отрицательному влиянию условий хранения и транспортирования на безотказность и долговечность.
В процессе хранения элементы ОТС подвергаются воздействию комплекса внешних неблагоприятных факторов (рис. 1.4). Результаты этого воздействия определяются условиями и продолжительностью хранения. Экспериментально установлено, что показатели надежности элементов ОТС после хранения могут существенно сниженны по сравнению с аналогичными показателями до хранения (см. табл. 2.2) [23]. Для снижения влияния неблагоприятных воздействий в условиях хранения на показатели надежности проводится ряд специальных мероприятий, направленных на обеспечение надежности (сохраняемости) объектов.
Процессы, вызывающие изменения параметров и характеристик элементов, в значительной степени зависят от внешних условий и режимов работы: окружающей среды, влажности, давления, состава окружающей газовой среды, механических нагрузок, рассеваемой мощности, вида электрической нагрузки, длительности и периодичности работы и других факторов. Характер влияния ряда внешних воздействий на объекты (полупроводниковые элементы) приведены в таблицах 2.2 и 6.1.
Во всех случаях окружающая температура и рассеваемая мощность в наибольшей степени ускоряет процесс изменения параметров, вызывающих неисправности и отказы. Сильная зависимость параметров объекта от температуры является принципиальной особенностью
Таблица 6.1. Влияние некоторых внешних воздействий на полупроводниковые приборы.
|
Вид внешнего воздействия |
Основные вызываемые или ускоряемые процессы |
Типичные дефекты |
|
Повышенная температура |
Высыхание защитных покрытий и деформация их Выделение газов Расплавление Растрескивание кристаллов Миграция захваченных примесей, влаги и газов Ионизация примесей Изменение электрических характеристик Увеличение размеров
|
Снижение предельно допустимых напряжений (пробой переходов) Ухудшение электрических характеристик Потеря герметичности Обрывы и короткие замыкания |
|
Пониженная температура |
Конденсация влаги Растрескивание кристаллов Изменение электрических характеристик Сокращение размеров
|
Пробой переходов Ухудшение электрических характеристик Потеря герметичности Обрывы и короткие замыкания |
|
Повышенная относительная влажность |
Адсорбция и абсорбция влаги Химические реакции с влагой Электролиз Коррозия |
Ухудшение электрических характеристик Появление нестабильности Коррозия выводов и корпуса Повреждение лакокрасочных покрытий
|
|
Резкие неоднократные изменения температуры |
Механические напряжения в местах спая Растрескивание кристаллов Растрескивание и деформация покрытий Изменение размеров |
Потеря герметичности Обрывы и короткие замыкания Ухудшение электрических характеристик |
|
Пониженное давление |
Ухудшение теплоотдачи Уменьшение пробивного напряжения |
Перегрев Наружный пробой между выводами или между выводами и корпусом |
|
Механические воздействия (вибрация, удары, постоянные ускорения) |
Механические напряжения Усталость |
Обрывы и короткие замыкания Потеря герметичности |
принципиальной особенностью полупроводниковых приборов, связанной с физическими свойствами полупроводников. Процесс, протекающий на поверхности кристалла проводника, оказывает определяющее влияние на величину электрических параметров приборов. Их стабильность, дрейф во времени определяется изменениями температуры (табл. 2.2).
Оксидные пленки на германии и кремнии, будучи в обычными условиях пористыми, способны адсорбировать атомы и ионы различных веществ из окружающей атмосферы. Адсорбированная влага является одним из основных факторов, определяющая нестабильность на поверхности полупроводников [5,14,23].
Ниже приводятся распределения отказавших логических интегральных схем в процентах в зависимости от причин, вызвавших отказ [6,23]:
|
Дефекты узла крепления проводников…………………… |
21,5 |
|
Дефекты травления………………………………………… |
17.2 |
|
Неаккуратная транспортировка и обращение……………. |
12.9 |
|
Дефекты герметизации…………………………………….. |
17.2 |
|
Растрескивание керамического корпуса………………….. |
12.9 |
|
Дефекты крепления кристалла к корпусу………………… |
8.3 |
|
Некачественное лужение выводов………………………... |
4.3 |
|
Прочие дефекты……………………………………………. |
6.4 |
|
|
|
Опыт хранения различных объектов и материальных средств показывает, что минимальное воздействие разрушающих факторов окружающей среды обеспечивается при следующих ее параметрах [2,23]:
- неизменной относительной влажности воздуха 10-30%;
- постоянной положительной температуре воздуха 5-10%;
- отсутствием в воздухе вредных примесей;
- отсутствием в значительной циркуляции воздуха и воздействия прямых солнечных лучей;
- достаточной защищенностью средств от воздействия электромагнитного и радиационного излучения;
- отсутствием в хранилищах насекомых, грызунов и плесени.
Обеспечение оптимальных условий хранения для самых разных объектов требует создания специального оборудования, специально оборудованных хранилищ, ангаров, парков и т.д., снабженных системой кондиционирования воздуха или климат-контроля. Это, естественно, связано с большими экономическими затратами. В общем случае хранение должно обеспечить минимальный расход технических ресурсов объектов при заданных ограничениях на стоимость хранения.