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ⓘ Analisi dei guasti




Analisi dei guasti
                                     

ⓘ Analisi dei guasti

L analisi dei guasti è il processo di raccolta ed analisi dei dati per determinare le cause di un guasto e per impedirne la ricorrenza. È unimportante disciplina in molti settori dellindustria manifatturiera, come ad esempio lindustria elettronica, nella quale è uno strumento essenziale usato nello sviluppo di nuovi prodotti e per il miglioramento dei prodotti esistenti. Si basa sulla raccolta delle componenti guastate per un esame successivo alla causa o alle cause di guasto, usando una serie di metodi, tra i quali la microscopia e la spettroscopia. I controlli non distruttivi presentano il vantaggio di non alterare i prodotti guasti durante le analisi, per cui gli esami iniziano sempre usando questi metodi, in modo da non influenzare le analisi successive.

Il termine "analisi dei guasti" si applica anche ad altri campi, come il business management e la strategia militare.

                                     

1. Indagine giudiziaria

Il punto di partenza di unanalisi dei guasti è unindagine giudiziaria sul processo o prodotto, in base al guasto occorso. Tale inchiesta può essere condotta usando metodi analitici scientifici quali misure elettriche e meccaniche o attraverso un approccio speculativo quando non sono disponibili dei dati, ma è necessario comunque intraprendere unazione. Un esempio di approccio speculativo è lanalisi dei disastri aerei, nei quali in genere le prove sono in gran parte andate distrutte, ma allo stesso tempo è importante ricostruire la dinamica dellincidente. In tali casi, una o più delle possibili teorie vengono implementate, finché non sono disponibili informazioni addizionali.

Prima di iniziare un approccio speculativo, anzitutto vengono applicati i principi dellanalisi scientifica nei limiti del possibile, sfruttando gli indizi le informazioni disponibili, e solo in un secondo tempo le informazioni mancanti sono integrate da un approccio speculativo in modo da formare un modello o unipotesi.

Durante lanalisi dei guasti talvolta si usa il termine No Fault Found NFF per indicare una situazione nella quale una modalità di guasto, dichiarata in origine, non può essere replicata dal tecnico che conduce lindagine, quindi il potenziale difetto non può essere corretto. LNFF può essere attribuito a ossidazione, connessioni difettose di componenti elettrici, corto circuiti o interruzioni temporanee nei circuiti, errori software bug, fattori ambientali temporanei, ma anche ad un errore delloperatore. Un gran numero di dispositivi che sono dichiarati NFF durante la prima sessione di ricerca guasti spesso ritornano al laboratorio analisi guasti con gli stessi sintomi NFF, o con una modalità di guasto permanente.

                                     

2. Metodi di analisi

Lanalisi dei guasti di molti prodotti diversi implica luso dei seguenti apparati e tecniche.

Analisi spettroscopica

  • Linea di trasmissione TLPS
  • Spettroscopia Auger
  • Spettroscopia dei transitori di livello profondo DLTS

Analisi delle superfici

  • Ispezione delle superfici con liquido penetrante colorato

Sondaggio dei semiconduttori

  • Sonda a fascio di elettroni
  • Sonda di emissione fotonica
  • Stazione a sonda meccanica
  • Sonda di tensione a laser

Tecniche di localizzazione dei guasti su base Software

  • Navigazione CAD
  • Generazione di programmi di prova automatici ATPG
                                     

2.1. Metodi di analisi Microscopi

  • Microscopio stereoscopico
  • Microscopio a raggi X
  • Microscopio allinfrarosso
  • Microscopio a dispositivo SQUID a scansione
  • Microscopio ottico
  • Microscopio acustico a scansione SAM
  • Microscopio a interazione atomica
                                     

2.2. Metodi di analisi Analisi delle superfici

  • Ispezione delle superfici con liquido penetrante colorato
                                     

2.3. Metodi di analisi Microscopia a microscopio elettronico

  • Microscopio elettronico a scansione SEM
  • Diffrazione da retrodiffusione elettronica EBSD
  • Spettroscopia EDX
  • Alterazione della tensione indotta da cariche CIVA in SEM
  • Corrente indotta da fascio elettronico EBIC in SEM
  • Analisi dei guasti con microscopia TEM
                                     

2.4. Metodi di analisi Microscopia a iniezione segnali laser LSIM

  • Modificazione di dispositivi coadiuvata al laser
  • Variazioni di tensione indotte dalla luce LIVA
  • Corrente indotta da fascio ottico OBIC
  • Stimolazione ottica di portatori.
  • Stimolazione laser termica TLS
  • Variazione di resistenza indotta da fascio ottico OBIRCH
  • Raffigurazione delleffetto Seebeck SEI
  • Variazione di tensione per induzione termica TIVA
  • Variazione di tensione indotta esternamente XIVA
                                     

2.5. Metodi di analisi Sondaggio dei semiconduttori

  • Sonda a fascio di elettroni
  • Sonda di emissione fotonica
  • Stazione a sonda meccanica
  • Sonda di tensione a laser
                                     

2.6. Metodi di analisi Tecniche di localizzazione dei guasti su base Software

  • Navigazione CAD
  • Generazione di programmi di prova automatici ATPG