Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ausbildung Fehlersuche Elektronische Bauteile ohne sichtbare Schäden zerstören


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von Marcel S. (marcel_s219)


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Hallo ich soll zukünftig eine Ausbildung im Bereich Fehlersuche an 
Elektronischen Schaltungen übernehmen. Sie hat aktuell einen hohen 
Praxisanteil, leider ist der nicht viel wert. Die Fehler an den 
Bauteilen sind so offensichtlich, dass es reicht die Bauteile anzusehen. 
Messen muss man nichts. Ich würde gerne die Bauteile direkt auf der PCB 
zerstören möglichst so, dass man es ihnen nicht ansieht.

Was sind dafür gute Methoden?

Möchte Kondensatoren, Transistoren, Dioden, Widerstände und ICs 
zerstören.

: Verschoben durch Moderator
von Andreas H. (drbo)


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Aus meiner Erfahrung heraus würde ich sagen, dass defekte Bauteile sehr 
oft optisch auch erkennbar sind. Du könntest die Bauteile gezielt kurz 
überlasten (Verpolt betreiben oder eine zu hohe Spannung anlegen). 
Hierzu am besten ein Labornetzgerät mit Strombegrenzung verwenden und 
aufhören, bevor das Gehäuse schmilzt.
Was du natürlich auch noch machen kannst ist folgendes:

1.) Bauteile falsch bestücken. Sowohl Werte als auch Typ. Natürlich nur 
an Stellen, wo es dann auch einen Einfluss auf die Schaltung gibt.

2.) Durchkontaktierungen zerstören - ggf. vorsichtig aufbohren oder mit 
viel Strom.

3.) ICs verdreht bestücken, bei Fine-Pitch SMD auch mal kleine 
Lötbrücken einbauen, einzelnen Pins minimal hochbiegen und "gerade so" 
nicht mit anlöten.

Ich würde behaupten, dass diese Fehler bei der (Erst-) Inbetriebnahme 
von Schaltungen häufiger vorkommen als defekte Bauteile.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Marcel S. schrieb:
> Was sind dafür gute Methoden?

ESD bei ICs mit MOSFETs

Aber Mal ehrlich - wieso sollst du dafür die Ausbildung übernehmen, wenn 
du erst in einem Internetforum nachfragen musst.

: Bearbeitet durch User
von Eric (Gast)


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Marcel S. schrieb:
> Ich würde gerne die Bauteile direkt auf der PCB
> zerstören möglichst so, dass man es ihnen nicht ansieht.

Schnapsidee für Sabotage um Mitternacht - sauf weniger!

von Gerald B. (gerald_b)


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ein paar Sekunden das Board in die Mikrowelle, da ist so ziemlich ALLES 
hin

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Marcel S. schrieb:
> Was sind dafür gute Methoden?

HV Puls.
Zerstört das Bauteil in so kurzer Zeit das es sich dabei kaum erwärmt.
Transistoren, Dioden, Widerstände, ICs.

Kondensatoren sind schwieriger.
bei Kerkos währe Bruch typisch.
Mal sind die dabei offen, mal kurzgeschlossen.

Folie ist fast unzerstörbar bzw. nur durch sehr viele Durchschläge, weil 
selbstheilend, Elkos müssten man das Elektrolyt verkochen damit die 
Kapazität drastisch sinkt.

Die Zerstörung sollte aber zur Schaltung und ihrer Einsatzumgebung 
passen um realitätsnah zu sein.

von Michael O. (michael_o)


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Meine Ausbilder im Control Data Institut in Frankfurt haben das 
seinerzeit recht nett gemacht. Im "Grossrechner" gab es Steckkarten mit 
ein bis zwei Flipflops und sie hatten davon mehr als genug, die im 
realen Betrieb gestorben waren. Davon bauten sie eine oder zwei ein, 
dann gab es 15 Minuten an der oktalen Konsole, dann 30 Minuten am 
Schaltplan zum denken, dann mit dem Ausbilder zum Rechner dort musste 
man begründen welche Steckkarte man warum prüfen wollte. Etwas verduzt 
waren sie dann doch das ich einen defekt mehr gefunden hatte als sie 
eingebaut hatten, und sie danach wussten warum manches vorher etwas 
komisch lief. Noch lustiger war mein Disassembler mit dem die Lehrer 
danach das Betriebssystem untersucht haben.

MfG
Michael

von Dieterich (einermehr)


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Hallo

Andreas H. schrieb:
> 1.) Bauteile falsch bestücken. Sowohl Werte als auch Typ. Natürlich nur
> an Stellen, wo es dann auch einen Einfluss auf die Schaltung gibt.

Andreas H. schrieb:
> 3.) ICs verdreht bestücken, bei Fine-Pitch SMD auch mal kleine
> Lötbrücken einbauen, einzelnen Pins minimal hochbiegen und "gerade so"
> nicht mit anlöten.

Na ja - irgendwie nicht Praxisgerecht - solche Fehler tauchen später in 
der Praxis (und dafür sollte man lernen - nicht für den Lehrer, die 
Ausbildung an sich und die Bestätigung der Theorien) so gut wie nie auf.

Schaltungen; Bauteile (als komplette Einheiten) und Werkzeuge werden 
typischerweise in der Praxis nicht angefertigt, sondern fertig gekauft 
bzw. sind als "Blck Boxes" verbaut.

Je nach Bereich ist es wichtiger zu lernen, wie man überhaupt Defekte 
Komponenten (z.B. in Form von Steuergeräten und Protokollen, oft 
undokumentiert) sicher(!) erkennt, wie man sie an der fertigen Maschine 
findet, wie man "Fernmessungen" durchführt, wie man überhaupt mit 
Messspritzen und ähnliches an die Messpunkte herankommt (nein das ist 
nicht immer trivial), wie man das alles rein mechanisch durchführt (am 
Rahmen vor der Nase im gut ausgeleuchtete, nicht eingeengten 
"Ausbildungszentrum" ist das sehr leicht - in der echten Praxis an den 
Maschinen oder Fahrzeugen oft aber das Hauptproblem).


Wie komme "ich" dann an den Ersatz für das defekte Bauteil (Baugruppe) - 
auch da sieht es in der Praxis oft ganz anders aus als in der 
"Scheinwelt" Ausbildungszentrum (Lagerbezeichnung, Zugang zum Lager, 
Fehlware, neue Versionen, Zugangsrechte, was ist, wenn eine Fehldiagnose 
stattgefunden hat und das Ersatzteil zurück in Lager kann, usw.)?

Das sind die Probleme und Fallstricke in der Realität (eventuell je nach 
Umfeld anders gelagert - vom Prinzip, dass der Umgang damit aber einem 
nicht beigebracht wird, bleibt)

Andreas H. schrieb:
> 2.) Durchkontaktierungen zerstören - ggf. vorsichtig aufbohren oder mit
> viel Strom.

Aufbohren ist ebenfalls praxisfremd - aber zu viel Strom - ja das passt 
wenigstens etwas - wobei es mit der Reparatur später im echten Leben oft 
schlecht aussieht (mehrlagige Platinen, Arbeitsaufwand und somit kosten, 
Garantien, Vorschriften,...)

Rainer W. schrieb:
> Aber Mal ehrlich - wieso sollst du dafür die Ausbildung übernehmen, wenn
> du erst in einem Internetforum nachfragen musst.

Na ja - nicht immer ist man wirklich freiwillig "Ausbilder" und es ist 
auch sehr schwierig praxisrelevante, "echte" Fehler zu simulieren.
Da wo es sinnvoll ist, geht es oft nicht (Produktionsmaschinen, 
Fahrzeuge,...) und die fiesen Fallstricke aus der Praxis (verdeckte 
Kontakte, EMV usw. was für zufällige und kommende und gehende Fehler 
sorgt) bekommt man nicht so leicht simuliert - lose (aber neue) Klemmen 
sind langweilig und sehr schnell ohne Nachdenken überprüft.
Die Nachfrage nach "guten" Fehlern ist berechtigt.

Michael schrieb:
> Die Zerstörung sollte aber zur Schaltung und ihrer Einsatzumgebung
> passen um realitätsnah zu sein.

Das ist der Knackpunkt und die große Schwierigkeit.

"Verbrauchte" X Kondensatoren oder Elkos würde man daran erkennen, dass 
sie nachträglich eingelötet wurden (Extra für das Ausbildungsstück, in 
einem fertigen Produkt gezielt z.B. X Kondensatoren zu verbrauchen, ohne 
dass die übrige Schaltung zerstört wird, ist sehr schwierig).

Am besten wäre es auf echte Fehler zu warten und den Azubi dann dorthin 
mitzunehmen.

Aber ja:

Die Praxis spricht dagegen - die Maschine muss möglichst schnell wider 
laufen, bzw. der Service (für einen Kunden) bezahlbar bleiben usw.
Gerade im Service und Instandhaltungsbereich ist die Erfahrung und das 
gezielte vorgehen (im Betrieb) das man aber erst über Jahre oder gar 
Jahrzehnte erlernt, was einen wertvoll und hoffentlich auch gut bezahlt 
macht, aber eher weniger die eigentliche Reparatur (fiese Ecken Überkopf 
in der dunklen Ecke bei 40C und Tropfwasser mal ausgenommen) die oft 
trivial ist (Kontaktproblem, vergammelter Anschluss, kleben gebliebener 
Kontakt)...

: Bearbeitet durch User
von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Michael schrieb:
> Kondensatoren sind schwieriger.
> bei Kerkos währe Bruch typisch.
> ...
> Die Zerstörung sollte aber zur Schaltung und ihrer Einsatzumgebung
> passen um realitätsnah zu sein.

Wenn es zur Realität passt, wäre mechanischen (ggf. thermisches) 
Stressen durchaus interessant. Gebrochene Kerkos genauso wie "schlechte" 
Lötstellen die dann keinen Kontakt mehr haben, Haarrisse in Leiterbahnen 
(ggf. unter Bauteilen oder gar auf Innenlagen:-) usw.

Dieterich schrieb:
> Die Praxis spricht dagegen - die Maschine muss möglichst schnell wider
> laufen,

Bloss weil man mit einer Ersatzbaugruppe erstmal versucht die Anlage 
schnell wieder in Betrieb zu bekommen, heist da ja nicht das die defekte 
Baugruppe gleich im Müll landet. Einige sind so teuer oder auch gar 
nicht mehr beschaffbar, so dass einige Stunden Reparatur durchaus 
lohnen.

von Marcel S. (marcel_s219)


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Dieterich schrieb:
> Na ja - nicht immer ist man wirklich freiwillig "Ausbilder" und es ist
> auch sehr schwierig praxisrelevante, "echte" Fehler zu simulieren.
> Da wo es sinnvoll ist, geht es oft nicht (Produktionsmaschinen,
> Fahrzeuge,...) und die fiesen Fallstricke aus der Praxis (verdeckte
> Kontakte, EMV usw. was für zufällige und kommende und gehende Fehler
> sorgt) bekommt man nicht so leicht simuliert - lose (aber neue) Klemmen
> sind langweilig und sehr schnell ohne Nachdenken überprüft.
> Die Nachfrage nach "guten" Fehlern ist berechtigt.
>
> Michael schrieb:
>> Die Zerstörung sollte aber zur Schaltung und ihrer Einsatzumgebung
>> passen um realitätsnah zu sein.
>
> Das ist der Knackpunkt und die große Schwierigkeit.

Ja das ist nicht so einfach, praxisrelevante Fehler zu erzeugen. 
Halbleiter bekommt man mit Spannung auch im eingebauten Zustand recht 
gut kaputt. Man muss aber aufpassen, sonst beschädigt man mehr als man 
geplant hat. Einfach defekte Teile einlöten geht nicht, dass sieht man. 
Da erziehlt man keinen Lerneffekt.

Früher habe ich beruflich sehr viele Messgeräte wie Oszilloskope, 
Spectrumanslyzer, Networkanalyser, Signalgeneratoren, Netzteile und 
vieles mehr beruflich repariert. Ich arbeite in einer Firma, die viele 
Elektronische Systeme produziert. Dementsprechent werden Feldausfälle 
ständig analysiert und die Elektroniken optimiert. Das Problem ist, dass 
die erfahrenen Mitarbeiter in Rente geben und junge lernen Fehlersuche 
nicht mehr. Deshalb kümmere ich mich jetzt drum das zu ändern.

: Bearbeitet durch User
von Klaus F. (klaus27f)


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Marcel S. schrieb:
> Ja das ist nicht so einfach, praxisrelevante Fehler zu erzeugen.

Es bringt ja auch nix, "irgendwelche" Fehler zu erzeugen, welche das 
betreffende Gerät typischerweise niemals hat.
Oftmals habe konkrete Geräte eben ihre typischen Fehler.
I.d.R. sieht man (zum Glück) echte Fehler oftmals an verfärbten, 
heißgewordenen, abgebrannten oder aufgeblähten und geplatzen Bauteilen.
Bei Fehlern in Netzteil- oder Hochvoltbereich können auch etliche 
Folgefehler mit weiteren, schwerwiegenden Schäden resultieren.
Sehr übel sind auch ausgelaufene Batterien oder Akkus, das kann durchaus 
etliche Leiterbahnen wegätzen (speziell wenn Gerät lange eingelagert 
ohne Nutzung).

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