如何提高pcb設(shè)備的可靠性

如何提高pcb設(shè)備的可靠性

1、簡(jiǎn)化方案設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)時(shí)，在確保設(shè)備滿(mǎn)足技術(shù)、性能指標(biāo)的前提下，應(yīng)盡量簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化電路和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使每個(gè)部件都成為最簡(jiǎn)設(shè)計(jì)。當(dāng)今世界流行的模塊化設(shè)計(jì)方法是提高設(shè)備可靠性的有效措施。塊功能相對(duì)單一，系統(tǒng)由模塊組成，可以減少設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，將設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。國(guó)內(nèi)外大量事實(shí)已證明了這一點(diǎn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)采用模塊化設(shè)計(jì)方法。

2、采用模塊和標(biāo)準(zhǔn)部件

模塊和標(biāo)準(zhǔn)部件是經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)和廣泛使用后證明為高可靠性的產(chǎn)品，因而能充分消除設(shè)備的缺陷和隱患，也為出現(xiàn)問(wèn)題之后的更換和修理帶來(lái)了方便。采用模塊和標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品不僅能有效地提高設(shè)備的可靠性，而且能大大縮短研制周期，為設(shè)備的迅速改型與列裝提供極有利的條件。

3、提高集成度

選用各種功能強(qiáng)、集成度高的大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，盡量減少元器件的數(shù)量。元器件越少，產(chǎn)生隱患的點(diǎn)也越少。這樣，不僅能提高設(shè)備的可靠性，而且。能縮短研制、開(kāi)發(fā)周期。

4、降額設(shè)計(jì)

降額設(shè)計(jì)是指元器件在低于其額定應(yīng)力的條件下工作，是降低元器件失效率的有效方法，因此，設(shè)汁時(shí)在確保技術(shù)性能指標(biāo)的前提下，對(duì)元器件的工作電壓范圍、溫度特性、電特性參數(shù)等都采取降額使用的方法，從而降低元器件在各種應(yīng)力條件下的失效率。

降額設(shè)計(jì)，不同的元器件所要考慮的因素是不一樣的：有的是電壓范圍，有的是電流大小，有的是溫度，有的是頻率，有的是振動(dòng)等等。一般情況下，對(duì)電容的耐壓、頻率、溫度特性，電阻的功率，電感的電流及頻率特性，二極管、三極管、可控硅、運(yùn)算放大器、驅(qū)動(dòng)器、門(mén)電路等器件的結(jié)電流、結(jié)溫或扇出系數(shù)，電源的開(kāi)關(guān)和主供電源線(xiàn)纜的耐電壓／電流和耐溫性能，信號(hào)線(xiàn)纜的頻率特性，還有散熱器、接插件、模塊電源等器件的使用，要求進(jìn)行降額設(shè)計(jì)。

5、選擇優(yōu)質(zhì)器件

元器件是設(shè)備的基本組成單元，其質(zhì)量的好壞將直接影響到設(shè)備的可靠性。軍用通信設(shè)備應(yīng)盡量采用工業(yè)級(jí)以上產(chǎn)品，最好是軍品，并在上機(jī)前嚴(yán)格進(jìn)行老化篩選，剔除早期失效器件。

6、充分利用軟件資源

由于軟件編程的靈活性，在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分利用軟件資源。目前軟件的調(diào)試手段和工具相對(duì)較多，對(duì)故障和設(shè)計(jì)問(wèn)題容易定位，解決周期相對(duì)較短。充分利用軟件資源是提高可靠性的一個(gè)重要方法。

7、結(jié)構(gòu)可靠、工藝成熟、先進(jìn)

電路、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量減少接插件、金屬化孔的數(shù)量，電路器件和芯片盡量采用直接在印制板上焊接的方法，選用表面貼裝器件，采用表面貼裝技術(shù)，以避免接觸不良，確保設(shè)備的可靠性。

8、熱設(shè)計(jì)

過(guò)高的溫度是引起設(shè)備性能和可靠性降低的重要因素之一，為此應(yīng)采取熱防護(hù)措施控制和降低設(shè)備工作時(shí)的溫升，保證設(shè)定良好的散熱，提高設(shè)備的熱可靠性。

過(guò)低的溫度，也會(huì)引起設(shè)備性能和可靠性降低，有的元器件在環(huán)境溫度太低時(shí)不能正常工作。所以在低溫環(huán)境中使用的設(shè)備，也要進(jìn)行低溫測(cè)試。在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮設(shè)備工作的溫度條件和環(huán)境。

9、電磁兼容性設(shè)計(jì)

設(shè)備工作時(shí)會(huì)受到許多電磁場(chǎng)的干擾，有自然的也有人為的。軍用設(shè)備更是如此，現(xiàn)代高科技電子對(duì)抗戰(zhàn)中，一個(gè)很重要的技術(shù)手段就是局部發(fā)射高能量的電磁波，以破壞對(duì)方設(shè)備中的元器件，從而使設(shè)備工作失靈。為此應(yīng)采取有效的屏蔽、濾波等防干擾措施以防止噪聲、干擾電磁場(chǎng)對(duì)設(shè)備的干擾，確保設(shè)備工作可靠。

10、抗振沖設(shè)計(jì)

設(shè)備在使用、運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)受到各種各樣振動(dòng)、沖擊的影響，從而影響其可靠性，為此應(yīng)提高設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，并采取減振緩沖措施，以加強(qiáng)設(shè)備抗振動(dòng)、沖擊的能力，提高設(shè)備的可靠性。

11、采用故障指示裝置

設(shè)計(jì)故障檢測(cè)電路及故障報(bào)警裝置，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，從而縮短設(shè)備的故障檢修時(shí)間。

12、操作簡(jiǎn)單、維修方便

設(shè)備中操作、維修的功能是保證設(shè)備可靠性的主要因素之一。設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量采用插入單元、模塊，同時(shí)采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)和快速拆卸結(jié)構(gòu)，以利于操作和維修。事實(shí)證明，設(shè)備采用模塊化結(jié)構(gòu)能大大簡(jiǎn)化操作，方便維修。