提高PCB設備可靠性的技術方案分析

提高PCB設備可靠性的技術措施：方案選擇、電路設計、電路板設計、結構設計、元器件選用、制作工藝等多方面著手，具體措施如下：
　?。?）簡化方案設計。
　　方案設計時，在確保設備滿足技術、性能指標的前提下，應盡量簡化設計，簡化電路和結構設計，使每個部件都成為最簡設計。當今世界流行的模塊化設計方法是提高設備可靠性的有效措施。塊功能相對單一，系統(tǒng)由模塊組成，可以減少設計的復雜性，將設計標準化、規(guī)范化。國內外大量事實已證明了這一點，產品設計應采用模塊化設計方法。
　　（2）采用模塊和標準部件。
　　模塊和標準部件是經過大量試驗和廣泛使用后證明為高可靠性的產品，因而能充分消除設備的缺陷和隱患，也為出現問題之后的更換和修理帶來了方便。采用模塊和標準化產品不僅能有效地提高設備的可靠性，而且能大大縮短研制周期，為設備的迅速改型與列裝提供極有利的條件。
　?。?）提高集成度。
　　選用各種功能強、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量。元器件越少，產生隱患的點也越少。這樣，不僅能提高設備的可靠性，而且。能縮短研制、開發(fā)周期。
　?。?）降額設計。
　　降額設計是指元器件在低于其額定應力的條件下工作，是降低元器件失效率的有效方法，因此，設汁時在確保技術性能指標的前提下，對元器件的工作電壓范圍、溫度特性、電特性參數等都采取降額使用的方法，從而降低元器件在各種應力條件下的失效率。
　　降額設計，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，有的是振動等等。一般情況下，對電容的耐壓、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、運算放大器、驅動器、門電路等器件的結電流、結溫或扇出系數，電源的開關和主供電源線纜的耐電壓/電流和耐溫性能，信號線纜的頻率特性，還有散熱器、接插件、模塊電源等器件的使用，要求進行降額設計。
　?。?）選擇優(yōu)質器件。
　　元器件是設備的基本組成單元，其質量的好壞將直接影響到設備的可靠性。軍用通信設備應盡量采用工業(yè)級以上產品，最好是軍品，并在上機前嚴格進行老化篩選，剔除早期失效器件。
　?。?）充分利用軟件資源。
　　由于軟件編程的靈活性，在設計中應充分利用軟件資源。目前軟件的調試手段和工具相對較多，對故障和設計問題容易定位，解決周期相對較短。充分利用軟件資源是提高可靠性的一個重要方法。
　?。?）結構可靠、工藝成熟、先進。
　　電路、結構設計中，應盡量減少接插件、金屬化孔的數量，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，以避免接觸不良，確保設備的可靠性。
　?。?）熱設計。
　　過高的溫度是引起設備性能和可靠性降低的重要因素之一，為此應采取熱防護措施控制和降低設備工作時的溫升，保證設定良好的散熱，提高設備的熱可靠性。
　　過低的溫度，也會引起設備性能和可靠性降低，有的元器件在環(huán)境溫度太低時不能正常工作。所以在低溫環(huán)境中使用的設備，也要進行低溫測試。在設計時必須考慮設備工作的溫度條件和環(huán)境。
　?。?）電磁兼容性設計。
　　設備工作時會受到許多電磁場的干擾，有自然的也有人為的。軍用設備更是如此，現代高科技電子對抗戰(zhàn)中，一個很重要的技術手段就是局部發(fā)射高能量的電磁波，以破壞對方設備中的元器件，從而使設備工作失靈。為此應采取有效的屏蔽、濾波等防干擾措施以防止噪聲、干擾電磁場對設備的干擾，確保設備工作可靠。
　　（10）抗振沖設計。
　　設備在使用、運輸過程中會受到各種各樣振動、沖擊的影響，從而影響其可靠性，為此應提高設備的機械強度和剛度，并采取減振緩沖措施，以加強設備抗振動、沖擊的能力，提高設備的可靠性。