《電子技術(shù)應(yīng)用》
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PCB設(shè)備可靠性的提高措施
摘要: (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
Abstract:
Key words :

    (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)和主供電源線纜的耐電壓/電流和耐溫性能,信號(hào)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(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,。

  提高PCB設(shè)備可靠性的技術(shù)措施:方案選擇、電路設(shè)計(jì),、電路板設(shè)計(jì),、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、元器件選用,、制作工藝等多方面著手,,具體措施如上。

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