【建議收藏】關於電路可靠性的10大誤區

2020-12-25 國際電子商情

來自電子工程專輯博主——武曄卿結合自身經驗及一些電路設計案例，發表了自己的見解。m31esmc

當一個板子發生故障，也許有人會認為是物料，或者方案本身存在設計問題。產品出現問題，有時候並不是研發的問題，其實不然 。對於司空見慣的問題，我們的主觀認知裡可能存在誤區以及盲點，而這一旦用於設計，產品可靠性堪憂。m31esmc

所以說「電路設計器件選型，先論證其不可行性，慎談可行性；電子設計比拼的不是誰的設計更好，而是誰的設計更少犯錯誤。」m31esmc

誤區1、產品故障=產品不可靠

產品出現問題，有時候並不是研發的問題，曾經有案例，面向國內中等以上發達地區的設備，因為在國內用的不錯，所以出口到了哥倫比亞，但在那裡頻頻故障，故障的原因在於中國中國大陸中等以上發達地區的海拔都比較低，所以高海拔地區，設備的氣密性受到了挑戰，設備內外壓差增大洩露率增加。m31esmc

項目立項時只考慮了低海拔，所以人家的設計是沒問題的，您老總就這樣要求的嘛，誰決策了拿這個型號出口哥倫比亞，他才是罪魁禍首，如果管研發的老總參與決策而沒提出反對意見，他簡直就是最大的罪人，畢竟銷售的高管決策不懂技術還是可以原諒的，技術副總的錯誤則是無能。產品可靠性是「規定的時間、規定的條件下，完成規定功能的能力」。讀者一定細細品味這個定義，格物致知，看看誰能格這個定義的時候能達到更多的致知。使用現場的條件常常超過了規定的條件，而這個超出很大可能是隱含的。m31esmc

誤區2、過渡過程=穩態過程

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《一條影響著產品可靠性和社會和諧的曲線》介紹很能說明此圖的內容。m31esmc

誤區3、降額很容易做到，沒啥問題

降額誰都會，如畫畫，誰都會，但不是誰都能靠畫畫生存。詳細道理可查閱本博客的文章《電子產品的降額設計》，這裡僅作一簡單總結：m31esmc

1. 同功能、但不同工藝的器件降額係數不同；m31esmc

2. 可調器件和定值器件降額係數不同；m31esmc

3. 負載不同，降額係數不同；m31esmc

4. 同規格導線在多匝和單匝應用時降額係數不同；m31esmc

5. 部分參數不可降額；m31esmc

6. 結溫降額不可遺漏m31esmc

誤區4、Ta，器件可放心使用

器件損壞為何常被稱之為「燒」？m31esmc

原因是器件失效大都是熱失效，具體注意事項有兩點，第一，器件環境溫度≠整機環境溫度，器件環境受到機箱內其他器件散熱的影響，一般器件環境溫度比整機環境溫度要高。第二，大家能回想到本次演講開頭的第三個問題，詳情查閱《器件環境溫度與負荷特性曲線的常見錯誤》m31esmc

誤區5、電子可靠性跟機械、軟體專業無關

安裝、布線、布局、噴塗的處理都會影響電氣性能m31esmc

電磁兼容、虛焊、散熱、振動噪聲、腐蝕、接地都和結構有關m31esmc

軟體的防錯、判錯、糾錯、容錯處理措施可避免機械和電子缺陷問題m31esmc

誤區6、器件很簡單，Datasheet有無無所謂

做設計時一定要拿到所有器件的Datasheet，然後閱讀其上的所有圖形圖表和參數，最後實在設計上和這些曲線建立聯繫。如下圖是二極體的V-I特性曲線，設計時需要謹慎確認該器件在我們電路中的靜態工作點。m31esmc

誤區7、可維修性跟我無關

電子產品可靠性工作的目的是什麼？是賺錢。賺錢靠什麼？開源和節流，開源難，節流易，不要總想著從材料費上省，材料費省了，維修費高了，從早死換成了晚死，早晚還是死，何必呢？莫不如早死早託生。最好的方式就是重視可維修性，省掉這部分費用。這是貨真價實的利潤。m31esmc

誤區8、製程控制不好是沒有好的工藝人員

製程控制不好不僅僅是工藝人員的問題，這是一條價值鏈的建設過程。設計工程師對器件的要求、採購工程師的廠家選擇、檢驗環節的控制內容應該設計上對器件關鍵指標的部分、檢測方法不應引入元器件的失效機理和損傷、裝配環節也不應引入損傷(波峰焊爐溫控制，手工焊接臺面的防靜電處理等)、出廠檢驗環節應該檢查器件參數漂移可能會導致產品故障的部分內容、維修環節不應引入失效。由上可以看出，出現問題哪是區區兩位工藝工程師能保證得了的。所以總結出具體的做法是建立一致性，一致性的前提是設計人員提供充分、有主次的技術信息，工藝僅僅是依據設計圖紙和設計文件來保障製造可靠性無限逼近於設計可靠性。m31esmc

誤區9、MTBF值與單臺具體機器的故障率的關係

MTBF是宏觀、統計的概念，單臺機器故障是微觀、具體的概念。客戶最喜歡問一個問題「你這個產品的MTBF值是10000小時，那我買你的這一臺是不是10000h內就不會出現問題？」這是一個關公戰秦瓊誰更厲害的概念，讓我說他倆的換算關係，您先告訴我是1km大還是1kg大？m31esmc

誤區10、加強測試就可解決可靠性問題

此問題既然能名列十大誤區之一，其定義自然是錯誤的。總結有三：m31esmc

1、 有些問題通過模擬測試實驗根本測不出來；m31esmc

2、 測試手段=工程計算+規範審查+模擬試驗+電子仿真；m31esmc

3、 通過溫度加強試驗的結果計算不出對應的低溫工作時間。m31esmc

*國際電子商情對文中陳述、觀點判斷保持中立，不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。m31esmc

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