電路可靠性設(shè)計(jì)的十大誤區(qū)

電路設(shè)計(jì)不僅有很多技巧，同樣也存在很多誤區(qū)。本文將介紹電路穩(wěn)定性設(shè)計(jì)當(dāng)中的十個(gè)誤區(qū)。

誤區(qū)1：產(chǎn)品故障=產(chǎn)品不可靠

產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題，有時(shí)候并不是研發(fā)的問(wèn)題，曾經(jīng)有案例，面向國(guó)內(nèi)中等以上發(fā)達(dá)地區(qū)的設(shè)備，因?yàn)樵趪?guó)內(nèi)用的不錯(cuò)，所以出口到了哥倫比亞，但在那里頻頻故障，故障的原因在于中國(guó)大陸中等以上發(fā)達(dá)地區(qū)的海拔都比較低，所以高海拔地區(qū)，設(shè)備的氣密性受到了挑戰(zhàn)，設(shè)備內(nèi)外壓差增大泄露率增加。

項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)只考慮了低海拔，所以人家的設(shè)計(jì)是沒(méi)問(wèn)題的，您老總就這樣要求的嘛，誰(shuí)決策了拿這個(gè)型號(hào)出口哥倫比亞，他才是罪魁禍?zhǔn)?，如果管研發(fā)的老總參與決策而沒(méi)提出反對(duì)意見(jiàn)，他簡(jiǎn)直就是最大的罪人，畢竟銷售的高管決策不懂技術(shù)還是可以原諒的，技術(shù)副總的錯(cuò)誤則是無(wú)能。

產(chǎn)品可靠性是“規(guī)定的時(shí)間、規(guī)定的條件下，完成規(guī)定功能的能力”。讀者一定細(xì)細(xì)品味這個(gè)定義，格物致知，看看誰(shuí)能格這個(gè)定義的時(shí)候能達(dá)到更多的致知。使用現(xiàn)場(chǎng)的條件常常超過(guò)了規(guī)定的條件，而這個(gè)超出很大可能是隱含的。

誤區(qū)2：過(guò)渡過(guò)程=穩(wěn)態(tài)過(guò)程

《一條影響著產(chǎn)品可靠性和社會(huì)和諧的曲線》介紹很能說(shuō)明此圖的內(nèi)容。(這塊知識(shí)在自動(dòng)控制原理的時(shí)域分析中有詳細(xì)描述，感興趣的可以自行查看)

誤區(qū)3：降額很容易做到，沒(méi)啥問(wèn)題

降額誰(shuí)都會(huì)，如畫(huà)畫(huà)，誰(shuí)都會(huì)，但不是誰(shuí)都能靠畫(huà)畫(huà)生存。詳細(xì)道理可查閱本博客的文章《電子產(chǎn)品的降額設(shè)計(jì)》，這里僅作一簡(jiǎn)單總結(jié)：

1、同功能、但不同工藝的器件降額系數(shù)不同;

2、可調(diào)器件和定值器件降額系數(shù)不同;

3、負(fù)載不同，降額系數(shù)不同;

4、同規(guī)格導(dǎo)線在多匝和單匝應(yīng)用時(shí)降額系數(shù)不同;

5、部分參數(shù)不可降額;

6、結(jié)溫降額不可遺漏。

誤區(qū)4：Ta，器件可放心使用

器件損壞為何常被稱之為“燒”?原因就是器件失效大都是熱失效，具體注意事項(xiàng)有兩點(diǎn)，第一，器件環(huán)境溫度≠整機(jī)環(huán)境溫度，器件環(huán)境受到機(jī)箱內(nèi)其他器件散熱的影響，一般器件環(huán)境溫度比整機(jī)環(huán)境溫度要高。第二，大家能回想到本次演講開(kāi)頭的第三個(gè)問(wèn)題，詳情查閱《器件環(huán)境溫度與負(fù)荷特性曲線的常見(jiàn)錯(cuò)誤》。

誤區(qū)5：電子可靠性跟機(jī)械、軟件專業(yè)無(wú)關(guān)

安裝、布線、布局、噴涂的處理都會(huì)影響電氣性能;電磁兼容、虛焊、散熱、振動(dòng)噪聲、腐蝕、接地都和結(jié)構(gòu)有關(guān);軟件的防錯(cuò)、判錯(cuò)、糾錯(cuò)、容錯(cuò)處理措施可避免機(jī)械和電子缺陷問(wèn)題。

誤區(qū)6：器件很簡(jiǎn)單，Datasheet有無(wú)無(wú)所謂

做設(shè)計(jì)時(shí)一定要拿到所有器件的Datasheet，然后閱讀其上的所有圖形圖表和參數(shù)，最后實(shí)在設(shè)計(jì)上和這些曲線建立聯(lián)系。如下圖是二極管的V-I特性曲線，設(shè)計(jì)時(shí)需要謹(jǐn)慎確認(rèn)該器件在我們電路中的靜態(tài)工作點(diǎn)。

誤區(qū)7：可維修性跟我無(wú)關(guān)

電子產(chǎn)品可靠性工作的目的是什么?是賺錢。賺錢靠什么?開(kāi)源和節(jié)流，開(kāi)源難，節(jié)流易，不要總想著從材料費(fèi)上省，材料費(fèi)省了，維修費(fèi)高了，從早死換成了晚死，早晚還是死，何必呢?莫不如早死早托生。最好的方式就是重視可維修性，省掉這部分費(fèi)用。這是貨真價(jià)實(shí)的利潤(rùn)。

誤區(qū)8：制程控制不好是沒(méi)有好的工藝人員

制程控制不好不僅僅是工藝人員的問(wèn)題，這是一條價(jià)值鏈的建設(shè)過(guò)程。設(shè)計(jì)工程師對(duì)器件的要求、采購(gòu)工程師的廠家選擇、檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的控制內(nèi)容應(yīng)該設(shè)計(jì)上對(duì)器件關(guān)鍵指標(biāo)的部分、檢測(cè)方法不應(yīng)引入元器件的失效機(jī)理和損傷、裝配環(huán)節(jié)也不應(yīng)引入損傷(波峰焊爐溫控制，手工焊接臺(tái)面的防靜電處理等)、出廠檢驗(yàn)環(huán)節(jié)應(yīng)該檢查器件參數(shù)漂移可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品故障的部分內(nèi)容、維修環(huán)節(jié)不應(yīng)引入失效。

由上可以看出，出現(xiàn)問(wèn)題哪是區(qū)區(qū)兩位工藝工程師能保證得了的。所以總結(jié)出具體的做法是建立一致性，一致性的前提是設(shè)計(jì)人員提供充分、有主次的技術(shù)信息，工藝僅僅是依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)文件來(lái)保障制造可靠性無(wú)限逼近于設(shè)計(jì)可靠性。

誤區(qū)9：MTBF值與單臺(tái)具體機(jī)器的故障率的關(guān)系

MTBF是宏觀、統(tǒng)計(jì)的概念，單臺(tái)機(jī)器故障是微觀、具體的概念。客戶最喜歡問(wèn)一個(gè)問(wèn)題“你這個(gè)產(chǎn)品的MTBF值是10000小時(shí)，那我買你的這一臺(tái)是不是10000h內(nèi)就不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題?”這是一個(gè)關(guān)公戰(zhàn)秦瓊誰(shuí)更厲害的概念，讓我說(shuō)他倆的換算關(guān)系，您先告訴我是1km大還是1kg大?

誤區(qū)10：加強(qiáng)測(cè)試就可解決可靠性問(wèn)題

此問(wèn)題既然能名列十大誤區(qū)之一，其定義自然是錯(cuò)誤的?？偨Y(jié)有三：

1、 有些問(wèn)題通過(guò)模擬測(cè)試實(shí)驗(yàn)根本測(cè)不出來(lái);

2、 測(cè)試手段=工程計(jì)算+規(guī)范審查+模擬試驗(yàn)+電子仿真;

3、 通過(guò)溫度加強(qiáng)試驗(yàn)的結(jié)果計(jì)算不出對(duì)應(yīng)的低溫工作時(shí)間。