可靠性知识电路板级可靠性设计分析专业知识

Posted 2021-04-02 可靠性知识

电子产品可靠性设计离不开降额设计和热设计，今天本文分享针对电路板级的可靠性设计经验总结，供学习交流。

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首先了解一下基础知识

降额设计(Derating)是使零部件的使用应力低于其额定应力的一种设计方法。

降额设计可以通过降低零件承受的应力或提高零件的强度的办法来实现。工程经验证明，大多数机械零件在低于额定承载应力条件下工作时，其故障率较低，可靠性较高。

在电子产品降额设计中，“降”得越多，要选用的元器件在性能就应该越好，成本也就越高，所以在降额设计过程中，要综合考虑。并不所有的电子产品都可以“降额”，在实现设计过程时，应该注意：

1、不应将标准所推荐的降额量值绝对化，应该根据产品的特殊性适当调整；

2、应注意到，有些元器件参数不能降额；

3、对于电子元器件，其应用应力越降低越能提高其使用可靠性，但却不尽然。如聚苯乙烯电容器，降额太大易产生低电平失效；

4、为了降低元器件的失效率，提高设备可靠性而大幅值降低其应用应力，按其功能往往需要增加元器件数量和接点，反而降低了设备可靠性；

5、对器件进行降额应用时，不能将所承受的各种应力孤立看待，应进行综合权衡；

6、不能用降额补偿的方法解决低质量元器件的使用问题，低质量产品要慎重使用。

热设计的基本问题

电子设备的有效输出功率比所需的输入功率小得多，而这部分多余的功率则转化为热而耗散掉。

随着电子技术的发展，电子元器件和设备日趋小型化，使得设备的体积功率密度大大增加。

提供一条低热阻通路，保证热量顺利传递出去。

热设计三个常用措施：降耗、导热、布局。降耗是不让热量产生；导热是把热量导走不产生影响；布局是热也没散掉但通过措施隔离热敏感器件。

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