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提高PCB設備可靠性的技術(shù)措施

提高PCB設備可靠性的技術(shù)措施

運提高PCB設備可靠性的技術(shù)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(zhù)手,具體措施如下:

(1)簡(jiǎn)化方案設計

方案設計時(shí),在確保設備滿(mǎn)足技術(shù)、性能指標的前提下,應盡量簡(jiǎn)化設計,簡(jiǎn)化電路和結構設計,使每個(gè)部件都成為最簡(jiǎn)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,系統由模塊組成,可以減少設計的復雜性,將設計標準化、規范化。國內外大量事實(shí)已證明了這一點(diǎn),產(chǎn)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(jīng)過(guò)大量試驗和廣泛使用后證明為高可靠性的產(chǎn)品,因而能充分消除設備的缺陷和隱患,也為出現問(wèn)題之后的更換和修理帶來(lái)了方便。采用模塊和標準化產(chǎn)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。

(3)提高集成度

選用各種功能強、集成度高的大規模、超大規模集成電路,盡量減少元器件的數量。元器件越少,產(chǎn)生隱患的點(diǎn)也越少。這樣,不僅能提高設備的可靠性,而且。能縮短研制、開(kāi)發(fā)周期。

(4)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(shí)在確保技術(shù)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(dòng)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(dòng)器、門(mén)電路等器件的結電流、結溫或扇出系數,電源的開(kāi)關(guān)和主供電源線(xiàn)纜的耐電壓/電流和耐溫性能,信號線(xiàn)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)行降額設計。

(5)選擇優(yōu)質(zhì)器件

元器件是設備的基本組成單元,其質(zhì)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(chǎn)品,最好是軍品,并在上機前嚴格進(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(wèn)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(gè)重要方法。

(7)結構可靠、工藝成熟、先進(jìn)

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(shù),以避免接觸不良,確保設備的可靠性。

(8)熱設計

過(guò)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(shí)的溫升,保證設定良好的散熱,提高設備的熱可靠性。過(guò)低的溫度,也會(huì )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(shí)不能正常工作。所以在低溫環(huán)境中使用的設備,也要進(jìn)行低溫測試。在設計時(shí)必須考慮設備工作的溫度條件和環(huán)境。

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