1、加強(qiáng)產(chǎn)品的發(fā)貨前的實(shí)驗(yàn)與測試，利用浴缸曲線，讓故障不要發(fā)生在客戶那里。
浴缸曲線：
用于描述半導(dǎo)體產(chǎn)品隨時間變化的瞬時故障率的通用曲線。也就是說，一個電子設(shè)備，他的出故障的概率，在不同的時間段是不同的。
“浴缸曲線”代表了半導(dǎo)體產(chǎn)品壽命的三個主要階段：
早期失效期：此階段的特點(diǎn)是初始故障率相對較高，然后迅速下降。此特性并非在所有產(chǎn)品中都表現(xiàn)顯著。此階段的故障率通常按“每百萬缺陷數(shù)” (dppm) 進(jìn)行衡量。
偶然失效期，穩(wěn)定狀態(tài)階段：此階段具有相對恒定的故障率，在器件的使用壽命期間保持穩(wěn)定。按“FIT”單位或“故障間隔平均時間” (MTBF) 小時數(shù)描述此故障率。
損耗失效期：此階段代表內(nèi)在損耗機(jī)制開始居主導(dǎo)地位的點(diǎn)，故障率開始呈指數(shù)上升。產(chǎn)品壽命通常定義為從初始生產(chǎn)至損耗開始的時間。
電子產(chǎn)品一般工作在偶然失效期
早期失效期，這時我們購買的電子設(shè)備基本還在三包階段，或者在免費(fèi)質(zhì)保階段。這個階段，如果產(chǎn)品發(fā)生故障，廠家是需要負(fù)責(zé)免費(fèi)退換、維修的。
一旦產(chǎn)品過了質(zhì)保期，基本就進(jìn)入了“偶然失效期”，這個階段產(chǎn)品發(fā)生故障的概率進(jìn)入比較低的階段。那么這個階段，產(chǎn)品一般在穩(wěn)定使用，也不會出現(xiàn)搬運(yùn)，高低溫（室內(nèi)設(shè)備）的考驗(yàn)。通過下圖，可以看出，電子設(shè)備的故障由于環(huán)境應(yīng)力的因素比重。
而我們購買的電子設(shè)備，在運(yùn)到家里之后，安裝后正常使用，環(huán)境的考驗(yàn)沒有那么嚴(yán)酷了。所以設(shè)備由于“環(huán)境應(yīng)力損壞”的概率也進(jìn)一步變低；這也是我們?yōu)槭裁礀|西用了之后，要么很快就壞了，要么一兩年都不壞，用久了才容易損壞。
這個曲線跟人類的生命力曲線也是一樣的，中青年人不容易生病，生命力也旺盛，但是小孩和老人相對比較脆弱。
所以保險公司為老人上保險，會收很多的保費(fèi)。
電器經(jīng)銷商，為電器出了質(zhì)保后的一兩年進(jìn)行延保，如同給這個電器的中青年購買保險。
對于家用電器，或者數(shù)碼產(chǎn)品，其損壞并不會造成很嚴(yán)重的后果。但是通信設(shè)備，交通設(shè)備，航空航天的可靠性就不會要求這么低。所以一般會在廠家內(nèi)部進(jìn)行各種試驗(yàn)，讓設(shè)備度過“早期失效期”，再出廠銷售。
2、運(yùn)用提高電路可靠性設(shè)計(jì)方法
電路可靠性設(shè)計(jì)方法包括降額設(shè)計(jì)（降額參數(shù)和降額因子）、熱設(shè)計(jì)（熱設(shè)計(jì)計(jì)算、熱設(shè)計(jì)測試、熱器件選型）、電路安全性設(shè)計(jì)規(guī)范、EMC設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)（布局布線、接地、阻抗匹配、加工工藝）、可用性設(shè)計(jì)（可用性要素、用戶操作分析、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則）、可維修性設(shè)計(jì)（可維修性等級、評估內(nèi)容、設(shè)計(jì)方法）電路可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范的一個核心思想是監(jiān)控過程，而不是監(jiān)控結(jié)果。比如熱設(shè)計(jì)，按照熱功率密度、熱流密度的計(jì)算確定下來的散熱方法，您就不必?fù)?dān)心散熱不夠了；按照熱阻和結(jié)溫的計(jì)算方法，選定了風(fēng)扇和散熱片，只要有足夠的余量。
2.1 降額設(shè)計(jì)
所謂降額設(shè)計(jì),就是使元器件運(yùn)用于比額定值低的應(yīng)力狀態(tài)的一種設(shè)計(jì)技術(shù)。為了提高元器件的使用可靠性以及延長產(chǎn)品的壽命,必須有意識地降低施加在器件上的工作應(yīng)力（如：電、熱、機(jī)械應(yīng)力等）,降額的條件及降額的量值必須綜合確定,以保證電路既能可靠地工作,又能保持其所需的性能。降額的措施也隨元器件類型的不同而有不同的規(guī)定,如電阻降額是降低其使用功率與額定功率之比;電容降額是使工作電壓低于額定電壓;半導(dǎo)體分立器件降額是使功耗低于額定值;接觸元件則必須降低張力、扭力、溫度和降低其它與特殊應(yīng)用有關(guān)的限制。
電子元器件的降額,通常有一個最佳的降額范圍,在這個范圍內(nèi),元器件的工作應(yīng)力的變化對其失效率有顯著的影響,設(shè)計(jì)也易于實(shí)施,而且不需要設(shè)備的重量、體積、成本方面付出太大的代價。因此,應(yīng)根據(jù)元器件的具體應(yīng)用情況來確定適當(dāng)?shù)慕殿~水平。因?yàn)槿艚殿~不夠則元器件的失效率會比較大,不能達(dá)到可靠性要求;反之,降額過度,將使設(shè)備的設(shè)計(jì)發(fā)生困難,并將在設(shè)備的重量、體積、成本方面付出較大的代價,還可能使元器件數(shù)量產(chǎn)生不必要的增加,這樣反而會使設(shè)備可靠性下降。
2.2 熱設(shè)計(jì)
由于現(xiàn)代電子設(shè)備所用的電子元器件的密度越來越高,這將使元器件之間通過傳導(dǎo)、輻射和對流產(chǎn)生熱耦合。因此,熱應(yīng)力已經(jīng)成為影響電子元器件失效率的一個最重要的因素。對于某些電路來說,可靠性幾乎完全取決于熱環(huán)境。所以,為了達(dá)到預(yù)期的可靠性目的,必須將元器件的溫度降低到實(shí)際可以達(dá)到的最低水平。有資料表明：環(huán)境溫度每提高10℃,元器件壽命約降低1/2。這就是有名的“10℃法則”。熱設(shè)計(jì)包括散
熱、加裝散熱器和制冷三類技術(shù),這里筆者主要談一談散熱技術(shù)。應(yīng)用中常采用的方法：
第一種是傳導(dǎo)散熱方法,可選用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料來制造傳熱元件,或減小接觸熱阻并盡量縮短傳熱路徑。
第二種是對流散熱方式,對流散熱方式有自然對流散熱和強(qiáng)迫對流散熱兩種方法。自然對流散熱應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
設(shè)計(jì)印制板和元器件時必須留出多余空間;
安排元器件時,應(yīng)注意溫度場的合理分布;
充分重視應(yīng)用煙囪撥風(fēng)原理;
加大與對流介質(zhì)的接觸面積。
強(qiáng)迫對流散熱方式可采用風(fēng)機(jī)（如計(jì)算機(jī)上的風(fēng)扇）或雙輸入口推拉方式（如帶換熱器的推拉方式）。
第三種是利用熱輻射特性方式,可以采用加大發(fā)熱體表面的粗糙度、加大輻射體周圍的環(huán)境溫差或加大輻射體表面的面積等方法。
在熱設(shè)計(jì)中,最常采用的方法是加散熱器,其目的是控制半導(dǎo)體的溫度,尤其是結(jié)溫Tj,使其低于半導(dǎo)體器件的最大結(jié)溫TjMAX,從而提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
2.3 冗余設(shè)計(jì)
冗余設(shè)計(jì)是用一臺或多臺相同單元（系統(tǒng)）構(gòu)成并聯(lián)形式,當(dāng)其中一臺發(fā)生故障時,其它單元仍能使系統(tǒng)正常工作的設(shè)計(jì)技術(shù)。冗余按特點(diǎn)分為熱冗余儲備和冷冗余儲備;按冗余程度分,有兩重冗余、三重冗余、多重冗余;安冗余范圍分,有元器件冗余、部件冗余、子系統(tǒng)冗余和系統(tǒng)冗余。這種設(shè)計(jì)技術(shù)通常應(yīng)用在比較重要,而且對安全性及經(jīng)濟(jì)性要求較高的場合,如鍋爐的控制系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)、飛行器的控制系統(tǒng)等。
2.4 電磁兼容性設(shè)計(jì)
電磁兼容性設(shè)計(jì)也就是耐環(huán)境設(shè)計(jì)。首先要明白什么是電磁兼容性問題,電磁兼容性問題可以分為兩類：一類是電子電路、設(shè)備、系統(tǒng)在工作時由于相互干擾或受到外界的干擾使其達(dá)不到預(yù)期的技術(shù)指標(biāo);另一類電磁兼容性問題就是設(shè)備雖然沒有直接受到干擾的影響,但不能通過國家的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn),如計(jì)算機(jī)設(shè)備產(chǎn)生超過電磁發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限值,或在電磁敏感度、靜電敏感度上達(dá)不到要求。為了使設(shè)備或系統(tǒng)達(dá)到電磁兼容狀態(tài),通常采用印制電路板設(shè)計(jì)、屏蔽機(jī)箱、電源線濾波、信號線濾波、接地、電纜設(shè)計(jì)等技術(shù)。印制電路板在設(shè)計(jì)布置時,應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
a、各級電路連接應(yīng)盡量縮短,盡可能減少寄生耦合,高頻電路尤其要注意;
b、高頻線路應(yīng)盡量避免平行排列導(dǎo)線以減少寄生耦合,更不能象低頻電路那樣連線扎成一束;
c、設(shè)計(jì)各級電路應(yīng)盡量按原理圖順序排列布置,避免各級電路交叉排列;
d、每級電路的元器件應(yīng)盡量靠近各級電路的晶體管和電子管,不應(yīng)分布得太遠(yuǎn),應(yīng)盡量使各級電路自成回路;
e、各級均應(yīng)采用一點(diǎn)接地或就近接地,以防止地電流回路造成干擾,應(yīng)將大電流地線和沁電流回路的地線分開設(shè)置,以防止大電流流進(jìn)公共地線產(chǎn)生較強(qiáng)的耦合干擾;
f、對于會產(chǎn)生較強(qiáng)電磁場的元件和對電磁場感應(yīng)較靈敏的元件,應(yīng)垂直布置、遠(yuǎn)離或加以屏蔽以防止和減小互感耦合;
g、處于強(qiáng)磁場中的地線不應(yīng)構(gòu)成閉合回路,以避免出現(xiàn)地環(huán)路電流而產(chǎn)生干擾;
h、電源供電線應(yīng)靠近（電源的）地線并平行排列以增加電源濾波效果。
2.5 漂移設(shè)計(jì)技術(shù)
產(chǎn)生漂移的原因主要是元器件的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值與實(shí)際數(shù)值存在公差、環(huán)境條件變化對元器件性能產(chǎn)生影響或是使用在惡劣環(huán)境而導(dǎo)致元件性能退化等因素。
如果元器件參數(shù)值發(fā)生的漂移超出其設(shè)計(jì)參數(shù)范圍,就會使設(shè)備或系統(tǒng)不能完成規(guī)定的功能。漂移設(shè)計(jì)是通過在設(shè)計(jì)階段根據(jù)線路原理寫出特性方程,然后通過收集元器件的分布參數(shù)來計(jì)算它們的漂移范圍以使漂移結(jié)果處在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)來保證設(shè)備正常使用的一種設(shè)計(jì)方法。
2.6 互連可靠性設(shè)計(jì)
由于在大部分電子產(chǎn)品中都有接插件,為了降低這些連接部分的故障率,因此有必要進(jìn)行互連可靠性設(shè)計(jì),常采用的方法有：
a、注意接插件的選型,印制電路板應(yīng)盡量采用大板或多層板,以減少接插點(diǎn)：
b、盡量減少可拔插點(diǎn),以提高其可靠性,重要部件可采用冗余設(shè)計(jì);
c、兩個插頭同時相對時,應(yīng)采用將其中一個固定,另一個浮動的方式,來保證對準(zhǔn)和拔插;
d、采用機(jī)械固定方式;
e、對于常插拔的部件,最好設(shè)計(jì)成單面走線;
f、連接空間應(yīng)選擇有序分割;
g、饋線和地線應(yīng)隱蔽安裝。
此外,在電子產(chǎn)品在可靠性設(shè)計(jì)中,有時還采用維修性設(shè)計(jì)技術(shù)、軟件可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)、機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)、故障安全設(shè)計(jì)技術(shù)以及一些新的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)等。
3、運(yùn)用DFX的設(shè)計(jì)思想，在設(shè)計(jì)過程中，全流程的關(guān)注可靠性
DFX的目的是提倡在產(chǎn)品的前期設(shè)計(jì)中考慮包括可制造性、可裝配性等相關(guān)問題。傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品開發(fā)方法通常是設(shè)計(jì)---生產(chǎn)制造---銷售各個階段串行完成。由于設(shè)計(jì)階段沒有全面考慮制造要求，加之設(shè)計(jì)人員對工藝知識的欠缺，總會造成在產(chǎn)品生產(chǎn)時出現(xiàn)這樣那樣的問題，如元器件選擇不當(dāng)、PCB設(shè)計(jì)缺陷等，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案多次修改、PCB不斷改板、生產(chǎn)多次驗(yàn)證等，使得產(chǎn)品開發(fā)周期延長、成本增加、質(zhì)量和可靠性得不到有效保證。DFX基于并行設(shè)計(jì)的思想，在產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段就綜合考慮到制造過程中的工藝要求、測試要求、組裝的合理性，同時還考慮到維修要求、售后服務(wù)要求、可靠性要求等，通過設(shè)計(jì)手段保證產(chǎn)品滿足成本、性能和質(zhì)量的要求。DFX不再把設(shè)計(jì)看成為一個孤立的任務(wù)，利用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)工具和DFX分析工具設(shè)計(jì)具有良好工程特性的產(chǎn)品。圖1所示為電子產(chǎn)品傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程與DFx設(shè)計(jì)流程的對比，通過DFx設(shè)計(jì)可以減少產(chǎn)品的更改次數(shù)、縮短產(chǎn)品上市周期、降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性，將問題解決在設(shè)計(jì)階段，而不是讓問題產(chǎn)品進(jìn)入市場后才發(fā)現(xiàn)，造成巨大的浪費(fèi)和損失！
根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，電子產(chǎn)品成本的70%是在設(shè)計(jì)階段就決定了，設(shè)計(jì)缺陷流到后端，其解決費(fèi)用會成百倍的增加，因此越來越多的公司開始關(guān)注DFx。
圖1 電子產(chǎn)品傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程與DFx設(shè)計(jì)流程的對比
4、培養(yǎng)具備可靠性設(shè)計(jì)思想和技能的工程師
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