最近稍稍有點忙
，各處跑來跑去
，考察了一些企業的產品技術情況，比較普遍的一個現象是：研發人員無一例外的同聲譴責采購和工藝部門，對元器件控製不嚴

，致使電路板入檢合格率低、daokehuxianchanghoupinpinchumaobing。bingjuchulezhuduowenxianshilihezhuanjiafayanlaizuozhengzijidelunduan，bingxiwangwoyenengsuishengfuhejiju
，keyijiecigeixiangguanwuliaohezhizaobumenshijiayidianyali，danzuihouworangtamenshiwangle。

 

我給下的結論無一例外都是怪到了研發的頭上。並送給了研發弟兄們幾個總結性觀點：①在公司裏，研發隊伍已經足夠強勢，不必再由我添加壓垮駱駝的那最後一根稻草

；②產品的可靠性水平和研發的強勢程度成反比；③電路設計錯誤和器件應用不當占了故障的八成因素。

 

 

一個電解電容緊挨著散熱片焊接的，與電解電容相關聯的那部分電路參數容易漂，現象和結果就是機器參數不穩
；綠(lv)色(se)發(fa)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)的(de)色(se)調(tiao)不(bu)一(yi)致(zhi)，外(wai)觀(guan)看(kan)起(qi)來(lai)不(bu)美(mei)觀(guan)，發(fa)光(guang)管(guan)都(dou)有(you)個(ge)波(bo)長(chang)的(de)要(yao)求(qiu)，即(ji)使(shi)都(dou)是(shi)綠(lv)光(guang)
，波(bo)長(chang)的(de)細(xi)微(wei)差(cha)別(bie)也(ye)會(hui)導(dao)致(zhi)色(se)差(cha)，而(er)設(she)計(ji)文(wen)件(jian)上(shang)並(bing)沒(mei)對(dui)發(fa)光(guang)管(guan)的(de)波(bo)長(chang)做(zuo)出(chu)規(gui)定(ding)。

 

某塊電路工作不好
，發現將PCB板信號線的一個電感換成磁珠就好了
，於是就改了BOM 單dan，電dian路lu板ban上shang趴pa著zhe個ge磁ci珠zhu大da肆si生sheng產chan了le。常chang規gui理li解jie看kan來lai，磁ci珠zhu似si乎hu和he電dian感gan的de特te性xing是shi相xiang同tong的de
，但dan事shi實shi上shang磁ci珠zhu表biao現xian的de是shi一yi個ge隨sui頻pin率lv變bian化hua的de電dian阻zu特te性xing，是shi消xiao耗hao性xing的de
，而er電dian感gan是shi儲chu能neng特te性xing，是shi儲chu存cun性xing的de削xue峰feng填tian穀gu。即ji使shi從cong實shi際ji結jie果guo來lai看kan，似si乎hu更geng換huan器qi件jian後hou沒mei問wen題ti，但dan其qi實shi並bing沒mei有you搞gao通tong真zhen正zheng的de器qi件jian機ji理li。病bing雖sui然ran莫mo名ming其qi妙miao的de好hao了le

，但dan病bing毒du的de隱yin患huan仍reng在zai。 “宜將剩勇追窮寇，不可沽名學霸王”，毛主席教導我們，做電路要對電路和器件窮根究底。

 

還(hai)有(you)很(hen)多(duo)類(lei)似(si)的(de)問(wen)題(ti)，比(bi)如(ru)散(san)熱(re)，似(si)乎(hu)熱(re)設(she)計(ji)隻(zhi)和(he)機(ji)箱(xiang)內(nei)溫(wen)度(du)有(you)關(guan)，卻(que)忽(hu)視(shi)了(le)一(yi)個(ge)致(zhi)命(ming)的(de)問(wen)題(ti)，溫(wen)度(du)係(xi)數(shu)，即(ji)使(shi)溫(wen)度(du)不(bu)夠(gou)高(gao)到(dao)燙(tang)手(shou)的(de)地(di)步(bu)，溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao)是(shi)否(fou)會(hui)導(dao)致(zhi)溫(wen)漂(piao)
，溫(wen)漂(piao)後(hou)的(de)參(can)數(shu)值(zhi)是(shi)否(fou)會(hui)將(jiang)器(qi)件(jian)的(de)特(te)征(zheng)參(can)數(shu)推(tui)到(dao)電(dian)路(lu)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)的(de)邊(bian)緣(yuan)
？

 

比如降額
，幾乎所有工程師都說“我們降額了，基本降了50%，餘量是足夠的，這個問題肯定沒有”。namejiangeshi，suoyougaijiangedecanshudoujiangdaoleanquanfanweima
？tongyileigongnengdeqijian，huanlebutongfengzhuangxingshihuoshengchangongyideshihou，yiyangdejiangexishunengjiangchuyiyangdexiaoguolaima？zaitedingweizhi、特定電路下的器件，明確哪個特定參數該降的更大一點嗎
？

 

還有電磁兼容
、振動、可維修性
、測試等等多方麵的問題

，知己知彼，百戰不殆，在實際的考察中
，發現既不知己、也不知彼的設計太多，不知己是不知道自己不知道什麼，不知彼是不知道設計所麵對的對象的諸多參數、條件

、工藝、特性
，而恰恰是由此引出了太多的技術問題。

 

“不知年之所加，氣之盛衰
，虛實之所起，不可以為工”
，中醫上要求，不了解患者的年、氣
、虛xu實shi，就jiu不bu可ke以yi開kai藥yao下xia方fang，中zhong醫yi做zuo到dao了le
，他ta們men不bu敢gan，他ta們men的de錯cuo誤wu會hui導dao致zhi人ren命ming
，而er我wo們men為wei什shen麼me不bu了le解jie電dian路lu和he器qi件jian的de情qing況kuang下xia就jiu可ke以yi做zuo設she計ji呢ne
，難nan道dao僅jin僅jin是shi因yin為wei我wo們men的de錯cuo誤wu不bu會hui死si人ren？

 

於是，針對這個現象
，專門開發了《電路可靠性設計與元器件選型》這門培訓課程
，為一線的產品開發工程師、質量工程師、技術管理者、測試工程師等提供針對性的思維方法和具體的知識技巧。

 

那麼，這些思維方法和知識和我們的實際工作到底有何關聯呢？下麵聽我一一道來。

 

 

電子可靠性的設計原則包括：RAMS定義與評價指標、電子設備可靠性模型、係統失效率的影響要素、電子產品可靠性指標、工作環境條件的確定、係統設計與微觀設計
、過程審查與測試、設計規範與技術標準。

 

有you人ren說shuo了le
，設she計ji原yuan則ze就jiu是shi絕jue對dui正zheng確que的de廢fei話hua
，誰shui都dou會hui說shuo，誰shui都dou不bu會hui用yong。通tong俗su的de翻fan譯yi出chu來lai就jiu是shi設she計ji原yuan則ze很hen難nan和he實shi際ji設she計ji建jian立li直zhi接jie的de影ying響xiang和he聯lian係xi。

 

這一段主要是方法.論，關於技術的方法.論

，錢學森老人的偉大眾所周知吧？但他的水平和優勢是什麼？電子
、機械
、軟件
、測試、管理？都不是，是係統方法.論lun和he工gong程cheng計ji算suan。當dang我wo們men要yao決jue策ce一yi個ge電dian路lu的de器qi件jian選xuan型xing的de時shi候hou，如ru果guo有you一yi個ge基ji本ben公gong式shi，直zhi接jie告gao訴su了le我wo們men應ying該gai重zhong視shi哪na個ge指zhi標biao，器qi件jian選xuan型xing和he電dian路lu設she計ji還hai是shi一yi件jian難nan事shi嗎ma
？

 

舉個例子，一個插座電纜，上麵要通過10A的電流
，是用2根8A的導線並聯分流好呢？還是用一根14A的電纜好呢？通過可靠性模型可以輕鬆得到答案。

 

驅動一個發光管，是用三極管好呢，還是用運放好呢？

 

前(qian)段(duan)時(shi)間(jian)去(qu)青(qing)島(dao)，參(can)觀(guan)了(le)青(qing)啤(pi)的(de)啤(pi)酒(jiu)博(bo)物(wu)館(guan)，看(kan)到(dao)了(le)一(yi)個(ge)世(shi)紀(ji)前(qian)，德(de)國(guo)的(de)電(dian)機(ji)和(he)日(ri)本(ben)的(de)風(feng)扇(shan)
，世(shi)紀(ji)後(hou)的(de)今(jin)天(tian)仍(reng)然(ran)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)，令(ling)人(ren)豔(yan)羨(xian)不(bu)已(yi)。係(xi)統(tong)失(shi)效(xiao)率(lv)的(de)影(ying)響(xiang)要(yao)素(su)可(ke)以(yi)告(gao)訴(su)您(nin)這(zhe)個(ge)結(jie)果(guo)的(de)答(da)案(an)，放(fang)在(zai)今(jin)天(tian)，德(de)國(guo)、日本和我們一樣
，也造不出耐一個世紀的電機和風扇。

 

電子可靠性要想提升，應該從哪些具體問題點下手呢

？

 

這些都是係統方法.論lun和he工gong程cheng計ji算suan可ke以yi幫bang助zhu解jie決jue的de問wen題ti，錢qian老lao走zou了le
，他ta的de智zhi慧hui和he思si維wei需xu要yao有you人ren繼ji續xu傳chuan承cheng下xia去qu，我wo能neng做zuo的de是shi傳chuan播bo錢qian老lao的de思si想xiang

，希xi望wang有you更geng多duo的de人ren參can與yu進jin來lai，更geng廣guang泛fan的de理li解jie和he應ying用yong。

 

 

電路可靠性設計規範包括降額設計（降額參數和降額因子）、熱設計（熱設計計算
、熱設計測試、熱器件選型）、電路安全性設計規範、EMC設計、PCB設計（布局布線、接地、阻抗匹配、加工工藝）
、可用性設計（可用性要素、用戶操作分析、設計準則）、可維修性設計（可維修性等級、評估內容、設計方法）。

 

電dian路lu可ke靠kao性xing設she計ji規gui範fan的de一yi個ge核he心xin思si想xiang是shi監jian控kong過guo程cheng
，而er不bu是shi監jian控kong結jie果guo，舉ju個ge最zui通tong俗su的de比bi方fang是shi，設she計ji規gui範fan是shi懷huai孕yun過guo程cheng的de維wei護hu，保bao證zheng優you生sheng。這zhe些xie都dou是shi各ge前qian人ren多duo年nian經jing驗yan的de總zong結jie
，按an照zhao這zhe些xie具ju體ti的de設she計ji方fang法fa去qu做zuo了le
，產chan品pin的de可ke靠kao性xing隱yin患huan就jiu會hui被bei排pai除chu了le。

 

比如熱設計
，按照熱功率密度
、熱流密度的計算確定下來的散熱方法，您就不必擔心散熱不夠了

；按照熱阻和結溫的計算方法，選定了風扇和散熱片
，隻要有足夠的餘量，也不必擔心自己是“盲人騎瞎馬，夜半臨深池”了。

 

PCB的接地
，這個似乎最簡單又最複雜的問題，到底有沒有一種放之四海而皆準的接地思路
，讓我們隻有歡喜不再憂呢，答案是“有”。

 

可用性好像對我們沒太大影響，就好像我們去麵試一樣，影響我們麵試成敗的似乎是學曆證書、工作經驗等

，但門牙上的韭菜葉子
，會不會導致失敗？按鍵的色彩
、大小、按下去的手感和力度、鍵的形狀
、鍵的布局
，顯示的內容
、顯示的方法、顯示的角度、顯示的大小
，跟門牙的幹淨程度有何區別？對於用戶，有一個最通俗的說法：“界麵即係統”。yonghubuxiaodenamegaoshendelilunheneibugouzao
，neibudedongxizhiyaobaozhenghaoyong
，shengxiadejiushiwaiguandemeimiaole。youqishixinyonghu，waiguangengshijuedinggoumaiyufoudediyiyaosu。daxuelizhuinvsheng，doushishouxuanhaokandeba？

 

可維修性可就直接決定了金錢的花費，可維修性分三.級，現場級

、辦事處級、總部級，不同的級別，維修工具的價值、配套工具的多少、維修人員的水平

、維修人員的人數
、配件的充裕程度都是不一樣的，試想一下
，定義為“現場級”的維修等級，卻有一個需要3個人才可以搬動下來的蓋子，維修人員幾人一組搭伴出差？定義為“辦事處級”，卻需要配備頻譜儀、邏輯分析儀
、示波器等高檔儀器才可以維修，維修工具的成本將為幾何？更遑論需要配套的諸多設施如水、電
、氣

、其他設備了。

 

 

可靠性測試包括標準符合性測試
、邊緣極限條件測試
、容錯性測試、HALT測試
、破壞性測試
、隱含條件測試
、接口條件測試。

 

和諸多技術人員溝通，都想做好可靠性設計，但普遍反映兩點難題：一是缺乏經驗，二是在家裏測不出問題
，到現場就有問題。

 

缺que乏fa經jing驗yan的de問wen題ti可ke以yi通tong過guo第di二er部bu分fen的de方fang法fa解jie決jue，測ce試shi問wen題ti的de解jie決jue就jiu是shi通tong過guo本ben節jie了le。測ce試shi的de核he心xin點dian是shi測ce試shi用yong例li的de設she計ji，集ji中zhong在zai兩liang部bu分fen，一yi部bu分fen是shi盡jin量liang去qu模mo擬ni用yong戶hu現xian場chang的de最zui惡e劣lie應ying用yong條tiao件jian，一yi部bu分fen是shi針zhen對dui可ke能neng的de失shi效xiao機ji理li，人ren為wei增zeng加jia破po壞huai因yin素su，激ji發fa出chu問wen題ti，找zhao到dao薄bo弱ruo點dian並bing改gai進jin之zhi。但dan須xu注zhu意yi，很hen多duo測ce試shi是shi具ju有you一yi定ding程cheng度du破po壞huai性xing的de

，需xu要yao分fen析xi下xia，經jing曆li過guo破po壞huai性xing測ce試shi的de機ji器qi是shi絕jue不bu能neng出chu廠chang應ying用yong的de。

 

 

元器件選型包括了選型的基本原則、係列元器件的分類
、特性
、選型指標
、可靠性應用注意事項等

，包括電容、電阻、二極管三極管、接插件
、晶振
、電控光學器件（光耦
、LED）、AD/DA及運放、電控機械動作器件、能量轉換器件（開關電源
、電源變換芯片、變壓器）、數字IC、保護器件（保險絲
、磁環磁珠
、壓敏電阻、TVS管）、電源模塊等。

 

女孩子流行著一個口號，“幹得好不如嫁得好”，雖sui然ran網wang上shang正zheng反fan雙shuang方fang論lun戰zhan激ji烈lie，但dan一yi個ge事shi實shi誰shui也ye不bu能neng否fou認ren
，女nv孩hai子zi最zui後hou的de結jie局ju還hai真zhen就jiu是shi嫁jia得de好hao比bi幹gan得de好hao的de比bi例li高gao的de多duo得de多duo。幹gan得de好hao是shi電dian路lu設she計ji得de好hao，嫁jia得de好hao是shi器qi件jian選xuan型xing選xuan得de好hao。同tong樣yang是shi電dian容rong

，鉭tan電dian解jie和he鋁lv電dian解jie的de區qu別bie
、電解和瓷片的區別，線繞電阻和膜式電阻的區別，數字IC重點關注哪幾個指標，保護器件的選擇指標依據什麼，誰都知道，保鏢警衛變質可就慘了。

 

我們就象廚師，我們不管種菜，但我們炒出來的菜的味道是要受菜
、水、肥、氣候等的影響的，不然就不會出現茅台鎮的茅台
、山西的汾酒
、梅(mei)雨(yu)季(ji)節(jie)的(de)臭(chou)豆(dou)腐(fu)等(deng)專(zhuan)屬(shu)品(pin)了(le)。同(tong)理(li)，器(qi)件(jian)的(de)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)和(he)其(qi)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)所(suo)引(yin)出(chu)的(de)器(qi)件(jian)特(te)性(xing)都(dou)是(shi)需(xu)要(yao)我(wo)們(men)了(le)解(jie)並(bing)在(zai)應(ying)用(yong)中(zhong)加(jia)以(yi)規(gui)避(bi)的(de)。比(bi)如(ru)線(xian)繞(rao)電(dian)阻(zu)的(de)電(dian)感(gan)量(liang)大(da)、紙介電容的漏電流大
、電容的ESR值對電路設計的影響、瓷片電容的耐溫變率和耐震動的水平低、TVS耐浪湧電流小但反應時間快
，磁環的效果取決於材料和裝配

，耐振動差等等。

 

 

元器件失效機理和分析方法包括常見的失效機理、分析方法和工具。

 

yishangneirongquandoushiruhefangzhidianlugongzuobuzhengchanghefangzhiqijianhuai，danzhizheqianlvnanmianyishi，yidanhuaile
，qianwanbuyaojingeryuanzhi，eryinggairuhuozhibao。kaichederendouzhidao，nalizuinenglianchujiashishuiping？gaosugonglubuxing，zhiyounaoshihebulianglukuangdeshihou。shehuidefazhanjiushiyigefaxianwentijiejuewentideguocheng，chuxianwentibukepa
，danpinfanchuxiantongyileiwentishifeichangkepade。

 

器件失效的分析是基於一個基本的改進手段
，“基於失效機理的預防措施”。問題發現了，把引起問題的要素規避了，形成了規範
，大家以後設計都遵守了，問題自然不會再現了。

 

比如，ESD的防護，很多公司都在做，做的方法包括加濕，但加濕可能會帶來MSD的問題
，如果通過I/V曲線測試
，發現波峰焊載流焊後出現器件某些管腳對VCC、GND開路，那就要考慮MSD問題了
，解決辦法就是在焊接前加熱幾個小時，將潮氣散發出去。

 

比如器件燒壞了，要檢測一下是哪個管腳壞掉了，及壞掉的現象是什麼
，通過萬用表、I/V曲線圖示儀、示波器
，高級點的外協找X射she線xian透tou視shi下xia，判pan斷duan出chu失shi效xiao的de機ji理li，並bing順shun藤teng摸mo瓜gua
，找zhao到dao那na塊kuai與yu該gai管guan腳jiao關guan聯lian的de電dian路lu，分fen析xi電dian路lu和he工gong廠chang內nei的de工gong藝yi過guo程cheng
，找zhao到dao引yin起qi該gai失shi效xiao機ji理li的de點dian並bing改gai進jin之zhi。

 

 

提升可靠性的微觀管理方法很簡單
，包括了三部分：軟件工具、AAR、checklist。

 

按(an)道(dao)理(li)說(shuo)
，技(ji)術(shu)性(xing)內(nei)容(rong)不(bu)應(ying)該(gai)摻(chan)雜(za)管(guan)理(li)，但(dan)事(shi)實(shi)上(shang)管(guan)理(li)是(shi)可(ke)以(yi)促(cu)進(jin)技(ji)術(shu)的(de)

，比(bi)如(ru)，公(gong)司(si)裏(li)有(you)人(ren)已(yi)經(jing)掌(zhang)握(wo)了(le)某(mou)個(ge)知(zhi)識(shi)點(dian)，但(dan)別(bie)人(ren)不(bu)知(zhi)道(dao)他(ta)會(hui)，管(guan)理(li)上(shang)的(de)措(cuo)施(shi)可(ke)以(yi)將(jiang)他(ta)知(zhi)道(dao)的(de)激(ji)發(fa)出(chu)來(lai)，並(bing)指(zhi)導(dao)別(bie)人(ren)的(de)設(she)計(ji)實(shi)踐(jian)
，這(zhe)樣(yang)就(jiu)相(xiang)當(dang)於(yu)用(yong)非(fei)技(ji)術(shu)手(shou)段(duan)解(jie)決(jue)了(le)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti)。

 

這zhe部bu分fen的de方fang法fa主zhu要yao是shi針zhen對dui開kai展zhan可ke靠kao性xing工gong作zuo的de幾ji個ge障zhang礙ai實shi施shi的de。障zhang礙ai一yi是shi人ren容rong易yi犯fan懶lan，自zi己ji覺jiao得de差cha不bu多duo，找zhao到dao指zhi導dao性xing文wen件jian資zi料liao的de代dai價jia有you點dian大da，覺jiao得de差cha不bu多duo就jiu自zi顧gu自zi設she計ji去qu了le，軟ruan件jian工gong具ju的de作zuo用yong是shi降jiang低di技ji術shu溝gou通tong障zhang礙ai；障礙二是技術水平經驗不夠，那就開展After Action Review（行動後反思）

，將每次發生的問題的起因、現象
、改進方法等都總結出來
，並通過軟件工具共享之，我們一直在努力，每天都在提高，沒經驗又何懼，成長得快也是解決技術經驗的手段
；障礙三是一個人某一刻能想到的問題是會受限的
，讓一個高手評審某個設計，他評審時的狀態會讓他遺漏內容
，checklist比較係統，既可以用於設計師自查
，也可以用於評審專家參考，避免遺漏
，既是低水平者很好的學習材料
，又是高水平者的參考。（本文摘編自網友武曄卿博客）