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

、到(dao)客(ke)戶(hu)現(xian)場(chang)後(hou)頻(pin)頻(pin)出(chu)毛(mao)病(bing)。並(bing)舉(ju)出(chu)了(le)諸(zhu)多(duo)文(wen)獻(xian)實(shi)例(li)和(he)專(zhuan)家(jia)發(fa)言(yan)來(lai)佐(zuo)證(zheng)自(zi)己(ji)的(de)論(lun)斷(duan)，並(bing)希(xi)望(wang)我(wo)也(ye)能(neng)隨(sui)聲(sheng)附(fu)和(he)幾(ji)句(ju)，可(ke)以(yi)借(jie)此(ci)給(gei)相(xiang)關(guan)物(wu)料(liao)和(he)製(zhi)造(zao)部(bu)門(men)施(shi)加(jia)一(yi)點(dian)壓(ya)力(li)，但(dan)最(zui)後(hou)我(wo)讓(rang)他(ta)們(men)失(shi)望(wang)了(le)。

 

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。

 

haiyouhenduoleisidewenti，birusanre
，sihureshejizhihejixiangneiwenduyouguan，quehushileyigezhimingdewenti
，wenduxishu，jishiwendubugougaodaotangshoudedibu
，wendudeshenggaoshifouhuidaozhiwenpiao，wenpiaohoudecanshuzhishifouhuijiangqijiandetezhengcanshutuidaodianluzhengchanggongzuodebianyuan？

 

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”。那na麼me降jiang額e時shi，所suo有you該gai降jiang額e的de參can數shu都dou降jiang到dao了le安an全quan範fan圍wei嗎ma？同tong一yi類lei功gong能neng的de器qi件jian

，換huan了le不bu同tong封feng裝zhuang形xing式shi或huo生sheng產chan工gong藝yi的de時shi候hou，一yi樣yang的de降jiang額e係xi數shu能neng降jiang出chu一yi樣yang的de效xiao果guo來lai嗎ma？在zai特te定ding位wei置zhi、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、xushi
，jiubukeyikaiyaoxiafang，zhongyizuodaole，tamenbugan，tamendecuowuhuidaozhirenming，erwomenweishenmebulejiedianluheqijiandeqingkuangxiajiukeyizuoshejine，nandaojinjinshiyinweiwomendecuowubuhuisiren？

 

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。

 

yourenshuole，shejiyuanzejiushijueduizhengquedefeihua，shuidouhuishuo，shuidoubuhuiyong。tongsudefanyichulaijiushishejiyuanzehennanheshijishejijianlizhijiedeyingxianghelianxi。

 

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.lunhegongchengjisuan。dangwomenyaojueceyigedianludeqijianxuanxingdeshihou，ruguoyouyigejibengongshi，zhijiegaosulewomenyinggaizhongshinagezhibiao，qijianxuanxinghedianlushejihaishiyijiannanshima
？

 

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？

 

qianduanshijianquqingdao
，canguanleqingpidepijiubowuguan，kandaoleyigeshijiqian，deguodedianjiheribendefengshan，shijihoudejintianrengrannengzhengchanggongzuo，lingrenyanxianbuyi。xitongshixiaolvdeyingxiangyaosukeyigaosuninzhegejieguodedaan，fangzaijintian
，deguo、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。

 

以(yi)上(shang)內(nei)容(rong)全(quan)都(dou)是(shi)如(ru)何(he)防(fang)止(zhi)電(dian)路(lu)工(gong)作(zuo)不(bu)正(zheng)常(chang)和(he)防(fang)止(zhi)器(qi)件(jian)壞(huai)，但(dan)智(zhi)者(zhe)千(qian)慮(lv)難(nan)免(mian)一(yi)失(shi)，一(yi)旦(dan)壞(huai)了(le)
，千(qian)萬(wan)不(bu)要(yao)敬(jing)而(er)遠(yuan)之(zhi)

，而(er)應(ying)該(gai)如(ru)獲(huo)至(zhi)寶(bao)。開(kai)車(che)的(de)人(ren)都(dou)知(zhi)道(dao)

，哪(na)裏(li)最(zui)能(neng)練(lian)出(chu)駕(jia)駛(shi)水(shui)平(ping)？高(gao)速(su)公(gong)路(lu)不(bu)行(xing)
，隻(zhi)有(you)鬧(nao)市(shi)和(he)不(bu)良(liang)路(lu)況(kuang)的(de)時(shi)候(hou)。社(she)會(hui)的(de)發(fa)展(zhan)就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)發(fa)現(xian)問(wen)題(ti)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti)的(de)過(guo)程(cheng)，出(chu)現(xian)問(wen)題(ti)不(bu)可(ke)怕(pa)，但(dan)頻(pin)繁(fan)出(chu)現(xian)同(tong)一(yi)類(lei)問(wen)題(ti)是(shi)非(fei)常(chang)可(ke)怕(pa)的(de)。

 

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)。

 

zhebufendefangfazhuyaoshizhenduikaizhankekaoxinggongzuodejigezhangaishishide。zhangaiyishirenrongyifanlan，zijijiaodechabuduo，zhaodaozhidaoxingwenjianziliaodedaijiayoudianda，jiaodechabuduojiuziguzishejiqule，ruanjiangongjudezuoyongshijiangdijishugoutongzhangai
；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）