PCB設(shè)計：提高PCB設(shè)備可靠性的措施

提高PCB設(shè)備可靠性的技術(shù)措施：方案選擇、電路設(shè)計、電路板設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、元器件選擇、制造工藝等，具體措施如下：

(1)   簡化方案設(shè)計。

方案設(shè)計時，在保證設(shè)備滿足技術(shù)和性能指標的前提下，盡可能簡化設(shè)計，簡化電路和結(jié)構(gòu)設(shè)計，使各個部件成為最簡單的設(shè)計。 當今流行的模塊化設(shè)計方法是提高設(shè)備可靠性的有效措施。 塊功能比較單一，系統(tǒng)由模塊組成，可以降低設(shè)計的復雜度，規(guī)范設(shè)計。 國內(nèi)外大量事實已經(jīng)證明了這一點，產(chǎn)品設(shè)計應采用模塊化設(shè)計方法。

（2）提高集成度。

選用功能強、集成度高的各種大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，盡量減少元器件數(shù)量。 組件越少，潛在危險就越少。 這樣，不僅可以提高設(shè)備的可靠性，而且。 可以縮短研發(fā)周期。

(3)  采用模塊和標準件。

模塊和標準件是經(jīng)過大量測試和廣泛使用證明具有高可靠性的產(chǎn)品，因此可以充分消除設(shè)備缺陷和隱患，也方便出現(xiàn)問題后的更換和維修。 采用模塊和標準化產(chǎn)品，不僅可以有效提高設(shè)備的可靠性，而且可以大大縮短開發(fā)周期，為設(shè)備的快速改造和組裝提供極其有利的條件。

(4)選用優(yōu)質(zhì)器件。

零部件是設(shè)備的基礎(chǔ)部件，其質(zhì)量的好壞將直接影響設(shè)備的可靠性。 軍用通信設(shè)備盡量采用工業(yè)級以上，最好是軍品，并在運行前經(jīng)過嚴格的老化篩選，消除早期失效器件。

(5)降額設(shè)計。

降額設(shè)計是指當元件工作在低于其額定應力的條件下時，降低元件故障率的有效方法。 因此，設(shè)計在保證技術(shù)性能指標的前提下，采用對元件的工作電壓范圍、溫度特性、電氣特性參數(shù)等進行降額的方法，以降低元件在各種應力條件下的故障率。

對于不同的元件，降額設(shè)計要考慮的因素是不同的：有的是電壓范圍，有的是電流大小，有的是溫度，有的是頻率，有的是振動等。一般來說，電容器的耐壓、頻率和溫度特性 電阻的功率，電感的電流和頻率特性，二極管、三極管、晶閘管、運算放大器、驅(qū)動器、門電路等器件的結(jié)電流、結(jié)溫度或扇出系數(shù)，功率開關(guān)和主電路的電壓/電流和溫度電阻 電源電纜、信號電纜的頻率特性、散熱器、連接器模塊電源等設(shè)備的使用需要降額設(shè)計。

(6)充分利用軟件資源。

由于軟件編程的靈活性，設(shè)計時應充分利用軟件資源。 目前軟件的調(diào)試方法和工具比較多，可以很容易地定位故障和設(shè)計問題，解決周期也比較短。 充分利用軟件資源是提高可靠性的重要方法。

(7)結(jié)構(gòu)可靠，技術(shù)成熟先進。

在電路和結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應盡可能減少連接器和金屬化孔的數(shù)量。 電路元件和芯片盡可能直接焊接在印制板上。 應選擇表面貼裝器件并采用表面貼裝技術(shù)，避免接觸不良，保證設(shè)備的可靠性。

(8)電磁兼容設(shè)計。

設(shè)備在工作時，會受到多種電磁場的干擾，既有自然的，也有人為的。 對于軍事裝備來說尤其如此。 在現(xiàn)代高科技對日電子戰(zhàn)中，一個非常重要的技術(shù)手段就是局部發(fā)射高能電磁波，破壞對方設(shè)備中的部件，從而使設(shè)備工作失靈。 因此，應采取有效的屏蔽、濾波等抗干擾措施，防止噪聲、干擾電磁場對設(shè)備的干擾，保證設(shè)備的可靠運行。

(9)熱設(shè)計。

溫度過高是降低設(shè)備性能和可靠性的重要因素之一。 因此，應采取熱保護措施，控制和降低設(shè)備運行過程中的溫升，保證良好的散熱，提高設(shè)備的熱可靠性。

溫度過低還會降低設(shè)備的性能和可靠性。 當環(huán)境溫度過低時，某些部件無法正常工作。 因此，在低溫環(huán)境下使用的設(shè)備也應進行低溫測試。 設(shè)計時必須考慮設(shè)備的溫度條件和環(huán)境。

(10) 防振沖擊設(shè)計。

設(shè)備在使用和運輸過程中會受到各種振動和沖擊，影響其可靠性。 因此，應提高設(shè)備的機械強度和剛度，并采取減振和緩沖措施，增強設(shè)備抵抗振動和沖擊的能力，提高設(shè)備的可靠性。

(11)應采用故障指示裝置。

設(shè)計了故障檢測電路和故障報警裝置，可以及時發(fā)現(xiàn)故障，從而縮短設(shè)備排除故障的時間。

(12)操作、維護方便。

設(shè)備中的操作和維護功能是保證設(shè)備可靠性的主要因素之一。 設(shè)計時盡量采用插接式、模塊式，采用模塊化、標準化、快拆式結(jié)構(gòu)，方便操作和維護。 事實證明，設(shè)備的模塊化結(jié)構(gòu)可以大大簡化操作，方便維護。