PCB设计：提高PCB设备可靠性的措施

PCB 设计：提高PCB设备可靠性的措施

提高PCB设备可靠性的技术措施：方案选择、电路设计、电路板设计、结构设计、元器件选择、制造工艺等，具体措施如下：

(1) 简化方案设计。

方案设计时，在保证设备满足技术和性能指标的前提下，尽可能简化设计，简化电路和结构设计，使各个部件成为最简单的设计。当今流行的模块化设计方法是提高设备可靠性的有效措施。块功能比较单一，系统由模块组成，可以降低设计的复杂度，规范设计。国内外大量事实已经证明了这一点，产品设计应采用模块化设计方法。

（2）提高集成度。

选用功能强、集成度高的各种大规模、超大规模集成电路，尽量减少元器件数量。组件越少，潜在危险就越少。这样，不仅可以提高设备的可靠性，而且。可以缩短研发周期。

(3) 采用模块和标准件。

模块和标准件是经过大量测试和广泛使用证明具有高可靠性的产品，因此可以充分消除设备缺陷和隐患，也方便出现问题后的更换和维修。采用模块和标准化产品，不仅可以有效提高设备的可靠性，而且可以大大缩短开发周期，为设备的快速改造和组装提供极其有利的条件。

PCB design

(4)选用优质器件。

零部件是设备的基础部件，其质量的好坏将直接影响设备的可靠性。军用通信设备尽量采用工业级以上，最好是军品，并在运行前经过严格的老化筛选，消除早期失效器件。

(5)降额设计。

降额设计是指当元件工作在低于其额定应力的条件下时，降低元件故障率的有效方法。因此，设计在保证技术性能指标的前提下，采用对元件的工作电压范围、温度特性、电气特性参数等进行降额的方法，以降低元件在各种应力条件下的故障率。

对于不同的元件，降额设计要考虑的因素是不同的：有的是电压范围，有的是电流大小，有的是温度，有的是频率，有的是振动等。一般来说，电容器的耐压、频率和温度特性电阻的功率，电感的电流和频率特性，二极管、三极管、晶闸管、运算放大器、驱动器、门电路等器件的结电流、结温度或扇出系数，功率开关和主电路的电压/电流和温度电阻电源电缆、信号电缆的频率特性、散热器、连接器模块电源等设备的使用需要降额设计。

(6)充分利用软件资源。

由于软件编程的灵活性，设计时应充分利用软件资源。目前软件的调试方法和工具比较多，可以很容易地定位故障和设计问题，解决周期也比较短。充分利用软件资源是提高可靠性的重要方法。

(7)结构可靠，技术成熟先进。

在电路和结构设计中，应尽可能减少连接器和金属化孔的数量。电路元件和芯片尽可能直接焊接在印制板上。应选择表面贴装器件并采用表面贴装技术，避免接触不良，保证设备的可靠性。

(8)电磁兼容设计。

设备在工作时，会受到多种电磁场的干扰，既有自然的，也有人为的。对于军事装备来说尤其如此。在现代高科技对日电子战中，一个非常重要的技术手段就是局部发射高能电磁波，破坏对方设备中的部件，从而使设备工作失灵。因此，应采取有效的屏蔽、滤波等抗干扰措施，防止噪声、干扰电磁场对设备的干扰，保证设备的可靠运行。

(9)热设计。

温度过高是降低设备性能和可靠性的重要因素之一。因此，应采取热保护措施，控制和降低设备运行过程中的温升，保证良好的散热，提高设备的热可靠性。

温度过低还会降低设备的性能和可靠性。当环境温度过低时，某些部件无法正常工作。因此，在低温环境下使用的设备也应进行低温测试。设计时必须考虑设备的温度条件和环境。

(10) 防振冲击设计。

设备在使用和运输过程中会受到各种振动和冲击，影响其可靠性。因此，应提高设备的机械强度和刚度，并采取减振和缓冲措施，增强设备抵抗振动和冲击的能力，提高设备的可靠性。

(11)应采用故障指示装置。