设计可靠性:减轻失败的PCB设计
关键的外卖
学习什么是可靠性设计。
探索设计PCB设计的可靠性问题。
找出概率可靠性设计有助于创建健壮的和具有成本效益的多氯联苯。
设计可靠性实践确保PCB的鲁棒性
硬件工程师们最好的意图,当他们提出一个新的PCB项目。然而,事情并不总是顺利在PCB设计过程中,无论多么善意的一名工程师。如果工程师未能实现可靠性最佳实践在设计过程中,设计PCB可能产生意料之外的问题。在本文中,我们将探讨一些可靠性设计的最佳实践减少失败和确保稳健设计。
可靠性设计是什么?
设计可靠性或DfR是一个概念,这吸引了硬件设计师近年来。它包括实践、工具和指导方针帮助硬件设计者产生健壮和可靠的多氯联苯。电子产品公司采用可靠性设计原则,以减少产品缺陷和昂贵的回报。
DfR概念的出现之前,可靠性是经常被视为可有可无的原理图和PCB布局的创建。DfR集成可靠性考虑到PCB设计生命周期的每个阶段。例如,设计师必须考虑到耐久性PCB组件之前确认它们的用法。应用DfR也意味着执行模拟来确定可能的热热点在PCB布局。
接下来,等看看几个因素影响PCB可靠性。
影响可靠性的关键因素
考虑为一个可靠的电子产品组件公差
这听起来具有讽刺意味,但建立可靠的多氯联苯,设计师需要一个悲观的方法。而工程师希望他们多氯联苯去年通过产品生命周期,他们必须现实地看待现实生活中可能出现的潜在问题。作为一个经验法则,一个令人满意的性能在测试环境中多氯联苯部署时并不能保证可靠性。
这里有几个因素可能影响PCB可靠性(这个列表决不是详尽的):
组件选择
一些组件的需求考虑的宽容,操作温度,和寄生阻抗会介绍PCB。例如,使用1%的电阻电流检测电路,电阻有5%或10%的宽容可能导致高偏差的读数。
功率输出网络
PCB一样可靠其功率输出网络的完整性。较低的电压范围意味着很少有宽容的空间电压水平。电源的微小波动可能导致微控制器使电灯暗淡。一个不稳定的生产也可能导致半导体集成电路行为不定。
热管理
所有多氯联苯产生一定程度的热量。问题是,有多少热量消散,这些热量是否有效地释放到周围环境。电子产品的小型化和紧凑的外壳,热管理比以往任何时候都更重要的措施来防止热点,影响电子产品的性能。
考虑到这些因素,它是至关重要的,设计师实现可靠性设计原则为他们的工作。
概率可靠性设计是如何运作的吗
可以预测一个特定的PCB设计的可靠性通过使用概率建模与仿真。分配概率建模允许硬件设计人员更好地了解可能的组件或电路是失败在一个特定的时期。为此,设计师提供参数,如电压、电流、仿真算法和宽容。然后,他们概率模型的分析结果,提出了图形和图表。这有助于设计者在健壮性之间取得平衡成本在他们的设计策略。
蒙特卡罗模拟是一种常见的概率可靠性设计方法。它允许设计者在设计来预测可能的结果取决于几个随机变量。例如,设计师可以使用蒙特卡罗模拟显示电的范围值,确定电路的性能和可靠性。这是通过定义一个组件值的概率分布,绘制100000 +随机组件值,并使用这些值在一个简单的直流扫描或频率扫描。
您可以实现可靠性设计,当您使用的最佳实践PCB设计和分析软件。蒙特卡罗模拟是可用的PSpice软件模拟器OrCAD。烟分析,另一个工具来评价过分强调和可靠性在组件级别,也可以通过PSpice软件并提供比蒙特卡罗模拟提供了特异性。和,全套的分析工具从节奏是理想的实现先进的电路分析技术。您还将访问验证模型对模拟电路行为直接从制造商。
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