《電子技術(shù)應(yīng)用》
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電子可靠性工作的十大誤區(qū),你知道幾個(gè)?
武曄卿博客
摘要: 剛剛結(jié)束慕尼黑上海電子展的國(guó)際醫(yī)療電子創(chuàng)新論壇,為了方便參會(huì)的聽眾朋友溫故而知新,為了方便未能蒞臨論壇現(xiàn)場(chǎng)的朋友也能有所斬獲,在此發(fā)布本人在論壇上的講義、體驗(yàn)和總結(jié),以期有所啟迪和借鑒。
Abstract:
Key words :

  剛剛結(jié)束慕尼黑上海電子展的國(guó)際醫(yī)療電子創(chuàng)新論壇,為了方便參會(huì)的聽眾朋友溫故而知新,為了方便未能蒞臨論壇現(xiàn)場(chǎng)的朋友也能有所斬獲,在此發(fā)布本人在論壇上的講義、體驗(yàn)和總結(jié),以期有所啟迪和借鑒。

  9:20,會(huì)議即將開始,但仍人員寥寥無幾,作為論壇專家團(tuán)成員,頗為主辦方和演講的效果捏了一把汗,咨詢慕尼黑展覽公司負(fù)責(zé)會(huì)務(wù)的小姑娘,說一會(huì)兒就會(huì)坐滿,我與復(fù)旦大學(xué)的汪教授開玩笑,說二階階躍響應(yīng)曲線的上升過渡過程起作用了,(曲線的介紹見本博客《一條影響電子可靠性" title="電子可靠性">電子可靠性與社會(huì)和諧的曲線》),一會(huì)超調(diào)就發(fā)生了,人就超額了。果不其然,汪先生的開場(chǎng)白尚未結(jié)束,回頭望去,黑壓壓一片人頭,真的滿了。體會(huì)一:堅(jiān)持再堅(jiān)持,不到最后一分鐘,不可妄言結(jié)果,甚至最后一分鐘,都要垂死掙扎,這一點(diǎn)上,真的很佩服陳水扁。

  兄弟的演講放在了一天中的最后一講,既興奮又忐忑。我不知道主辦方這樣的安排是否有特殊的考慮,一種可能是兄弟是本場(chǎng)演講嘉賓中資歷背景最淺的一位,淺到都沒有自信心與同臺(tái)競(jìng)技的前輩交換名片,復(fù)旦大學(xué)的博導(dǎo),上市總工的老總工,外資企業(yè)的高管,怕怕。不過前輩們還是很淡定平和謙遜的,純粹是兄弟自擾之。體會(huì)二:切勿自以為是,但也切勿妄自菲薄,自以為非,以免未及出師,先自亂陣腳。

  正因?yàn)橘Y歷淺,所以兄弟的演講被排在了最后一位,這純粹是小人之心了,不過即便如此,我也并無任何的怨言,因?yàn)橛袡C(jī)會(huì)與前輩并肩前行本身就是一種被認(rèn)可。

  但也有另外一種可能,從會(huì)議心理學(xué)上說,最容易被記住的,最容易在具有最好聽眾心態(tài)和氣場(chǎng)的發(fā)言時(shí)機(jī)就是開頭和結(jié)尾,這是天時(shí)、地利、人和均佳的時(shí)機(jī)。如此來看,最后一名的演講簡(jiǎn)直就是慕尼黑展覽公司的絕大支持,如果是這種出發(fā)點(diǎn)的話,老武簡(jiǎn)直是誠(chéng)惶誠(chéng)恐了。體會(huì)三:不要凡事都看負(fù)面,多看正面。

  然后是演講的內(nèi)容:《電子可靠性的十大誤區(qū)" title="誤區(qū)">誤區(qū)》。

  這個(gè)題目本身是沒有任何技術(shù)含量的,甚至有點(diǎn)低俗,并有噱頭糊弄招攬聽眾之嫌。但開場(chǎng)提出了三個(gè)問題:

  1、草莓籽的顏色?

  2、硅二極管正向?qū)▔航凳嵌嗌俜?/p>

  3、某器件指標(biāo)Tmax=80℃,PR=1W,現(xiàn)在T=60 ℃,P=0.75W,請(qǐng)問器件能否長(zhǎng)期可靠的工作?

  各位未到現(xiàn)場(chǎng)的兄弟也可以回答一下這幾個(gè)問題,這都是我們?cè)谌粘I詈驮O(shè)計(jì)工作最常遇到的。反正各位讀者都不是在現(xiàn)場(chǎng),所以暖場(chǎng)活躍氣氛的策略措施一概從略,就直接給出答案。

   剛剛結(jié)束慕尼黑上海電子展的國(guó)際醫(yī)療電子創(chuàng)新論壇,為了方便參會(huì)的聽眾朋友溫故而知新,為了方便未能蒞臨論壇現(xiàn)場(chǎng)的朋友也能有所斬獲,在此發(fā)布本人在論壇上的講義、體驗(yàn)和總結(jié),以期有所啟迪和借鑒。

  9:20,會(huì)議即將開始,但仍人員寥寥無幾,作為論壇專家團(tuán)成員,頗為主辦方和演講的效果捏了一把汗,咨詢慕尼黑展覽公司負(fù)責(zé)會(huì)務(wù)的小姑娘,說一會(huì)兒就會(huì)坐滿,我與復(fù)旦大學(xué)的汪教授開玩笑,說二階階躍響應(yīng)曲線的上升過渡過程起作用了,(曲線的介紹見本博客《一條影響電子可靠性與社會(huì)和諧的曲線》),一會(huì)超調(diào)就發(fā)生了,人就超額了。果不其然,汪先生的開場(chǎng)白尚未結(jié)束,回頭望去,黑壓壓一片人頭,真的滿了。體會(huì)一:堅(jiān)持再堅(jiān)持,不到最后一分鐘,不可妄言結(jié)果,甚至最后一分鐘,都要垂死掙扎,這一點(diǎn)上,真的很佩服陳水扁。

  兄弟的演講放在了一天中的最后一講,既興奮又忐忑。我不知道主辦方這樣的安排是否有特殊的考慮,一種可能是兄弟是本場(chǎng)演講嘉賓中資歷背景最淺的一位,淺到都沒有自信心與同臺(tái)競(jìng)技的前輩交換名片,復(fù)旦大學(xué)的博導(dǎo),上市總工的老總工,外資企業(yè)的高管,怕怕。不過前輩們還是很淡定平和謙遜的,純粹是兄弟自擾之。體會(huì)二:切勿自以為是,但也切勿妄自菲薄,自以為非,以免未及出師,先自亂陣腳。

  正因?yàn)橘Y歷淺,所以兄弟的演講被排在了最后一位,這純粹是小人之心了,不過即便如此,我也并無任何的怨言,因?yàn)橛袡C(jī)會(huì)與前輩并肩前行本身就是一種被認(rèn)可。

  但也有另外一種可能,從會(huì)議心理學(xué)上說,最容易被記住的,最容易在具有最好聽眾心態(tài)和氣場(chǎng)的發(fā)言時(shí)機(jī)就是開頭和結(jié)尾,這是天時(shí)、地利、人和均佳的時(shí)機(jī)。如此來看,最后一名的演講簡(jiǎn)直就是慕尼黑展覽公司的絕大支持,如果是這種出發(fā)點(diǎn)的話,老武簡(jiǎn)直是誠(chéng)惶誠(chéng)恐了。體會(huì)三:不要凡事都看負(fù)面,多看正面。

  然后是演講的內(nèi)容:《電子可靠性的十大誤區(qū)》。

  這個(gè)題目本身是沒有任何技術(shù)含量的,甚至有點(diǎn)低俗,并有噱頭糊弄招攬聽眾之嫌。但開場(chǎng)提出了三個(gè)問題:

  1、草莓籽的顏色?

  2、硅二極管正向?qū)▔航凳嵌嗌俜?/p>

  3、某器件指標(biāo)Tmax=80℃,PR=1W,現(xiàn)在T=60 ℃,P=0.75W,請(qǐng)問器件能否長(zhǎng)期可靠的工作?

  各位未到現(xiàn)場(chǎng)的兄弟也可以回答一下這幾個(gè)問題,這都是我們?cè)谌粘I詈驮O(shè)計(jì)工作最常遇到的。反正各位讀者都不是在現(xiàn)場(chǎng),所以暖場(chǎng)活躍氣氛的策略措施一概從略,就直接給出答案。

     1、草莓籽的顏色是**的;

  2、硅二極管正向?qū)▔航凳嵌嗌俜?.7V,0.3V的都有,但是,您回答是多少伏都是不對(duì)的,因?yàn)槎O管的特性是一條曲線(V-I曲線,橫軸是電壓,縱軸是電流),即二極管的兩端導(dǎo)通壓降在不同的電路中,在不同的靜態(tài)工作點(diǎn)下,它不是一個(gè)定值,設(shè)計(jì)中需要根據(jù)實(shí)際工作電流狀態(tài)才能確定其壓降。

  3、某器件指標(biāo)Tmax=80℃,PR=1W,現(xiàn)在T=60 ℃,P=0.75W,請(qǐng)問器件能否長(zhǎng)期可靠的工作?答案“Yes”or“No”都可能是不對(duì)的。從表面來看,實(shí)際工作狀態(tài)都在器件額定指標(biāo)范圍內(nèi),似乎應(yīng)該是沒問題的,但實(shí)際上,任何器件都會(huì)有一條負(fù)荷特性曲線,其溫度—電流曲線(或溫度—功率曲線)其實(shí)是一個(gè)直角梯形,在高溫段,隨著溫度的升高(一般在40-50℃后),功率的降額幅度要大得多,上面器件是否可靠長(zhǎng)期工作,不可但從數(shù)字上來看,而應(yīng)該從曲線上來看。后面的十大誤區(qū)中,還有關(guān)于此問題的介紹。

  由這三個(gè)問題,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),司空見慣的經(jīng)驗(yàn)性的東西,其實(shí)我們都很多都是錯(cuò)的,而這一旦用于設(shè)計(jì),產(chǎn)品可靠性可想而知。所以說“電路設(shè)計(jì)器件選型,先論證其不可行性,慎談可行性;電子設(shè)計(jì)比拼的不是誰的設(shè)計(jì)更好,而是誰的設(shè)計(jì)更少犯錯(cuò)誤”。體會(huì)四。

  如下是講義的PPT內(nèi)容:

  誤區(qū)1、產(chǎn)品故障=產(chǎn)品不可靠

  產(chǎn)品出現(xiàn)問題,有時(shí)候并不是研發(fā)的問題,曾經(jīng)有案例,面向國(guó)內(nèi)中等以上發(fā)達(dá)地區(qū)的設(shè)備,因?yàn)樵趪?guó)內(nèi)用的不錯(cuò),所以出口到了哥倫比亞,但在那里頻頻故障,故障的原因在于中國(guó)中國(guó)大陸中等以上發(fā)達(dá)地區(qū)的海拔都比較低,所以高海拔地區(qū),設(shè)備的氣密性受到了挑戰(zhàn),設(shè)備內(nèi)外壓差增大泄露率增加。

  項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)只考慮了低海拔,所以人家的設(shè)計(jì)是沒問題的,您老總就這樣要求的嘛,誰決策了拿這個(gè)型號(hào)出口哥倫比亞,他才是罪魁禍?zhǔn)?,如果管研發(fā)的老總參與決策而沒提出反對(duì)意見,他簡(jiǎn)直就是最大的罪人,畢竟銷售的高管決策不懂技術(shù)還是可以原諒的,技術(shù)副總的錯(cuò)誤則是無能。產(chǎn)品可靠性是“規(guī)定的時(shí)間、規(guī)定的條件下,完成規(guī)定功能的能力”。讀者一定細(xì)細(xì)品味這個(gè)定義,格物致知,看看誰能格這個(gè)定義的時(shí)候能達(dá)到更多的致知。使用現(xiàn)場(chǎng)的條件常常超過了規(guī)定的條件,而這個(gè)超出很大可能是隱含的。

  誤區(qū)2、過渡過程=穩(wěn)態(tài)過程

  請(qǐng)查閱本博客文章《一條影響著產(chǎn)品可靠性和社會(huì)和諧的曲線》,或在百度上搜索此文,該文里的介紹很能說明此而圖的內(nèi)容。

  

  誤區(qū)3、降額很容易做到,沒啥問題

  降額誰都會(huì),如畫畫,誰都會(huì),但不是誰都能靠畫畫生存。詳細(xì)道理可查閱本博客的文章《電子產(chǎn)品的降額設(shè)計(jì)》,這里僅作一簡(jiǎn)單總結(jié):

  1. 同功能、但不同工藝的器件降額系數(shù)不同;

  2. 可調(diào)器件和定值器件降額系數(shù)不同;

  3. 負(fù)載不同,降額系數(shù)不同;

  4. 同規(guī)格導(dǎo)線在多匝和單匝應(yīng)用時(shí)降額系數(shù)不同;

  5. 部分參數(shù)不可降額;

  6. 結(jié)溫降額不可遺漏

     誤區(qū)4、Ta,器件可放心使用

  器件損壞為何常被稱之為“燒”?,原因就是器件失效大都是熱失效,具體注意事項(xiàng)有兩點(diǎn),第一,器件環(huán)境溫度≠整機(jī)環(huán)境溫度,器件環(huán)境受到機(jī)箱內(nèi)其他器件散熱的影響,一般器件環(huán)境溫度比整機(jī)環(huán)境溫度要高。第二,大家能回想到本次演講開頭的第三個(gè)問題,詳情查閱本博客的文章《器件環(huán)境溫度與負(fù)荷特性曲線的常見錯(cuò)誤》

  誤區(qū)5、電子可靠性跟機(jī)械、軟件專業(yè)無關(guān)

  安裝、布線、布局、噴涂的處理都會(huì)影響電氣性能

  電磁兼容、虛焊、散熱、振動(dòng)噪聲、腐蝕、接地都和結(jié)構(gòu)有關(guān)

  軟件的防錯(cuò)、判錯(cuò)、糾錯(cuò)、容錯(cuò)處理措施可避免機(jī)械和電子缺陷問題

  誤區(qū)6、器件很簡(jiǎn)單,Datasheet有無無所謂

  做設(shè)計(jì)時(shí)一定要拿到所有器件的Datasheet,然后閱讀其上的所有圖形圖表和參數(shù),最后實(shí)在設(shè)計(jì)上和這些曲線建立聯(lián)系。如下圖是二極管的V-I特性曲線,設(shè)計(jì)時(shí)需要謹(jǐn)慎確認(rèn)該器件在我們電路中的靜態(tài)工作點(diǎn)。

  誤區(qū)7、可維修性跟我無關(guān)

  電子產(chǎn)品可靠性工作" title="可靠性工作">可靠性工作的目的是什么?是賺錢。賺錢靠什么?開源和節(jié)流,開源難,節(jié)流易,不要總想著從材料費(fèi)上省,材料費(fèi)省了,維修費(fèi)高了,從早死換成了晚死,早晚還是死,何必呢?莫不如早死早托生。最好的方式就是重視可維修性,省掉這部分費(fèi)用。這是貨真價(jià)實(shí)的利潤(rùn)。

  誤區(qū)8、制程控制不好是沒有好的工藝人員

  制程控制不好不僅僅是工藝人員的問題,這是一條價(jià)值鏈的建設(shè)過程。設(shè)計(jì)工程師對(duì)器件的要求、采購(gòu)工程師的廠家選擇、檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的控制內(nèi)容應(yīng)該設(shè)計(jì)上對(duì)器件關(guān)鍵指標(biāo)的部分、檢測(cè)方法不應(yīng)引入元器件的失效機(jī)理和損傷、裝配環(huán)節(jié)也不應(yīng)引入損傷(波峰焊爐溫控制,手工焊接臺(tái)面的防靜電處理等)、出廠檢驗(yàn)環(huán)節(jié)應(yīng)該檢查器件參數(shù)漂移可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品故障的部分內(nèi)容、維修環(huán)節(jié)不應(yīng)引入失效。由上可以看出,出現(xiàn)問題哪是區(qū)區(qū)兩位工藝工程師能保證得了的。所以總結(jié)出具體的做法是建立一致性,一致性的前提是設(shè)計(jì)人員提供充分、有主次的技術(shù)信息,工藝僅僅是依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)文件來保障制造可靠性無限逼近于設(shè)計(jì)可靠性。

  誤區(qū)9、MTBF值與單臺(tái)具體機(jī)器的故障率的關(guān)系

  MTBF是宏觀、統(tǒng)計(jì)的概念,單臺(tái)機(jī)器故障是微觀、具體的概念。客戶最喜歡問一個(gè)問題“你這個(gè)產(chǎn)品的MTBF值是10000小時(shí),那我買你的這一臺(tái)是不是10000h內(nèi)就不會(huì)出現(xiàn)問題?”這是一個(gè)關(guān)公戰(zhàn)秦瓊誰更厲害的概念,讓我說他倆的換算關(guān)系,您先告訴我是1km大還是1kg大?此問題的探討,歡迎郵件(china@rdcoo.com)或電話探討。

  誤區(qū)10、加強(qiáng)測(cè)試就可解決可靠性問題

  此問題既然能名列十大誤區(qū)之一,其定義自然是錯(cuò)誤的。總結(jié)有三:

  1、 有些問題通過模擬測(cè)試實(shí)驗(yàn)根本測(cè)不出來。

  2、 測(cè)試手段=工程計(jì)算+規(guī)范審查+模擬試驗(yàn)+電子仿真

  3、 通過溫度加強(qiáng)試驗(yàn)的結(jié)果計(jì)算不出對(duì)應(yīng)的低溫工作時(shí)間;

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