电子产品可靠性工程咨询案例分析

近期，某一电子企业的一项大型工程项目委托陕西省电子学会可靠性专委会对其进行可靠性工程咨询，经可靠性设计、元器件、可靠性试验、可靠性管理、失效分析等多名专家为其“会诊”，发现主要问题：
一、电路维护设计缺陷：
1）负载短路对集成电路内的损伤
分析结论：加限流保护，在二级管的击穿电压方面留一定余量，还应考虑保护电路的速度。
2）集成电路防瞬时电浪涌损伤
分析结论：如负载是感性式容性负载时要考虑开电、断电过程中负载所生的反向电动势对集成电路的损伤；如果是容性负载，则要考虑电容放电对集成电路的损伤。
3）电源的保护
分析结论：设计时应使用电阻与电容配合使用，可起到限流，以及使电阻与二级管的寄生电容形成电积分电路，对瞬时电浪涌进行积分，使瞬时电浪涌的作用时间加长，幅度降低，以保证二级管能充分地导通、放电。
4）CMOS电路的防闩锁设计
分析结论：CMOS电路的任何一个输入端作为悬空，输入电压不能高于电源电压，电源不能有较高的波动等。
5）防静电设计
分析结论：不应用抗静电能力差的半导体器件，对于抗静电能力低于500V的元器件不能用，对静电敏感端漏电较大的集成电路不能用，对于COMS电路、VDMOS管、集成运算放大器等在运输、装焊、使用时，要严格采用防静电措施。
二、元器件的选用和筛选：
选用：目前，一般民用企业大多在电子市场选购元器件，而电子市场出售的元器件质量可靠性差。因此，采购元器件尤其是大批量采购时，必须优选生产厂家，优选型号，且少采用钽电解电容器、MOS等对静电敏感器件。对抗浪涌二级管必须提高反向击穿电压水平，一般达到工作电压1.5倍。同时要在设计时考虑元器件降额使用。
筛选：元器件必须进行适当筛选，有些项目应100%进行筛选，尤其对关键、重要的元器件还必须抽样进行失效分析，以便监控其质量，并对其存在潜在缺陷采取相应措施。
三、抗电磁干扰和接地措施：
分析结论：可采用铜屏蔽罩、经导电氧化处理的铝材，应注意部件接地和大地接地分开，部件接地可采用公用母线接地方式，大地接地可采用机壳接地，防止两种接地方式产生相互电磁干扰。
四、维修性考虑：
分析结论：要保证该产品长期、可靠的使用，必须认真考虑产品的维修性问题。要考虑更换的可达性，易拆除和安装等。