系统可靠性设计

1、可靠性设计可靠性设计VI.系统的可靠性设计（方法）系统的可靠性设计（方法）高嵩2021-12-26可靠性设计可靠性设计2本章内容本章内容1. 系统可靠性设计的内容及其准则系统可靠性设计的内容及其准则2. 元器件的降额设计元器件的降额设计3. 耐环境设计（系统的热设计、三防耐环境设计（系统的热设计、三防设计、抗振设计）设计、抗振设计）4. 印制板的可靠性设计印制板的可靠性设计1.系统可靠性设计的系统可靠性设计的内容及其准则内容及其准则2021-12-26可靠性设计可靠性设计4系统可靠性设计系统可靠性设计系统可靠性设计是为了在设计过程中挖系统可靠性设计是为了在设计过程中挖掘、分析和确定系统或设备中

2、的薄弱环掘、分析和确定系统或设备中的薄弱环节及其隐患，采取设计预防和改进措施，节及其隐患，采取设计预防和改进措施，以清除薄弱环节和隐患，提高设备和系以清除薄弱环节和隐患，提高设备和系统的固有可靠性。统的固有可靠性。2021-12-26可靠性设计可靠性设计5系统可靠性设计的内容系统可靠性设计的内容一般包括：一般包括：元器件的选择选择和降额设计额设计元器件的容差和漂移设计设计对对高可靠性系统进统进行冗余设计设计环环境保护设计护设计、热设计热设计和三防设计设计抗振动动、冲击设计击设计电电磁兼容设计设计和防电电磁泄漏设计设计可维维性和可用性设计设计软软件可靠性设计设计系统统可测试测试性设计设计容错错技

3、术术2021-12-26可靠性设计可靠性设计6系统可靠性设计准则系统可靠性设计准则系统可靠性设计准则系统可靠性设计准则是把已有的、相似的设备是把已有的、相似的设备或系统的工程经验和教训总结起来，使其条理或系统的工程经验和教训总结起来，使其条理化、科学化、系统化，成为设计人员进行可靠化、科学化、系统化，成为设计人员进行可靠性设计所遵循的原则和应满足的要求。性设计所遵循的原则和应满足的要求。一般都是针对某个设备或系统的，也可以把各一般都是针对某个设备或系统的，也可以把各种型号的产品的可靠性设计准则的共性内容综种型号的产品的可靠性设计准则的共性内容综合成某种类型的设备的可靠性设计准则。合成某种类型的

4、设备的可靠性设计准则。如军军用飞飞机控制系统统和高可靠性计计算机系统统的准则则，继继承了多年设备设备和系统统的可靠性设计经验设计经验，贯彻规贯彻规范化设设计计，将将其综综合起来来作为计为计算机应应用系统统可靠性准则则，具有重要意义义。2021-12-26可靠性设计可靠性设计7系统可靠性设计准则系统可靠性设计准则可靠性设计准则，不仅可指导工程技术人员进行系统可靠性设计准则，不仅可指导工程技术人员进行系统可靠性设计，而且在项目评审时可用于审查设计的合可靠性设计，而且在项目评审时可用于审查设计的合理性。理性。如果设备或系统的设计方案与可靠性设计准则相符，如果设备或系统的设计方案与可靠性设计准则相符，

5、说明该设备或系统的可靠性定性要求已经满足；如果说明该设备或系统的可靠性定性要求已经满足；如果因种种原因不能满足可靠性设计准则，则需要对该设因种种原因不能满足可靠性设计准则，则需要对该设计方案提出疑问，并做进一步的研究和改进设计。计方案提出疑问，并做进一步的研究和改进设计。制定可靠性设计设计准则则是进进行可靠性设计设计的重要依据；贯彻贯彻可靠性设计设计准则则可以提高系统统的固有可靠性；是使可靠性设计设计和性能设计设计相结结合的有效方法；贯彻贯彻可靠性设计设计准则则，其工程实实用价值值高，费费用低；可靠性设计设计准则则是各种种工程经验经验、教训教训的总结总结。2021-12-26可靠性设计可靠性设

6、计8系统可靠性设计准则系统可靠性设计准则系统可靠性设计准则的内容系统可靠性设计准则的内容简简化设计设计准则则冗余设计设计准则则耐环环境设计设计准则则热设计热设计准则则降额设计额设计准则则元器件选择与选择与控制准则则电电磁兼容设计设计准则则安全性设计设计准则则人机工程设计设计准则则采用新技术术准则则稳稳定性设计设计准则则2.元器件的降额设计元器件的降额设计2021-12-26可靠性设计可靠性设计10降额设计的概念降额设计的概念元器件的可靠性试验表明，失效率将随元器件的可靠性试验表明，失效率将随着工作电压、环境温度的增加而成倍地着工作电压、环境温度的增加而成倍地增加，降额设计就是使元器件或设备、增

7、加，降额设计就是使元器件或设备、系统工作时承受的工作应力适当降低于系统工作时承受的工作应力适当降低于元器件或设备、系统规定的应力额定值元器件或设备、系统规定的应力额定值的条件下工作，从而达到降低基本故障的条件下工作，从而达到降低基本故障率、提高使用可靠性的目的。率、提高使用可靠性的目的。2021-12-26可靠性设计可靠性设计11降额设计的机理降额设计的机理对电子设备最有影响的应力包括电应力（电压、对电子设备最有影响的应力包括电应力（电压、电流、功率和频率）、温度应力（温度、湿电流、功率和频率）、温度应力（温度、湿度）、机械应力（振动、冲击）等。度）、机械应力（振动、冲击）等。降额包括有意识地

8、降低元器件所承受的应力和降额包括有意识地降低元器件所承受的应力和元器件的降额使用。元器件的降额使用。如元器件承受突然的应力变化，如电压波动等，如元器件承受突然的应力变化，如电压波动等，应注意瞬时值也不应该超过额定值。同时也要应注意瞬时值也不应该超过额定值。同时也要考虑批量元器件可靠性参数的分布情况。考虑批量元器件可靠性参数的分布情况。过度降额并无益处。过度降额并无益处。如金属膜电阻器的基本故如金属膜电阻器的基本故障率随工作应力的变化障率随工作应力的变化。2021-12-26可靠性设计可靠性设计12降额设计的主要考虑降额设计的主要考虑降额设计主要考虑三个问题：降额设计主要考虑三个问题：降额额的基

9、准值值，即从从什么样么样的温温度、电应电应力值开值开始降额额；降额额尺度，即降额额多少合适；降额额效果。如薄膜电阻器的降额曲线。如薄膜电阻器的降额曲线。ABC曲线线反映了该该型电电阻器降额额的基准值值I、II、III级级降额额曲线线反映了不同的降额额尺度降额额效果可以通过对过对元器件的故障率预计预计模型获获得2021-12-26可靠性设计可靠性设计13降额等级降额等级一般地，元器件的降额可分为三个等级一般地，元器件的降额可分为三个等级I级级降额额，是最大程度地降额额，适用于设备设备故障将会将会危及安全、导导致任务务失败败和造成严严重的经济损经济损失情况时况时的降额设计额设计。它它是保障设备设备

10、可靠性所必需的最大降额额，若采用比他还还大的降额额，不但设备设备可靠性不会会增长长多少，而且设计设计上难难以接受。II级级降额额，是中等程度地降额额，适用于设备设备故障将会将会使工作任务务降级级和发发生不合理的维维修费费用情况况下的降额设计额设计。这级这级降额额仍处处于降低工作应应力可对设备对设备可靠性提高有明显显作用的范围内围内，它它比I级级降额额易于实现实现。III级级降额额，是最小程度的降额额，适用于设备设备故障只会对会对任务务的完成有小的影响并响并易于修复复的情况况，这级这级降额额的可靠性增长长效果最大，设计设计上也不会会有什么么困难难。2021-12-26可靠性设计可靠性设计14降额

11、标准降额标准对于数字电路，实际扇出系数与额定扇出系数对于数字电路，实际扇出系数与额定扇出系数之比应小于之比应小于0.9。规定的电源电压不能超出。规定的电源电压不能超出。一般电容器的电压降额系数取为一般电容器的电压降额系数取为0.4-0.5，其失，其失效率约为额定失效率的效率约为额定失效率的1/10。电阻器的功率降额系数取为电阻器的功率降额系数取为0.5左右。左右。对于开关及连接件，其电流降额系数应在对于开关及连接件，其电流降额系数应在0.5以以下。如继电器，指的是触点电流降额。下。如继电器，指的是触点电流降额。降额设计不能随便用，降额不足或降额太大都降额设计不能随便用，降额不足或降额太大都可能

12、出现危险。可能出现危险。3.耐环境设计耐环境设计2021-12-26可靠性设计可靠性设计16耐环境设计的内容耐环境设计的内容19711971年，美国对机载电子设备全年发生的故障年，美国对机载电子设备全年发生的故障进行剖析，结果发现，进行剖析，结果发现，50%50%以上的故障都与环以上的故障都与环境因素有关，其中，温度、湿度、振动、冲击境因素有关，其中，温度、湿度、振动、冲击造成的故障占造成的故障占44.69%44.69%。因此，为了提高系统可。因此，为了提高系统可靠性和对各种环境的适应能力，需要进行耐环靠性和对各种环境的适应能力，需要进行耐环境设计。包括：境设计。包括：抗气气候环环境设计设计。

13、即进进行热设计热设计和三防设计设计。抗机械环环境设计设计，即抗振动动、冲击设计击设计。抗辐辐射环环境设计设计，即针对针对核辐辐射进进行的防护设计护设计。抗电电磁干扰设计扰设计，即电电磁兼容性设计设计。2021-12-26可靠性设计可靠性设计17系统热设计系统热设计热设计产生热设计产生温温度是影响电响电子产产品可靠性的一个个重要环环境因素。一般地,电电子产产品的故障率随随着环环境温温度的增长长呈指数数增长长。半导导体元器件、尤其是集成电电路对温对温度最为为敏感。除了故障率随温随温度的增加呈指数数增长长，耐压值压值、漏电电流、放大倍数数等参数参数均是温温度的函数数。热设计的必要性与目的热设计的必要

14、性与目的在航空航天等高科技产产品中热设计热设计技术术日益得到重视视。对电对电子产产品热设计热设计分析的目的是基于对对系统热统热交换过换过程的分析和热场热场的计计算或测测量，从热从热源、热热流、散热热等方面对电对电子产产品进进行热热控制，以达达到减减少参数参数漂移，保持电气电气性能稳稳定，提高产产品可靠性的目的。2021-12-26可靠性设计可靠性设计18系统热设计系统热设计方法方法热交换的途径热交换的途径热热交换换的方式主要有三种种：热传导热传导、热对热对流、热辐热辐射。在固体材料内内部由于分子之间间相互作用而产产生的热热交换换，称称之为热传导为热传导；在固体表面与与流体表面之间间的热热交换换

15、，称称之为热对为热对流；以电电磁波传传播的形式由物体表面直线辐线辐射出去的热热交换换，称称之为热辐为热辐射。2021-12-26可靠性设计可靠性设计19系统热设计系统热设计方法方法电子产品热环境的影响因素电子产品热环境的影响因素电电子产产品在工作过过程中都存在着各种种能量（如电电能、动动能）向热热能的转换转换，根据其发热发热的多少形成大小不同的热热源。电电子产产品中热热源产产生的方式一般有以下几种种：电电能转转化为热为热能机械摩擦产产生热热能航空航天产产品中的空气动气动力加热热热设计热设计中，只考虑发热虑发热量这个这个因素往往是不够够的，还还必须须考虑热虑热耗散密度问题问题。2021-12-2

16、6可靠性设计可靠性设计20系统热设计系统热设计方法方法电子产品常用的冷却方法电子产品常用的冷却方法自然冷却完全靠自然对对流、传导传导和辐辐射进进行散热热，是最简单简单、最经经济济的散热热方法，广泛使用。散热热能力较较差。强迫空气气冷却采用风风机进进行吹气气或抽气气冷却的方式，热热耗散能力较较高。缺点是内内部污污染问题问题，引入不干净气净气流和噪声污声污染。冷板式冷却比以上方式热热耗散能力都要高的方式。2021-12-26可靠性设计可靠性设计21系统热设计系统热设计方法方法元器件的布局与安装元器件的布局与安装除了要考虑虑元器件工作温温度的控制和元器件的自然散热热情况况外，主要应应考虑虑的问题问题

17、是元器件的布局与与安装。主要原则则有：发热发热元器件的位置安排应尽应尽可能分散；为尽为尽量提高产产品的可靠性，应应使热热敏感元器件处处于温温度最低区区域；采用短通路，加大安装面积积，采用导热导热率高的材料，尽尽量减减少传导热传导热阻；应应采取措施使接触触面的热热阻降到最小。2021-12-26可靠性设计可靠性设计22系统热设计系统热设计方法方法机箱的热设计机箱的热设计机箱设计设计的任务务是在保证设备证设备承受外界各种环种环境和应应力的前提下，采用各种种必要的散热热手段，最大限度地把设备产设备产生的热热量散发发出去。在设计时设计时，应应根据设备设备的实际实际情况况建立机箱与设备与设备的热热模型，

18、进进行热热分析计计算及温温度测试测试，改进进方案优优化设计设计，使机箱的热设计达热设计达到预预期效果。机箱的形式主要有密封机箱、通风风机箱和强制风风冷通风风机箱三种种。2021-12-26可靠性设计可靠性设计23系统热设计系统热设计热分析手段热分析手段进进行电电子产产品热热分析的目的是确定电电子产产品及其组组成部分的温温度及分布，并对热设计并对热设计的成果进进行检验检验和优优化。获获得电电子产产品温温度场场的途径径主要有数值数值分析计计算和热测热测量两种两种方式。热场热场的数值数值分析计计算方法主要适用于产产品的设计过设计过程，此时尚时尚无实实物产产品可供测测量。采用热测热测量的方式确定实实物

19、产产品表面温温度及温温度场场很方便，所得结结果也较较准确。2021-12-26可靠性设计可靠性设计24系统热设计系统热设计热分析手段热分析手段BETAsoft可以对对印刷电电路板的热热效应进应进行准确，可靠的分析。通过过确定印刷电电路板的温温度及其梯度，器件和焊焊点的温温度，设计设计者可以方便地确定设计设计中潜在的散热热及可靠性问题问题。由于采用了局部变变步长长的有限元微分算法，与传统与传统的有限元算法相比，其计计算速度大大提高。针对热传导针对热传导，对对流和辐辐射情况况，BETAsoft可建立复杂复杂的三维气维气流与热场与热场模型，并并考虑虑器件上是否加装了散热热片，芯片风风扇及导热垫导热垫

20、等散热热装置。BETAsoft 的分析结结果与实际测与实际测量误误差小于10%，可确保分析的准确性 。2021-12-26可靠性设计可靠性设计25系统热设计系统热设计热分析手段热分析手段2021-12-26可靠性设计可靠性设计26系统三防设计系统三防设计“三防三防”是指对潮湿、盐雾和霉菌的防护。是指对潮湿、盐雾和霉菌的防护。“三防三防”设计就是防潮湿、防盐雾和防霉菌的设计就是防潮湿、防盐雾和防霉菌的设计，也包含防尘及其它腐蚀气体。设计，也包含防尘及其它腐蚀气体。潮湿、盐雾、霉菌和灰尘对系统可靠性的影响潮湿、盐雾、霉菌和灰尘对系统可靠性的影响主要表现在使系统设备的绝缘性能降低、霉烂主要表现在使系

21、统设备的绝缘性能降低、霉烂腐蚀和其他性能恶化或断路失效。一般是：腐蚀和其他性能恶化或断路失效。一般是：绝缘绝缘材料被水汽所湿润湿润，缝缝隙中侵入水汽后结结露；高温温、高湿时湿时霉菌容易生长长，使器件变质变质失效；金属属表面产产生电电化腐蚀蚀和使氧氧化作用加剧剧；尘尘埃的堆积积和水汽的湿润会湿润会造成各种种材料的腐蚀蚀。2021-12-26可靠性设计可靠性设计27系统三防设计系统三防设计潮湿潮湿使有机和无机材料受潮、发涨、变形，使使有机和无机材料受潮、发涨、变形，使金属材料加速腐蚀，使绝缘材料绝缘性能降低金属材料加速腐蚀，使绝缘材料绝缘性能降低甚至击穿。甚至击穿。盐雾盐雾引起金属电化学腐蚀，也使

22、其绝缘电阻降引起金属电化学腐蚀，也使其绝缘电阻降低。氯气、氨气及二氧化硫等有害气体与潮湿低。氯气、氨气及二氧化硫等有害气体与潮湿气体结合，会产生酸、碱性气体，加速金属件气体结合，会产生酸、碱性气体，加速金属件的腐蚀作用，直接影响电子设备的绝缘性能。的腐蚀作用，直接影响电子设备的绝缘性能。霉菌霉菌可使绝缘电阻大大降低，抗电强度降低，可使绝缘电阻大大降低，抗电强度降低，加速塑料老化、金属材料腐蚀，破坏漆膜的保加速塑料老化、金属材料腐蚀，破坏漆膜的保护作用。护作用。2021-12-26可靠性设计可靠性设计28系统三防设计系统三防设计对潮湿、盐雾、霉菌和灰尘的防护采用结构性防护、材料防护、对潮湿、盐雾

23、、霉菌和灰尘的防护采用结构性防护、材料防护、隔离防护和工艺防护，即设计或选择良好的预防结构，选用良好隔离防护和工艺防护，即设计或选择良好的预防结构，选用良好的防护材料和装置，采用优良的制造工艺和可靠的涂覆层或镀层。的防护材料和装置，采用优良的制造工艺和可靠的涂覆层或镀层。具体有：具体有：采用元件密封、组组件密封、零件涂覆等措施，防止腐蚀蚀性气气体介质质与与材料接触触，如用气气体、液体填填充，实现实现全密封、硅覆盖陶瓷等气气密性结构结构。通过过排湿气湿气、冷却方法消除潮湿湿、霉菌、盐雾盐雾等影响响，改善工作环环境。采用不受潮湿湿、盐雾盐雾、霉菌腐蚀蚀的材料，如聚氨树氨树脂漆、有机硅漆等，以及采用

24、对对金属属可起防护护作用的油漆、有机薄膜、电镀构电镀构成防护层护层。对对整机或系统统采用加固式防护护外壳壳。印制板电电路和组组件涂覆防潮材料。采用表面不易被破坏和防尘尘的结构结构，密封或灌封是有效的三防措施。2021-12-26可靠性设计可靠性设计29系统抗振动、冲击设计系统抗振动、冲击设计振动、冲击对系统可靠性的影响振动、冲击对系统可靠性的影响机械振动动冲击对击对系统统的可靠性也会产会产生影响响，该类该类振动动包括变频变频振动动、线线性加速等冲击击。在系统设备统设备中，振动动、冲击会击会造成元器件变变形，接触触不良，严严重的还会还会造成元器件损损坏。因此，进进行抗振动动冲击设计击设计，就是在

25、设计设计上采用各种种有效措施，减轻减轻机械环环境对对系统设统设备备可靠性的影响响。2021-12-26可靠性设计可靠性设计30系统抗振动、冲击设计系统抗振动、冲击设计抗振动、冲击的措施抗振动、冲击的措施消除相关关振源消除设备内设备内外的相关关振源是设备设备振动与动与冲击击防护护的主要措施。提高结构刚结构刚度，防止低频频激振设备设备的振动动特性由其质质量、刚刚度和阻尼特性确定。当当激振频频率较较低时时，在不增加质质量和改变变阻尼特性的情况况下，通过过提高结构刚结构刚度，来来提高设备设备及元器件的固有频频率与与激振频频率的比值值，达达到防振的目的。采用隔离措施，防止高频频激振当当激振频频率较较高时

26、时，通过过提高结构结构的刚刚度等措施来来改变设变设备备的振动动特性不可取，这时这时可在设备设备和传递传递振动动的基础结础结构构之间间采取隔离措施（如安装减减振器）。2021-12-26可靠性设计可靠性设计31系统抗振动、冲击设计系统抗振动、冲击设计抗振动、冲击的措施抗振动、冲击的措施采用去耦措施，优优化固有频频率振动过动过程中，印制板及其所装配的元器件之间会间会出现现相互振动动耦合，从从而使设备设备的固有频频率分布很宽宽，容易与与外界激振产产生共振。这时这时可用硅橡胶胶封装整个个印制板组组件，使之成为为一个个整体，消除元器件与与印制板之间间的相互振动动耦合，使设备设备的固有频频率分布变变窄，达

27、达到不易共振的目的。阻尼减减振技术术可以采用粘弹弹阻尼材料粘贴贴或喷喷涂在需要减减振的结构结构上进进行减减振。采用阻尼减减振技术术，可以达达到在不增加设备质设备质量和提高系统刚统刚度的情况况下，提高设备设备的振动动防护护能力。2021-12-26可靠性设计可靠性设计32系统抗振动、冲击设计系统抗振动、冲击设计具体措施具体措施在结构设计结构设计上，应尽应尽量提高产产品的耐振能力，它与产它与产品的重量、刚刚度和安装布局均有密切的关关系。减轻减轻重量有利于产产品耐振，但有一定的限制，主要应应保证产证产品有足够够的刚刚度。对对于系统统的框架结构结构，既既要保证稳证稳定可靠，又要保证证使用灵灵活。必要部

28、位都应应加装弹弹簧垫垫圈。结构结构布局应应利于耐振，重量分布应当应当均匀匀，重心位置应应居于设备设备中心，较较重的物体应尽应尽量靠近整机中心位置。2021-12-26可靠性设计可靠性设计33系统抗振动、冲击设计系统抗振动、冲击设计具体措施具体措施对对于电电子元器件，应当应当注意防止断线断线、断断脚或拉脱焊脱焊点等故障。对电对电容、电电阻或二极极管等，一般应该卧应该卧装。对较对较重的元器件及印制板都应应采用固定结构结构。可采用环氧树环氧树脂粘接、加卡或紧紧固螺钉钉。导线导线、线线束及电缆应进电缆应进行绑绑扎，分段固定。可调电调电位器使用方便，但尽尽量少装，调调整后应锁应锁紧紧，固定阻值值。202

29、1-12-26可靠性设计可靠性设计34系统抗振动、冲击设计系统抗振动、冲击设计具体措施具体措施采用局部或整机灌封结构结构是提高耐震能力的有效办办法，同时时，也有利于三防，但不利于散热热，且会导会导致重量增加，不便维维修等。4.印制板的可靠性设计印制板的可靠性设计2021-12-26可靠性设计可靠性设计36印制板可靠性设计的目的印制板可靠性设计的目的PCBPCB可靠性设计的目的，是为了实现可靠性设计的目的，是为了实现PCBPCB良好地良好地散热和电磁兼容性，保证散热和电磁兼容性，保证PCBPCB上的元器件和功上的元器件和功能电路工作可靠。能电路工作可靠。为了提高为了提高PCBPCB装配的可靠性，

30、必须在结构选材、装配的可靠性，必须在结构选材、元器件及电路布局和制造工艺等方面满足电路元器件及电路布局和制造工艺等方面满足电路性能要求。性能要求。PCBPCB装配板常出现的失效模式有：信号干扰、装配板常出现的失效模式有：信号干扰、印制线剥落和锈蚀、元器件引线蚀断、耐用冲印制线剥落和锈蚀、元器件引线蚀断、耐用冲击性能差、接插件断开、电晕打火、板面翘曲击性能差、接插件断开、电晕打火、板面翘曲及元器件损坏等。及元器件损坏等。2021-12-26可靠性设计可靠性设计37印制板可靠性提高的措施印制板可靠性提高的措施覆铜箔印制板的选择覆铜箔印制板的选择印制板按结构结构形式分为为：单单面印制电电路板双双面印

31、制电电路板多层层印制电电路板挠挠性印制电电路板平面印制电电路板根据覆铜铜箔板材料不同可分为为：酚醛纸酚醛纸基覆铜铜箔板(纸铜纸铜箔板)环氧酚醛环氧酚醛玻璃布覆铜铜箔板(布铜铜箔板)环氧环氧玻璃布覆铜铜箔板聚四氟氟乙烯烯玻璃布覆铜铜箔板2021-12-26可靠性设计可靠性设计38印制板可靠性提高的措施印制板可靠性提高的措施类型类型工作温度范围工作温度范围特点特点覆铜箔环氧酚醛覆铜箔环氧酚醛玻璃布层压板玻璃布层压板小于小于100100适用于制作工作频率较高适用于制作工作频率较高的电子的电子/ /电器设备中的印电器设备中的印制板制板覆铜箔环氧玻璃覆铜箔环氧玻璃布层压板布层压板可达可达130130透明

32、性好，适用于制作电透明性好，适用于制作电子子/ /电器设备中的印制板电器设备中的印制板覆铜箔聚四氟乙覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板烯玻璃布层压板可在可在200200下长下长期工作期工作介质损耗小、介电常数低，介质损耗小、介电常数低，价格昂贵，适用于制作国价格昂贵，适用于制作国防尖端产品和高频微波设防尖端产品和高频微波设备中的印制板备中的印制板常用覆铜箔层压板的工作温度范围和特性表常用覆铜箔层压板的工作温度范围和特性表2021-12-26可靠性设计可靠性设计39印制板可靠性提高的措施印制板可靠性提高的措施覆铜箔印制板的选择覆铜箔印制板的选择实际实际中，基板的选选材应应依据整机的性能指标标，使用条条

33、件（如气气候、电气环电气环境、化学条学条件酸碱碱度等）以及经济经济性，否则则可能会会影响电响电路正常稳稳定工作或者造成浪费费。对对于高压电压电路，应选应选用具有良好高压绝缘压绝缘性能的板材。如果选选用绝缘绝缘性能差的酚醛纸酚醛纸基覆铜铜箔板，则则可能会会造成基板击击穿打火而产产生火花放电电干扰扰，严严重时时可能碳碳化短路；高频电频电路要选择选择高频损频损耗小的基板，如聚四氟氟乙烯烯板。如果选选用高频频特性差的酚醛酚醛板，将会将会由于高频损频损耗过过大而影响电响电路高频频性能；一般的低频频低压压及民用电电路，则则要求基板经济经济性好，价格低廉，如果选选用成本较较高的玻璃布板，则会则会造成不必要的

34、浪费费。2021-12-26可靠性设计可靠性设计40印制板可靠性提高的措施印制板可靠性提高的措施覆铜箔印制板的选择覆铜箔印制板的选择以袖珍晶体管收音机为为例，由于机内线内线路板本身尺寸小，印制板线条宽线条宽度较较大，使用环环境良好，整机售价较较低，因此在选选材上应应十分注意考虑虑价格因素，故选选用酚醛纸质酚醛纸质基板即可，而没没必要选选用高性能的环氧环氧玻璃布基板。在微型计计算机等高档电档电子产产品中，由于元器件密度高，印制导线导线窄，板面尺寸大，线线路板制造费费用只占整机成本的一个个很小的比例，所以在设计选设计选材时时，应应以覆铜铜板的各项项技术术性能作为为考虑虑因素，不能片面追求成本低廉。

35、 2021-12-26可靠性设计可靠性设计41印制板可靠性提高的措施印制板可靠性提高的措施印制板装配的散热印制板装配的散热印制板的散热热主要是设设法将将印制板及印制线线上安装的元器件工作时产时产生的热热量散布出去。选选用厚度大的印制线线，以利于导热导热和自然对对流散热热。应减应减少元器件引线线脚与与印制线线间间的热热阻。当当元器件的发热发热密度过过大，单单靠元器件引线线脚和元器件本身不足以充分散热时热时，可采用散热网热网、汇汇流条条、散热热管等措施，以增加元器件的热传导热传导。若元器件的发热发热密度非常高，可考虑虑安装散热热器，并并在元器件、散热热材料和散热热器之间间涂抹导热导热膏。对对于安装

36、密度较较高，采用上述措施后还还不能充分散热时热时，应应采用导热导热性能好的PCB，如金属属基底印制板和陶瓷基底印制板。2021-12-26可靠性设计可靠性设计42印制板可靠性提高的措施印制板可靠性提高的措施元器件的布局元器件的布局设计设计印制电电路板不仅仅仅仅是简单简单地将将各个个元器件之间间用印制导线连导线连接起来来，更重要的是应应当当考虑电虑电路的特点和要求。如高频电频电路对对于低频电频电路的影响响，各元器件之间间是否会产会产生有害的干扰扰，以及热传递热传递等方面的影响响等。由于布局不正确带来带来的分布参数参数的影响响也不可以忽略，所以在设计设计印制电电路板时应当时应当充分考虑虑元器件的摆

37、摆放位置。 2021-12-26可靠性设计可靠性设计43印制板可靠性提高的措施印制板可靠性提高的措施元器件的安装技术元器件的安装技术为为了提高PCB装配板的耐振动动和冲击击的性能，元器件的安装应应有一定的措施。静电静电敏感器件的安装在等电电位工作台上进进行，以免静电损静电损坏器件。对对大电电流器件（如整流二极极管），其引脚有散热热作用，不可过过短，也不宜套上绝缘绝缘管。必须须保证焊证焊接质质量，消除虚焊虚焊。焊焊接处处的清洁清洁是保证焊证焊接质质量的首要条条件。焊焊接组组装完毕毕后，需要进进行检查检查和清清洗。表面贴贴装技术术的应应用2021-12-26可靠性设计可靠性设计44印制板可靠性提高的措施印制板可靠性提高的措施布线原则布线原则不相容的地线线分别别布置。为为了防止公共地线线阻抗耦合干扰扰，对对不相容的地线线如大电电流与与小电电流、高频频与与低频频、模拟与数拟与数字、不同电电源电压电压的地线应线应分别别布置。对对于单单、双双面板而言，常采用轨线轨线作为为地线线。为为了减减小其阻抗，应应使之尽尽量加粗，但当当干扰频扰频率很高时时，地线线上的干扰电压扰电压仍可能加大，所以要采用分地的方法防止不同地回路