PCB设计中的电子元器件脆弱性评估

2019年12月4日

一张亮绿色岩石的图片，它是氪石吗?我们会受到它的伤害吗?

我们都有自己的弱点。对于漫画英雄超人来说，它是一种叫做“氪石”的虚构物质，它会熄灭他的力量。对我来说是牛奶哑巴，我家里的每个人都知道可以用一盒牛奶贿赂我。还有一些更严重的例子，比如农作物很容易受到寒冷天气的影响，甚至你的房子很容易受到水的破坏。

电子元件也有其弱点。如果您没有意识到这些，您可能最终会为您的设计选择错误的组件。这些组件可能会过早地失败，或者会出现间歇性的结果，从而导致调试和纠正花费大量时间和精力。重要的是预先做出正确的选择，这样就可以避免由于电子组件漏洞而引起的任何问题。这里有一些关于如何做到这一点的想法。

电子元器件漏洞注意事项

首先让我们来看看电子元件存在的一些漏洞:

温度:不同的组件对其组件有不同的温度限制，两个不同的制造商可能有同一部件上的不同温度限制．因此，您可能必须在组件供应商之间进行选择，以选择在您正在设计的操作环境中不容易受到攻击的部件。
静电放电(ESD):有些组件非常敏感静电损坏．虽然你可以通过你的零件选择在某种程度上控制这一点，但真正的关键是要确保你的组件得到适当的处理，以防止它们受到污染。
湿度敏感等级(MSL):由于处理方式的不同，部件的另一个弱点是受潮。如果在储存或组装过程中处理不当，吸收的水分可能会随着组装过程中的热量而膨胀，从而对零件造成损坏。

这些问题可以通过选择最适合您的设计运行环境的部件来解决，并确保在组装过程中进行适当的处理。但这些并不是组件可能遭受的唯一漏洞，以下列表也可能对组件造成同样的损害:

错误的组件:有时，不同的组件可能会被贴上标签，或者PCB组装人员处理错误，导致它被错误地加载到组装过程中。为了防止这些问题，最好与高质量的PCB制造商合作，采用精确的QA和组装工艺。
假冒的组件:有时，由于常规组件不再可用，因此使用了来自可疑来源的不合规组件。为了保护自己免受此漏洞的侵害，请确保与与信誉良好的组件供应商和供应商有坚实的行业联系的制造商合作，这样您就可以获得您所期望的高质量组件。
错误的PCB组件占地面积:你的电路板可能是用最好的组件建造的，但如果PCB的土地模式和占地不正确，你仍然会有问题。这些组件可能不能正确地焊接到电路板上，随着时间的推移，焊点很容易断裂。为了避免这种情况，请确保在设计中使用的PCB库部件与它们将承载的组件是正确的。

一堆电子元件的图片

在选择电子元件时要考虑很多因素

在你的电路板上使用的组件应该按预期工作，当它们没有工作时，你的电路板最终会出现问题。您可能会看到难以发现和纠正的间歇性故障，或者可能会出现需要修复甚至报废电路板的彻底故障。以下是由于组件漏洞问题，您的电路板可能遇到的一些问题:

由不正确的部件引起的电路故障:这似乎是一件非常基本的事情，但使用错误的电路部件将导致电路板如何运行的问题。在完成设计之前，使用电路仿真工具确认部件，以保护自己。如果你这样做，你将节省大量的调试时间和重新构建原型。
可制造性问题:如果零件放在板上的方法不正确，就会损坏最终会出现生产问题．这通常会导致PCB组装延迟和额外的成本，还可能导致未检测到的焊接问题，从而导致意外的组件故障。通过遵循适当的可制造性设计(DFM)规则，您的电路板将干净地通过制造。
缩短制造生命周期：电路板通常有一个生命周期它们的设计目的是，随着时间的推移，电路板将被建造以服务于产品。当组件由于寿命结束(EOL)或过时(OBS)而不再可用时，电路板的未来构建将受到质疑，使产品的生命周期处于危险之中。为了避免这种情况，在初始设计中不要使用已知为EOL或OBS的部件。通过与可以帮助您选择组件的制造商合作，您将为产品的使用寿命做好充分准备。

OrCAD原理图截图