使用FMEA風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來(lái)明智地選擇我們?cè)?/span>PCB設(shè)計(jì)中使用的電子組件。這是印刷電路板設(shè)計(jì)中的重要一步，并將對(duì)其使用壽命產(chǎn)生長(zhǎng)期影響。讓我進(jìn)一步解釋。

什么是PCB組件的FMEA風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估？

有幾種不同的標(biāo)準(zhǔn)用于定義電路板，例如，其制造材料，針對(duì)其預(yù)期用途的設(shè)計(jì)程度以及制造質(zhì)量。然而，有一個(gè)領(lǐng)域經(jīng)常被忽視；它們上使用的組件的質(zhì)量。如果沒(méi)有以預(yù)期的性能水平運(yùn)行的組件，則印刷電路板將無(wú)法正常運(yùn)行。對(duì)于關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用中使用的電路板，這可能是一個(gè)巨大的問(wèn)題，并且是無(wú)法容忍的風(fēng)險(xiǎn)。

電路板上使用的組件的另一個(gè)限定條件是它們的可用性。這對(duì)于預(yù)期使用壽命長(zhǎng)的小批量產(chǎn)品中使用的電路板非常重要。這些包括軍事應(yīng)用，例如船舶，潛艇和航空航天，以及可以使用數(shù)十年的工業(yè)設(shè)備和其他基本設(shè)備。此類(lèi)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)宗旨是維護(hù)而不是更換，因此必須在產(chǎn)品的整個(gè)使用壽命內(nèi)建造必要的電路板。處于過(guò)時(shí)陳舊和不可用的風(fēng)險(xiǎn)中的組件將使這些將來(lái)的構(gòu)建物處于風(fēng)險(xiǎn)中，這也是不能容忍的。

由于這些原因，PCB設(shè)計(jì)工程師必須了解所使用組件的潛在風(fēng)險(xiǎn)，從而準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)所設(shè)計(jì)電路板的整個(gè)生命周期，這一點(diǎn)非常重要。這是通過(guò)考慮PCB組件可能發(fā)生的所有可能的問(wèn)題來(lái)完成的，方法是進(jìn)行故障模式并在承諾使用前對(duì)其進(jìn)行影響分析風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。以下是PCB設(shè)計(jì)工程師在選擇組件時(shí)應(yīng)考慮的一些擔(dān)憂(yōu)和風(fēng)險(xiǎn)：

l性能：并非所有零部件供應(yīng)商或供應(yīng)商都一樣，有些會(huì)生產(chǎn)或提供質(zhì)量比其他零部件更高的零部件。

l合規(guī)性：根據(jù)產(chǎn)品的銷(xiāo)售地點(diǎn)，必須遵循不同的法規(guī)要求。法律如有害物質(zhì)限制（RoHS）的限制會(huì)影響哪些組件供您使用。

l不合格品和假冒品：不合格的零件，在不使用后已經(jīng)重新庫(kù)存或不建議使用的零件，在作為好零件分發(fā)時(shí)會(huì)引起問(wèn)題。

l過(guò)時(shí)的：如果在新設(shè)計(jì)中使用過(guò)時(shí)或過(guò)時(shí)的組件，則可能會(huì)給將來(lái)的采購(gòu)帶來(lái)困難。

所有這些問(wèn)題都應(yīng)納入您打算在設(shè)計(jì)中使用的組件上進(jìn)行的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中。

減輕所選PCB組件中的風(fēng)險(xiǎn)

與值得信賴(lài)的供應(yīng)商和供應(yīng)商合作以選擇最優(yōu)質(zhì)的組件是成功的一半。通過(guò)使用這些組件，您應(yīng)該可以排除零件不合格和假冒偽劣的問(wèn)題。那些最終使用完的部件仍必須進(jìn)行驗(yàn)證，以確保其可用性。無(wú)論是在內(nèi)部還是在制造商處，都應(yīng)仔細(xì)檢查所使用的零件，以確保獲得正確的零件，并正確包裝它們并準(zhǔn)備好進(jìn)行組裝。這樣的檢查將通過(guò)使用以下某些方法來(lái)幫助減輕進(jìn)一步的組件風(fēng)險(xiǎn)：

l根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（例如IDA-1010）檢查傳入的組件。

l第一篇文章對(duì)所有新類(lèi)型的組件進(jìn)行物理檢查和記錄。

l根據(jù)數(shù)據(jù)表的物理規(guī)格驗(yàn)證組件。

lX射線(xiàn)檢查。

l組件引線(xiàn)的光潔度評(píng)估。

l組件模具驗(yàn)證。

一旦驗(yàn)證了最優(yōu)質(zhì)的組件并準(zhǔn)備使用，就需要進(jìn)行下一步，以確保降低故障風(fēng)險(xiǎn)。組件必須由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的人員根據(jù)特定準(zhǔn)則進(jìn)行操作，以確保在將其用于電路板上之前不會(huì)損壞它們。其中一些問(wèn)題包括在處理過(guò)程中可能吸收的水分以及可能損壞未保護(hù)部件的靜電放電（ESD）污染。

一旦確認(rèn)零件的質(zhì)量好，經(jīng)過(guò)檢查的正確性并按照嚴(yán)格的準(zhǔn)則進(jìn)行操作，您將對(duì)電路板的質(zhì)量有更大的保證。

選擇合適的組件時(shí)，仿真對(duì)于任何設(shè)計(jì)工程師都是無(wú)價(jià)的工具。帶有龐大模型庫(kù)的SPICE工具將為您提供選擇，以根據(jù)您的設(shè)計(jì)需求選擇絕對(duì)最佳的組件（當(dāng)然基于供應(yīng)商的可用性）。但是，知道適合您的設(shè)計(jì)的最佳組件也屬于SPICE工具的操作范圍。

能夠在同一電路設(shè)計(jì)或電路區(qū)域內(nèi)相互模擬同一組件的多個(gè)不同變體，使您可以直接看到使用耐熱性更高的組件而不是需要較少毛發(fā)電壓的組件的效果以最高效率運(yùn)行。

組件管理的長(zhǎng)期目標(biāo)

FMEA風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估意味著了解和識(shí)別組件供應(yīng)管理中的問(wèn)題，并減輕這些風(fēng)險(xiǎn)。這將要求您實(shí)施一些實(shí)踐方法和步驟，以確保所使用的零件具有最高的質(zhì)量，并在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)都可用。這些政策將減少您承擔(dān)組件問(wèn)題的責(zé)任，并幫助您制造出符合預(yù)期用途的產(chǎn)品。

對(duì)于制造商和零件采購(gòu)人員，這將意味著合格的供應(yīng)商和供應(yīng)商以及檢查和確認(rèn)要使用的零件。對(duì)于PCB設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)，這意味著在進(jìn)行原理圖捕獲和仿真之前，必須先處理并清理其材料清單（BOM）。通過(guò)與BOM一起工作，PCB設(shè)計(jì)人員可以識(shí)別并消除偽造或不合格的組件。使用包含采購(gòu)批準(zhǔn)的零件的清理后的BOM，設(shè)計(jì)人員便可以著手開(kāi)發(fā)其原理圖以進(jìn)行仿真。