集成电路的可靠性测试,连接器插拔试验
EMC 设计
电磁兼容是研究在有限的空间、 时间和频谱资源下, 各种设备或系统可以共存而不致引起降级的一门科学。 电磁兼容(EMC)
包括电磁干扰(EMI) 和电磁敏感度(EMS) 两个方面。 电磁兼容是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环
境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
要提升这种能力, 有许多应用课题要解决, 如: 电磁波的散射、 透射、 传输、 孔缝耦合, 各种干扰源的机理和特性,各种
干扰参数的计算和测试, 各种结构的屏蔽效果, 各种防护方法、 测试方法、 标准等等。 对应设计的方法也有多种, 如: 防
静电设计、 防雷设计、 防地电位升设计等等; 一般从以下方面考虑, 以保证产品的 EMC 特性:
1 、 静电放电的防护。 首先要阻止电流直接进入电子线路, *普通的办法就是建立完善的屏蔽结构(必要时在外壳与电路
之间增加第二层屏蔽层), 屏蔽层接到电路的公共接地点上。 对内部的电路来说, 如果需要与金属外壳相连时, 必须采用单
点接地的方式, 防止放电电流流过这个电路, 造成伤害。
2、 屏蔽。 采用屏蔽的目的有两个: 一是限制内部的辐射电磁能越过某一区域; 二是防止外来的辐射进入某一区域。 主要
对电场、 电磁场、 磁场进行屏蔽(现实对磁场的屏蔽更难)。
3、 接地。 接地的目的一是防电击, 一是去除干扰。 接地可分为两大类, 即安全接地与信号接地。 接地时应该注意: 接地
线愈短愈好、 接地面应具有高传导性、 切忌双股电缆分开安装、 低频宜采用单点接地系统、 高频应采用多点接地系统、 去
除接地环路;
4、 滤波。 实际工作中, 无法完全做好接地与屏蔽的工作。 因此, 会采用滤波(将不需要的信号去除) 的方式来弥补不足,
主要通过滤波电路来实现。 在实际使用中, 由于设备所产生的杂讯中共模和差模的成分不一样, 所采用的滤波电路也有变
化, 可适当增加或减少滤波元件。 具体电路的调整一般要经过 EMI 测试后才能有满意的结果。
5、 三次设计
三次设计也称田口方法, 是田口玄一(日本) 创立的优化设计的方法。 他认为, 设计可以分三个阶段进行: 系统设计(提
出初始设计方案)、 参数设计(寻求参数的**搭配, 提高产品性能的稳定性)、 容差设计(对关键件以合适的公差范围)。
三次设计的目的是用廉价元器件做成****、 性能稳定可靠的产品。
在三次设计中, 参数设计是*重要的, 是三次设计的核心。 通过参数设计, 即使采用参数波动大的元器件, 产品的整机性
能仍十分稳定。 如何达到此目 的? 首先使系统达到*大的信噪比(即保证系统在各种干扰的影响下是*稳定的), 而不是保
证目标输出值; 接着再把系统的输出特性值调整到目标值(这样可以大大地提高产品的稳定性)。 这个过程其实质在于非线
性效应的利用。
在一个非线性系统/器件中:
1 、 器件的输入 X 与输出 Y 的一般波形如下图;
2、 我们期望的目标输出值在 A 点;
3、 在 A 点附近, 如果输入的变化量 Dx, 对应的输出变化量 Dy 将很大;
4、 所以在参数设计时, 找到此器件*稳定的输出点: B 点;
5、 在 B 点附近, 如果输入的变化量 Dx, 对应的输出变化量 DY 将很小;
6、 针对B 点的输出, 我们采用一个线性器件把输出值调整到对应A点的值即可。
第四节 可靠性保证
研发阶段, 产品可以达到较高的可靠性要求, 这只是第一步, 只说明产品内在可靠性能达到要求(下文简称“设计可靠性”);
但在生产制造过程中, 若无适当的质量控制或可靠性措施, 就会引起可靠性退化现象; 批量生产的产品的可靠性, 下文简
称“生产可靠性”。 实际上, 在绝大部分企业内, 生产可靠性都会比研发可靠性差。 另外, 大家都知道, 虽然产品在工厂进
行了各种测试, 但由于测试设备和运行操作都比较正确, 在这种情况下往往处于较好的磨合状态, 问题尚不能及时暴露;
而实际使用中运行条件(如野外的风沙, 海上的风浪等) 和使用人员的文化素质以及操作水平往往不够规范, 在使用中失
效的发生频率要高得多。 因此, 从整个系统上来保证可靠性得以“延续” 是必要的。
一、 文件的控制
文件控制的基本要求: 保证所有使用的文件都是有效文件。
文件是知识的表现形式(如培训资料等)、 是指导作业的基础(如操作指导文件等)、 是衡量产品质量的标准(如检验规范
等)、 是处理异常事情的依据(如合同等), 是一个公司必不可少的东西, 而公司也应该确保文件的正确性和充分性。 对文
件的控制, 包括对客户资料的控制、 各种标准的控制、 公司内部四级文件(质量手册、 程序文件、 操作指导、 作业记录)
的控制, 一般由文控中心(或资料室) 来完成文件的控制。
为方便控制, 所有要求控制的文件都应该有编号、 版本号; 文控中心通过对每一次发放做记录来完成新文件的发放、 新旧
文件的更换, 保证使用者手上只有一个*新版本。 为方便查找, 文控中心可以通过一些 Excel 表格、 Access数据库来管理
文件;
怎么与 ISO9000 如此相似? 其实也就我从 ISO9000 上摘录下来的。
二、 原材料和供应商的控制
原材料和供应商控制的基本要求: 保证每个原材料满足技术图纸要求。
本节对可靠性设计中常用的方法, 作了简短的描述。 希望起到抛砖引玉的作用, 在设计阶段将产品的可靠性定位、 实现在
较高的水平。