针对PCB组件选择的FMEA风险评估

使用FMEA风险评估来明智地选择我们在PCB设计中使用的电子组件。这是印刷电路板设计中的重要一步，并将对其使用寿命产生长期影响。让我进一步解释。

什么是PCB组件的FMEA风险评估？

有几种不同的标准用于定义电路板，例如，其制造材料，针对其预期用途的设计程度以及制造质量。然而，有一个领域经常被忽视；它们上使用的组件的质量。如果没有以预期的性能水平运行的组件，则印刷电路板将无法正常运行。对于关键任务应用中使用的电路板，这可能是一个巨大的问题，并且是无法容忍的风险。

电路板上使用的组件的另一个限定条件是它们的可用性。这对于预期使用寿命长的小批量产品中使用的电路板非常重要。这些包括军事应用，例如船舶，潜艇和航空航天，以及可以使用数十年的工业设备和其他基本设备。此类电子产品的设计宗旨是维护而不是更换，因此必须在产品的整个使用寿命内建造必要的电路板。处于过时陈旧和不可用的风险中的组件将使这些将来的构建物处于风险中，这也是不能容忍的。

由于这些原因，PCB设计工程师必须了解所使用组件的潜在风险，从而准确地预测所设计电路板的整个生命周期，这一点非常重要。这是通过考虑PCB组件可能发生的所有可能的问题来完成的，方法是进行故障模式并在承诺使用前对其进行影响分析风险评估。以下是PCB设计工程师在选择组件时应考虑的一些担忧和风险：

l 性能：并非所有零部件供应商或供应商都一样，有些会生产或提供质量比其他零部件更高的零部件。

l 合规性：根据产品的销售地点，必须遵循不同的法规要求。法律如有害物质限制（RoHS）的限制会影响哪些组件供您使用。

l 不合格品和假冒品：不合格的零件，在不使用后已经重新库存或不建议使用的零件，在作为好零件分发时会引起问题。

l 过时的：如果在新设计中使用过时或过时的组件，则可能会给将来的采购带来困难。

所有这些问题都应纳入您打算在设计中使用的组件上进行的风险评估中。

 

减轻所选PCB组件中的风险

与值得信赖的供应商和供应商合作以选择最优质的组件是成功的一半。通过使用这些组件，您应该可以排除零件不合格和假冒伪劣的问题。那些最终使用完的部件仍必须进行验证，以确保其可用性。无论是在内部还是在制造商处，都应仔细检查所使用的零件，以确保获得正确的零件，并正确包装它们并准备好进行组装。这样的检查将通过使用以下某些方法来帮助减轻进一步的组件风险：

l 根据行业标准（例如IDA-1010）检查传入的组件。

l 第一篇文章对所有新类型的组件进行物理检查和记录。

l 根据数据表的物理规格验证组件。

l X射线检查。

l 组件引线的光洁度评估。

l 组件模具验证。

一旦验证了最优质的组件并准备使用，就需要进行下一步，以确保降低故障风险。组件必须由经过培训的人员根据特定准则进行操作，以确保在将其用于电路板上之前不会损坏它们。其中一些问题包括在处理过程中可能吸收的水分以及可能损坏未保护部件的静电放电（ESD）污染。

一旦确认零件的质量好，经过检查的正确性并按照严格的准则进行操作，您将对电路板的质量有更大的保证。

选择合适的组件时，仿真对于任何设计工程师都是无价的工具。带有庞大模型库的SPICE工具将为您提供选择，以根据您的设计需求选择绝对最佳的组件（当然基于供应商的可用性）。但是，知道适合您的设计的最佳组件也属于SPICE工具的操作范围。

能够在同一电路设计或电路区域内相互模拟同一组件的多个不同变体，使您可以直接看到使用耐热性更高的组件而不是需要较少毛发电压的组件的效果以最高效率运行。

组件管理的长期目标

FMEA风险评估意味着了解和识别组件供应管理中的问题，并减轻这些风险。这将要求您实施一些实践方法和步骤，以确保所使用的零件具有最高的质量，并在产品的整个生命周期内都可用。这些政策将减少您承担组件问题的责任，并帮助您制造出符合预期用途的产品。

对于制造商和零件采购人员，这将意味着合格的供应商和供应商以及检查和确认要使用的零件。对于PCB设计工程师来说，这意味着在进行原理图捕获和仿真之前，必须先处理并清理其材料清单（BOM）。通过与BOM一起工作，PCB设计人员可以识别并消除伪造或不合格的组件。使用包含采购批准的零件的清理后的BOM，设计人员便可以着手开发其原理图以进行仿真。