電子通訊設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)分析

曾俊鍵

摘 要：可靠性設(shè)計(jì)在電子通訊設(shè)備的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中占據(jù)重要地位，提高電子通訊設(shè)備的可靠信不僅可以使產(chǎn)品性能顯著提升，吸引更多用戶，更能促進(jìn)成本的降低，從而令企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)領(lǐng)先地位。電子通訊設(shè)備的可靠性需要從電子元件、設(shè)計(jì)技術(shù)以及生產(chǎn)工藝等多個(gè)角度入手，本文對(duì)如何提高電子通訊設(shè)備的可靠性進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電子 通訊設(shè)備 可靠性設(shè)計(jì)

1電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)的必要性

電子通訊設(shè)備作為廣受重視的新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)，滲透在手機(jī)、平板電腦等眾多與人們的生活息息相關(guān)的領(lǐng)域，電子通訊設(shè)備提供的巨大便利已經(jīng)導(dǎo)致人們的日常工作和生活無法離開電子通訊設(shè)備。電子通訊設(shè)備的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，用戶在選擇電子通訊設(shè)備過程中的首要考慮因素就是設(shè)備的可靠性。電子通訊設(shè)備的可靠性體現(xiàn)在設(shè)備性能、穩(wěn)定性、散熱性、故障率以及外觀等眾多方面，不斷研發(fā)和應(yīng)用新型技術(shù)實(shí)現(xiàn)電子通訊設(shè)備性能、體積與重量的最優(yōu)是相關(guān)研究人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問題。

電子通訊設(shè)備的可靠性貫穿于設(shè)備的整個(gè)生命周期，包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用以及后續(xù)的保養(yǎng)維修等。電子通訊設(shè)備在使用期間的質(zhì)量、性能以及產(chǎn)品壽命等都是設(shè)備可靠性水平的體現(xiàn)。隨著用戶對(duì)電子通訊設(shè)備使用需求的提升，電子通訊設(shè)備日益朝著智能化、便捷化以及多功能等方向發(fā)展，這就要求電子設(shè)備元器件必須具備更高的質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)更快的更新?lián)Q代，在選擇電子設(shè)備時(shí)也應(yīng)具有更高的科學(xué)性，可以利用降溫手段使元器件的使用效率有效降低，從而為電子設(shè)備的可靠性提供保障。

2電子通訊設(shè)備可靠性的影響因素

（1）機(jī)械條件。電子通訊設(shè)備在使用中，處在不同的機(jī)械環(huán)境下所受到的元件損害程度各有不同。不同的運(yùn)載工具會(huì)帶來不同的沖擊或是振動(dòng)等機(jī)械影響，從而對(duì)設(shè)備造成影響，引發(fā)電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)變形或是元器件受損失靈等問題。

（2）生產(chǎn)條件。設(shè)備的生產(chǎn)條件包括廠房車間的設(shè)備運(yùn)作狀況、生產(chǎn)能力、制造技術(shù)、生產(chǎn)工藝以及管理水平等，只有生產(chǎn)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)作并且其他各類生產(chǎn)要求都符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才能確保生產(chǎn)出的電子設(shè)備具有高度可靠性。

（3）氣候環(huán)境。氣候條件包括溫度、氣壓、光照以及空氣質(zhì)量等，電子通訊設(shè)備受氣候因素的影響較大，氣候?qū)υO(shè)備造成的影響包括結(jié)構(gòu)的損壞、元件不再靈活以及電氣性能降低等，嚴(yán)重的情況甚至?xí)?dǎo)致電子通訊設(shè)備無法正常運(yùn)作。例如大部分手機(jī)處于濕度較大的環(huán)境中時(shí)，手機(jī)的性能都會(huì)或多或少的受到損害。

（4）電磁干擾。處于工作狀態(tài)下的電子設(shè)備不可避免的會(huì)受到周邊環(huán)境各種電磁波的影響，因而設(shè)備內(nèi)部或是外部就會(huì)被干擾而導(dǎo)致電子通訊設(shè)備的噪聲增大或是中斷工作等故障。

3電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)的技術(shù)構(gòu)成

3.1元器件控制技術(shù)

電子通信設(shè)備中元器件是十分重要的構(gòu)成部分，元器件的性能高低直接決定了電子通訊設(shè)備的可靠性，因而有必要提高電子元器件的生產(chǎn)和組裝質(zhì)量，使電子元器件可靠性得到保障的同時(shí)減少耗費(fèi)的電子元器件的種類和數(shù)量，從而降低制造與維護(hù)成本，并使電子設(shè)備的使用周期得到有效延長(zhǎng)。

3.2降額設(shè)計(jì)技術(shù)

當(dāng)電子元器件或電子設(shè)備承受的工作壓力高于其額定值時(shí)，電子元件或設(shè)備很容易就會(huì)發(fā)生故障，為了保證元件或設(shè)備的可靠性，應(yīng)考慮合理設(shè)置額定值，一旦元件或設(shè)備所承受的工作壓力高于額定值或是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于額定值，則會(huì)導(dǎo)致很高的故障率，因而在電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)研究降額設(shè)計(jì)方式。

3.3余度設(shè)計(jì)技術(shù)

余度即電子設(shè)備具備多套能實(shí)現(xiàn)既定功能的單元，余度設(shè)計(jì)可以保證一旦電子設(shè)備喪失了某一單元會(huì)有其他單元代替該單元發(fā)揮功能，若所有單元功能都失去，則整個(gè)設(shè)備的功能才會(huì)喪失，因此余度設(shè)計(jì)可以有效提升電子通訊設(shè)備的可靠性。然而余度設(shè)計(jì)技術(shù)的不足之處也較為明顯，由于余度設(shè)計(jì)會(huì)引入嶄新的設(shè)備單元，從而不可避免的會(huì)使設(shè)備體積與重量增加，同時(shí)帶來了成本的提升。通常在其他設(shè)計(jì)技術(shù)無法滿足可靠性要求時(shí)才會(huì)考慮采用余度設(shè)計(jì)技術(shù)。

3.4健壯設(shè)計(jì)技術(shù)

健壯設(shè)計(jì)的內(nèi)涵是根據(jù)用戶需求，結(jié)合質(zhì)量功能進(jìn)行次設(shè)計(jì)、QFD等優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，并最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的低成本、高穩(wěn)定性以及系統(tǒng)性。對(duì)于制造周期或是使用環(huán)境容易發(fā)生較大改變的情況，健壯設(shè)計(jì)技術(shù)極為適用，并且電子設(shè)備在使用周期內(nèi)參數(shù)發(fā)生變化或是結(jié)構(gòu)發(fā)生老化時(shí)都比較適合采用健壯設(shè)計(jì)技術(shù)。健壯設(shè)計(jì)的具體方法包括FMEA、DOE以及QFD等。

3.5精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)技術(shù)

電子通訊設(shè)備應(yīng)在確保功能需求能被滿足的基礎(chǔ)上盡量保證較少的設(shè)備單元數(shù)目。研究人員在進(jìn)行可靠性模型實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，越少的設(shè)備單元數(shù)目可以帶來越高的設(shè)備可靠性，因而在電子通訊設(shè)備的設(shè)計(jì)中簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)技術(shù)是十分必要的，精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)不僅可以使設(shè)備可靠性得到提升，而且可以降低電子通訊設(shè)備的成本投入。

4電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)的發(fā)展方向

由于人們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降碾娮釉O(shè)備種類和數(shù)量越來越多，不同設(shè)備之間不可避免的會(huì)發(fā)生電磁干擾或是不兼容的情況，而這會(huì)嚴(yán)重?fù)p害用戶體驗(yàn)，電磁兼容設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)即通常所謂的EMC設(shè)計(jì)技術(shù)，在電磁頻譜日益緊張的前提下，EMC技術(shù)的發(fā)展有極大的必要性。我國對(duì)該技術(shù)的研發(fā)起步較晚，目前很多技術(shù)尚且不夠成熟，急需更大的技術(shù)突破。此外，熱設(shè)計(jì)技術(shù)也是一大發(fā)展方向。熱設(shè)計(jì)即確保電子元件使用時(shí)不容易受到產(chǎn)生的熱量的干擾，由于目前的電子通訊設(shè)備內(nèi)部元件密度逐漸變高，并且集成化水平也越來越強(qiáng)，將熱設(shè)計(jì)技術(shù)用于電子設(shè)備是很有必要的。

5結(jié)語

電子通訊設(shè)備的可靠性關(guān)系到用戶的使用體驗(yàn)，用戶需求的不斷提高令可靠性水平的高低越來越受到社會(huì)的廣泛重視。設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)成功與否與諸多因素息息相關(guān)，首先是執(zhí)行水平的高低，其次是細(xì)節(jié)是否做到位。對(duì)設(shè)備可靠性的管理涉及到一個(gè)公司的流程、制度、經(jīng)驗(yàn)、管理以及企業(yè)文化等。設(shè)備可靠性需要制造企業(yè)在長(zhǎng)期實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，并提高流程與技術(shù)的熟練程度。

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