【正文】 ■ 在進行潛在通路分析時，不考慮環(huán)境因素的影響，但要考慮人為的差錯。這些電流通路及其分支（通路之間可能存在橫向聯(lián)系），由負載和具有開關特性的器件（開關、繼電器、二極管和三極管等）組成。這類故障有兩大特點：① 系統(tǒng)（頂層產(chǎn)品）的這種功能異常，是在該系統(tǒng)的所有組成部分均無故障的情況下發(fā)生的，就是說，頂層產(chǎn)品的故障，不是由其下屬產(chǎn)品的故障造成的；② 頂層產(chǎn)品的這種故障，不是每次運行都必然發(fā)生，而是在幾個特定的條件均得到滿足時才能夠發(fā)生。很顯然，這樣的儲備系統(tǒng)需要一個“故障檢測器”和“余度切換開關”?！?余度技術并不意味著儲備單元越多越好，凡事都要有個“度”。但理論和實踐均表明，在較低的層級上采用余度技術，則“效／費”比是最佳的。所謂“特別重要的功能”是指，當該功能喪失后會造成嚴重的后果：人身傷亡、重大的財產(chǎn)損失、惡劣的社會影響等。■ 開展“抗輻射加固”設計，就是要確保產(chǎn)品在規(guī)定的輻射環(huán)境下能夠正常地工作、完成規(guī)定的功能，通常的做法是：① 選擇抗輻射能力強的原材料、元器件（“抗輻射加固”元器件）。■ 目前，最有效的防護措施首推物理屏蔽，器件的管殼、設備外殼、飛行器的蒙皮等，都可對輻射起到一定的屏蔽作用。高能質(zhì)子和電子都能造成微電子器件內(nèi)部的“電離效應”，高能質(zhì)子還能造成原子的“位移效應”，也稱為“單粒子效應”。當電子設備受到不帶電的中子轟擊后，會使原子核在晶格中的位置發(fā)生變化，稱為“位移效應”，從而造成元器件的性能發(fā)生永久性的惡化。當然，以往的編程經(jīng)驗和教訓更是準則收錄的重點內(nèi)容，應認真地進行收集、整理。如果有條件的話，可進一步完成軟件模塊的單元測試。只有這樣，上述的三個問題才能夠得到克服，特別是“透明度”的問題。 管理層面大量的事實表明，影響軟件可靠性的主要因素不完全是技術原因，而是管理原因。到目前為止，工程界普遍認可的還是定性的分析方法，例如，F(xiàn)MEA、FTA、以及軟件的“可靠性設計準則”等。同樣，不能夠把配合件的防誤裝問題留給操作者，不能寄希望于操作者的“責任心”。FTA適用于系統(tǒng)壽命周期的任何階段，特別是早期設計階段，盡早地找出系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，并在設計中采取有效的預防措施，使產(chǎn)品的固有可靠性得到提高。FMEA是一種定性的分析手段，不需要數(shù)學運算，簡單易行，效果顯著，深受技術人員的歡迎。其實，這就是建立可靠性設計準則的基本思想。電子產(chǎn)品的失效率基本上符合所謂的“浴盆曲線”，它把電子產(chǎn)品的壽命期劃分成三個階段：早期失效期、偶然失效期、耗損失效期。因此，不能把“浮地”機械地理解為完全絕緣，只要確保兩種地線之間沒有“電流交換”就可以了，而且二者之間是“等電位”的。例如增設箝位電路，當靜電勢累積到或超過設定的箝位電壓時，箝位電路導通將部分靜電荷泄放掉，以此來抑制靜電勢的幅度。9. 靜電防護準則當前的電子產(chǎn)品中有大量的CMOS器件，由于其輸入阻抗極高，對靜電十分敏感。將干擾噪聲引入地線，在地線中轉(zhuǎn)化成熱能被耗散掉；不讓它們進入放大器的輸入端，經(jīng)放大后而形成干擾。電磁干擾的發(fā)生要同時具備三個要素：干擾發(fā)射器（干擾源）、干擾接受器（敏感器）、干擾傳播途徑（耦合通道）?！?螺釘連接必須具有放松措施，通常情況下是加裝彈簧墊片?！?當發(fā)生共振時，振幅會加大，要留出足夠的位移間隙，以防止共振體之間的相互碰撞。然后，再對需要重點保護的器件（產(chǎn)品中的薄弱環(huán)節(jié)）單獨加裝減振器，稱為二級減振。就是說，大部分的力學應力都可歸化為振動過程。則可采取隔熱措施，切斷內(nèi)、外環(huán)境的熱交換，保持內(nèi)部熱環(huán)境的相對穩(wěn)定；● 以上措施均有硬件投入，成本較高。對于穩(wěn)定性要求特別高的產(chǎn)品來說，除了以上的措施外，還應增加專門的“時效工藝”，以最大限度地釋放“殘存應力”。這種參數(shù)漂移是單方向的、有規(guī)律的，而且其變化速度是極其緩慢的。所謂“容差設計”，就是在產(chǎn)品的設計階段采取相應的技術措施，確保產(chǎn)品在其壽命期內(nèi)，各項參數(shù)的漂移始終不超出規(guī)定的范圍。又如“光電耦合器”，其產(chǎn)品手冊給出的“發(fā)光二極管”的工作電流僅僅是一個參考值，真正的工作電流要在實際的產(chǎn)品上通過調(diào)試確定。因此，在進行降額設計時，還要考慮到電路中可能出現(xiàn)的“動態(tài)電應力”，即在直流電壓（電流）的基礎上，再加上動態(tài)峰值電壓（電流），作為“總的電應力”。4. 降額設計準則所謂“降額”是指，在整機產(chǎn)品工作時，使其內(nèi)部的元器件承受的工作應力要適當?shù)氐陀谠骷軌虺惺艿膽Γㄔ骷膬?nèi)在承受能力），從而達到提高整機產(chǎn)品的使用可靠性之目的。貫徹“三化”原則，不但能夠提高產(chǎn)品的可靠性、維修性和保障性，而且可以縮短產(chǎn)品的研制周期、降低產(chǎn)品的固有成本。然后，再根據(jù)參數(shù)系列編制產(chǎn)品的“系列型譜”。 組合化（模塊化）組合化的實施對象，一般是較為復雜的產(chǎn)品，但不一定是最終的整機產(chǎn)品，可以是為整機配套的分系統(tǒng)或者設備級的硬件產(chǎn)品，也可以是軟件產(chǎn)品。孤立地談論簡化設計顯得太籠統(tǒng)，不具操作性。分類的原則是：要便于查閱和應用；④ 制訂并貫徹可靠性設計準則的目的是：從提升“設計質(zhì)量”開始，最終達到提高“產(chǎn)品可靠性”之目的。⑤ 該“舉例”不但可以用來規(guī)范準則的編撰過程，也可以作為收集素材時的參考提綱。當然，分類的方法不是唯一的，也可以也可以按產(chǎn)品的構成、功能等進行分類。進而，有針對性地采取各種專門的可靠性設計技術，來消除這些薄弱環(huán)節(jié)、或者隱患，力求將預計的可靠性指標變?yōu)楝F(xiàn)實，即將“預計可靠性”轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的“固有可靠性”。產(chǎn)品的性能、可靠性、成本等，都是設計師賦予產(chǎn)品的固有屬性。例如，設計方案的變更、故障歸零措施的落實、新材料和新技術的采用，等等?？煽啃允窃O計出來的，“低成本”同樣也是設計出來的。評審組的成員應包括，有經(jīng)驗的設計人員和工藝人員、可靠性專業(yè)人員、質(zhì)量管理和型號管理人員等。第三步，收集素材：在充分了解產(chǎn)品的基礎上，開始收集準則的相關素材。三. 建立可靠性設計準則的步驟第一步，準則命名：可靠性設計準則是針對某個具體的產(chǎn)品而言的（專用準則），不同的產(chǎn)品具有不同的特性，其可靠性要求也不完全相同。在設計更改過程中，往往會采用新技術、新工藝、新材料、新型元器件等，所有這些改進措施都應該補充到原先的準則中去。⑶ 用來檢查設計質(zhì)量的好壞：產(chǎn)品的可靠性和性能都是產(chǎn)品的質(zhì)量指標。④ 可靠性設計準則并不是一個“一成不變”的靜態(tài)文件，而是在產(chǎn)品的研制過程中不斷地得到補充、修訂的“動態(tài)”文件。目 錄序 2目 錄 3一. 什么是可靠性設計準則 5二. 為什么要推行可靠性設計準則 6三. 建立可靠性設計準則的步驟 8四. 準則條款的分類原則 10五. “附錄”部分的說明 12六. 總結(jié) 13附錄 15準則名稱（封面） 151. 產(chǎn)品概述 152. 簡化設計準則與“三化”原則 15`簡化設計 15 通用化 16 組合化（模塊化） 16 系列化 17 小結(jié) 173. 電子元器件和機械零件的選用準則 184. 降額設計準則 195. 容差設計準則 21 參數(shù)漂移與容差設計 21 短期穩(wěn)定性 21 長期穩(wěn)定性 226. 熱設計準則 227. 抗力學環(huán)境設計準則 248. 電磁兼容設計準則 26 電磁兼容概述 26 傳導干擾的抑制措施 27 輻射干擾的抑制措施 279. 靜電防護準則 2810. 非電子產(chǎn)品可靠性設計準則 3011. 軟件可靠性設計準則 33 技術層面 33 管理層面 34 小結(jié) 3612. 抗輻射（照）設計準則 37 核輻射環(huán)境 37 空間輻射環(huán)境 38 抗輻射（照）設計 3813. 余度設計準則 4014. 潛在通路分析及預防 42 潛在通路的特點 42 潛在通路分析與“網(wǎng)絡樹”圖 44可靠性設計準則編撰指南一. 什么是可靠性設計準則可靠性設計準則（以下簡稱為“準則”），其內(nèi)涵較為豐富，很難用一兩句話為其下一個準確的定義。為此建議，將編制“可靠性設計準則”（以下簡稱為“準則”）作為設計崗的評價與考核標準，并以“四星崗”為對象進行試點。設計崗的基本使命是，將用戶對產(chǎn)品的要求（輸入）轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的性能和可靠性（輸出）。對設計崗而言， “可靠性設計準則”屬于基礎中的基礎，如果每個崗位都能拿出高水平的“準則”來，并能夠認真地貫徹執(zhí)行之，那么我所的設計水平將會整體躍上一個新臺階。因此，它又是一份由設計師撰寫的設計文件。⑵ 避免低級設計錯誤的發(fā)生：產(chǎn)品的固有可靠性是產(chǎn)品的一種固有的內(nèi)在屬性，是靠設計賦予的、是靠制造和管理來保證的，但起決定性作用的還是設計過程。不僅是對設計質(zhì)量的進一步的確認，而且也是對檢查組工作質(zhì)量的認可，避免檢查工作走過場，流于形式。如果無人問津、任其流失，實在可惜?？傊?，凡是具有獨立代號、能夠進行單獨驗收的產(chǎn)品，均應建立各自的可靠性設計準則。因此，所謂編撰，就是按照一定的規(guī)則對這些條款進行分類，以便于查閱和使用。如果確能提高產(chǎn)品的可靠性，則保留；如果不能提高產(chǎn)品的可靠性，或者效果甚微，則不保留。第六步，正式發(fā)布：準則初稿通過評審后，根據(jù)評審會上提出的意見對初稿進行修改和補充，并形成正式稿。貫徹并落實準則的條款，屬于可靠性定性設計的范疇。但是，這些設計工作不能夠提高產(chǎn)品的可靠性，即使是其中的可靠性預計也僅僅是給出了一個可能達到的、預估的可靠性水平，還不是產(chǎn)品的固有可靠性。五. “附錄”部分的說明在本文的附錄中給出了一個分類的用例，來具體地說明如何進行分類。就是說，準則中所列的條款對指定的產(chǎn)品而言，都是必須遵守的、都是專用的。因此，錯訛之處在所難免，敬請批評指正。如果是同一個產(chǎn)品，就沒有必要重新編寫，相互借用就是了。所謂“通用化”，就是直接選擇具有互換特性（結(jié)構和功能均具有互換性）的通用單元，將其應用于所設計的產(chǎn)品中。這里所說的“整機產(chǎn)品”可以是一個相當復雜的大系統(tǒng)；也可以是一個很小的電子元器件。 小結(jié)綜上所述，通用化是基礎，為組合化和系列化提供標準的、通用的功能模塊；組合化是應用，應用由通用化提供的功能模塊組合成不同層級的產(chǎn)品，可以是最終要交付的整機產(chǎn)品，也可以是為整機配套的中間級產(chǎn)品；系列化是結(jié)果，按照產(chǎn)品的“系列型譜”制造（或者組合）出各種系列的產(chǎn)品以滿足用戶的不同需求。元器件的質(zhì)量等級要符合使用環(huán)境條件的要求；失效率要符合可靠性的要求；性能指標要滿足功能的要求；● 盡可能不用或者少用非標準件和手冊外元器件；● 如果因為某種特殊要求，需要在優(yōu)選手冊外選取元器件時，要嚴格按照規(guī)定的審批程序進行審批。由于溫度對任何產(chǎn)品的可靠性的影響具有普遍性，因此，對任何產(chǎn)品而言，溫度都是必不可少的降額參數(shù)。需要指出的是，對于某些元器件來說，過度的降額不但無益，反而有害，有可能引入“低應力失效”?！?當某型元器件的失效率較高、其可靠性不能滿足使用要求時，不能用降額的方法解決低質(zhì)量元器件的使用問題，而必須更換質(zhì)量等級更高的元器件。隨環(huán)境而變的參數(shù)漂移，主要靠設計手段來解決。長期穩(wěn)定性是一個“統(tǒng)計值”，為了提高統(tǒng)計的精度，檢測次數(shù)不能太少、相鄰兩次檢測的時間間隔要相等、檢測環(huán)境要相同。這里所說的熱設計，就是采取相應的技術手段來消除或者弱化熱效應對器件的性能和可靠性的影響。如果用“傅里葉變換”將其轉(zhuǎn)換到頻域去，均為功率譜密度函數(shù)。但也有例外，在某些場合，激振頻率非常低，而且負載又比較重，給減振器的設計造成極大的困難。而“防沖”是通過減振器的變