凡亿电路方案开发可靠性设计：高低温、老化、振动测试

凡亿电路方案开发可靠性设计：高低温、老化、振动测试

凡亿电路电子产品高低温可靠性测试

电子产品在实际使用中会面临各种复杂环境，高温、低温、潮湿、振动、长时间连续运行等因素都可能导致产品失效。如果产品在量产前没有经过充分的可靠性验证，上市后出现大量返修和客诉，带来的损失远大于研发阶段的测试投入。凡亿电路在电路方案开发服务中，将可靠性设计贯穿整个开发流程，从原理图设计、元器件选型到样机验证，系统性保障产品在各种环境下的稳定运行。

可靠性设计的核心思路

可靠性不是测试出来的，而是设计出来的。凡亿电路在方案开发中遵循以下可靠性设计原则：

• 从源头控制：在原理图和PCB设计阶段就引入可靠性考量，而不是等样机做出来再补救

• 降额设计：关键元器件在电压、电流、温度等参数上留足余量，避免工作在极限状态

• 冗余设计：对关键功能和信号路径设计冗余保护，单点故障不影响整体运行

• 热设计：合理布局和散热设计，确保芯片和功率器件在允许温度范围内工作

• EMC设计：从原理图阶段就考虑电磁兼容，提高产品抗干扰能力和辐射合规性

高低温环境可靠性验证

温度是影响电子产品可靠性的重要因素。高温会加速元器件老化、降低绝缘性能、改变材料物理特性；低温可能导致启动困难、参数漂移、焊点脆化。凡亿电路在方案开发中，针对不同行业的产品标准，进行全面的高低温测试验证。

高温工作测试产品在额定高温下连续运行，监测关键参数变化和功能稳定性

低温工作测试验证低温环境下的启动能力和功能完整性，排查冷启动相关问题

温度循环测试高低温交替变化，考验焊接可靠性和材料热膨胀匹配性

高温存储测试验证产品在高温存放后的性能变化，评估存储寿命

温湿度组合测试高温高湿环境下测试，验证防潮能力和绝缘可靠性

设计阶段的热设计措施

凡亿电路的硬件开发团队在设计阶段就会进行详细的热设计分析，确保产品在使用环境温度范围内可靠工作。主要措施包括：

• 功率器件合理布局，远离热敏感器件，避免热点集中

• 根据功耗计算选择合适的散热方案，自然散热或加装散热器

• PCB铜箔合理利用，通过大面积敷铜和散热过孔增强导热

• 关键芯片下方预留散热焊盘，确保热量有效传导

• 温度敏感的晶振、传感器等器件远离热源布局

凡亿电路振动与老化可靠性测试场景

老化测试与寿命验证

老化测试是通过模拟产品长时间运行的方式，提前暴露早期失效的元器件和设计隐患。凡亿电路在方案开发的样机阶段和量产前都会安排老化测试，确保交付的产品稳定可靠。

常温老化

产品在常温环境下连续通电运行，监测功能和参数变化，筛选早期失效的元器件，一般持续48到72小时。

高温老化

在高温环境下进行老化测试，加速元器件老化过程，更快暴露潜在问题，比常温老化效率更高。

负载老化

在额定负载甚至过载条件下运行，验证电源和功率电路在极限工况下的稳定性和寿命。

循环老化

开关机循环、功能模式切换循环等操作，模拟真实使用中的启停场景，验证开关寿命和稳定性。

振动与机械可靠性测试

产品在运输和使用过程中不可避免会受到振动和冲击，尤其是车载设备、工业设备和手持产品。振动测试用于验证产品结构和焊接的机械可靠性，确保在振动环境下不会出现松动、脱落和断裂。

测试项目测试内容适用产品正弦振动测试在指定频率范围内进行扫频振动，查找共振点和结构薄弱环节工业设备、车载产品随机振动测试模拟真实运输和使用环境中的随机振动频谱，综合验证机械可靠性消费电子、便携设备冲击测试模拟跌落和碰撞场景的瞬时冲击，验证结构抗冲击能力手持设备、移动产品跌落测试从指定高度自由跌落，验证整机结构和内部连接可靠性手持终端、消费电子设计阶段提高机械可靠性的措施

• 大重量元件增加固定胶或加固措施，避免振动导致焊点疲劳开裂

• 接插件选择带锁扣或加固的型号，关键接口增加螺丝固定

• PCB板合理设计安装孔位置，减少大跨度区域的振动形变

• BGA等大面积底部焊接器件周围布局加强固定，避免振动脱焊

• 外壳和内部结构件设计减震缓冲结构，降低外力传递到PCB的冲击

凡亿电路提供从需求定义到电路方案开发、PCB设计外包、PCB制板打样再到SMT贴片加工的一站式服务。可靠性设计不仅仅是测试环节的事，我们在原理图设计、PCB Layout、元器件选型等各个阶段都会同步考虑可靠性要求，从设计源头降低产品失效风险。

可靠性设计服务内容

凡亿电路在方案开发中提供的可靠性相关服务包括：

• 可靠性需求分析和测试方案制定

• 原理图阶段降额设计和冗余设计

• PCB热设计和信号完整性仿真

• EMC设计和预测试指导

• 样机高低温测试和数据报告

• 老化测试和失效分析

• 振动测试和结构优化建议

• 量产前可靠性验证和DFM可制造性评审

凡亿电路的硬件开发团队拥有丰富的工业控制、汽车电子、医疗设备、消费电子等多行业产品开发经验，熟悉各行业的可靠性标准和测试要求。团队会在项目初期与客户充分沟通产品应用场景和可靠性要求，制定合理的可靠性设计和验证方案，确保产品上市后稳定运行。

常见问题解答

可靠性设计会增加很多开发成本吗？

可靠性设计是在正常开发流程中融入可靠性考量，不会大幅增加开发成本，反而能够减少后期因可靠性问题导致的改版和返工。相比产品上市后出现批量故障的损失，研发阶段的可靠性投入是非常值得的。凡亿电路会根据产品定位和客户预算，推荐合适的可靠性方案。

高低温测试一般需要做多长时间？

高低温测试的时间取决于产品类型和行业标准。一般消费类产品的高低温工作测试每项各8到24小时，温度循环测试做20到50个循环。工业级和汽车级产品的测试时间会更长，条件也更严苛。凡亿电路会根据产品的应用场景和目标认证标准制定具体的测试方案。

你们可以出具正式的可靠性测试报告吗？

凡亿电路可以提供内部测试报告，包含测试条件、测试过程、测试数据和结论。如果需要第三方权威机构的测试报告（如CNAS认证报告），我们可以协助联系合作的第三方实验室，或者由客户直接送检，我们提供测试样品和技术支持。

方案开发项目的可靠性验证怎么收费？

可靠性设计本身包含在方案开发的设计服务中，不单独收费。具体的测试费用取决于测试项目、测试时间和测试设备要求。常规的老化测试和简单高低温测试一般包含在开发费用中，复杂的环境试验和第三方测试需要根据实际成本单独核算。

凡亿电路专注于PCB设计外包、PCB制板打样、SMT贴片加工和电路方案开发一站式服务，通过ISO9001、IATF16949、ISO14001等多项认证。拥有资深硬件开发团队，在消费电子、工业控制、医疗设备、汽车电子、物联网等领域积累了丰富的产品开发和可靠性设计经验，从需求定义到量产交付全程可控。

电路方案开发与可靠性设计咨询

郑先生：13142188866（同微信）

邮箱：Layout@fanypcb.com