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Diseño para la fiabilidad a largo plazo?

Necesito el diseño de una pequeña pensión que se vaya a un pedazo grande de la infraestructura pública destinados a durar muchas décadas. Estoy buscando papeles y dar orientación sobre el diseño de este tipo basado en la realidad de la investigación.

Este consejo va a ser mucho mayor, por razones mecánicas que necesita ser incluso un amplio circuito para alcanzar la función con partes discretas. Cosas como el ancho de las huellas es una obviedad.

El cliente quiere minimizar el total de partes, y quiere que ellos sean thru-hole. Veo el punto acerca de la minimización de las partes, sino que también importa mucho, y ser capaz de conseguir repuestos en el futuro es importante. Esta función puede ser implementada con un puñado de discretos transistores y resistencias, pero el cliente prefiere usar una sola lógica IC en el paquete DIP. Él piensa que thru-hole es más fiable, pero creo que yo recuerdo haber visto un estudio que dice lo contrario. También, estoy preocupado acerca de la disponibilidad de un 16 o 20 pin DIP lógica chip en 20-50 años. Pero, SOT-23 transistores y 0805 resistencias de una mejor apuesta? Habrá algunos opto-aisladores. Me parece que aquellos que se encuentran a todo lo demás en términos de fiabilidad y disponibilidad futura. Sí, voy a correr a los LEDs en una pequeña fracción de la clasificación para aumentar la vida.

Por lo tanto, estoy buscando real definitivo de la investigación de la información basada en el diseño para la fiabilidad a largo plazo. Esta es un área donde es fácil pensar en el 10% problema pero echo de menos el 90% problema que hace que el 10% cuestión irrelevante.

Añadió:

Estoy en busca de pruebas de respuestas. Me gusta pensar que sé que la electrónica bastante bien, y puede venir para arriba con varios plausible sonido razones por las que un método sea mejor que otro, y estoy seguro de que los demás también pueden hacerlo. Sin embargo, yo no confío en eso, porque lo que suena plausible y se basa en la física del sonido puede ser correcto, pero faltan algunos otros más dominante afectan. Me preocupa que esto es donde suposiciones podría contribuir muy significativamente a conclusiones equivocadas. Es por eso que estoy pidiendo basada en la evidencia respuestas, documentos de estudios, las reglas de la NASA podría insistir en, etc.

Añadido 2:

Considerar el medio ambiente "industrial". No estoy seguro de qué tan bien el ambiente es controlado en todo caso. Las juntas serán protegidos de los elementos, pero, posiblemente, no hay aire acondicionado o calefacción. Yo no sé acerca de vibración, probablemente no mucho.

Estas juntas será instalado en un gabinete que alberga otras partes del sistema eléctrico. Los técnicos de servicio pueden caminar hasta el gabinete cuando sea necesario. Dificultad de mantenimiento no es el problema, pero el tiempo de inactividad. Esto no es lo que está pasando, pero imagino que si una autopista interestatal se apaga hasta que el sistema está funcionando de nuevo. Por supuesto, no hay redundancia ya, pero el fracaso es algo que quieres evitar.

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Oleg Mazurov Puntos 2150

La NASA tiene mucho que decir acerca de la fiabilidad a largo plazo de la electrónica. He aquí un ejemplo -> https://nepp.nasa.gov/files/20223/09_109_1%20JPL_Spence%20Longterm%20Reliability%20of%20Hand%20Soldering%20M55365%20Ta%20Capacitors%2009_30%2011_09%203_2_10.pdf un ejemplo (referencias al final).

No te puedo dar buen enlace para todo lo relacionado con el (sitio web de la NASA es bastante sucio), sin embargo, googlear 'de la nasa fiabilidad a largo plazo de la electrónica' se da un montón de enlaces a artículos sobre el tema.

4voto

user62521 Puntos 41

Voy a añadir a esta respuesta lo que yo sé.

Para comenzar con "creep corosion", tiene una investigación aquí

Es realmente relacionados con los ambientes que contienen azufre. Vale la pena leer si nada más es un tema interesante.

Hay un montón de artículos relacionados con ROHS y estaño bigotes de la NASA, enlaces.

Otra cosa a considerar es el material FR4 sí mismo y CAFing. Este no es un estudio, pero ilustrates el problema.

Acerca de la fiabilidad de SMD, se realizó un estudio en 1993 y hay algunos interesantes cartas en el apéndice. Enlace.

Para los condensadores yo diría que ir con cerámica MLCC, aquí es una comparación entre el metal precioso electrodo y la base de metal del electrodo. Se incluye una tabla con la prueba de unidades.

Para la cerámica hay condensador diseños que tienen un "suave electrodo" y los que son más likelly a fallar en "modo abierto". En términos generales usted desea conseguir las piezas que son al menos automotriz calificado.

Según El condensador manual (Cletus J. Kaiser) los condensadores de vidrio son los más fiables, y recuerdo que la NASA utiliza. No he encontrado datos de fiabilidad todavía.

Pruebe esto para la confiabilidad de los datos. También para otros tipos de condensadores.

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Martin R-L Puntos 2300

Mi respuesta no se basa en una investigación real, sino más bien en la aplicación real. Le recomiendo que use el más fiable de los componentes y crear una junta con ellos. Determinar su MTBF. Basado en este MTBF, reunir suficientes tablas para cubrir el total del tiempo este se supone que el diseño a la última, y el doble de ese número. Por ejemplo, si el MTBF es de 10 años, y el momento en que el diseño se supone que la última es de 50 años, entonces usted necesita para hacer 10 placas.
Para minimizar el "abajo" el tiempo, un conjunto de "interruptores" puede ser activado automáticamente al desconectar el malo de la junta y conectar un buen consejo en su lugar. El malo de la junta se puede sustituir con una buena y estar listo para la próxima junta de fracaso. Usted no tendrá que preocuparse acerca de las piezas de reparación no estar disponibles ya las tiene!

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