首先先來借鑒張海峰“簡談電子元器件選型”的這篇文章來講講作為硬件工程師來說，對于元器件選型需要具備哪些方面的技能與知識點，而以下內(nèi)容就是關(guān)于在原理圖中一些常見元器件選取所要遵循的基本原則。

無論多么復(fù)雜的電子產(chǎn)品都是由一顆顆物料構(gòu)成的，所以物料選型在很大程度上能決定一個產(chǎn)品的質(zhì)量與成本控制。選擇元器件一般規(guī)范：當企業(yè)無法直接對元器件供應(yīng)商做認證時，應(yīng)該對電路板供應(yīng)商嚴格認證。在此基礎(chǔ)上，工程師在元器件選型時應(yīng)該選取行業(yè)內(nèi)TOP10廠家的元器件產(chǎn)品，以降低元器件失效的風(fēng)險。

九大類元器件選型注意事項：

1.電容

慎用1206及以上封裝的貼片電容等器件，焊接過程中有實效風(fēng)險 陶瓷電容選用NPO（C0G）和X7R這兩類，溫度系數(shù)控制較好。鉭電解電容不要使用額定電壓超過25V產(chǎn)品。鋁電解電容一般選取日系產(chǎn)品，形成電壓一般是額定電壓的1.2?1.4倍。

一般情況下，各種電容ESR比較：鋁電容＞鉭電容＞陶瓷電容；關(guān)注高溫下時的紋波電流不要超出使用規(guī)格，否則會影響使用壽命；每種封裝的極限值不建議使用，一般要降一格使用；原廠只有中文手冊的不建議使用，一般都是各種封裝的極限臨界值。

2.電阻

① 慎用1206及以上封裝的貼片電容等器件，焊接過程中有實效風(fēng)險；

② 一般電阻選精度1%厚膜金屬膜電阻，精度電阻選0.5%以上薄膜金屬膜電阻。

③ 排阻一般不建議選用，排阻的封裝使其失效風(fēng)險大于單個貼片電阻。

④ 貼片0歐姆，其阻值不是絕對為零，最大阻值可為50毫歐。a) 0402 ~ 0603 :額定電流0.5A，超過70度時降額為0.3A; b) 0805 ~ 1206 :額定電流1A，超過70度時降額0.6A; c) 1206及以上:額定電流2A，超過70度時降額1.2A 貼片電阻能承受的脈沖電壓限制 0402 ~ 0603 :100V 0805 :300V 1206及以上：400V。

⑤貼片電阻能承受的脈沖電壓限制：a) 0402~0603:100V; b) 0805:300V; c) 1206及以上:400V。

3.二三極管

二三極管選型時注意以下參數(shù)在電路中是否夠用，防止損壞風(fēng)險。

反向擊穿電壓Vbr，反向重復(fù)工作電壓Vrwm，最大平均正向平均電流If，正向壓降Vf，反向恢復(fù)時間Trr，熱阻Rjc，最高節(jié)溫Tjm。

4.磁珠

磁珠選型時要注意沖擊電流問題。常用0805和0603封裝磁珠承受沖擊電流建議。

多脈沖且微秒級 :10 ~ 40 倍額定電流；單脈沖 5~20uS，30~500倍額定值，如果是多脈沖降額到 30% 使用；1A 通流能力磁珠可至少承受 40A 電流 20 次 脈沖電流沖擊；從可靠性角度來看如果沖擊電流大于 25A 以上的應(yīng)用場合 ，均需評估和分析考慮可靠性問題。    

5.連接器

對于有彈性要求連接器(如網(wǎng)口)接插件材料一 般選用鈹青銅(CuBe)，鍍層為金(Au)；連接器接插件 材料一般選用黃銅或錫青銅 ，鍍層一般選鍍錫 Tin(Sn) 或鍍金(Au)；對頻繁插拔和有電流要求的連接器，鍍 層選鍍金(Au)的；在震動頻繁的場合不建議用鍍 錫Tin(Sn)的連接器超大電流的情況下可以選擇鍍 銀(Ag)的連接器。

6.晶體和晶振

盡量選用貼片封裝，行業(yè)內(nèi)目前出貨量最大的是3.2mmx2.5mm(3225) 封裝；選擇AT切基頻，優(yōu)選范圍12MHz~15MHz；一個晶振一般只驅(qū)動一個器件。

7.芯片

在一個項目之中最為重要的莫過于MCU芯片，芯片的選擇要點：

慎選144腳及以上的QFP封裝芯片，焊接時失效風(fēng)險很大；不同電平電路混用時轉(zhuǎn)換器件選擇要遵從數(shù)據(jù)手冊上輸入輸出電平的門限定義，必要時加入限流電阻；不用的輸入管腳不能懸空，接高還是接地要根據(jù)數(shù)據(jù)手冊確定，數(shù)據(jù)手冊沒有明確說明的，先用0歐電阻做選擇處理接高還是接地，等實測信號后再確認。芯片輸出管腳的驅(qū)動能力要參考數(shù)據(jù)手冊，要有足夠的預(yù)留，不超過額定的60%。

8.瞬時保護器件

瞬態(tài)保護器件(TVS 和 TSS)在選型時要考慮結(jié)電容對信號的影響。

9.其他器件

電感選型時要根據(jù)用途（電源使用、射頻或高頻電路），選擇不同封裝的產(chǎn)品；

撥碼開關(guān)應(yīng)盡量避免使用 ，焊接時失效風(fēng)險很大 ；

電位器應(yīng)盡量避免使用，焊接時失效風(fēng)險很大；

光耦一般不用于高速信號(>1MHz)和模擬信號隔離；

保險絲選型時要考慮 IEC 標準和 UL 標準的區(qū)別等等。

元器件常見故障分析：

接下來就說說元器件常見故障的知識點，以及在實驗過程當中到底哪些方面的原因容易導(dǎo)致元器件失效，失效的機理到底是什么。

在實際的過程之中如果比如電阻，電容等元器件如果失效了以后，應(yīng)該從哪方面的因素去考慮，看下面所梳理的細節(jié)內(nèi)容。

在問題出現(xiàn)的時候，需要關(guān)注的是如何如何排除與解決此問題，所以在這邊是否擁有一整套的排查過程呢，下面的這個整理就能告訴在實際出現(xiàn)問題的執(zhí)行順序。當然在這邊會牽涉到的是如果芯片MCU有故障的話，排查的順序按照圖片所描述的，需要的是著重去驗證可靠性驗證，追根溯源到到底是哪個PIN出現(xiàn)問題，其次找出到底是什么導(dǎo)致出現(xiàn)問題加以改善。

總結(jié)：

成品的樣件，可靠性最終追究的是元器件的可靠性，所以對于硬件工程師來說，在立項與參數(shù)技術(shù)的過程當中都會考慮在做項目過程元器件的功能等級這塊的要求，然而對于一些MCU與集成芯片來說，國內(nèi)外的產(chǎn)品是存在著差距的，不管是安全性亦或者是功能的方面，而后面關(guān)于元器件失效故障方面其實是可以選型以及上篇文章所講述的DFMEA階段可以避免，所以說如果前期方面考慮到一些因素，后面是可以避免的。