關(guān)于“器件選型規(guī)范”

在我進(jìn)入華為的時候，當(dāng)時整個公司都在“規(guī)范”運動，什么都寫規(guī)范，人人都寫規(guī)范，什么任職、績效、技術(shù)等級都看規(guī)范。（大公司用KPI來引導(dǎo)，容易搞成“運動”）。

所以當(dāng)時，按照器件種類，很多人寫了各種器件選型規(guī)范。當(dāng)時，原理圖評審的時候，聽得最多的就是“規(guī)范就是這樣寫的”，這里面有一些問題：

1、寫規(guī)范的人不一定水平高，或者寫得不細(xì)致，如果出現(xiàn)錯誤那就更是害人了。

2、規(guī)范有時抑制了開發(fā)人的思維，什么都按照規(guī)范來，不一定適合實際的設(shè)計場景；例如我需要低成本設(shè)計，但是規(guī)范強(qiáng)調(diào)的是高質(zhì)量，就不一定適用。

3、有了規(guī)范之后，也會導(dǎo)致部分開發(fā)人員不思考，例如晶振要求在50MHz以上，放pF級的電容進(jìn)行電源濾波，而低于50MHz的不用。大家都不想為什么，自然也不知道為什么；再例如網(wǎng)口變壓器防護(hù)，室內(nèi)室外，按照各種EMC標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計要求，直接照著畫就可以；但是很少有人想為什么，也不知道測試的結(jié)果怎樣，等實際碰到困難時就抓瞎了。的確在有的時候提高了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，但是工具也發(fā)達(dá)，人也就越退化，這是必然。

4、有些器件的選型，不適合寫規(guī)范，因為器件發(fā)展太快，有可能等你規(guī)范寫好，器件都淘汰了。例如：在X86處理器進(jìn)入通信領(lǐng)域了之后，處理器選型規(guī)范就顯得多余。

規(guī)范確實能帶來好處。但是，并不是所有工作都適合用規(guī)范來約束。硬件工程師要能跳出“參考電路”、跳出“規(guī)范”，從原理思考問題和設(shè)計。

當(dāng)然規(guī)范還是非常有用的一個手段，是大量的理論分析+經(jīng)驗積累+實踐數(shù)據(jù)的精華。我覺得當(dāng)時我看得最多的規(guī)范，是《器件選型的降額規(guī)范》，這是基于大量試驗，實際案例，總結(jié)出來的器件選型的時候，需要考慮的內(nèi)容。

例如：規(guī)定選用鋁電解電容的時候，需要考慮穩(wěn)態(tài)的工作電壓低于額定耐壓90%；而鉭電容，穩(wěn)態(tài)的降額要求在50%；而陶瓷電容，穩(wěn)態(tài)的降額要求在85%；因為這里考慮了一些器件的實效模式、最惡劣環(huán)境（高溫、低溫、最大功耗），穩(wěn)態(tài)功率和瞬態(tài)功率的差異……等等因素。

器件選型需要考慮的因素

在華為的PDM系統(tǒng)上，器件都有一個優(yōu)選等級“優(yōu)選”“非優(yōu)選”“禁選”“終端專用”等幾個等級。

工程師可以根據(jù)這個優(yōu)選等級來直觀的感受到器件是否優(yōu)選。那么器件的優(yōu)選等級，是考慮了哪些因素呢？

1、可供應(yīng)性：

特別是華為這樣廠家，有大量發(fā)貨的產(chǎn)品。慎選生命周期處于衰落的器件，禁止選用停產(chǎn)的器件。我2005年時曾設(shè)計過一個電路，設(shè)計的時候就是拷貝別人的電路，結(jié)果加工的時候發(fā)現(xiàn)器件根本買不著，由于器件停產(chǎn)了，只能在電子市場買翻新的器件。

對于關(guān)鍵器件，至少有兩個品牌的型號可以互相替代，有的還要考慮方案級替代。這點很重要，如果是獨家供貨的產(chǎn)品，是需要層層匯報，決策，評估風(fēng)險的。

2、可靠性：

散熱：功率器件優(yōu)先選用RjA熱阻小,Tj結(jié)溫更大的封裝型號；處理器選型，在性能滿足的情況下，盡量選擇功耗更小的器件。但是如果是Intel這樣壟斷的器件，你也只有忍受，加散熱器，加風(fēng)扇。

ESD：所選元器件抗靜電能力至少達(dá)到250V。對于特殊的器件如：射頻器件，抗ESD能力至少100V，并要求設(shè)計做防靜電措施。（注：華為是嚴(yán)格要求，禁止裸手拿板的。我本來也不理解，后來我?guī)F(tuán)隊之后，發(fā)現(xiàn)兄弟們花大量的時間在維修單板；我們的團(tuán)隊就非常嚴(yán)格要求這一點，看似降低效率，其實還是提高效率的。至少不用總懷疑器件被靜電打壞了。）

安全：使用的材料要求滿足抗靜電、阻燃、防銹蝕、抗氧化以及安規(guī)等要求。

失效率：避免失效率高的器件，例如標(biāo)貼的撥碼開關(guān)。盡量不要選擇裸Die的器件，容易開裂。不要選擇玻璃封裝的器件。大封裝的陶瓷電容不要選擇。

失效模式：需要考慮一些器件的失效模式是，開路還是斷路，會造成什么后果，都需要評估。這也是鉭電容慎選的一個重要原因。

3、可生產(chǎn)性：

不選用封裝尺寸小于0402的器件。

盡量選擇表貼器件，只做一次回流焊，就完成焊接，不需要進(jìn)行波峰焊。部分插件器件如不可避免被選用的話，需要考慮，能否采用通孔回流焊的工藝完成焊接。減少焊接的工序和成本。

4、環(huán)保：

由于華為大量的產(chǎn)品是發(fā)往歐洲的，所以環(huán)保的要求也比較嚴(yán)格。由于歐盟提出無鉛化要求，曾經(jīng)整個公司的幾乎所有的硬件工程師都在做無鉛化的整改。

5、考慮歸一化：

例如某產(chǎn)品已經(jīng)選用了這個器件，并且在大量出貨的時候，往往有時這個器件的選型并不是很適合，也會選擇，因為不但可以通過數(shù)量的增多來重新談成本，還可以放心的選用，因為經(jīng)過了大批量的驗證。這也是為什么傾向于選用成熟期的器件，而慎選導(dǎo)入期和衰落期的原因。

6、行業(yè)管理：

某一個大類，例如：電源、時鐘、處理器、內(nèi)存、Flash等等都是有專門的人做整個公司的使用的規(guī)劃和協(xié)調(diào)，提前進(jìn)行市場調(diào)研，分析，編寫規(guī)范。他們會參與到新器件的選型上來。

7、器件部門：

專門有器件部門的同事，會分析器件的失效原因，可靠性分析，拍攝器件的X光，評估器件壽命等等工作。

8、成本：

如果在上述因素都不是致命的情況下——上述的因素都是浮云，緊盯第八條。

來源：硬件十萬個為什么