在工業(yè)控制、汽車電子或醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，功能安全認(rèn)證（如ISO 26262、IEC 61508）是產(chǎn)品可靠性的“硬門檻”。作為PCBA設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如何滿足認(rèn)證要求，往往是工程師面臨的挑戰(zhàn)。本文結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與捷多邦的實(shí)際案例，探討功能安全認(rèn)證對(duì)設(shè)計(jì)的具體影響。
1. 冗余設(shè)計(jì)與故障診斷
功能安全的核心是“失效可控”。以汽車電子為例，ISO 26262要求單點(diǎn)故障覆蓋率（SPFM）需達(dá)到99%以上。這意味著PCBA設(shè)計(jì)必須內(nèi)置冗余電路或?qū)崟r(shí)診斷機(jī)制。例如，捷多邦在某車載控制器項(xiàng)目中，通過雙MCU互檢和看門狗電路設(shè)計(jì)，成功通過了ASIL-D認(rèn)證。
經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)：冗余并非簡(jiǎn)單復(fù)制電路，需考慮信號(hào)同步和故障隔離。
2. 元器件選型與降額規(guī)范
認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)元器件的失效率（FIT）有嚴(yán)格限制。例如，IEC 61508要求關(guān)鍵器件需符合AEC-Q100（汽車級(jí)）或工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
建議：
優(yōu)先選擇有認(rèn)證資質(zhì)的供應(yīng)商；電源、傳感器等關(guān)鍵部件需預(yù)留30%以上降額余量。
3. PCB布局與EMC兼容性
高頻噪聲或地彈干擾可能掩蓋真實(shí)故障信號(hào)。例如，某工業(yè)PLC項(xiàng)目因電機(jī)驅(qū)動(dòng)回路與信號(hào)線共地，導(dǎo)致診斷電路誤觸發(fā)。捷多邦通過分割地平面和增加屏蔽層，將EMC測(cè)試失敗率降低70%。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
安全相關(guān)電路（如故障檢測(cè)IC）需獨(dú)立分區(qū)；避免長(zhǎng)距離平行走線。
4. 文檔追溯與變更管理
功能安全認(rèn)證要求全流程可追溯。捷多邦在為客戶提供PCBA服務(wù)時(shí)，會(huì)完整記錄DFMEA（設(shè)計(jì)失效分析）、BOM變更記錄等。某醫(yī)療設(shè)備客戶因未保留舊版Gerber文件，導(dǎo)致認(rèn)證延期3個(gè)月。
結(jié)語
功能安全認(rèn)證的本質(zhì)是“用設(shè)計(jì)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)”。從元器件到Layout，每個(gè)環(huán)節(jié)都需系統(tǒng)性考量。捷多邦在服務(wù)汽車電子和工業(yè)客戶時(shí)發(fā)現(xiàn)，提前規(guī)劃安全架構(gòu)（如HSI分類）能顯著減少后期整改成本。對(duì)于復(fù)雜項(xiàng)目，建議在原型階段引入認(rèn)證機(jī)構(gòu)預(yù)審，少走彎路。
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