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系統(tǒng)硬件可靠性設計課程

課程背景：
嵌入式系統(tǒng)可靠性設計，比拼的不是誰的設計更高明，而是誰的設計更少犯錯誤，而且因為軟、硬件的專業(yè)背景差異，兩個專業(yè)設計師之間的不了解，也會導致接口部分容易出現(xiàn)一些可靠性問題。
本課程采用逆向思維方式，從嵌入式系統(tǒng)設計的負面問題角度入手，總結剖析了嵌入式設計師易犯的錯誤點和接口部分的問題點，以期在設計中能提前加以預防。漏洞堵住了，跑冒滴漏自然不再發(fā)生。

課程大綱：
第一章：可靠性設計基礎
1.1、嵌入式系統(tǒng)故障要素分析
1.2、偶發(fā)故障機理與電壓容限
1.3、過渡過程應力
1.4、單一故障分析

第二章：嵌入式硬件電路隱患機理與可靠性設計
2.1、放大電路設計問題分析
阻抗匹配計算
濾波電路特性分析
數(shù)字濾波算法
2.2、數(shù)字IO端口問題分析
接口驅動能力計算
接口速率與端口特性關系
異常波形成因與機理分析（回勾、振蕩、塌陷）
時序控制
2.3、功率器件熱隱患計算
熱阻
負荷特性曲線
風扇與散熱片選型計算
2.4、功率開關管隱患分析與措施
高壓擊穿損傷機理與措施
熱損傷機理與措施
2.5、PCB布局布線問題
環(huán)路
地分割（單點串聯(lián)、單點并聯(lián)）
串擾分析方法
2.6、器件選型與替換注意事項
器件替換注意事項
統(tǒng)計方法器件質量控制與問題排查
2.7、器件特定工藝處理措施
MSD
ESD
測量測試隱患
2.8、端口防護器件選型
TVS、壓敏電阻、GDT
2.9、分立元件選型方法
電容、電感、磁珠

第三章：器件失效規(guī)律與分析方法
3.1、持續(xù)性應力與浪涌應力的區(qū)別
3.2、電壓應力與電流應力的故障現(xiàn)象區(qū)別
3.3、MSD與機械應力損傷的特征、成因、解決措施
3.4、基于端口特性阻抗曲線的失效測試分析方法
3.5、常用器件失效機理、失效特征、應對措施
虛焊、電阻失效、電容失效、引腳斷裂失效、低電壓失效、熱失效、IC失效、磁珠磁環(huán)失效、接插件失效、功率器件失效、器件失效測試（V-I曲線）

第四章：嵌入式系統(tǒng)布線布局
4.1、PCB板工藝
PCB尺寸與形狀、PCB基材、鍍層、板層數(shù)、器件布局與方向、器件封裝、絲印標識、偷錫焊盤、MARK點、過孔焊盤規(guī)則、鍍金焊盤鍍金管腳、可生產性設計、焊盤過孔、導通孔、安裝螺釘孔、布線規(guī)則、PCB布線鍍層、金手指布線規(guī)則、線條與布局通用規(guī)則、PCB光板工藝設計規(guī)則、導通孔工藝設計規(guī)則、螺釘孔周邊布線規(guī)則、插座引腳走線、標識類型與標識要求、可測試性設計
4.2、PCB的EMC防護布線
層數(shù)劃分、高、中、低速數(shù)字電路混和布局、內縮設計、機械安裝孔結構、接口接插件布局、走線規(guī)則、電源和地線分割、連接器布線規(guī)則、信號線隔離規(guī)則、板級接地措施、信號類型分類、進出機箱的導線布線規(guī)則、板卡上敏感信號與干擾信號線布線規(guī)則、地線布線單點串并聯(lián)接法、跨信號類型電路之間走線規(guī)則、環(huán)路面積受控布線方式、高精度、高速、敏感信號布線規(guī)則、晶振布線規(guī)則、敏感信號板級在線白盒測試驗證
4.3、PCB板防護工藝
防護工藝、MSD防護、PCB三防工藝、ESD防護工藝
4.4、熱設計規(guī)范
地線散熱布線規(guī)則、器件布局熱防護規(guī)則、熱設計與熱測試

系統(tǒng)硬件可靠性設計課程