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系統(tǒng)硬件可靠性設(shè)計(jì)課程

課程背景：
嵌入式系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)，比拼的不是誰(shuí)的設(shè)計(jì)更高明，而是誰(shuí)的設(shè)計(jì)更少犯錯(cuò)誤，而且因?yàn)檐洝⒂布膶I(yè)背景差異，兩個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)師之間的不了解，也會(huì)導(dǎo)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(shè)計(jì)的負(fù)面問題角度入手，總結(jié)剖析了嵌入式設(shè)計(jì)師易犯的錯(cuò)誤點(diǎn)和接口部分的問題點(diǎn)，以期在設(shè)計(jì)中能提前加以預(yù)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(shè)計(jì)基礎(chǔ)
1.1、嵌入式系統(tǒng)故障要素分析
1.2、偶發(fā)故障機(jī)理與電壓容限
1.3、過渡過程應(yīng)力
1.4、單一故障分析

第二章：嵌入式硬件電路隱患機(jī)理與可靠性設(shè)計(jì)
2.1、放大電路設(shè)計(jì)問題分析
阻抗匹配計(jì)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(qū)動(dòng)能力計(jì)算
接口速率與端口特性關(guān)系
異常波形成因與機(jī)理分析（回勾、振蕩、塌陷）
時(shí)序控制
2.3、功率器件熱隱患計(jì)算
熱阻
負(fù)荷特性曲線
風(fēng)扇與散熱片選型計(jì)算
2.4、功率開關(guān)管隱患分析與措施
高壓擊穿損傷機(jī)理與措施
熱損傷機(jī)理與措施
2.5、PCB布局布線問題
環(huán)路
地分割（單點(diǎn)串聯(lián)、單點(diǎn)并聯(lián)）
串?dāng)_分析方法
2.6、器件選型與替換注意事項(xiàng)
器件替換注意事項(xiàng)
統(tǒng)計(jì)方法器件質(zhì)量控制與問題排查
2.7、器件特定工藝處理措施
MSD
ESD
測(cè)量測(cè)試隱患
2.8、端口防護(hù)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(yīng)力與浪涌應(yīng)力的區(qū)別
3.2、電壓應(yīng)力與電流應(yīng)力的故障現(xiàn)象區(qū)別
3.3、MSD與機(jī)械應(yīng)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(cè)試分析方法
3.5、常用器件失效機(jī)理、失效特征、應(yīng)對(duì)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(cè)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(biāo)識(shí)、偷錫焊盤、MARK點(diǎn)、過孔焊盤規(guī)則、鍍金焊盤鍍金管腳、可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)、焊盤過孔、導(dǎo)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(shè)計(jì)規(guī)則、導(dǎo)通孔工藝設(shè)計(jì)規(guī)則、螺釘孔周邊布線規(guī)則、插座引腳走線、標(biāo)識(shí)類型與標(biāo)識(shí)要求、可測(cè)試性設(shè)計(jì)
4.2、PCB的EMC防護(hù)布線
層數(shù)劃分、高、中、低速數(shù)字電路混和布局、內(nèi)縮設(shè)計(jì)、機(jī)械安裝孔結(jié)構(gòu)、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(hào)線隔離規(guī)則、板級(jí)接地措施、信號(hào)類型分類、進(jìn)出機(jī)箱的導(dǎo)線布線規(guī)則、板卡上敏感信號(hào)與干擾信號(hào)線布線規(guī)則、地線布線單點(diǎn)串并聯(lián)接法、跨信號(hào)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(hào)布線規(guī)則、晶振布線規(guī)則、敏感信號(hào)板級(jí)在線白盒測(cè)試驗(yàn)證
4.3、PCB板防護(hù)工藝
防護(hù)工藝、MSD防護(hù)、PCB三防工藝、ESD防護(hù)工藝
4.4、熱設(shè)計(jì)規(guī)范
地線散熱布線規(guī)則、器件布局熱防護(hù)規(guī)則、熱設(shè)計(jì)與熱測(cè)試

系統(tǒng)硬件可靠性設(shè)計(jì)課程