硬件电路可靠性设计、测试及案例分析

课程特色

1. 案例多，案例均来自于电路设计缺陷导致的实际产品可靠性问题
2. 课程内容围绕电路可靠性设计所涉及的主要环节，针对电路研发过程中可能遇到可靠性问题，针对电路设计、元器件应用中潜在的缺陷，基于大量工程设计实例和故障案例，进行深入解析
3. 每个技术要点，均通过工程实践中的实际案例分析导入，并从案例中提取出一般性的方法、思路，引导学员，将这些方法落地，在工程实践中加以应用

培训特色：

系统性强：系统性讲述产品设计思路，全面学习各环节重点与解决问题的技巧。

针对性强：硬件电路、EMC，SI信号、可靠性等均有针对性课程，点到点培训。

实战性强：通过大量的实践案例讲解，着重如何实施与解决问题，贴近实际工程设计。

定制培训：可根据企业实际需求定制课程，实现企业产品与培训相结合。

课程内容
 

第一章与硬件电路可靠性相关的几个关键问题的分析

在硬件电路的可靠性设计中，以下8个关键点至关重要。对每个关键点，Randy均基于具体的工程实例，加以详细分析。

1. 关键点1：质量与可靠性的区别
2. 关键点2：产品寿命与产品个体故障之间的关系
3. 关键点3：硬件产品研发中不可忽略的法则
4. 关键点4：硬件电路设计中提高可靠性的两个主要方法
5. 关键点5：板内电路测试、系统测试、可靠性测试，三者间的关系
6. 关键点6：关注温度变化引起的电路特性改变，掌握其变化规律
7. 关键点7：判断是否可能出现潜在故障，最关键的判决依据
8. 关键点8：稳态和瞬态冲击对电路应力的影响及其差别，以及如何从datasheet中提取这类要求

第二章电路元器件选型和应用中的可靠性

1. 钽电容、铝电解电容、陶瓷电容，选型与应用中的可靠性问题，各类电容在哪些场合应避免使用，及案例分析
2. 电感、磁珠，应用中的可靠性问题，及案例分析
3. 共模电感（共模扼流圈）选型时的考虑因素与实例
4. 二极管、肖特基二极管、三极管、MOSFET，选型与应用中的可靠性问题，及案例分析
5. 晶体、晶振，应用中的可靠性问题，及案例分析
6. 保险管应用中的可靠性问题，保险管选型与计算实例
7. 光耦等隔离元器件应用中的可靠性问题，及从可靠性出发的参数计算方法
8. 缓冲器（buffer）在可靠性设计中的应用与实例
9. I2C电路常见的可靠性问题与对策，及工程实例
10. 电路上拉、下拉电阻的阻值计算与可靠性问题，及工程实例
11. 复位电路常见的可靠性问题与案例分析
12. 元器件参数值的偏差引起的可靠性问题，及计算实例
13. 元器件降额规范与工程实例

1. 目前企业在元器件降额方面的3种工作模式与各自的优缺点
2. 元器件降额的几个常见误区与分析
3. 降额背后的原理
4. 降额标准、企事业单位内部降额标准如何制定？如何执行？
5. 电阻降额实例分析与计算
6. 电容降额实例分析与计算
7. MOSFET降额实例与计算
8. 芯片降额实例与分析
9. 问题：在某些要求很高的产品中，元器件参数不仅无法降额，甚至工作值需要超过额定值，思路与解决方法

第三章 芯片应用中的可靠性 

1. 芯片容易受到的两种损伤（ESD和EOS）及机理分析、工程实例解析
2. 芯片信号接口受到的过冲及分析，工程案例解析
3. 芯片的驱动能力及相关的可靠性问题，驱动能力计算方法与实例
4. 是否需要采用扩频时钟，及其可靠性分析与案例解析
5. DDRx SDRAM应用中的可靠性问题与案例
6. Flash存储器应用中的可靠性问题与案例
7. 芯片型号导致的问题与案例分析、规避策略
8. 读懂芯片手册---学会寻找datasheet提出的对设计的要求
9. 芯片升级换代可能产生的可靠性问题，案例分析
10. 高温、低温等极限环境对芯片的压力分析、案例解析
11. 信号抖动对芯片接收端工作的可靠性影响、调试方法与案例分析

第四章 时钟、滤波、监测等电路设计中的可靠性

1. 时钟电路设计的可靠性

1. 时钟电路9个潜在的可靠性问题与案例分析
2. 时钟电路的PCB设计要点与案例分析

1. 时序设计的可靠性问题与案例分析
2. 滤波电路设计的可靠性

1. 滤波电路7个潜在的可靠性问题与案例分析
2. 滤波电路设计中，最难解决的两个问题及其对可靠性的影响、解决对策
3. 滤波电路PCB设计与潜在的可靠性问题、案例分析

1. 监测电路设计的可靠性

1. 硬件电路设计中常用的监测方法、5个关键监测环节、工程设计实例分析
2. 监测电路的可靠性问题与案例分析

第五章 电路设计中与“热”相关的可靠性

1. 热是如何影响电子产品的可靠性的？分析、计算与案例解析
2. 在电子设计中，如何控制“热”的影响---10个要点与案例分析
3. 电路可靠性设计中关于“热”的误区---7个误区与案例分析
4. 元器件连续工作和断续工作，对寿命的影响

第六章 电路保护、防护等设计中的可靠性

1. 防反插设计中潜在的可靠性问题---结合实例分析
2. 上电冲击存在的可靠性问题与案例分析
3. I/O口的可靠性隐患---5种I/O口冲击方式，案例解析与规避策略
4. 主备冗余提高可靠性---几种主备冗余的设计方法与实例
5. 多电路板通过连接器互连的设计中，潜在的可靠性问题与解决方法
6. 如何在过流保护电路的设计上提高可靠性，问题、策略与案例
7. 如何在防护电路的设计上提高可靠性，常见问题、规避方法与案例解析
8. 防护电路中TVS管应用的可靠性要点与应用实例
9. 钳位二极管应用中的可靠性问题，案例分析
10. 低功耗设计中的可靠性隐患

第七章 电源电路设计中的可靠性

1. 选择电源模块还是选择电源芯片自己搭建电源电路---这两种方案各自的优势及潜在的问题、案例分析
2. 电源电路最容易导致可靠性问题的几个环节---分析与案例
3. LDO电源容易产生的几个可靠性问题，及案例分析
4. 开关电源设计的六个可靠性问题---原理分析、实例波形、解决方法与工程策略
5. 提高电源电路可靠性的16个设计要点与案例分析

第八章 PCB设计、抗干扰设计中的可靠性

1. 表层走线还是内层走线，各自的优缺点，什么场合应优选表层走线，什么场合应优选内层走线，实例分析
2. 如何规避表层走线对EMI的贡献---方法与实例
3. 对PCB表层，在什么场合需要铺地铜箔？什么场合不应该铺地铜箔？该操作可能存在的潜在的可靠性问题
4. 什么情况下应该做阻抗控制的电路板---实例分析
5. 电源和地的噪声对比
6. PCB设计中降低电源噪声和干扰的策略
7. 对PCB设计中信号环路的理解---环路对干扰和EMI的影响，环路形成的方式，哪种环路允许在PCB上存在且是有益的，各种情况的案例分析
8. PCB上，时钟走线的处理方式与潜在的可靠性问题，及案例分析
9. 在PCB设计中，如何隔离地铜箔上的干扰
10. 在PCB设计中，容易忽略的、工厂工艺限制导致的可靠性问题与案例分析
11. PCB设计中，与可靠性有关的几个要点与设计实例
12. 电路设计中，针对PCB生产和焊接、组装，可靠性设计的要点与实例分析
13. 如何控制并检查每次改板时PCB的具体改动，方法与实例
14. 接地和抗干扰、可靠性的关系、误区，7个综合案例分析与课堂讨论
15. 如何配置FPGA管脚，以提高抗干扰性能与可靠性---设计实例与设计经验

第九章 FMEA与硬件电路的可靠性

1. 解析FMEA
2. FMEA与可靠性的关系
3. FMEA可以帮助企业解决什么问题
4. FMEA在业内开展的现状
5. FMEA相关的标准与分析
6. FMEA计划制定的10个步骤及各步骤的要点与实例分析
7. FMEA测试计划书---实例解析、要点分析、测试方法
8. 在产品研发周期中，FMEA开始的时间点

第十章 软硬件协同工作与可靠性

在很多场合，电子产品可靠性的提升，若能借助于软件，则能省时省力，且效果更好。

因此硬件研发工程师需对软件有一定的了解，并掌握如何与软件部门协调，借助软件的实现，提高电子产品可靠性的方法。

本章节，Randy基于多年产品研发的工作经验，总结出若干与软件协同工作、提高可靠性的方法，并基于实际工程案例，详细解析。

1. 软件与硬件电路设计可靠性的关系
2. 软硬件协同，提高可靠性的9个实例与详细分析、策略与工程经验