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課程背景：

嵌入式系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)，比拼的不是誰的設(shè)計(jì)更高明，而是誰的設(shè)計(jì)更少犯錯(cuò)誤，而且因?yàn)檐?、硬件的專業(yè)背景差異，兩個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)師之間的不了解，也會導(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

測量測試隱患

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試分析方法

3.5、常用器件失效機(jī)理、失效特征、應(yīng)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(biāo)識、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)識類型與標(biāo)識要求、可測試性設(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、信號線隔離規(guī)則、板級接地措施、信號類型分類、進(jìn)出機(jī)箱的導(dǎo)線布線規(guī)則、板卡上敏感信號與干擾信號線布線規(guī)則、地線布線單點(diǎn)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(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)與熱測試

武老師

武曄卿 研究員

對航天武器系統(tǒng)研制質(zhì)量控制、和可靠性技術(shù)及方法有逾25年的研究、運(yùn)行管理實(shí)踐職業(yè)經(jīng)歷。目前任瑞迪航科（北京）技術(shù)有限公司總經(jīng)理、兼任北京航天益來電子科技有限公司（航天三院）副總工、航天科工世紀(jì)衛(wèi)星技術(shù)有限公司（科工一院）可靠性技術(shù)總師。曾任職于航天第四總體設(shè)計(jì)部主任設(shè)計(jì)師、某軍工高校兼職研究員

并曾為航天、航空、兵器、中電、GE中國研發(fā)中心、Motorola、ABB、海信、BYD、理想汽車、上汽等多行業(yè)的幾百家客戶提供相關(guān)技術(shù)服務(wù)。

出版《嵌入式系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)及案例解析》（北航出版社）、《電路設(shè)計(jì)工程計(jì)算基礎(chǔ)》（電子出版社）。

航天質(zhì)量控制典型措施（示例）

序號措施

1.項(xiàng)目的指揮線、技術(shù)線并行機(jī)制

2.總體所與專業(yè)所的配置

3.質(zhì)量問題的歸零管理（技術(shù)歸零、管理歸零）

4.質(zhì)量師制度

5.研制過程七性專題管理

6.改變=不可靠，型號一旦經(jīng)過MCSD四個(gè)階段定型后，對工藝穩(wěn)定性的要求堪稱苛刻，從輔材、場地、工具、工藝工序、甚至關(guān)鍵人員都要求不能變

7.器件的全篩選

8.大量的公開、半公開、不公開配套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（GJB、QJ、QWE...）

9.... ...

10.統(tǒng)計(jì)過程控制的運(yùn)用較差

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