硬件電路可靠性設計、測試及案例分析

硬件電路可靠性設計、測試及案例分析(Randy Wang)課程介紹：

課程特色
 ◇ 案例多，案例均來自于電路設計缺陷導致的實際產品可靠性問題
 ◇ 課程內容圍繞電路可靠性設計所涉及的主要環節，針對電路研發過程中可能遇到可靠性問題，針對電路設計、元器件應用中潛在的缺陷，基于大量工程設計實例和故障案例，進行深入解析
 ◇ 每個技術要點，均通過工程實踐中的實際案例分析導入，并從案例中提取出一般性的方法、思路，引導學員，將這些方法落地，在工程實踐中加以應用

課程內容

第一章 與硬件電路可靠性相關的幾個關鍵問題的分析
在硬件電路的可靠性設計中，以下8個關鍵點至關重要。對每個關鍵點，Randy均基于具體的工程實例，加以詳細分析。
1. 關鍵點1：質量與可靠性的區別
2. 關鍵點2：產品壽命與產品個體故障之間的關系
3. 關鍵點3：硬件產品研發中不可忽略的法則
4. 關鍵點4：硬件電路設計中提高可靠性的兩個主要方法
5. 關鍵點5：板內電路測試、系統測試、可靠性測試，三者間的關系
6. 關鍵點6：關注溫度變化引起的電路特性改變，掌握其變化規律
7. 關鍵點7：判斷是否可能出現潛在故障，最關鍵的判決依據
8. 關鍵點8：穩態和瞬態沖擊對電路應力的影響及其差別，以及如何從datasheet中提取這類要求

第二章 電路元器件選型和應用中的可靠性
1. 鉭電容、鋁電解電容、陶瓷電容，選型與應用中的可靠性問題，各類電容在哪些場合應避免使用，及案例分析
2. 電感、磁珠，應用中的可靠性問題，及案例分析
3. 共模電感（共模扼流圈）選型時的考慮因素與實例
4. 二極管、肖特基二極管、三極管、MOSFET，選型與應用中的可靠性問題，及案例分析
5. 晶體、晶振，應用中的可靠性問題，及案例分析
6. 保險管應用中的可靠性問題，保險管選型與計算實例
7. 光耦等隔離元器件應用中的可靠性問題，及從可靠性出發的參數計算方法
8. 緩沖器（buffer）在可靠性設計中的應用與實例
9. I2C電路常見的可靠性問題與對策，及工程實例
10. 電路上拉、下拉電阻的阻值計算與可靠性問題，及工程實例
11. 復位電路常見的可靠性問題與案例分析
12. 元器件參數值的偏差引起的可靠性問題，及計算實例
13. 元器件降額規范與工程實例
 ◇ 目前企業在元器件降額方面的3種工作模式與各自的優缺點
 ◇ 元器件降額的幾個常見誤區與分析
 ◇ 降額背后的原理
 ◇ 降額標準、企事業單位內部降額標準如何制定？如何執行？
 ◇ 電阻降額實例分析與計算
 ◇ 電容降額實例分析與計算
 ◇ MOSFET降額實例與計算
 ◇ 芯片降額實例與分析
 ◇ 問題：在某些要求很高的產品中，元器件參數不僅無法降額，甚至工作值需要超過額定值，思路與解決方法

第三章 芯片應用中的可靠性
1. 芯片容易受到的兩種損傷（ESD和EOS）及機理分析、工程實例解析
2. 芯片信號接口受到的過沖及分析，工程案例解析
3. 芯片的驅動能力及相關的可靠性問題，驅動能力計算方法與實例
4. 是否需要采用擴頻時鐘，及其可靠性分析與案例解析
5. DDRx SDRAM應用中的可靠性問題與案例
6. Flash存儲器應用中的可靠性問題與案例
7. 芯片型號導致的問題與案例分析、規避策略
8. 讀懂芯片手冊---學會尋找datasheet提出的對設計的要求
9. 芯片升級換代可能產生的可靠性問題，案例分析
10. 高溫、低溫等極限環境對芯片的壓力分析、案例解析
11. 信號抖動對芯片接收端工作的可靠性影響、調試方法與案例分析

第四章 時鐘、濾波、監測等電路設計中的可靠性
1. 時鐘電路設計的可靠性
 ◇ 時鐘電路9個潛在的可靠性問題與案例分析
 ◇ 時鐘電路的PCB設計要點與案例分析
2. 時序設計的可靠性問題與案例分析
3. 濾波電路設計的可靠性
 ◇ 濾波電路7個潛在的可靠性問題與案例分析
 ◇ 濾波電路設計中，最難解決的兩個問題及其對可靠性的影響、解決對策
 ◇ 濾波電路PCB設計與潛在的可靠性問題、案例分析
4. 監測電路設計的可靠性
 ◇ 硬件電路設計中常用的監測方法、5個關鍵監測環節、工程設計實例分析
 ◇ 監測電路的可靠性問題與案例分析

第五章 電路設計中與“熱”相關的可靠性
1. 熱是如何影響電子產品的可靠性的？分析、計算與案例解析
2. 在電子設計中，如何控制“熱”的影響---10個要點與案例分析
3. 電路可靠性設計中關于“熱”的誤區---7個誤區與案例分析
4. 元器件連續工作和斷續工作，對壽命的影響

第六章 電路保護、防護等設計中的可靠性
1. 防反插設計中潛在的可靠性問題---結合實例分析
2. 上電沖擊存在的可靠性問題與案例分析
3. I/O口的可靠性隱患---5種I/O口沖擊方式，案例解析與規避策略
4. 主備冗余提高可靠性---幾種主備冗余的設計方法與實例
5. 多電路板通過連接器互連的設計中，潛在的可靠性問題與解決方法
6. 如何在過流保護電路的設計上提高可靠性，問題、策略與案例
7. 如何在防護電路的設計上提高可靠性，常見問題、規避方法與案例解析
8. 防護電路中TVS管應用的可靠性要點與應用實例
9. 鉗位二極管應用中的可靠性問題，案例分析
10. 低功耗設計中的可靠性隱患

第七章 電源電路設計中的可靠性
1. 選擇電源模塊還是選擇電源芯片自己搭建電源電路---這兩種方案各自的優勢及潛在的問題、案例分析
2. 電源電路最容易導致可靠性問題的幾個環節---分析與案例
3. LDO電源容易產生的幾個可靠性問題，及案例分析
4. 開關電源設計的六個可靠性問題---原理分析、實例波形、解決方法與工程策略
5. 提高電源電路可靠性的16個設計要點與案例分析

第八章 PCB設計、抗干擾設計中的可靠性
1. 表層走線還是內層走線，各自的優缺點，什么場合應優選表層走線，什么場合應優選內層走線，實例分析
2. 如何規避表層走線對EMI的貢獻---方法與實例
3. 對PCB表層，在什么場合需要鋪地銅箔？什么場合不應該鋪地銅箔？該操作可能存在的潛在的可靠性問題
4. 什么情況下應該做阻抗控制的電路板---實例分析
5. 電源和地的噪聲對比
6. PCB設計中降低電源噪聲和干擾的策略
7. 對PCB設計中信號環路的理解---環路對干擾和EMI的影響，環路形成的方式，哪種環路允許在PCB上存在且是有益的，各種情況的案例分析
8. PCB上，時鐘走線的處理方式與潛在的可靠性問題，及案例分析
9. 在PCB設計中，如何隔離地銅箔上的干擾
10. 在PCB設計中，容易忽略的、工廠工藝限制導致的可靠性問題與案例分析
11. PCB設計中，與可靠性有關的幾個要點與設計實例
12. 電路設計中，針對PCB生產和焊接、組裝，可靠性設計的要點與實例分析
13. 如何控制并檢查每次改板時PCB的具體改動，方法與實例
14. 接地和抗干擾、可靠性的關系、誤區，7個綜合案例分析與課堂討論
15. 如何配置FPGA管腳，以提高抗干擾性能與可靠性---設計實例與設計經驗

第九章 FMEA與硬件電路的可靠性
1. 解析FMEA
2. FMEA與可靠性的關系
3. FMEA可以幫助企業解決什么問題
4. FMEA在業內開展的現狀
5. FMEA相關的標準與分析
6. FMEA計劃制定的10個步驟及各步驟的要點與實例分析
7. FMEA測試計劃書---實例解析、要點分析、測試方法
8. 在產品研發周期中，FMEA開始的時間點

第十章 軟硬件協同工作與可靠性
在很多場合，電子產品可靠性的提升，若能借助于軟件，則能省時省力，且效果更好。
因此硬件研發工程師需對軟件有一定的了解，并掌握如何與軟件部門協調，借助軟件的實現，提高電子產品可靠性的方法。
本章節，Randy基于多年產品研發的工作經驗，總結出若干與軟件協同工作、提高可靠性的方法，并基于實際工程案例，詳細解析。
1. 軟件與硬件電路設計可靠性的關系
2. 軟硬件協同，提高可靠性的9個實例與詳細分析、策略與工程經驗

優質售后服務，提升培訓效果
參訓學員或者企業在課程結束后，可以享受相關的電磁兼容技術方面優質售后服務，作為授課之補充，保證效果，達到學習目的。主要內容如下： 
１.技術問題解答：培訓后一年內，如有課程相關技術問題，可通過電話、郵件聯系，我們將第一時間協助解決；
2.定期案例分享：分享不斷，學習不斷；
3.技術交流群：加入正式技術交流群，與行業大咖零距離溝通；
4.EMC元件選型技術支持：如學員在EMC元件選擇或應用上有不清楚的地方可隨時與我們溝通；
5.往期經典案例分析：行業典型EMC案例分享、器件選型等資料。
6.研討會：不限人數參加我們相關的線上或者線下研討會，企業內部工程師可相互分享，共同成長。
7.EMC測試服務：在我處進行EMC測試服務，可享受會員折扣服務！

講師資歷——王老師
王老師（Randy Wang）是行業內高級電路設計專家，資深硬件咨詢顧問。先后在華為等數家國內外頂級公司的硬件研發部門任職，在電路設計、測試及相關技術管理領域有十七年的工作經驗。對元器件選擇及常見故障分析、電源、時鐘、電路板噪聲抑制、抗干擾設計、電路可靠性設計、電路測試、高性能PCB的信號及電源完整性的設計，有極豐富的經驗。其成功設計的電路板層數包括40層、28層、26層、22層、16層、10 層、8層、4層、2層等。其成功設計的最高密度的電路板，網絡數達兩萬，管腳數超過八萬。
  自2010年開設電路設計培訓課程以來，Randy接觸過數百家不同類型的企業、研究所，幫助這些單位解決過大量工程設計中的問題。
Randy作為硬件電路專家，既有業內大公司的工作經歷，又有為業內上百家企業、研究所提供技術服務、咨詢的經歷，這些獨特的經歷，使Randy的課程非常貼近工程實踐，完全做到了課程中的每個案例都來自于工作中的問題，每個技術要點都正中電路設計和故障調試的靶心。
因此Randy的課程以實戰性、實用性、能真正解決工程實際問題、能真正幫助工程師提升設計水平而廣受好評。
至今，Randy已舉辦過電路設計公開課及內訓課程兩百多場，培訓學員五千多人。

部分合作企業
通用電氣、南京國電南瑞、美國湯姆遜公司、京東方科技集團、志高空調、蘇州樂軒科技、江蘇捷誠車載電子信息工程有限公司、長沙開元儀器股份有限公司、上海卡斯柯信號有限公司、德賽西威汽車電子有限公司、中航613所、廣州航新航空科技股份有限公司、中航光電科技股份有限公司、北京鐵路信號公司、今創集團、北京交大微聯、上海三菱等。

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